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Eletrônica de Potência u Circuitos e Retificadores com Diodos; u Capítulo 3, págs. 55 à 63 do livro texto; u Aula 10; u Professor: Fernando Soares dos.

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1 Eletrônica de Potência u Circuitos e Retificadores com Diodos; u Capítulo 3, págs. 55 à 63 do livro texto; u Aula 10; u Professor: Fernando Soares dos Reis;

2 Sumário Capítulo 3 u Introdução; u 3.4 Diodos de Comutação; u 3.5 Recuperação da Energia Armazenada Utilizando um Diodo u de Comutação; u 3.6 Retificadores Monofásicos de Meia Onda; u RESUMO; u PROBLEMAS;

3 Introdução u Estudaremos o fenômeno da comutação nos diodos, para tanto iremos nos valer de dois circuitos típicos de fontes chaveadas os conversor Redutor e Forward; u Iniciaremos nesta aula o estudo dos circuitos retificadores;

4 3.4 Diodos de Comutação freewheeling diode

5 3.4 Diodos de Comutação u A operação do CKT pode ser dividida em dois modos ou duas etapas; MODO 1 MODO 2

6 Exemplo 3.3 u No CKT abaixo tem-se: L=220 H, R=0, e tensão V S =220V. (a) Desenhar a forma de onda da corrente de carga se a chave for fechada por um tempo t 1 = 100 s e em seguida aberta. (b) Determinar a energia armazenada no indutor da carga.

7 Exemplo 3.3 u No CKT abaixo tem-se: L=220 H, R=0, e tensão V S =220V. (a) Desenhar a forma de onda da corrente de carga se a chave for fechada por um tempo t 1 = 100 s e em seguida aberta. (b) Determinar a energia armazenada no indutor da carga.

8 3.5 Recuperação da Energia Armazenada Utilizando um Diodo de Comutação u No circuito ideal sem perdas a energia armazenada no indutor é mantida neste porque não há perdas resistivas. u Em um circuito prático é desejável melhorar a eficiência retornando a energia armazenada à fonte de alimentação.

9 Enrolamento de realimentação feedback winding 3.5 Recuperação da Energia Armazenada Utilizando um Diodo de Comutação

10

11 Modo 1

12 3.5 Recuperação da Energia Armazenada Utilizando um Diodo de Comutação Modo 2 Ao término deste modo em t = t 2, toda a energia armazenada no indutor L m é devolvida à fonte.

13 3.5 Recuperação da Energia Armazenada Utilizando um Diodo de Comutação

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15 Exemplo 3.5 u No CKT abaixo tem-se: L m =250 H, N 1 =10 e N 2 =100. A tensão V S =220V não há corrente inicial na circuito. Se a chave S 1 for fechada por um tempo t 1 =50 s e em seguida aberta, (a) determinar a tensão reversa no diodo D 1, (b) o valor máximo da corrente primária, (c) o valor máximo da corrente secundária, (d) tempo de condução do diodo D 1 e a energia fornecida pela fonte.

16 3.6 Retificadores Monofásicos de Meia Onda u Um retificador é um circuito que converte um sinal CA em um sinal unidirecional; u Não é muito utilizado na industria, ; u Não é muito utilizado na industria, monofásico; u Funcionamento;

17 Exemplo 3.6 u O CKT abaixo tem uma carga puramente resistiva de valor R. Determinar (a) a eficiência, (b) o fator de forma, (c) o fator de ondulação, (d) o fator de utilização do transformador, (e) a tensão de pico inverso (PIV) do diodo D 1 e (f ) o CF da corrente de entrada.

18 Retificadores Monofásicos de Meia Onda Carga RL Retificadores Monofásicos de Meia Onda Carga RL u Haverá uma defasagem entre a tensão e a corrente; u Simula o comportamento de uma máquina CC;

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20 Agora = 0 e o valor médio da tensão de saída aumenta. da tensão de saída aumenta.

21 Retificadores Monofásicos Carregador de Baterias Retificadores Monofásicos Carregador de BateriasE E

22 Problema u 3.19 Pág. 117: A tensão de bateria do CKT abaixo é E=20V e sua capacidade é de 200 Wh. A corrente média de carga deve ser I=10A. A tensão de entrada primária é Vp=120V, 60 Hz e o transformador tem uma relação de espiras de n=2:1. Calcular (a) o ângulo de condução do diodo, (b) a resistência de limitação da corrente R; (c) a especificação de potência Pr de R; (d) o tempo de carga h em horas; (e) a eficiência do retificador e (f) a tensão de pico inverso PIV do diodo. E E

23 RESUMO u Os diodos quando utilizados em circuitos retificadores, geram tensões de saída fixa; u As leis básicas de CKTs são essenciais para uma boa compreensão dos fenômenos estudados; u A qualidade de nosso circuito pode ser aferida em função de uma série de parâmetros conhecidos como fatores de mérito;


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