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Eletrônica de Potência(05 – Retificadores controlados)
Márcio do Carmo Barbosa Poncilio RodriguesMatusalém Martins Lanes
Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas GeraisCampus III – Leopoldina
Engenharia de Controle e Automação
Janeiro/2009
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V. Retificadores Controlados
i. Introduçãoii. Princípio de Operação dos Conversores de Fase
Controladaiii. Retificadores Monofásicos Semicontroladosiv. Retificadores Monofásicos Controladosv. Retificador Trifásico Controlado de Meia-Ondavi. Retificador Trifásico Controlado de Onda Completavii. Retificador com Saída de 12 Pulsos
2
3
i. Introdução
q Retificador a diododiodo: tensão de saída fixa;
q Retificador a tiristortiristor: tensão de saída variável (controladacontrolada).
3
Controle de faseControle de fase por meio da variação do ângulo de disparo, “αα”
LigamentoLigamento
DesligamentoDesligamento
Aplicação de um pulso de curta duração ao gate
Comutação natural pela rede (ou linha)
Ø Retificadores de fase controlada são simples e apresentam baixo custo;
Ø Eficiência em torno de 95% (em geral).
4
ii. Princípio de Operação dos Retificadores de Fase Controlada
4
• Valor médio da tensão de saída
• Região de operação do retificador:
1º Quadrante
5
iii. Retificadores Monofásicos Semicontrolados
5
Retificadores MonofRetificadores Monofáásicos sicos SemicontroladosSemicontrolados
6
iii. Retificadores Monofásicos Semicontrolados
6
Retificador MonofRetificador Monofáásico sico SemicontroladoSemicontrolado –– Formas de OndaFormas de Onda
Carga ResistivaCarga Resistiva ((αα=30=30°)°)
1º Quadrante
Região de operação do Região de operação do retificador:retificador:
Valor médio da tensão de Valor médio da tensão de saída:saída:
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Retificador MonofRetificador Monofáásico sico SemicontroladoSemicontrolado –– Formas de OndaFormas de Onda
Carga Fortemente IndutivaCarga Fortemente Indutiva ((αα=15=15°)°)
1º Quadrante
Região de operação do retificador:Região de operação do retificador:
Valor médio da tensão de saída:Valor médio da tensão de saída:
°]v o,
méd
io [V
]0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
0
20
40
60
80
100
120
Vm=180V
8
iv. Retificadores Monofásicos Controlados
8
Retificadores MonofRetificadores Monofáásicos Controladossicos Controlados
““Totalmente Controlado”Totalmente Controlado” ““Totalmente Controlado” com Totalmente Controlado” com Diodo de Livre CirculaçãoDiodo de Livre Circulação
1º Quadrante1º Quadrante
4º Quadrante
9
iv. Retificadores Monofásicos ControladosRetificador MonofRetificador Monofáásico Totalmente Controlado sico Totalmente Controlado –– Formas de OndaFormas de Onda
Região de operação do Região de operação do retificador:retificador:
Valor médio da tensão de saída:Valor médio da tensão de saída:
Carga Fortemente IndutivaCarga Fortemente Indutiva
1º Quadrante
4º Quadrante
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180-150
-100
-50
0
50
100
150
°]
Vm=180V
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Carga Fortemente IndutivaCarga Fortemente Indutiva
Retificador MonofRetificador Monofáásico Totalmente Controlado sico Totalmente Controlado –– VariaVariaçção do Ângulo de Disparo (ão do Ângulo de Disparo (αα))
1º Quadrante
4º Quadrante
Modo RetificaçãoModo Retificação0 < 0 < αα << 9090°• VO > 0
• IO > 0
1º Quadrante
4º Quadrante
Modo InversãoModo Inversão90° < 90° < αα << 180180°• VO < 0
• IO > 0
üüPotência flui do lado CA para o lado CCPotência flui do lado CA para o lado CC
üüPotência flui do lado CC para o lado CAPotência flui do lado CC para o lado CA
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Obs.: Obs.: Retificadores MonofRetificadores Monofáásicos sicos -- ResumoResumo Carga Fortemente IndutivaCarga Fortemente Indutiva
Região de Região de operaoperaçção do ão do retificadorretificador
Tensão de saTensão de saíídada
Corrente de Corrente de entrada (rede)entrada (rede)
SemicontroladoSemicontrolado ououTotalmente Controlado com Totalmente Controlado com
Diodo de Livre CirculaDiodo de Livre CirculaççãoãoTotalmente ControladoTotalmente ControladoParâmetro
0
0
12
v. Retificador Trifásico Controlado de Meia-Onda
12
Região de operação do Região de operação do retificador:retificador:
1º Quadrante
4º Quadrante
Carga Fortemente IndutivaCarga Fortemente Indutiva
Valor médio da tensão de saída:Valor médio da tensão de saída:
13
vi. Retificador Trifásico Controlado de Onda Completa
13
Região de operação do Região de operação do retificador:retificador:
1º Quadrante
4º Quadrante
Carga Fortemente IndutivaCarga Fortemente Indutiva
Valor médio da tensão de saída:Valor médio da tensão de saída:
14
vii. Retificador com Saída de 12 Pulsos
14
Tensão de saída (Tensão de saída (αα=0=0):):
Valor médio da tensão de saída:Valor médio da tensão de saída:
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vi. BibliografiaØ M. H. Rashid, “Eletrônica de Potência – Circuitos, Dispositivos e Aplicações”, Makron Books.
Ø N. Mohan, T. M. Undeland, W. P. Robbins, “Power Electronics – Converters, Applications and Design”, 2nd Ed., John Wiley & Sons.
Ø D. W. Hart, “Electrónica de Potencia”, Prentice-Hall.
Ø J. A. Pomilio, Apostila da disciplina Eletrônica de Potência, FEEC/UNICAMP (www.dsce.fee.unicamp.br/~antenor).
Ø H. A. C. Braga, Apostila da disciplina Eletrônica de Potência, EE/UFJF (www.hbraga.ufjf.br).
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FIM DO QUINTO CAPÍTULO
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