EPO I $)G!9 Aula 11!9 etificadores trif $)A (" sicos a diodo com filtro capacitivo An $)A (" lise qualitativa etificador onda completa C vc i L Modos

(1)

Topologias Topologias

Meia

Meia--onda (3 pulsos)onda (3 pulsos)

p g p g i₁ D₁ D₂ D₃ i i i v_D3 v_D2 v_D1 _i L

Onda completa (6 pulsos) Onda completa (6 pulsos)

i D₁ D₂ D₃ v_D3 vD2 v_D1 _i L v₁ v₂ 1 i₃ i₂ i_d1 i_d2 i_d3 R v_L C vC i_C v1 v2 i1 i i2 id1 id2 id3 R vL C v_C iC v3 D₄ D₅ D₆ i_d4 i_d5 i_d6 v_D4 v_D5 v_D6 v3 i₃

Ponto central (6 pulsos)

Ponto central (6 pulsos) Ponto central (6 pulsos)Ponto central (6 pulsos)

v₁ i₁ D₁ D₂ D₃ i_d1 i_d2 i_d3 v_D3 v_D2 v_D1 v_L1 i_L1 R C₁ v_C1 i_C1 i_L1 ( p ) ( p ) ( p( p )) v₁ i₁ D₁ D₂ D₃ i_d1 i_d2 i_d3 v_D3 v_D2 v_D1 i_L C₁ v_C1 i_C1 1 v₃ v₂ i₃ i₂ i_d4 i_d5 i_d6 C₂ v_C2 i_C2 v_L2 R i_L2 v₃ v₂ i₃ i₂ i_d4 i_d5 i_d6 v_D4 v_D5 v_D6 v_L R C₂ v_C2 i_C i_C2 1

Prof. Leandro Michels

D₄ D₅ D₆ i_d4 i_d5 i_d6 v_D4 v_D5 v_D6 L2 R D₄ D₅ D₆ v_D4 v_D5 v_D6

(2)

Modos de operação: Modos de operação: Análise qualitativa

Análise qualitativa

Modo 1

Modo 1 –– Dois pulsos de corrente Dois pulsos de corrente

por semi

por semi--ciclociclo

Modos de operação: Modos de operação: Análise qualitativa Análise qualitativa Retificador onda Retificador onda l t

l t por semipor semi ciclociclo

1.73 R > i₁ i D1 D2 D3 v_D3 v_D2 v_D1 i_L completa completa R C > ω t v₁ v₂ i₁ i₂ i_d1 i_d2 i_d3 R _v L C v_C i_C Modo 2

Modo 2 –– Um pulso de corrente Um pulso de corrente

por semi

por semi--ciclociclo

i v₃ i₃ D₄ D₅ D₆ i_d4 i_d5 i_d6 v_D4 v_D5 v_D6 1.73 R ≤ i₁

(3)

Etapas de operação

Etapas de operação –– Modo 1Modo 1 Análise qualitativa

Etapa 1

Etapa 1 Etapa 2Etapa 2 _{Etapa 3}_{Etapa 3}

Etapas de operação Modo 1Modo 1

Análise qualitativa Análise qualitativa + -+ - + -+ -+ -+ + + + Etapa 4 Etapa 4 -+ -+ -Etapa 5

Etapa 5 Etapa 6Etapa 6

Etapa 4

Etapa 4 Etapa 5Etapa 5 Etapa 6Etapa 6

+ -+ -+ -+ -+ -+ -+ -+ -+ -+ -3

(4)

Etapa 7

Etapa 7 Etapa 8Etapa 8 _{Etapa 9}_{Etapa 9}

Análise qualitativa Análise qualitativa + -+ -+ -+ -+ -+ -+ -+ -+ -+ -+ Etapa 10

+

-+

+

Etapa 10

+ -+ -+ -+ -+ -+ -+ -+ -+ -+

(5)

