eletronica analogica (relatorio 1)[1]

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UNIVERSIDADE POSITIVO ENGENHARIA ELÉTRICA ELETRÔNICA ANALÓGICA RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA: CIRCUITOS RETIFICADORES Equipe: Cleyton Bronoski Felipe Cristiano Precybilovicz Rafael Penczkowski

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Page 1: Eletronica analogica (relatorio 1)[1]

UNIVERSIDADE POSITIVO

ENGENHARIA ELÉTRICA

ELETRÔNICA ANALÓGICA

RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA:

CIRCUITOS RETIFICADORES

Equipe: Cleyton Bronoski

Felipe Cristiano Precybilovicz

Rafael Penczkowski

Curitiba

2011

Page 2: Eletronica analogica (relatorio 1)[1]

LISTA DE ABREVIATURAS, SIGLAS E SÍMBOLOS

A – Ampère

I – Corrente Elétrica

F – Faraday

Hz - Hertz

k – quilo

M – mega

m – mili

n – nano

p – pico

P – Potência Ativa

R – Resistência

T – Período

f - Frequência

V – Tensão Elétrica

V – Volt

V2p – Tensão de pico a pico

Vd – Tensão no diodo

Vca – Tensão Alternada

Vcc – Tensão Contínua

W – Watt

– Ohm

– micro

Page 3: Eletronica analogica (relatorio 1)[1]

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO..................................................................................................................41.1 OBJETIVOS GERAIS.................................................................................................................41.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS........................................................................................................4

2 MATERIAL UTILIZADO................................................................................................5

3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA.....................................................................................6

4 DESENVOLVIMENTO...................................................................................................10

5 RESULTADOS OBTIDOS..............................................................................................11

6 CONSIDERAÇÕES FINAIS...........................................................................................16

REFERÊNCIAS.....................................................................................................................................17

Page 4: Eletronica analogica (relatorio 1)[1]

1 INTRODUÇÃO

1.1 OBJETIVOS GERAIS

O objetivo principal desta sequência de aulas práticas é o de conhecer mais a

fundo a aplicação de diodos como circuitos retificadores de corrente alternada.

1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Montar e analisar circuito Retificador em meia onda;

Montar e analisar circuito Retificador de onda completa com derivação

central;

Montar e analisar circuito Retificador de onda completa em ponte, com filtro

capacitivo.

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Page 5: Eletronica analogica (relatorio 1)[1]

2 MATERIAL UTILIZADO

Componentes

a) Capacitor (es):

Eletrolítico: (1) 470F/63V; e (1) 1000F/63V.

b) Diodo(s):

Retificador: (4) 1N4007.

c) Resistor (es):

Filme carbono: 1 k/1W.

Equipamentos

– Osciloscópio digital 100 MHz.

– Transformador de Tensão 127V 220V 9V+9V.

Materiais

– Alicates de bico e de corte.

– Fios para conexão.

– Matriz de contatos.

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Page 6: Eletronica analogica (relatorio 1)[1]

3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

É Comum em circuitos eletrônicos o uso de baterias de alimentação. Devido ao alto custo de uma bateria se comparado com a energia elétrica, torna-se necessário a criação de um circuito que transforme a tensão alternada de entrada em uma tensão contínua compatível com a bateria. O diodo é um dos componentes responsáveis por esta passagem de Vca para Vcc, chamada “Retificação”.

Onda Senoidal

A onda senoidal é representa um sinal elétrico comum. Sinais mais complexos podem ser representados através da soma de sinais senoidais distintos.

Figura 1 – representação de onda senoidal

Fonte: BERTOLI, Roberto Angelo, ELETRÔNICA.

Onde:

Up=Tensão de pico

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Page 7: Eletronica analogica (relatorio 1)[1]

Retificador de Meia Onda

O diodo tem a característica de conduzir corrente somente num sentido e devido a esta característica unidirecional, o mesmo é utilizado para retificar. O diodo ideal com polarização direta comporta como uma chave fechada e com polarização reversa comporta como uma chave aberta. O diodo real tem resistência direta muito baixa e resistência reversa muito alta.

Figura 2: Retificador de meia onda.

Fonte: Portal Universitário UP, Eletrônica Analógica, 2011.

