EPO1___06a___Retificadores_monof_sicos_onda_completa_a_diodo
Transcript of EPO1___06a___Retificadores_monof_sicos_onda_completa_a_diodo
-
8/19/2019 EPO1___06a___Retificadores_monof_sicos_onda_completa_a_diodo
1/14
1
ELETRÔNICA DE POTÊNCIA IELETRÔNICA DE POTÊNCIA IAula 06aAula 06a -- Retificadores monofRetificadores monofáásicossicos
onda completa a diodoonda completa a diodo
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINAUNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINACENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLCENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓÓGICASGICAS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELDEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉÉTRICATRICACURSO DE ENGENHARIA ELCURSO DE ENGENHARIA ELÉÉTRICATRICA
Prof. Leandro Michels, Dr. Eng.Prof. Leandro Michels, Dr. [email protected]@gmail.com
EPO I – Aula 06a – Retificadores monofásicos onda completa a diodo
-
8/19/2019 EPO1___06a___Retificadores_monof_sicos_onda_completa_a_diodo
2/14
2
Prof. Leandro Michels
( ) ( )22 sen 0 LV t Ri t − ω + ω =
AnAnáálise qualitativalise qualitativa Etapas de operaEtapas de operaççãoão
Etapa 1Etapa 1
Equacionamento:Equacionamento:
Etapa 2Etapa 2
00 ≤≤≤≤≤≤≤≤ ωωωωωωωωtt
-
8/19/2019 EPO1___06a___Retificadores_monof_sicos_onda_completa_a_diodo
3/14
3
Prof. Leandro Michels
Formas de onda:Formas de onda:
EPO I – Aula 06a – Retificadores monofásicos onda completa a diodo
i 1
v 2b
D1
i L
i 2a
D2
v 2a
v 1
i 2b
v L
R
V
v D1
v D2
Etapa 1Etapa 1 Etapa 1Etapa 1Etapa 2Etapa 2 Etapa 2Etapa 2
Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda comp. c/ ponto monda comp. c/ ponto méédio (R)dio (R)
1 1 1
2 2 2a b
N V V
N V V
= =
-
8/19/2019 EPO1___06a___Retificadores_monof_sicos_onda_completa_a_diodo
4/14
4
Prof. Leandro Michels
EPO I – Aula 06a – Retificadores monofásicos onda completa a diodo
Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda comp. c/ ponto monda comp. c/ ponto méédio (R)dio (R)
i 1
v 2b
D1
i L
i 2a
D2
v 2a v 1
i 2b
v L
R
V
v D1
v D2
v L
V Lm
V Lef
( ) ( )22 sen Lv t V t ω = ω
2
2
2 20.90
Lmed
V V V = ≅
π
2 Lef V V =
MMéédiodio
EficazEficaz
( ) ( )20
12 sen
Lmed V V t d t
π
= ω ω
π∫
( ) ( ) ( )2
2
2
0
12 sen Lef V V t d t
π
= ω ωπ ∫
Tensão na cargaTensão na cargaAnAnáálise quantitativalise quantitativa
1 1 2
2 2 1
N V I
N V I = =
-
8/19/2019 EPO1___06a___Retificadores_monof_sicos_onda_completa_a_diodo
5/14
5
Prof. Leandro Michels
Corrente na cargaCorrente na carga
EPO I – Aula 06a – Retificadores monofásicos onda completa a diodo
Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda comp. c/ ponto monda comp. c/ ponto méédio (R)dio (R)
i L
I Lm I Lef
i 1
v 2b
D1
i L
i 2a
D2
v 2a
v 1
i 2b
v L
R
V
v D1
v D2
( ) ( )22
sen L V i t t R
ω = ω
2 22 2
0.90 Lmed
V V I
R R= ≅
π
2 Lef
V I
R=
MMéédiodio
EficazEficaz
( ) ( )2
0
21sen Lmed
V I t d t
R
π
= ω ω
π∫
( ) ( )
2
22
0
21sen
Lef
V I t d t
R
