A Simulação De Um Retificador De Onda Completa Em Ponte

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SUEMYLLY PEREIRA SOUSA

MOTORES ELÉTRICOS II

LABORATÓRIO Nº 03

SIMULAÇÃO DE UM RETIFICADOR DE ONDA COMPLETA EM PONTE

Trabalho elaborado e apresentado como requisito parcial de nota para aprovação na disciplina de Motores Elétricos II do curso de Engenharia Elétrica - 8° período, pela Universidade Federal do Tocantins.

Professor: Ivan Ney Alvizuri Romani

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Sumário

Introdução        4

Objetivo        6

Materiais e métodos        7

Resultado e discussão        9

Conclusão        14

Referências Bibliográficas        15

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Introdução

Sabe-se que o diodo é um dispositivo do circuito elétrico, com a finalidade principal de permitir a passagem de corrente apenas por um sentido e bloqueando-a no outro. Tal característica permite que esses equipamentos sejam amplamente utilizados, de forma primordial, em circuitos eletrônicos para retificar a corrente elétrica, proteger componentes eletrônicos contra polarização reversa e realizar funções de comutação.

De maneira geral, é composto de por dois materiais semicondutores, um tipo N e outro tipo P, que se juntam em uma junção PN. Quando uma tensão é aplicada na direção direta da junção PN, os elétrons fluem através do diodo, permitindo a passagem da corrente elétrica. No entanto, quando uma tensão é aplicada na direção reversa da junção PN, a corrente elétrica é bloqueada.

Assim, quando alinhados em estruturas, tais equipamentos são capazes de eliminar o semiciclo negativo da tensão senoidal, como no caso dos retificadores monofásicos de meia onda, ou transformar o semiciclo negativo da entrada da fonte em uma onda totalmente positiva na saída do circuito, nesse caso a estrutura é chamada de retificador de onda completa.

Desta forma, a retificação de onda completa é composta por um transformador de entrada que reduz a tensão da corrente elétrica e a isola do circuito de saída, e um conjunto de quatro diodos que formam uma ponte retificadora (também conhecida como ponte de diodos). Os diodos são conectados em uma configuração específica de modo que dois diodos conduzam durante a metade positiva da onda e os outros dois conduzam durante a metade negativa, permitindo que toda a forma de onda alternada seja retificada.

Nos dois semiciclos a carga, que pode ser resistiva ou composta por um resistor, indutor, capacitor ou uma combinação destes tem tensão e corrente. A diferença que a carga causa no sistema pode ser observada nas curvas de tensão x tempo.

• Retificadores com carga puramente resistiva

No primeiro semiciclo da onda alternada, a tensão aplicada na carga aumenta gradualmente, acompanhando a forma de onda senoidal da entrada. A corrente também aumenta de acordo com a lei de Ohm, seguindo a relação direta entre tensão e corrente em um resistor.

No segundo semiciclo, a tensão aplicada na carga diminui gradualmente, acompanhando a forma de onda senoidal da entrada. A corrente também diminui de acordo com a lei de Ohm, seguindo a relação direta entre tensão e corrente em um resistor.

Em ambos os semiciclos, a carga causa uma queda de tensão que ocorre sempre variando de acordo com a tensão aplicada, devido à resistência presente no circuito.

• Retificadores carga R-L

No primeiro semiciclo da onda alternada, a tensão aplicada na carga aumenta gradualmente, mas a corrente não aumenta imediatamente devido à presença do indutor, que armazena energia no seu campo magnético antes de permitir que a corrente flua. Portanto, a corrente no circuito RL aumenta mais lentamente do que em um circuito resistivo puro.

No segundo semiciclo, a tensão aplicada na carga diminui gradualmente, mas a corrente não diminui imediatamente devido ao indutor, que ainda tem energia armazenada em seu campo magnético. Portanto, a corrente no circuito RL diminui mais lentamente do que em um circuito resistivo puro.

Quando a relação entre R e L é próxima, a corrente na carga ainda é semelhante à corrente em uma carga resistiva pura, embora com uma resposta mais lenta devido ao indutor. Quando L >> R, a carga apresenta uma impedância elevada, quase infinita, e a onda da corrente se aproxima de uma corrente contínua, como mostra a figura abaixo:

Figura 01: Retificadores em ponte com carga R e RL

[pic 1]           [pic 2]

Fonte: Roteiro fornecido

O resultado da retificação de onda completa é uma corrente contínua pulsante que flui na mesma direção durante todo o ciclo da onda alternada, em vez de apenas metade do ciclo. Para converter essa corrente contínua pulsante em corrente contínua pura, é necessário usar um filtro capacitivo ou um circuito de filtragem para suavizar a forma de onda e eliminar as oscilações, produzindo assim uma tensão contínua mais estável na saída.

Objetivo

O presente estudo visa a estrutura de retificação em ponte e a diferenciação nas suas ondas com carga resistiva e resistiva-indutiva.

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Materiais e métodos

Para a realização da plotagem gráfica, foi utilizado o software PROTEUS, no ambiente ISIS, com o intuito de montar o circuito equivalente do experimento.

Para a elaboração do circuito, foram utilizados:

• 1 fonte de tensão alternada de 220 V;
• 4 diodos;
• 1 resistor de 10Ω;
• 1 transformador com relação 1:1;
• 1 indutor de 10H;
• 1 indutor de 100kH;

Com o objetivo de analisar as características das ondas, foram construídos três circuitos diferentes. No primeiro circuito, foi adicionada uma carga resistiva. No segundo circuito, além da carga resistiva, foi inserido um indutor muito maior que o resistor. Já no terceiro circuito, a carga foi composta por um resistor e um indutor com valores iguais (R = L = 10).