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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃOSECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA CAMPUS JOINVILLE

EXERCÍCIOS – RETIFICADORES A DIODO - RESOLUÇÃO

Lista de Exercícios – Eletrônica Industrial

Retificadores a Diodo

Professor: José Flavio Dums

Rua Pavão, 1377 – Costa e Silva 89220-618 – Joinville/SC

Fone: (47) 3431-5600www.joinville.ifsc.edu.br

1) Para o Retificador Monofásico de Meia Onda a Diodo a seguir:

2 220 V60 Hz12

°C1,0 W°C2,0 W

0,85 V25 m150 °C40 °C

TJC

TCD

D

D

J

A

V t sen tfRR

R

VrTT

a. Desenhe:

i. Tensão e corrente na carga R; ii. Tensão e corrente no diodo D; iii. Corrente na fonte;








b. Calcule: i. Tensão e corrente média na carga;

0,45 0,45 220 99,0

99,08,25

12

Lmed O Lmed Lmed

LmedLmed Lmed Lmed

V V V V V

VI I I A

R

ii. Tensão e corrente eficaz na carga;

0,707 0,707 220 155,5

155,512,96

12

Lef O Lef Lef

LefLef Lef Lef

V V V V V

VI I I A

R

iii. Potência na carga;

155,5 12,96 2015,3L Lef Lef LP V I P P W

iv. Fator de Potência do circuito;

Lef Lef

P P

V IPF F

S

O LefV I

0,707 O

P

VF

OV0,707PF

v. Resistência térmica do dissipador a ser fixado no diodo;

2 2

8, 25

12,96

0,85 8,25 0,025 12,96 11,2

150 401 2 6,81

11,2

Dmed Lmed Dmed

Def Lef Def

D D Dmed D Def D D

J ATDA TJC TCD TDA TDA

D

I I I A

I I I A

P V I r I P P W

T T CR R R R R WP

vi. Valor do capacitor de filtragem a ser inserido junto a carga para reduzir a ondulação da

tensão à 10,0 % do valor de pico.

max max

max

min max min min

2 220 311,1

10% 0,1 311,1 31,11

311,1 31,11 280,0

L L

ripple L ripple ripple

L L ripple L L

V V V

V V V V V

V V V V V V

2 2

max min

2 2 2 2max min

311,1 280,07279,15

4 4 122 2 7279,15

13198,960 311,1 280,0

L LL L L

L

L L

V VP P P W

RP

C C C Ff V V








2) Para o Retificador Monofásico de Meia Onda a Diodo a seguir:

2 127 V60 Hz18

°C1,8 W°C2,5 W

0,80 V40 m140 °C45 °C

TJC

TCD

D

D

J

A

V t sen tfRR

R

VrTT

a. Desenhe:










0,45 0,45 127 57,15

57,153,175

18

Lmed O Lmed Lmed

LmedLmed Lmed Lmed

V V V V V

VI I I A

R


0,707 0,707 127 89,79

89,794,99

18

Lef O Lef Lef

LefLef Lef Lef

V V V V V

VI I I A

R


89,79 4,99 447,9L Lef Lef LP V I P P W


Lef Lef

P P

V IPF F

S

O LefV I

0,707 O

P

VF

OV0,707PF


2 2

3,175

4,99

0,80 3,175 0,040 4,99 3,54

140 451,8 2,5 22,6

3,54

Dmed Lmed Dmed

Def Lef Def

D D Dmed D Def D D


D

I I I A

I I I A

P V I r I P P W

T T CR R R R R WP



max max

max

min max min min

2 127 179,6

12% 0,12 179,6 21,55

179,6 21,55 158,0

L L


L L ripple L L

V V V

V V V V V

V V V V V V

2 2

max min

2 2 2 2max min

179,6 158,01583

4 4 182 2 1583

725060 179,6 158

L LL L L

L

L L

V VP P P W

RP

C C C Ff V V








3) Para o Retificador Monofásico de Meia Onda a Diodo com FONTE DE CORRENTE a seguir:

2 3060 Hz20

°C1,5 W°C2,5 W

0,95 V55 m135 °C35 °C

TJC

TCD

D

D

J

A

I t sen t AfRR

R

VrTT

a. Desenhe:










0,45 0,45 30 13,5

13,5 20 270,0Lmed O Lmed Lmed

Lmed Lmed Lmed Lmed

I I I I A

V I R V V V


0,707 0,707 30 21,21

21,21 20 424,2

Lef O Lef Lef

Lef Lef Lef Lef

I I I I A

V I R V V V


424,2 21,21 8997L Lef Lef LP V I P P W


Lef Lef

P P

V IPF F

S

O LefV I

0,707 O

P

VF

OV0,707PF


2 2

13,5

21,21

0,95 13,5 0,055 21,21 37,57

135 351,5 2,5 1,34

37,57

Dmed Lmed Dmed

Def Lef Def

D D Dmed D Def D D


D

I I I A

I I I A

P V I r I P P W

T T CR R R R R WP

OBS.: Como a resistência térmica do dissipador ficou negativa, significa que o diodo escolhido para esta aplicação não conseguirá processar a energia necessária e será danificado por aquecimento.








4) Para o Retificador Monofásico de Onda Completa com Ponto Médio a Diodo a seguir:

2 220 V60 Hz2 ( )15

°C1,0 W°C2,0 W

0,70 V40 m150 °C50 °C

TJC

TCD

D

D

J

A

relação de transformação

V t sen tfaRR

R

VrTT

a. Desenhe:

i. Tensão e corrente na carga R; ii. Tensão e corrente no diodo D1; iii. Corrente na fonte;

Como o circuito envolve um transformador, primeiro é preciso calcular a tensão de saída do transformador V2.

12 2 2

2

220,0110,0

2OVV

a V V V VV a








Da mesma forma, a corrente na fonte If precisa ser calculada com a relação de transformação.

2 21 1 1

1

155,515 5,185

2

I Ia I I I A

I a

b. Calcule:

i. Tensão e corrente média na carga;

20,9 0,9 110 99,0

99,06,60

15

Lmed Lmed Lmed

LmedLmed Lmed Lmed

V V V V V

VI I I A

R


2 110,0

110,07,33

15

Lef Lef

LefLef Lef Lef

V V V V

VI I I A

R


110,0 7,33 806,67L Lef Lef LP V I P P W


Lef Lef

P P

V IPF F

S

O LefV IO

P

VF

OV1,0PF

v. Resistência térmica do dissipador a ser fixado no diodo D1;

2 2

6,63,3

2 2

7,335,19

2 2

0,70 3,3 0,040 5,185 3,4

150 501 2 26,41

3,4

LmedDmed Dmed Dmed

LefDef Def Def

D D Dmed D Def D D


D

II I I A

II I I A

P V I r I P P W

T T CR R R R R WP



max max

max

min max min min

2 110 155,55

8,0% 0,08 155,55 12,45

155,55 12,45 143,1

L L


L L ripple L L

V V V

V V V V V

V V V V V V

2 2

max min

2 2 2 2max min

155,5 143,11486,0

4 4 152 2 1486,0

6689,1120 155,5 143,1

L LL L L

L

L L

V VP P P W

RP

C C C Ff V V








5) Para o Retificador Monofásico de Onda Completa com Ponto Médio a Diodo a seguir:

2 127 V60 Hz0,5 ( )10

°C1,5 W°C2,0 W

0,80 V35 m150 °C60 °C

TJC

TCD

D

D

J

A

relação de transformação

V t sen tfaRR

R

VrTT

a. Desenhe:


Como o circuito envolve um transformador, primeiro é preciso calcular a tensão de saída do transformador V2.

12 2 2

2

127,0254,0

0,5OVV

a V V V VV a








Da mesma forma, a corrente na fonte If precisa ser calculada com a relação de transformação.