Retificador de Onda Completa com derivação central

No circuito retificador de onda completa com derivação central, a diferença para o meia onda consiste na adição de um diodo a mais no circuito, com isso o circuito é equivalente a dois retificadores de meia onda, porém enquanto um diodo retifica o semiciclo positivo da onda senoidal, o outro diodo faz o mesmo papel, porém com o semiciclo negativo da tensão, ocasionando assim uma forma de onda retificada completamente para o ciclo positivo.

Figura 3: Retificador de onda completa com derivação central.

Fonte: Portal Universitário UP, Eletrônica Analógica, 2011.

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Page 8: Eletronica analogica (relatorio 1)[1]

Retificador de Onda Completa em ponte

Este é com certeza o mais usado entre os retificadores conhecidos, pois apresenta um melhor desempenho em relação aos outros.

Em cada pico de tensão dois diodos conduzem em sequência, efetuando assim a retificação do sinal, e outra característica importante é a menor perca de tensão do sinal alternado para o contínuo em relação aos outros retificadores citados anteriormente.

Figura 4: Retificador de onda completa em ponte.

Fonte: Portal Universitário UP, Eletrônica Analógica, 2011.

Forma de onda

O sinal verificado na carga após a retificação completa em ponte é representado na imagem abaixo:

Figura 4: Forma de onda Retificador em ponte.

Fonte: BERTOLI, Roberto Angelo, ELETRÔNICA.

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Page 9: Eletronica analogica (relatorio 1)[1]

Filtro Capacitivo para o Retificador

A tensão de saída de um retificador sobre um resistor de carga é pulsante como mostrado na Figura4. Durante um ciclo completo na saída, a tensão no resistor aumenta a partir de zero até um valor de pico e depois diminui e retorna a zero. No entanto a tensão de uma bateria (por exemplo) deve ser estável. Para Obter esse tipo de tensão retificada na carga, torna-se necessário o uso de um filtro.

O tipo mais comum de filtro para circuitos retificadores é o filtro com capacitor mostrado na figura 5, onde o capacitor é colocado em paralelo ao resistor de carga.

Figura 5: Sinal contínuo após filtro capacitivo.

Fonte: BERTOLI, Roberto Angelo, ELETRÔNICA.

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Page 10: Eletronica analogica (relatorio 1)[1]

4 DESENVOLVIMENTO

A montagem e medição dos circuitos foi feita de acordo com o Roteiro de Aula-Prática disponibilizado, e baseia-se em alguns passos citados logo abaixo:

*Para os circuitos: Meia onda, Onda completa com derivação central, e Onda completa em Ponte.

a) Medir e anotar no quadro correspondente, tensão no(s) secundário(s) do

transformador, a tensão no(s) diodo(s) e a tensão na carga;

b) Medir e anotar no quadro correspondente o período e a frequência das formas de

onda das tensões no(s) secundário(s), no(s) diodo(s) e na carga;

c) Obter as formas de onda das tensões no(s) secundário(s), no(s) diodo(s) e na carga;

d) Comparar os níveis de tensão média na carga dos três circuitos retificadores;

*Para o circuito: Onda completa em ponte com filtro capacitivo.

a) Montar o circuito conforme o diagrama da Figura 4, com V1 = 110 VCA/ 60Hz, V2 =

9+9 VCA, RL = 1 k, C = 470 F e C = 1000 F;

b) Calcular e/ou estimar os valores dos parâmetros listados no quadro correspondente;

c) Medir todos os valores dos parâmetros listados no quadro correspondente;

d) Comparar a forma de onda da tensão na carga obtida com e sem o filtro capacitivo

acoplado ao circuito retificador;

e) Comparar os valores da tensão de ondulação (ripple) obtidos com os dois

capacitores de filtragem.

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Page 11: Eletronica analogica (relatorio 1)[1]

5 RESULTADOS OBTIDOS

A seguir serão detalhados os resultados obtidos de cada circuito montados no decorrer das aulas práticas.Quadro 1: Resultados obtidos para os circuitos retificadores analisados.

