Aula 11 Retificador em Ponte e Meia Onda com Filtro

Prof. Seabra PSI/EPUSP

Aula 11

Retificador em Ponte e Meia Onda com Filtro

Prof. Seabra PSI/EPUSP

Eletrônica I – PSI3321

Programação para a Segunda Prova

11ª

05/04 Circuito retificador em ponte. Circuito retificador de meia onda

com o capacitor de filtro. Sedra, Cap. 3 p. 109-111 12ª

08/04 Retificador de onda completa com capacitor de filtro, superdiodo.

Exercícios (exemplo 3.9). Sedra, Cap. 3 p. 112-115 13ª

12/04 Circuitos limitadores, circuitos grampeadores, dobrador de tensão,

exercícios: 3.27, 3.28. Sedra, Cap. 3

p. 115-118 14ª

15/04 Conceitos básicos de dispositivos semicondutores: silício dopado,

mecanismos de condução (difusão e deriva), exercícios. Aula avulsa + Sedra, Cap. 3 p. 117-121 15ª

26/04 Modelos de cargas, junção pn na condição de circuito aberto,

potencial interno da junção, junção pn polarizada, exercícios. Aula avulsa + Sedra, Cap. 3 p. 121-126 16ª

29/04

Distribuição de portadores minoritários na junção pn diretamente polarizada. Dedução elementar da equação de corrente na junção

pn, exercícios.

Aula avulsa + Sedra, Cap. 3 p. 127-128 17ª

03/05 Capacitância de difusão, largura da região de depleção da junção pn polarizada, capacitância de depleção, a junção pn na região de

ruptura (efeito zener e efeito avalanche), exercícios.

Sedra, Cap. 3 p. 124-125 e p. 128-129 18ª

06/05 Aula de Exercícios

2^a. Semana de Provas (09/05 a 13/05/2016) Data: 11/05/2016 (quarta feira) – Horário: 13:10h às 15:10h

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11ª Aula:

Circuito Retificador em Ponte e Meia Onda com Filtro

Ao final desta aula você deverá estar apto a:

-Explicar o funcionamento do filtro capacitivo para circuitos reguladores -Determinar os valores de pico da tensão de saída (na carga) e da corrente reversa nos diodos em retificadores meia onda e onda completa

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Diagrama de Blocos

de Circuitos Retificadores

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O Retificador com Bloco de Filtro

(Retificador Meia Onda com Filtro com Capacitor – Retificador de Pico)

Transitório Regime permanente

• Sinal (comportamento) variável no tempo

• Que modelo utilizar para o diodo?

• pequenos sinais?

• qual modelo CC?

• modelo DIODO IDEAL inicial//

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E com carga?

D C L

i = i + i

1

O o C

v i dt

= C 

O L L

v = R i

Atenção:

Quando o diodo conduz: v t

( ) = v t

( )

O Retificador com Bloco de Filtro

(Retificador Meia Onda com Filtro com Capacitor – Retificador de Pico)

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D I L

i Cd i

= dtv +

258

D C L

i = i + i

1 ^T _I

O I o C C

v i dt i Cdv

v C

= =



O

O L L L

L

v R i i v

=  =R

Quando o diodo conduz: v t_O( )=v t_i( )

O Retificador com Bloco de Filtro

(Retificador Meia Onda com Filtro com Capacitor – Retificador de Pico)

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modelo diodo ideal

L O

/

D C L

D I L

i R

i i i i C d i

dt

=

= +

= +

v

v

Quando D está conduzindo:

V de ondulação (ripple)

I

I

I

O Retificador com Bloco de Filtro

(Retificador Meia Onda com Filtro com Capacitor – Retificador de Pico)

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CR t p O=V e^−/ v

CR T pe V ^−/

r≅

p-V V 1

= − 2

>>

= =

( )

( )

( ):

O p r

r médio

mé o

L di L

p

V V V

Quando CR T V pequeno i I V

R

fC V I ou

fRC V CR V T V

r L

p p

r

=

=

≅

T CR e

≅ 1 − Para CR >> T:

e portanto:

Determinando V o (valor médio) e V r

V

I

I

I

( 1 )

p

T

V CR

≅ −

p r

V - V

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1 1

( )

( )

Dmedio L r

Dmedio L r L

I I t CV

I I CV I

t f t

∴

− × Δ =

= + = +

Δ × Δ

( )

fornecido pela fonte entregue à f Cmedio

Cmedio Dmedio L

f Dmedio L

e C r

Q Q

Q I t

i I I

Q I I t

Q C V CV

=

= × Δ

= −

= − × Δ

= × Δ =

carga

e portanto:

Determinando I_Dmédio

fornecida t

t iCdt=Q



I

I

D L I

i i Cd

= + dtv

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2

2

1 1 2

1 1 2

2 2

2 :

cos( ) ( )

:

( )

/ /

p p r

r p

r p

Como t é um pequeno ângulo

t t

e

V t V V

ou t V V ou t V V

f ω

ω ω

ω

ω π

Δ

Δ ≅ − Δ

 

− Δ = −

 

 

Δ ≅ Δ ≅

portanto Determinando I_Dmédio

cos( )

p p r

V ωΔ =t V −V

0 Δt

1 1

( )

Dmedio L

I I

f t

= +

× Δ

1 1

1 1

2 2

( ) ( )

Dmedio L L /

r p

I I I

f t V V

f πf

= + = +

× Δ ×

1 2 2 1 2

1 2

( )

/

( )

/

( / )

Dmedio L

r p

L

r p

Dmedio L p r

I I

V V

I V V

I I V V

π π π

= +

= +

= +

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PSI/EPUSP 263

(Retificador Meia Onda com Filtro com Capacitor)

Determinando I_Dpico

( ) ^I( ) ( ) ( )

D L

d t

i t C i t enquanto D conduzir

= dtv +

1

1 1

( ) ^I( ) ( )

D Dpico L

d t

i t t i C i t

= = = vdt +

1

1 cos( )

( ) (~) ^p

Dpico I Lmédio t t Lmédio

dV t

d t

i C i C i

dt dt

ω

= v + = = +

1

1 2

1 2

[ ( ) ]

Dpico p t t Lmédio

d t

i CV i

dt ω

=

= − +

1 2

2 2 2

1

1 1

[ 2( ) ]

( )

t t

d t

t t t

dt

ω = ω ω ω

− = − = − −Δ = Δ

2 2 2 /

( ) (^Lmédio)( ^{r p})

Dpico p Lmédio Lmédio

r

i V V

i CV t i i

ω fV ω

= Δ + = ω +

2

2 2 2

2

1 2 1 2 2

/

( / ) ( / )

p

Dpico Lmédio r p Lmédio

r

p

Dpico Lmédio r p Dpico Lmédio p r

r

i i V V V i

V f

i i V V V i i V V

f V

ω ω

ω π

ω

= +

= +  = +

1 2

1 2 :

cos( ) ( )

t pequeno

t t

ω

ω ω

Δ

Δ ≅ − Δ

I

I

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(Retificador Meia Onda com Filtro com Capacitor)

1 2 2

( / )

Dpico Lmédio p r

i =i +

π

12

( )

( )

Omédio p r

médio

p

L L

V V V

i I V R

= −

= =

r L

V I

= fC

1 2

( / )

Dmedio L p r

I = I + π V V 2

2

r

/

t V V

π f

Δ ≅

Resumindo