Instrumentos analógicos de medida directa em corrente alterna (cont.)
Instrumentos analógicos de medida directa em corrente alterna
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Instrumentos analógicos de medida directa em corrente alterna
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Instrumentos analógicos de medida directa em corrente alterna. 1. Rectificação de corrente alterna. 1.1 O Díodo de junção pn. Si tipo n. Si tipo p. Sem polarização temos a condição de equilíbrio. 1. Rectificação de corrente alterna. 1.1 O Díodo de junção pn. Polarização nula. - PowerPoint PPT Presentation
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Instrumentos analógicos de medida directa em corrente alterna
1. Rectificação de corrente alterna
1.1 O Díodo de junção pn
Si tipo n Si tipo p
Sem polarização temos a condição de equilíbrio.
0V
Polarização nula
1. Rectificação de corrente alterna
1.1 O Díodo de junção pn
Para pequenas polarizações directas (V< ~0,7V) • Redução da RCE• Não há corrente apreciável
0 < V <0,7V
Polarização directa fraca
1. Rectificação de corrente alterna
1.1 O Díodo de junção pn
Para polarizações directas apreciáveis (V> ~0,7V) • Há portadores que atravessam a junção em grande quantidade• Há corrente - Díodo de junção p/n está em condução
Polarização directa forte
V > 0,7V
ID
1. Rectificação de corrente alterna
1.1 O Díodo de junção pn
Para polarizações inversas (V < 0V) • xd aumenta de extensão - injecção de minoritários aumenta recombinação• E aumenta de intensidade• Os portadores minoritários que atinjam a RCE são acelerados para o outro lado da junção, originando a corrente de saturação, ISAT.
Polarização inversa
V < 0V
ISAT
1. Rectificação de corrente alterna
1.1 O Díodo de junção pn
1. Rectificação de corrente alterna
1.2 Tipos de Rectificação
V1
D1
R11KA. Meia-onda
Time/mSecs 200uSecs/div
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2
V
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
10
VrectV1
+
-
-
+
1. Rectificação de corrente alterna
1.2 Tipos de Rectificação
B. Onda completa D1Vrect
R11K
V1
D5
D2
D3
V1
Time/mSecs 200uSecs/div
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2
V
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
10
V1Diff Probe
+
-+
-
1. Rectificação de corrente alterna
1.2 Valores médios da tensão rectificada
A. Meia-onda:
T
0DC dttvT
1VV ).( )()( tAsentv
0DC dsen
2
AV )(
2
T
0DC dttvT
1V ).(.
Time/mSecs 200uSecs/div
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2
V
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
10
VrectV1
Csen )cos()(Pr
nota: desprezando a queda de tensão aos terminais do díodo!
1. Rectificação de corrente alterna
1.2 Valores médios da tensão rectificada
A. Meia-onda:
0DC 2
AV )cos(
)cos()cos( 02
AVDC
112
AVDC
Time/mSecs 200uSecs/div
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2
V
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
10
VrectV1
A
VDC
1. Rectificação de corrente alterna
1.2 Valores médios da tensão rectificada
B. Onda completa:
A2
VDC
2
T
0DC dttv2T
1V ).(..
Time/mSecs 200uSecs/div
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2
V-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
10
V1Diff Probe
Time/mSecs 200uSecs/div
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2
V
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
10
VrectV1
nota: desprezando a queda de tensão aos terminais dos díodos!
2. Voltímetros ac
2.1 Com rectificação de meia-onda
D1
mdA_1
50Rm = IFS = 1mA
P
N
I(mdA)V1
R1
950
Sine(0 100 1k 0 0)
V1
Time/mSecs 200uSecs/div
1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3
I(mdA
) /
mA
Y2
0
20
40
60
80
100
V1
/ V
Y1
-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
V1 (Y1)I(mdA) (Y2)Mean/Cycle=31.51mA
2. Voltímetros ac
2.2 Com rectificação de onda completa
Time/mSecs 200uSecs/div
1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3
I(mdA
) /
mA
Y2
0
20
40
60
80
100
V1
/ V
Y1
-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
V1 (Y1)I(mdA) (Y2)Mean/Cycle=62.39mA
mdA_1
50Rm = IFS = 1mA
P
N
I(mdA)
D3
D2
D1
V1
R1
950
Sine(0 100 1k 0 0)
V1
D4
3. Amperímetros ac
2.1 Com rectificação de meia-onda
D2
Sine(0 100 1k 0 0)
V1
I(mdA)
mdA_1
50Rm = IFS = 1mA
P
N
D1R1
1k
I(A)
Time/mSecs 200uSecs/div
1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3
I(mdA
) /
mA
Y2
0
20
40
60
80
100
I(A)
/ m
A
Y1
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
I(mdA) (tran37) (Y2)Mean/Cycle=30.01mA
I(A) (tran37) (Y1)Peak/@=94.62mA/2.25mS
3. Amperímetros ac
2.2 Com rectificação de onda completa
I(mdA
) /
mA
Y2
0
20
40
60
80
100
Time/mSecs 200uSecs/div
1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3
I(A)
/ m
A
Y1
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
I(mdA) (Y2)Mean/Cycle=59.42mA
I(A) (Y1)Peak/@=93.99mA/2.25mS
I(A) R1
1k
mdA_1
50Rm = IFS = 1mA
P
N
I(mdA)
Sine(0 100 1k 0 0)
V1
D4
D1
D2
D3
3. Amperímetros ac
2.2 Exemplo
mdA_1
50Rm = IFS = 2mA
P
N
I(mdA)D4
D1
D2
D3
R21
Considerar o amperímetro ac da figura abaixo.
Qual o valor de máximo que deve indicar a sua escala? Determine o factor de proporcionalidade entre o valor rms lido nessa escala (rms) e o valor de Im (dc).
3. Amperímetros ac
2.2 Exemplo
Considerar o amperímetro ac da figura abaixo.
Qual o valor de máximo que deve indicar a sua escala? Determine o factor de proporcionalidade entre o valor rms lido nessa escala (rms) e o valor de Im (dc).
Time/mSecs 200uSecs/div
1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3
I(mdA
) /
mA
Y2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
I(A)
/ m
A
Y1
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
I(mdA) (tran39) (Y2)Mean/Cycle=1.222mA
I(A) (tran39) (Y1)RMS/cycle=69.48mA
