RET de meia ond controladp.pdf

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  • 1ELETRNICA DE POTNCIA IELETRNICA DE POTNCIA IAula 14 Aula 14 -- Retificadores monofRetificadores monofsico sico

    meia onda a tiristormeia onda a tiristor

    UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINAUNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINACENTRO DE CINCIAS TECNOLCENTRO DE CINCIAS TECNOLGICASGICAS

    DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELDEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELTRICATRICACURSO DE ENGENHARIA ELCURSO DE ENGENHARIA ELTRICATRICA

    Prof. Leandro Michels, Dr. Eng.Prof. Leandro Michels, Dr. Eng.leandromichels@gmail.comleandromichels@gmail.com

    EPO I Aula 14 Retificadores monofsicos meia-onda a tiristor

  • 2Prof. Leandro Michels

    TopologiaTopologia EtapasEtapas

    Retificadores 1Retificadores 1 meia onda a tiristor (R)meia onda a tiristor (R)

    0 0 tt < <

    tt < <

    Etapa 1Etapa 1

    Etapa 2Etapa 2

    tt < 2< 2Etapa 3Etapa 3

    i1T1

    vT1

    R vL

    iL +

    -

    + -

    +

    -

    +

    -

    + -

    +

    - +-

    EPO I Aula 14 Retificadores monofsicos meia-onda a tiristor

    Modo de conduModo de conduo o descontdescontnuanua

  • 3Prof. Leandro Michels

    Formas de onda:Formas de onda:11 22 33 11 22 33

    R=20R=20VoVo=220V=220Vf=50Hzf=50Hz=60=60

    Retificadores 1Retificadores 1 meia onda a tiristor (R)meia onda a tiristor (R)

    EPO I Aula 14 Retificadores monofsicos meia-onda a tiristor

    22

  • 4Prof. Leandro Michels

    Tenso na cargaTenso na carga

    ( )( )0.225 1 cosLmed oV V +

    ( )sen 212 2 4Lef o

    V V +

    MMdiodio

    EficazEficaz

    ( ) ( )1 2 sen2Lmed o

    V V t d t

    =

    ( ) ( )2

    1 2 sen2Lef o

    V V t d t

    = vLVLm

    VLef

    i1

    V

    T1

    vT1

    R vL

    iL

    Retificadores 1Retificadores 1 meia onda a tiristor (R)meia onda a tiristor (R)

    EPO I Aula 14 Retificadores monofsicos meia-onda a tiristor

  • 5Prof. Leandro Michels

    Corrente na carga/entradaCorrente na carga/entradaMMdiodio

    EficazEficaz

    i1

    V

    T1

    vT1

    R vL

    iL

    ILILmILef

    ( )( )0.225 1 cosoLmed VI R + ( ) ( )1 2 sen

    2o

    LmedVI t d tR

    =

    ( )sen 212 2 4

    oLef

    VIR

    +

    ( ) ( )2

    1 2 sen2

    oLef

    VI t d tR

    =

    Retificadores 1Retificadores 1 meia onda a tiristor (R)meia onda a tiristor (R)

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  • 6Prof. Leandro Michels

    Potncia na cargaPotncia na cargaAtivaAtiva

    AparenteAparente

    2L LefP RI=

    Lef Lef LefS V I=

    i1

    V

    T1

    vT1

    R

    iL

    pLPLmPLef

    ( )2 sen 212 2 4

    oLef

    VPR

    +

    ( )2 sen 212 2 4

    oLef

    VSR

    +

    Retificadores 1Retificadores 1 meia onda a tiristor (R)meia onda a tiristor (R)

    EPO I Aula 14 Retificadores monofsicos meia-onda a tiristor

  • 7Prof. Leandro Michels

    Potncia na entradaPotncia na entradaAtivaAtiva

    AparenteAparente

    21 LefP RI=

    1 1 1ef ef efS V I=

    i1

    V

    T1

    vT1

    R vL

    iL

    pLPLmPLef

    ( )2 sen 212 2 4

    oLef

    VPR

    +

    ( )21

    sen 212 2 4

    oef

    VSR

    +

    Retificadores 1Retificadores 1 meia onda a tiristor (R)meia onda a tiristor (R)