-Formas de onda Formas de onda Formas de onda Formas de onda v i₁ D1 D2 D3 id1 id2 id3 v_D3 v_D2 v_D1 iL i_C v₁ v3 v2 i3 i2 id4 id5 id6 vD4 vD5 vD6 R vL C vC R=25 R=25ΩΩ C 2000 C 2000 FF D₄ D₅ D₆ D4 D5 D6 C=2000 C=2000μμFF V V_o_o=220V(fase)=220V(fase) f=50Hz f=50Hz P~11500W P~11500W 5

(6)

Formas de onda Formas de onda Formas de onda Formas de onda v i₁ D1 D2 D3 id1 id2 id3 v_D3 v_D2 v_D1 iL i_C v₁ v3 v2 i3 i2 id4 id5 id6 vD4 vD5 vD6 R vL C vC R=25 R=25ΩΩ C 2000 C 2000 FF D₄ D₅ D₆ D4 D5 D6 C=2000 C=2000μμFF V V_o_o=220V(fase)=220V(fase) f=50Hz f=50Hz P~11500W P~11500W

(7)

Formas de onda Formas de onda Formas de onda Formas de onda v i₁ D1 D2 D3 id1 id2 id3 v_D3 v_D2 v_D1 iL i_C v₁ v3 v2 i3 i2 id4 id5 id6 vD4 vD5 vD6 R vL C vC R=25 R=25ΩΩ C 2000 C 2000 HH D₄ D₅ D₆ D4 D5 D6 C=2000 C=2000μμHH V V_o_o=220V(fase)=220V(fase) f=50Hz f=50Hz P~11500W P~11500W 7

(8)

Etapa 1

Análise qualitativa Análise qualitativa + -+ - + -+ -+ -+ -+ -+ -+ -+ -Etapa 4 Etapa 4 + - + -Etapa 5

Etapa 5 Etapa 6Etapa 6

Etapa 4

+ + + -+ -+ -+ -+ -+ -+ -+ -+ -+ -+ -+

(9)

-Formas de onda

Formas de onda –– Modo 2Modo 2 Formas de onda

Formas de onda Modo 2Modo 2

v i₁ D1 D2 D3 id1 id2 id3 v_D3 v_D2 v_D1 iL i_C v₁ v3 v2 i3 i2 id4 id5 id6 vD4 vD5 vD6 R vL C vC R=2 R=2ΩΩ C 2000 C 2000 HH D₄ D₅ D₆ D4 D5 D6 C=2000 C=2000μμHH V V_o_o=220V(fase)=220V(fase) f=50Hz f=50Hz P~11500W P~11500W 9

(10)

Análise quantitativa

Análise quantitativa Tensão de saídaTensão de saída

v₁ i1 D₁ D2 D3 i_d1 i_d2 i_d3 v_D3 vD2 v_D1 _i L i_C V_p v_C(t) V_Cmin 1 v₃ v₂ i3 i₂ R _v L C vC ωt |v₁(t)| π/6 I α β β i (t)π/3 ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ Equacionamento: Equacionamento: v₃ D₄ D₅ D₆ i_d4 i_d5 i_d6 vD4 vD5 vD6 ωt ωt I_1p i_cc(t) t π/3 π/6 _π/3 1 min 1 min sen sen 2 2 ₂ C C p _o V V V _V − ⎛ ⎞ − ⎛ ⎞ π π α = − _⎜_⎜ _⎟_⎟ = − _⎜_⎜ _⎟_⎟ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ t_C π/6 _π/3 ( ) ( ) 1 1 tan 2 RC − π β = + −ω ( )

(11)

⎛ ⎞ min 1 C p V RC f V ⎛ ⎞ ω _{= ⎜}_⎜ _⎟_⎟ ⎝ ⎠ 11

(12)

