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

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

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

3.4 Diodos de Comutação freewheeling diode

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

Exemplo 3.3 No CKT abaixo tem-se: L=220 H, R=0 , e tensão VS =220V. (a) Desenhar a forma de onda da corrente de carga se a chave for fechada por um tempo t1 = 100 s e em seguida aberta. (b) Determinar a energia armazenada no indutor da carga.

Exemplo 3.3 No CKT abaixo tem-se: L=220 H, R=0 , e tensão VS =220V. (a) Desenhar a forma de onda da corrente de carga se a chave for fechada por um tempo t1 = 100 s e em seguida aberta. (b) Determinar a energia armazenada no indutor da carga.

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

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

3.5 Recuperação da Energia Armazenada Utilizando um Diodo de Comutação

3.5 Recuperação da Energia Armazenada Utilizando um Diodo de Comutação Modo 1

3.5 Recuperação da Energia Armazenada Utilizando um Diodo de Comutação Modo 2 Ao término deste modo em t = t2, toda a energia armazenada no indutor Lm é devolvida à fonte.

3.5 Recuperação da Energia Armazenada Utilizando um Diodo de Comutação

Exemplo 3.5 No CKT abaixo tem-se: Lm=250  H, N1=10 e N2=100. A tensão VS =220V não há corrente inicial na circuito. Se a chave S1 for fechada por um tempo t1=50 s e em seguida aberta, (a) determinar a tensão reversa no diodo D1 , (b) o valor máximo da corrente primária, (c) o valor máximo da corrente secundária, (d) tempo de condução do diodo D1 e a energia fornecida pela fonte.

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

Exemplo 3.6 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 D1 e (f ) o CF da corrente de entrada.

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

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

Retificadores Monofásicos Carregador de Baterias

E Problema 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.

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