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  • 8Prof. Leandro Michels

    EsforEsforos no tiristoros no tiristor

    Tenso reversaTenso reversa

    max 2T oV V=Corrente de picoCorrente de pico

    max2 o

    TVIR

    =

    Corrente mCorrente mdiadia

    Corrente eficazCorrente eficazvT1piT1pIT1mIT1ef

    i1

    V

    T1

    vT1

    R vL

    iL

    ( )( )0.225 1 cosoTmed VI R +

    ( )sen 212 2 4

    oTef

    VIR

    +

    Retificadores 1Retificadores 1 meia onda a tiristor (R)meia onda a tiristor (R)

    EPO I Aula 14 Retificadores monofsicos meia-onda a tiristor

  • 9Prof. Leandro Michels

    TopologiaTopologia EtapasEtapas

    Retificadores 1Retificadores 1 meia onda a tiristor (RL)meia onda a tiristor (RL)

    0 0 tt < <

    tt < <

    Etapa 1Etapa 1

    Etapa 2Etapa 2

    tt < 2< 2Etapa 3Etapa 3

    EPO I Aula 14 Retificadores monofsicos meia-onda a tiristor

    i1

    V

    T1

    vT1

    R

    vL

    iL

    L

    +

    -

    + -

    + - +

    -

    +

    - +-Modo de conduModo de conduo o

    descontdescontnuanua

  • 10Prof. Leandro Michels

    Formas de onda:Formas de onda:11 22 33 11 22 33

    R=20R=20L=200mHL=200mHVoVo=220V=220Vf=50Hzf=50Hz=60=60

    Retificadores 1Retificadores 1 meia onda a tiristor (RL)meia onda a tiristor (RL)

    EPO I Aula 14 Retificadores monofsicos meia-onda a tiristor

    22

    22

  • 11Prof. Leandro Michels

    Retificadores 1Retificadores 1 meia onda a tiristor (RL)meia onda a tiristor (RL)

    EPO I Aula 14 Retificadores monofsicos meia-onda a tiristor

    AnAnlise matemlise matemticatica DeterminaDeterminao do ngulo de extino do ngulo de extino o UtilizaUtilizao o do do baco de baco de PuschlowskiPuschlowski f(f(, , , , coscos , a) = 0, a) = 0 CClculo dos seguintes parmetroslculo dos seguintes parmetros RelaRelao entre as fontes (neste caso, E=0)o entre as fontes (neste caso, E=0)

    RelaRelao entre a resistncia e reatnciao entre a resistncia e reatncia

    ngulo de disparo do tiristorngulo de disparo do tiristor ngulo de extinngulo de extino da correnteo da corrente

    2 o

    EaV

    =

    ( )2 2 2

    cos RR L

    = +

  • 12Prof. Leandro Michels

    Retificadores 1Retificadores 1 meia onda a tiristor (RL)meia onda a tiristor (RL)

    EPO I Aula 14 Retificadores monofsicos meia-onda a tiristor

    baco de baco de PuschlowskiPuschlowski

    Exemplo:Exemplo:coscos =0.6=0.6=30=30a=0a=0

    Resulta:Resulta:=235=235oo

  • 13Prof. Leandro Michels

    Tenso na cargaTenso na carga

    ( ) ( )( )0.225 cos cosLmed oV V

    ( ) ( )sen 2 sen 22 4Lef o

    V V

    MMdiodio

    EficazEficaz

    ( ) ( )1 2 sen2Lmed o

    V V t d t

    =

    ( ) ( )2

    1 2 sen2Lef o

    V V t d t

    =

    Retificadores 1Retificadores 1 meia onda a tiristor (RL)meia onda a tiristor (RL)