2 21 1 1

1

254,010 50,8

0,5

I Ia I I I A

I a

b. Calcule:

i. Tensão e corrente média na carga;

20,9 0,9 254,0 228,6

228,622,86

10

Lmed Lmed Lmed

LmedLmed Lmed Lmed

V V V V V

VI I I A

R


2 254,0

254,025,4

10

Lef Lef

LefLef Lef Lef

V V V V

VI I I A

R


254,0 25,4 6451,6L Lef Lef LP V I P P W


1,0O

LefLef LefP P P P

LefO FefO

V IV IP aF F F FIS V I V a


2 2

22,8611,43

2 2

25,417,96

2 2

0,80 11,43 0,035 17,96 20,43

150 601,5 2,0 0,9

20,43

LmedDmed Dmed Dmed

LefDef Def Def

D D Dmed D Def D D


D

II I I A

II I I A

P V I r I P P W

T T CR R R R R WP



max max

max

min max min min

2 254 359,2

15,0% 0,15 359,2 53,88

359,2 53,88 305,33

L L


L L ripple L L

V V V

V V V V V

V V V V V V

2 2

max min

2 2 2 2max min

359,2 305,3311040,3

4 4 102 2 11040,3

5140,0120 359,2 305,33

L LL L L

L

L L

V VP P P W

RP

C C C Ff V V








6) Para o Retificador Monofásico de Onda Completa em Ponte a Diodo a seguir:

2 220 V60 Hz35

°C1,0 W°C2,5 W

0,75 V30 m160 °C40 °C

TJC

TCD

D

D

J

A

V t sen tfRR

R

VrTT

a. Desenhe:










0,9 0,9 220,0 198,0

198,05,657

35

Lmed O Lmed Lmed

LmedLmed Lmed Lmed

V V V V V

VI I I A

R


220,0

220,06,285

35

Lef O Lef

LefLef Lef Lef

V V V V

VI I I A

R


220,0 6, 285 1382,8L Lef Lef LP V I P P W


Lef Lef

P P

V IPF F

S

O LefV IO

P

VF

OV1,0PF


2 2

5,6572,828

2 2

6,2854,444

2 2

0,75 2,828 0,030 4,444 2,714

160 401,0 2,5 40,713

2,714

LmedDmed Dmed Dmed

LefDef Def Def

D D Dmed D Def D D


D

II I I A

II I I A

P V I r I P P W

T T CR R R R R WP



max max

max

min max min min

2 220 311,1

5,0% 0,05 311,1 15,55

311,1 15,55 295,6

L L


L L ripple L L

V V V

V V V V V

V V V V V V

2 2

max min

2 2 2 2max min

311,1 295,62629,2

4 4 352 2 2629,2

4642,9120 311,1 295,6

L LL L L

L

L L

V VP P P W

RP

C C C Ff V V









2 110 V60 Hz20

°C1,0 W°C2,0 W

0,80 V45 m150 °C50 °C

TJC

TCD

D

D

J

A

V t sen tfRR

R

VrTT

a. Desenhe:










0,9 0,9 110,0 99,0

99,04,95

20

Lmed O Lmed Lmed

LmedLmed Lmed Lmed

V V V V V

VI I I A

R


110,0

110,05,5

20

Lef O Lef

LefLef Lef Lef

V V V V

VI I I A

R


110,0 5,5 605,0L Lef Lef LP V I P P W


Lef Lef

P P

V IPF F

S

O LefV IO

P

VF

OV1,0PF


2 2

4,952,475

2 2

5,53,89

2 2

0,80 2,475 0,045 3,89 2,66

150 501,0 2,0 34,59

2,66

LmedDmed Dmed Dmed

LefDef Def Def

D D Dmed D Def D D


D

II I I A

II I I A

P V I r I P P W

T T CR R R R R WP



max max

max

min max min min

2 110 155,5

15,0% 0,15 155,5 23,33

155,5 23,33 132,23

L L


L L ripple L L

V V V

V V V V V

V V V V V V

2 2

max min

2 2 2 2max min

155,5 132,231035,3

4 4 202 2 1035,3

2569,4120 155,5 132,23

L LL L L

L

L L

V VP P P W

RP

C C C Ff V V









2 220 V60 Hz15

°C2,5 W°C1,5 W

0,95 V30 m150 °C40 °C

TJC

TCD

D

D

J

A

V t sen tfRR

R

VrTT

a. Desenhe:










0,45 0,45 220,0 99,0

99,06,6

15

Lmed O Lmed Lmed

LmedLmed Lmed Lmed

V V V V V

VI I I A

R


0,707 0,707 220,0 155,5

155,510,37

15

Lef O Lef Lef

LefLef Lef Lef

V V V V V V

VI I I A

R


155,5 10,37 1612,8L Lef Lef LP V I P P W


Lef Lef

P P

V IPF F

S

O LefV I

0,707 O

P

VF

OV0,707PF


O diodo D2 nunca conduzirá uma corrente pois o seu par, o diodo D3, esta faltando. Portanto ele não necessitará de dissipador.



max max

max

min max min min

2 220 311,1

8,0% 0,08 311,1 24,89

311,1 24,89 286,24

L L


L L ripple L L

V V V

V V V V V

V V V V V V

2 2

max min

2 2 2 2max min

311,1 286,245947,4

4 4 152 2 5947,4

13333,360 311,1 286,24

L LL L L

L

L L

V VP P P W

RP

C C C Ff V V








9) Para o Retificador Trifásico com Ponto Médio a Diodo a seguir:

2 220 V60 Hz20

°C1,5 W°C2,0 W

0,65 V40 m150 °C70 °C

TJC

TCD

D

D

J

A

V t sen tfRR

R

VrTT

a. Desenhe:

i. Tensão e corrente na carga R; ii. Tensão e corrente no diodo D1; iii. Corrente na fonte V1(ωt);









1,17 1,17 220,0 257,4

257,412,87

20

Lmed O Lmed Lmed

LmedLmed Lmed Lmed

V V V V V

VI I I A

R


1,19 1,19 220,0 261,8

261,813,09

20

Lef O Lef Lef

LefLef Lef Lef

V V V V V V

VI I I A

R


261,8 13,09 3427,0L Lef Lef LP V I P P W


1,193

3

Lef Lef

O Lef

P P PLef

O

V IV IP

F F FIS

V

3

3 O LefV I

1,19

0,6873

P PF F


2 2

12,874,29

3 3

13,097,56

3 3

0,65 4,29 0,040 7,56 5,07

150 701,5 2,0 12,27

5,07

LmedDmed Dmed Dmed

LefDef Def Def

D D Dmed D Def D D


D

II I I A

II I I A

P V I r I P P W

T T CR R R R R WP



max max

max

min max min min

2 220 311,1

5,0% 0,05 311,1 15,56

311,1 15,56 295,57

L L


L L ripple L L

V V V

V V V V V

V V V V V V

2 2

max min

2 2 2 2max min

311,1 295,574601,0

4 4 202 2 4601,0

5416,7180 311,1 295,57

L LL L L

L

L L

V VP P P W

RP

C C C Ff V V









2 127 V60 Hz30

°C1,5 W°C2,5 W

0,70 V25 m180 °C40 °C

TJC

TCD

D

D

J

A

V t sen tfRR

R

VrTT

a. Desenhe:










1,17 1,17 127,0 148,59

148,594,953

30

Lmed O Lmed Lmed

LmedLmed Lmed Lmed

V V V V V

VI I I A

R


1,19 1,19 127,0 151,13

151,135,038

30

Lef O Lef Lef

LefLef Lef Lef

V V V V V V

VI I I A

R


151,13 5,038 761,34L Lef Lef LP V I P P W


1,193

3

Lef Lef

O Lef

P P PLef

O

V IV IP

F F FIS

V

3

3 O LefV I

1,19

0,6873

P PF F


2 2

4,9531,651

3 3

5,0382,91

3 3

0,70 1,651 0,025 2,91 1,37

180 401,5 2,5 98,4

1,37

LmedDmed Dmed Dmed

LefDef Def Def

D D Dmed D Def D D


D

II I I A

II I I A

P V I r I P P W

T T CR R R R R WP



max max

max

min max min min

2 127,0 179,6

18,0% 0,18 179,6 32,33

179,6 32,33 147,3

L L


L L ripple L L

V V V

V V V V V

V V V V V V

2 2

max min

2 2 2 2max min

179,6 147,3890,4

4 4 302 2 890,4

936,2180 179,6 147,3

L LL L L

L

L L

V VP P P W

RP

C C C Ff V V








11) Para o Retificador Trifásico em Ponte (Ponte de Graetz) a Diodo a seguir:

2 220 V60 Hz20

°C1,0 W°C2,0 W

0,70 V40 m150 °C50 °C

TJC

TCD

D

D

J

A

V t sen tfRR

R

VrTT

a. Desenhe:










2,34 2,34 220,0 514,8

514,825,74

20

Lmed O Lmed Lmed

LmedLmed Lmed Lmed

V V V V V

VI I I A

R


514,8

25,74

Lef Lmed Lef

Lef Lmed Lef

V V V V

I I I A


514,8 25,74 13251,0L Lef Lef LP V I P P W


Lef Lef

P P

V I

PF F

S

3

O LefV I

2,34

2

3

O

P

VF

3

3OV

2,34

0,9552 2 3

P PF F


2 2

25,748,58

3 3

25,7414,86

3 3

0,70 8,58 0,040 14,86 14,84

150 501,0 2,0 3,74

14,84

LmedDmed Dmed Dmed

LefDef Def Def

D D Dmed D Def D D


D

II I I A

II I I A

P V I r I P P W

T T CR R R R R WP



max max

max

min max min min

2 3 220,0 538,9

5,0% 0,05 538,9 26,94

538,9 26,94 511,9

L L


L L ripple L L

V V V

V V V V V

V V V V V V

2 2

max min

2 2 2 2max min

538,9 511,913803,1

4 4 202 2 13803,1

2708,3360 538,9 511,9

L LL L L

L

L L

V VP P P W

RP

C C C Ff V V









2 110 V60 Hz35

°C1,5 W°C3,0 W

0,95 V45 m150 °C40 °C

TJC

TCD

D

D

J

A

V t sen tfRR

R

VrTT

a. Desenhe:










2,34 2,34 110,0 257,4

257,47,35

35

Lmed O Lmed Lmed

LmedLmed Lmed Lmed

V V V V V

VI I I A

R


257,4

7,35

Lef Lmed Lef

Lef Lmed Lef

V V V V

I I I A


257,4 7,35 1893,0L Lef Lef LP V I P P W


Lef Lef

P P

V I

PF F

S

3

O LefV I

2,34

2

3

O

P

VF

3

3OV

2,34

0,9552 2 3

P PF F


2 2

7,352,45

3 3

7,354,25

3 3

0,95 2,45 0,045 4,25 3,14

150 401,5 3,0 30,53

3,14

LmedDmed Dmed Dmed

LefDef Def Def

D D Dmed D Def D D


D

II I I A

II I I A

P V I r I P P W

T T CR R R R R WP



max max

max

min max min min

2 3 110,0 269,4

8,0% 0,08 269,4 21,56

269,4 21,56 247,9

L L


L L ripple L L

V V V

V V V V V

V V V V V V

2 2

max min

2 2 2 2max min

269,4 247,91911,7

4 4 352 2 1911,7

952,4360 269,4 247,9

L LL L L

L

L L

V VP P P W

RP

C C C Ff V V









2 220 V60 Hz25

V t sen tfR

a. Desenhe:










2 110 V60 Hz18

V t sen tfR

a. Desenhe:


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