RETIFICADOR COM SCR E CONTROLE DE DISPARO USANDO O CIRCUITO INTEGRADO TCA 785

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ENGENHARIA ELÉTRICA

Retificador com SCR e controle de disparo

usando o Circuito integrado TCA 785

Danilo Bonfá Lopes                 RA 642468-6

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1- Explicar o funcionamento do circuito da pág. 16 do datasheet do TCA785. Explicar a função de cada componente.

FUNCIONAMENTO DO TCA785 (PÁG 16)

Este é um circuito de controle de tiristores de baixa potência que utiliza os pulsos tanto no semi-ciclo positivo quanto no semi-ciclo negativo e controlado através de um potenciômetro para trabalhar de 0 à 180º.

O conjunto formado pelo resistor de 4,7KΩ, capacitores de 1000 µF e 0,47µF, diodo zener de 15V  é a fonte de alimentação do TCA785.

O Rsync e os diodos BAY61 fazem parte do bloco do detector de passagem por zero, ele gera um pulso toda vez que a rede passa por zero para sincronizar o TCA785, os diodos BAY61 são para limitar a tensão de sincronismo.

O capacitor C10 e o potenciômetro R9 e resistor de 22KΩ são o gerador de rampa e fornece uma tensão que varia linearmente com o tempo.

O potenciômetro P1 é o que controla o ângulo dos pulsos , pois ele altera a entrada do pino 11 que fica comparando com o pino 10 para alterar o ângulo.

Os diodos BAY61 das saídas Q1 e Q2 servem para impedir que a corrente retorne do gateway e os resistores de 220Ω servem para limitar a corrente que vai ao gateway.

Os transformadores de pulso IT1 e IT2 servem para isolar galvanicamente as saídas do TCA785. Os diodos 1N4001 servem para impedir que seja aplicada uma tensão negativa no gateway e resistores de 2,2KΩ para limitar a corrente do gateway. Os diodos e tiristores são a potência que controla a carga.

2 - Projetar um retificador monofásico em ponte mista de Graetz usando o CI-TCA 785 como controlador de disparo. Escolher e justificar a escolha dos componentes. Apresentar os cálculos necessários. Anexar os datasheets dos componentes.

Esquema Elétrico

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Parte de potência

A parte de potencia é constituída de ponte de Graetz mista e pela carga.

A ponte de Graetz mista é feita com 2 SCR, projetados para trabalhar com ângulo de disparo entre 0 e 180º e 2 Diodos.

A tensão media máxima que circula na carga acontece quando α=0º e é obtido através da formula:

Vlmed=0,45*Vo*(1+cos α)

Onde, Vo é a tensão eficaz da fonte de alimentação e α é o ângulo de disparo do SCR.

A fonte de alimentação utilizada neste projeto fornece 220Vrms.

Logo a tensão média na carga é:

Vlmed=0,45*220*(1+cos 0º)=198V    

A corrente média máxima na carga é dada pela formula:

ILmed=Vlmed/R=198/10=19,8 A

A potência na carga é então:

P=Vlmed*ILmed=198*19,8=3920,4 W

A máxima tensão reversa que o diodo e o SCR aguentam é:

Vrrm=Vrms*[pic 3] =220*1,414= 311,12 V

Corrente eficaz no diodo e SCR

Ief=0,707*Vo/R=15,55

Como os SCRs e os diodos ficam em série com a carga a corrente que passa por eles é igual a carga.

O SCR utilizado no projeto foi o SKT 24/04 pois aguenta uma tensão de direta rms de 500V (a  tensão de alimentação da fonte é de 220 Vrms), uma tensão reversa de 400 V (a tensão reversa máxima calcula foi de 311,12 V) , uma corrente entre anodo e catodo de 15,55 A e uma tensão de gatilho para catodo compatível com a saída do TCA785.