    EPO I Aula 14 Retificadores monofsicos meia-onda a tiristor

    VLVLmVLef

    V

    T1

    R

    vL

    iL

    L

  • 14Prof. Leandro Michels

    Corrente na carga/entradaCorrente na carga/entradaMMdiodio

    EficazEficaz

    ( ) ( )( )0.225 cos cosoLmed VI R ( ) ( )1 2 sen

    2o

    LmedVI t d tR

    =

    ( ) ( ) ( ) ( )2

    2 2 2

    21 sen sen2

    R to LLef

    VI t e d tR L

    = +

    Retificadores 1Retificadores 1 meia onda a tiristor (RL)meia onda a tiristor (RL)

    EPO I Aula 14 Retificadores monofsicos meia-onda a tiristor

    ILILmILef

    V

    T1

    R

    vL

    iL

    L

    Formula analFormula analtica complexa tica complexa bacobaco

  • 15Prof. Leandro Michels

    Corrente na carga/entrada eficazCorrente na carga/entrada eficaz

    Retificadores 1Retificadores 1 meia onda a tiristor (RL)meia onda a tiristor (RL)

    EPO I Aula 14 Retificadores monofsicos meia-onda a tiristor

    2 2 2

    2 oLef ef

    VI IR L

    = +

    Valor normalizadoValor normalizadopara para IIefef

  • 16Prof. Leandro Michels

    Potncia na carga/entradaPotncia na carga/entrada

    AtivaAtiva

    AparenteAparente

    2L LefP RI=

    Lef Lef LefS V I=

    Retificadores 1Retificadores 1 meia onda a tiristor (RL)meia onda a tiristor (RL)

    EPO I Aula 14 Retificadores monofsicos meia-onda a tiristor

    i1

    V

    T1

    R

    iL

    L

    vT1

    PLPLmPLef

    AparenteAparente

    1 1 1ef ef efS V I=

    AtivaAtiva2

    1 LefP RI=

    IILefLef bacobaco

  • 17Prof. Leandro Michels

    EsforEsforos no tiristoros no tiristor Tenso reversaTenso reversa

    max 2T oV V=Corrente de picoCorrente de pico

    max 2 2 2

    2 oT

    VIR L

    + Corrente mCorrente mdiadia

    Corrente eficazCorrente eficaz

    Retificadores 1Retificadores 1 meia onda a tiristor (RL)meia onda a tiristor (RL)

    EPO I Aula 14 Retificadores monofsicos meia-onda a tiristor

    T1

    R

    vL

    iL

    L

    vT1piT1pIT1mIT1ef

    ( ) ( )( )0.225 cos cosoTmed VI R

    2 2 2

    2 oLef ef

    VI IR L

    = + bacobaco

  • 18Prof. Leandro Michels

    TopologiaTopologia EtapasEtapas

    Retificadores 1Retificadores 1 meia onda c/ roda livre (RL)meia onda c/ roda livre (RL)

    0 0 tt < <

    tt < <

    Etapa 1Etapa 1

    Etapa 2Etapa 2

    tt < < Etapa 3Etapa 3

    EPO I Aula 14 Retificadores monofsicos meia-onda a tiristor

    Modo de conduModo de conduo o descontdescontnuanua

    i1

    V

    T1

    vT1

    R

    iL

    L

    D vD

    iD

    +

    -

    + -

    +

    -

    + -

    +

    -+-

    +

    -

    +

    -

    +

    -

  • 19Prof. Leandro Michels

    Formas de onda:Formas de onda:1122 33 22 33

    R=20R=20L=30mHL=30mHVoVo=220V=220Vf=50Hzf=50Hz=30=30

    EPO I Aula 14 Retificadores monofsicos meia-onda a tiristor

    22

    22

    Retificadores 1Retificadores 1 meia onda c/ roda livre (RL)meia onda c/ roda livre (RL)

    11 11

  • 20Prof. Leandro Michels

    TopologiaTopologia EtapasEtapas

    0 0 tt < <

    tt < <

    Etapa 1Etapa 1

    Etapa 2Etapa 2

    tt < < 22Etapa 1Etapa 1

    EPO I Au