Retificador de Meia Onda

ParâmetroValor Calculado ou

Estimado

Valor Medido

Bancada

V2p 12,72V 13,2V

VD VBR 0V 12,7V 0,7V 13,0V

VRLp VRLmd 12,67V 4,05V 13,0V 4,12V

TV2 fV2 16,67ms 60Hz 16,66ms 60Hz

TVD fVD 16,67ms 60Hz 16,66ms 60Hz

TVRL fVRL 16,67ms 60Hz 16,66ms 60Hz

Retificador de Onda Completa com Derivação Central

ParâmetroValor Calculado ou

Estimado

Valor Medido

Bancada

V2p 25,4V 27,4V

V2Ap V2Bp 12,6V 12,6V 13,8V 13,8V

VD VBR 0,7V 25,4V 0,7V 26,9V

VRLp VRLmd 13,6V 8,08V 13,2V 8,47V

TV2 fV2 16,66ms 60Hz 16,66ms 60Hz

TV2A fV2A 16,66ms 60Hz 16,66ms 60Hz

TV2B fV2B 16,66ms 60Hz 16,66ms 60Hz

TVD fVD 16,66ms 60Hz 16,66ms 60Hz

TVRL fVRL 8,33ms 120Hz 8,33ms 120Hz

Retificador de Onda Completa em Ponte

ParâmetroValor Calculado ou

Estimado

Valor Medido

Bancada

V2p 25,4V 26,4V

VD VBR 0,7V 25,4V 0,7V 26,9V

VRLp VRLmd 25,4V 16,17V 26,0V 16,8V

TV2 fV2 16,67ms 60Hz 16,67ms 60Hz

TVD fVD 16,67ms 60Hz 16,67ms 60Hz

TVRL fVRL 8,33ms 120Hz 8,34ms 120Hz

Fonte: Roteiro de Aula Prática.

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Page 12: Eletronica analogica (relatorio 1)[1]

Fonte Não-regulada com Filtro de 470 F

ParâmetroValor Calculado ou

Estimado

Valor Medido

Bancada

V2p 25,45V 26,4V

VRLp 25,45V 24,3V

fripple 120Hz 119,9Hz

Vripple 450mVpp 390mVpp

Fonte Não-regulada com Filtro de 1000 F

ParâmetroValor Calculado ou

Estimado

Valor Medido

Bancada

V2p 25,45V 26,4V

VRLp 25,45V 24,5V

fripple 120Hz 120Hz

Vripple 211mVpp 184mVppFonte: Roteiro de Aula Prática.

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Page 13: Eletronica analogica (relatorio 1)[1]

5.1 FORMAS DE ONDA NA CARGA

Retificador Meia Onda.

- Sinal retificado

Figura 6: forma de onda na carga, meia onda.

Fonte: Própria, 2011.

Retificador Onda completa com Derivação Central

- Sinal retificado

Figura 7: forma de onda na carga, derivação central.

Fonte: Própria, 2011.

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Page 14: Eletronica analogica (relatorio 1)[1]

Retificador Onda Completa em ponte

- Sinal retificado

Figura 8: forma de onda na carga, ponte.

Fonte: Própria, 2011.

Retificador Onda Completa em ponte com filtro capacitivo-Sinal retificado

Figura 9: forma de onda na carga, filtro capacitivo.

Fonte: Própria, 2011

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Page 15: Eletronica analogica (relatorio 1)[1]

5.2 CÁLCULOS

Meia Onda:

Derivação Central

Onda Completa em Ponte

Onda Completa em Ponte com Filtro Capacitivo

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Page 16: Eletronica analogica (relatorio 1)[1]

6 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Após o término de todas as práticas e análises feitas, podemos levar em

conta que os resultados convergem totalmente com os detalhes teóricos verificados e

estudados em sala de aula, para todos os tipos de retificadores, ocorrem algumas

pequenas diferenças em valores medidos e calculados, porém isso pode ser justificado

devido a arredondamentos, tolerância de componentes, variações e percas, entre outros

fatores que influenciam em pequenos detalhes, mas que são passíveis de aceitação.

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Page 17: Eletronica analogica (relatorio 1)[1]

REFERÊNCIAS

BERTOLI, Roberto Angelo. ELETRÔNICA. Apostila, Colégio Técnico Industrial.

DE SOUZA, Ivair José. Circuitos Retificadores. Disponível em: <http://ivairsouza.com/circuitos_retificadores.pdf> Acesso em 19/04/2011

Roteiro de Aula Prática – Disponível no Portal Universitário

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