Circuitos Retificadores Controlados

...

[pic 15]

A partir do valor da tensão eficaz da fonte de alimentação já conhecida, podemos calcular a tensão de pico da mesma por meio da Equação (42) acima. Como não há nenhuma queda de tensão entre a fonte de alimentação e a tensão presente na carga, visto que os diodos utilizados no exemplo são tidos como ideais, os valores de tensão eficaz e de pico da fonte se repetem sobre a mesma. Aplicando-se a expressão mostrada na Equação (42) acima, podemos encontrar o valor de tensão eficaz de 127.3V. A partir desta informação, podemos obter o valor da do resistor necessário para que a carga dissipe 500W através da Equação (43) abaixo.

.: .: [pic 16][pic 17][pic 18]

A partir do valor da tensão de pico podemos calcular o valor da tensão média por meio da Equação (44) abaixo.

.: [pic 19][pic 20]

Através de simulação computacional do circuito retificador através do software Simulink podemos verificar se os valores calculados estão corretos. O valor da tensão eficaz aplicada sobre o resistor, que será menor para este ângulo de disparo em relação ao disparo em 0º, é mostrado na Figura 55 abaixo.

[pic 21]

Figura 5: Tensão Eficaz sobre o resistor

Por meio da simulação podemos, ainda, verificar o valor da tensão média aplicada sobre o resistor, como mostrado Figura 56 abaixo, que também será menor para este ângulo de disparo.

[pic 22]

Figura 6: Tensão Média sobre o resistor

Como forma de medir a qualidade da energia elétrica contínua fornecida para a carga através do cálculo do Fator de Ripple (FR), que é mostrado na Equação (45) abaixo.

.: [pic 23][pic 24]

Ainda como forma de tornar mensurável a qualidade da energia fornecida a carga, podemos utilizar o cálculo do Fator de Forma (FF), dado pela Equação (46) abaixo.

.: [pic 25][pic 26]

Outro parâmetro utilizado para medir a qualidade da energia fornecida a carga é a Taxa de Distorção Harmônica (THD), que serve para medir o quanto o sinal de tensão e/ou corrente fornecido pela rede de distribuição foi distorcido devido a retificação e/ou controle exercidos para a carga. A Figura 57 abaixo mostra o valor da THD da tensão de

entrada do circuito.

[pic 27]

Figura 7: Valor da THD da tensão de entrada do retificador

A Figura 59 ilustra o valor da medição do fator de potência de entrada do circuito.

3.1.3 – Circuito retificador monofásico de onda completa em ponte e disparo de 120º

Um retificador monofásico de onda completa não controlado em ponte está conectado a uma fonte de tensão senoidal de frequência 60Hz, com valor de tensão de pico de 180 V, e alimenta uma carga resistiva de 500W em sua saída. O valor da potência ativa dissipada na carga puramente resistiva deve ser de 500W e pode ser calculado a partir do cálculo da tensão eficaz (Vrms) e da corrente eficaz (Irms) na mesma.

Podemos, ainda, para o caso de a tensão de alimentação da fonte ser senoidal, simplificar esta equação, adotando a seguinte expressão para o cálculo na forma simplificada.

[pic 28]

A partir do valor da tensão eficaz da fonte de alimentação já conhecida, podemos calcular a tensão de pico da mesma por meio da Equação (47) acima. Como não há nenhuma queda de tensão entre a fonte de alimentação e a tensão presente na carga, visto que os diodos utilizados no exemplo são tidos como ideais, os valores de tensão eficaz e de pico da fonte se repetem sobre a mesma. Aplicando-se a expressão mostrada na Equação (47) acima, podemos encontrar o valor de tensão eficaz de 127.3V. A partir desta informação, podemos obter o valor da do resistor necessário para que a carga dissipe 500W através da Equação (48) abaixo.

.: .: [pic 29][pic 30][pic 31]

A partir do valor da tensão de pico podemos calcular o valor da tensão média por meio

da Equação (49) abaixo.

.: [pic 32][pic 33]

Através de simulação computacional do circuito retificador através do software Simulink podemos verificar se os valores calculados estão corretos. O valor da tensão eficaz aplicada sobre o resistor, que será menor para este ângulo de disparo em relação ao disparo em 0º, é mostrado na Figura 60 abaixo.

[pic 34]

Figura 8: Tensão eficaz sobre o resistor

Por meio da simulação podemos, ainda, verificar o valor da tensão média aplicada sobre o resistor, como mostrado Figura 61 abaixo, que também será menor para este ângulo de disparo.

[pic 35]

Figura 9: Tensão média sobre o resistor

Como forma de medir a qualidade da energia elétrica contínua fornecida para a carga através do cálculo do Fator de Ripple (FR), que é mostrado na Equação (50) abaixo.

.: [pic 36][pic 37]

Ainda como forma de tornar mensurável a qualidade da energia fornecida a carga, podemos utilizar o cálculo do Fator de Forma (FF), dado pela Equação (51) abaixo.

.: [pic 38][pic 39]

Outro parâmetro utilizado para medir a qualidade da energia fornecida a carga é a Taxa de Distorção Harmônica (THD), que serve para medir o quanto o sinal de tensão e/ou corrente fornecido pela rede de distribuição foi distorcido devido a retificação e/ou controle exercidos para a carga. A Figura 62 abaixo mostra o valor da THD da tensão de entrada do circuito.

[pic 40]

Figura 10:Valor da THD da tensão de entrada do retificador

Como não existe nenhum elemento que estabeleça atraso ou adianto das correntes da fonte ou da carga em relação a sua respectiva tensão, as formas de onda da tensão e da corrente de entrada do retificador estão em fase,