π = ω ω π
∫
AnAnáálise quantitativalise quantitativa
-
8/19/2019 EPO1___06a___Retificadores_monof_sicos_onda_completa_a_diodo
6/14
6
Prof. Leandro Michels
Potência na cargaPotência na carga
EPO I – Aula 06a – Retificadores monofásicos onda completa a diodo
Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda comp. c/ ponto monda comp. c/ ponto méédio (R)dio (R)
i 1
v 2b
D1
i L
i 2a
D2
v 2a
v 1
i 2b
v L
R
V
v D1
v D2
p L
P S
2
2
L
V P
R=
2
2
L
V S
R
=
AtivaAtiva
AparenteAparente
L Lef Lef S V I =
AnAnáálise quantitativalise quantitativa
( ) ( )2
222 sen
L
V p t t
Rω = ω
( ) ( ) ( ) L L L p t v t i t ω = ω ω
( ) ( )
2
0
1
2 L L LP v t i t d t
π
= ω ω ωπ ∫
( )2 2
22
0
12 sen
2 L
V P t d t
R
π
= ω ωπ ∫
-
8/19/2019 EPO1___06a___Retificadores_monof_sicos_onda_completa_a_diodo
7/14
7
Prof. Leandro Michels
Corrente na entradaCorrente na entrada
EPO I – Aula 06a – Retificadores monofásicos onda completa a diodo
Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda comp. c/ ponto monda comp. c/ ponto méédio (R)dio (R)
i 1
v 2b
D1
i L
i 2a
D2
v 2a
v 1
i 2b
v L
R
V
v D1
v D2
i 1
I 1m I 1ef
( ) ( )2 211
2sen
N V i t t
N Rω = ω
1 0
med I =
2 2
1
1
ef
N V
I N R=
MMéédiodio
EficazEficaz
( ) ( )2
2 2
1
1 0
21sen
2med
N V I t d t
N R
π
= ω ωπ ∫
( ) ( )
2
222 2
1
1 0
21sen
2ef
N V I t d t
N R
π = ω ω π
∫
AnAnáálise quantitativalise quantitativa
-
8/19/2019 EPO1___06a___Retificadores_monof_sicos_onda_completa_a_diodo
8/14
8
Prof. Leandro Michels
Potência na entradaPotência na entrada
EPO I – Aula 06a – Retificadores monofásicos onda completa a diodo
Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda comp. c/ ponto monda comp. c/ ponto méédio (R)dio (R)
22
2
1
1
oV N P N R
=
AtivaAtiva
AparenteAparente
1 1 1ef ef S V I =
AnAnáálise quantitativalise quantitativa
( ) ( )22
22
1
1
2 senoV N p t t
R N
ω = ω
( ) ( ) ( )1 1 1 p t v t i t ω = ω ω
( ) ( )
2
1 1 1
0
1
2P v t i t d t
π
= ω ω ωπ ∫
( )
22 2
22
1
10
12 sen
2
oV N P t d t R N
π = ω ω
π
∫p 1P 1S 1
i 1
v 2b
D1
i L
i 2a
D2
v 2a
v 1
i 2b
v L
R
V
v D1
v D2
22
2
1
1
oV N
S N R
=
-
8/19/2019 EPO1___06a___Retificadores_monof_sicos_onda_completa_a_diodo
9/14
9
Prof. Leandro Michels
EsforEsforçços nos diodosos nos diodos
EPO I – Aula 06a – Retificadores monofásicos onda completa a diodo
Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda comp. c/ ponto monda comp. c/ ponto méédio (R)dio (R)
i 1
v 2b
D1
i L
i 2a
D2
v 2a
v 1
i 2b
v L
R
V
v D1
v D2
Tensão reversaTensão reversamax 2
2 2 DR
V V = −Corrente de picoCorrente de pico
2
max
2 D
V I
R=
Corrente mCorrente méédiadia
v D1p
i D1p I D1m
I D1ef
20.45
Dmed
V I
R≅
( ) ( )2
0
21sen
2 Dmed
V I t d t
R
π
= ω ωπ ∫
Corrente eficazCorrente eficaz
2
0.707 Def
V I R≅
( ) ( )
2
22
0
21sen
2 Def
V I t d t
R
π = ω ω π
∫
AnAnáálise quantitativalise quantitativa
-
8/19/2019 EPO1___06a___Retificadores_monof_sicos_onda_completa_a_diodo
10/14
10
Prof. Leandro Michels
Zv 1 v Li LV i 1