Análise quantitativa Corrente de saídaCorrente de saída

Análise quantitativa Corrente de saídaCorrente de saída i₁ D₁ D₂ D₃ i_d1 i_d2 i_d3 v_D3 v_D2 v_D1 i_L i_C V_p v_C(t) V v₁ v₂ i₃ i₂ R v_L C v_C C |v₁(t)| V_Cmin α β β E i t E i t v₃ 3 D₄ D₅ D₆ i_d4 i_d5 i_d6 v_D4 v_D5 v_D6 I π/6 ωt 1p icc(t)π/3 C t ≈ α + β Equacionamento: Equacionamento: ωt t_C π/6 _π/3 1 C ω

(

)

o P I = α + β V 2

(13)

T ã

Análise quantitativa _{Tensão na carga}_{Tensão na carga}

Médio Médio Análise quantitativa Análise quantitativa i₁ D₁ D₂ D₃ i_d1 i_d2 i_d3 v_D3 v_D2 v_D1 i_L i_C

( )

3 sen sen p Lmed V V = ⎡_⎢ α + β π ⎣ v₁ v₂ i₃ i₂ R v_L C v_C C

( )

(

)

(

)

/ 3 cos cos 2 π − α − β _⎤ + β − _{π − α ⎥} ⎦ v₃ 3 D₄ D₅ D₆ i_d4 i_d5 i_d6 v_D4 v_D5 v_D6 Eficaz Eficaz v_L V_L Lef Lmed V ≈V V_Lm V_Lef 13

(14)

Esforços nos diodos Esforços nos diodos

Análise quantitativa Esforços nos diodosEsforços nos diodos

Tensão reversa Tensão reversa 3 2 V = V = V Análise quantitativa Análise quantitativa i₁ D₁ D₂ D₃ i_d1 i_d2 i_d3 v_D3 v_D2 v_D1 i_L i V_D_max = V_p = 3 2V_o Corrente de pico Corrente de pico I I v₁ v₂ i i₂ d1 d2 d3 R v_L C v_C i_C max 1 D p I = I Corrente média Corrente média v₃ i₃ D₄ D₅ D₆ i_d4 i_d5 i_d6 v_D4 v_D5 v_D6 1 1 Dmed p C I I t T = i_D1p v_D1p 1 2 1 2 p C Dmed I t I T ⎛ ⎞ = ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ Corrente eficaz Corrente eficaz D1p I_D1m I ⎝ ⎠

(15)

Esforços no capacitor Esforços no capacitor

Análise quantitativa Esforços no capacitorEsforços no capacitor

Tensão máxima Tensão máxima max 3 2 C pk o V =V = V Análise quantitativa Análise quantitativa v₁ i₁ D1 D2 D3 i_d1 i_d2 i_d3 v_D3 vD2 v_D1 _i L i_C Corrente eficaz Corrente eficaz 1 v v₂ i3 i2 _R v_L C vC v v₃ D₄ D₅ D₆ i_d4 i_d5 i_d6 v_D4 v_D5 v_D6 v_C i_C I_Cef 2 Perdas de condução Perdas de condução ( ) C f R I 15

Prof. Leandro Michels

2 C SE C P = R I Cef ( ₁ ) p R I f RC V = ω

(16)

Taxa de distorção harmônica (normalizada) Taxa de distorção harmônica (normalizada) Taxa de distorção harmônica (normalizada) Taxa de distorção harmônica (normalizada)

min C p V THD f V ⎛ ⎞ = ⎜_⎜ ⎟_⎟ ⎝ p ⎠ ⎝ ⎠

(17)

Fator de deslocamento (normalizada) Fator de deslocamento (normalizada) Fator de deslocamento (normalizada) Fator de deslocamento (normalizada)

min 1 C V f V ⎛ ⎞ φ = ⎜_⎜ ⎟_⎟ ⎝ Vp ⎠ ⎝ ⎠ 17

(18)

Fator de potência (normalizada) Fator de potência (normalizada) Fator de potência (normalizada) Fator de potência (normalizada)

min C V PF f V ⎛ ⎞ = ⎜_⎜ ⎟_⎟ ⎝ Vp ⎠ ⎝ ⎠