FonteFonte Conversor estConversor estááticotico CargaCarga
EPO I – Aula 06a – Retificadores monofásicos onda completa a diodo
Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda comp. c/ ponto monda comp. c/ ponto méédio (R)dio (R)CCáálculo doslculo dos í í ndices de desempenhondices de desempenho
σσσσσσσσ
TUFTUF
µµµµµµµµ
CargaCarga
PFPF THDTHD
DFDF
CFCF
EntradaEntrada
RFRF
IIcaca
SaSaí í dada
oV
R
-
8/19/2019 EPO1___06a___Retificadores_monof_sicos_onda_completa_a_diodo
11/14
11
Prof. Leandro Michels
Í Í ndices de desempenhondices de desempenho →→ entradaentrada
EPO I – Aula 06a – Retificadores monofásicos onda completa a diodo
Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda comp. c/ ponto monda comp. c/ ponto méédio (R)dio (R)
2 2
1
2
1
ef ef
ef
I I THD
I
−=
1
1
PPF
S =
DistorDistorçção harmônicaão harmônica
Fator de potênciaFator de potência
1PF =
22
2
1
22
2
1
o
o
V N
N RPF
V N
N R
=
2 2
2 2 2 2
1 1
2
2 2
1
N V N V
N R N RTHD N V
N R
−
=
0%THD =
Corrente senoidal de entradaCorrente senoidal de entrada
-
8/19/2019 EPO1___06a___Retificadores_monof_sicos_onda_completa_a_diodo
12/14
12
Prof. Leandro Michels
Í Í ndices de desempenhondices de desempenho →→ entradaentrada
EPO I – Aula 06a – Retificadores monofásicos onda completa a diodo
Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda comp. c/ ponto monda comp. c/ ponto méédio (R)dio (R)
2CF =1
1
p
ef
I CF
I =
Fator de cristaFator de crista2 2
1
2 2
1
2 N V
N RCF
N V
R
=
Fator de deslocamentoFator de deslocamento
( )cos DF = φ 1 DF = Corrente em fase com a tensãoCorrente em fase com a tensão
-
8/19/2019 EPO1___06a___Retificadores_monof_sicos_onda_completa_a_diodo
13/14
13
Prof. Leandro Michels
EPO I – Aula 06a – Retificadores monofásicos onda completa a diodo
Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda comp. c/ ponto monda comp. c/ ponto méédio (R)dio (R)Í Í ndices de desempenhondices de desempenho →→ sasaí í dada
2
1 Lef
Lmed
I RF
I
= −
2 2
Lca Lef Lmed I I I = −
OndulaOndulaçção na saão na saí í dada
VariVariáável de savel de saí í dada →→
correntecorrente
Componente CA na saComponente CA na sa
í í dada
20.43 Lca
V I
R=
0.48 RF =
22
2 20.9
Lca
V V I
R R
= −
2
2
2
1
0.9
V
R RF V
R
= −
-
8/19/2019 EPO1___06a___Retificadores_monof_sicos_onda_completa_a_diodo
14/14
14
Prof. Leandro Michels
EPO I – Aula 06a – Retificadores monofásicos onda completa a diodo
Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda comp. c/ ponto monda comp. c/ ponto méédio (R)dio (R)Í Í ndices de desempenhondices de desempenho →→ conversorconversor
RendimentoRendimento
Fator de retificaFator de retificaççãoão
0.57TUF ≅
Lmed Lmed
Lef Lef
V I
V I σ =
2
2
2
2
0.9 0.9
V
V RV
V R
×σ =
×
0.81σ =
2 2
Lmed Lmed
ef ef
j
V I TUF
V I =
∑
1
LP
Pη =
UtilizaUtilizaçção doão do trafotrafo
1η =
2 22
22
1
2 22 2
2 2
1 1
o
o o
V N V N R R
V V N N
N R N R
η = =
22
2 2
2 2
0.9 0.9
0.707 0.707
V V RTUF
V V V V
R R
×=
× + ×