1. SUMRIO

1. 1. RESUMO...................................................................................................................... 42. INTRODUO TERICA........................................................................................ 43. OBJETIVOS.................................................................................................................. 74. MATERIAIS E MTODOS......................................................................................... 75. RESULTADOS E DISCUSSES................................................................................ 76. CONCLUSES........................................................................................................... 157. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS...................................................................... 15

1. 1. 1. 1. 1. 1. 1. 1. 1. 1. 1. 1. 1. 1.

1. 1. RESUMO

O relatrio apresenta um estudo do funcionamento de um retificador de meia onda. A princpio h uma definio sucinta sobre retificadores, que engloba definies, caractersticas, aplicaes e anlises. Depois, ainda na introduo, entra-se no tema de retificador de meia onda explicando algumas caractersticas e grficos de sinal. No desenvolvimento utilizado dados, resultados e hipteses coletados de simulaes laboratoriais e de software (Multisim) onde tudo comparado com a finalidade de descrever semelhanas e diferenas de um retificador de meia onda terico(ideal) e um retificador de meia onda real. Ainda, foi implementado nos circuitos capacitores, funcionando como filtros, e explicado como os valores de capacitncia alteram a onda de sada do circuito.

1. 2. INTRODUO TERICA

Circuito retificador um circuito que converte a corrente alternada em corrente continua. A principal aplicao de um circuito retificador na construo de uma fonte de alimentao, a Figura.1 mostra o Diagrama de Blocos. No Diagrama de Blocos existem 4 estgios para a formao de uma fonte de alimentao CC. A primeira parte mostra um transformador de potncia. Formado de um enrolamento primrio(N1, nmeros de espiras), um enrolamento secundrio(N2, nmero de espiras) e de um ncleo de ferro, que engloba magneticamente os dois enrolamentos. O transformador isola eletricamente a fonte de alimentao do circuito de potncia e modifica a amplitude da onda senoidal de entrada de acordo com a relaoN1:N2. (O formato da onda de sada est na Figura.1.)Na segunda parte do Diagrama existe o diodo retificador. O diodo retificador realiza a converso de uma tenso CA em CC, ou seja, converte um sinal de entrada senoidal em um sinal de sada unipolar pulsante. (O formato da onda de sada est na Figura.1.)Em seguida, no Diagrama de Blocos, posto um filtro. Um filtro uma estrutura construda com capacitores. Na onda de tenso CC com natureza pulsante um filtro reduz essa natureza. O valor da capacitncia (C) influncia na reduo da natureza pulsante da onda, quanto maior C maior ser essa reduo. (O formato da onda de sada est na Figura.1.)E por fim existe um regulador de tenso. Pode ser montado com um diodo Zener, em paralelo com o circuito, ou com um circuito integrado(CI). Um regulador reduz a oscilao e estabiliza a onda de sada.

Figura.1 : Diagrama de Blocos de Fonte de Alimentao

Os dois principais circuitos retificadores so: o retificador de meia onda (Figura.2) e o retificador de onda completa(Figura.3 e Figura.4). Nesse relatrio o foco o estudo do retificador de meia onda.

Figura.2 : Circuito Retificador de Meia Onda

Figura.3 : Circuito Retificador de Onda Completa com Derivao Central

Figura.4 : Circuito Retificador de Onda Completa em Ponte

O retificador de meia onda utiliza apenas metade do semiciclo da senide de entrada, como pode ser visto no esquema da Figura.5. O funcionamento do circuito do retificador de meia onda est descrito na Figura.2, onde existe a conduo de corrente em apenas um sentido. Quando ocorre a polarizao direta do diodo, este se comporta como uma chave fechada. J quando ocorre a polarizao reversa do diodo o circuito fica aberto.

Figura.5 : Polarizao de um Retificador de Meia Onda

A Figura.6 mostra dados importantes que podem ser encontrados ou calculados apenas com o formato de ondas retiradas de partes do circuito retificador de meia onda. No qual temos que,- VP a tenso de pico;- PIV a tenso de pico inversa;- Vef a tenso eficaz;- Vmed a tenso mdia;- IP a corrente de pico;- RL a carga (Figura.2);- Imed a corrente mdia.

Figura.6 : Tenso de Entrada, Tenso de Sada, Corrente no Diodo

3. OBJETIVOSOs objetivos da prtica consistem em verificar os princpios de retificao para meia onda, e verificar os princpios da utilizao de filtros capacitivos em retificao de meia onda.4. MATERIAS E MTODOS UTILIZADOS4.1. Materiais Utilizados: 01 resistor de 3,3k; 01 multmetro digital; 01 diodo 1N4148; 01 capacitor eletroltico, C1 = 4,7 F; 01 capacitor eletroltico, C1 = 10 F; 01 capacitor eletroltico, C1 = 47 F; 01 capacitor eletroltico, C1 = 100 F; 01 gerador de funes; 01 osciloscpio; Pontas de Prova para os instrumentos de medio; Software Multisim.4.2. Mtodos Utilizados:

O procedimento experimental divido em duas partes:

1) Teste do diodo, com valor medido de VD = 0,6 V.2) Retificador de Meia Onda: Foi montado o circuito retificador de meia onda e esboado a forma de onda de entrada no diodo e na carga, indicando tenses de pico e perodo. Procedimento foi repetido acrescentando um filtro no circuito, capacitores de diversos valores.5. RESULTADOS E DISCUSSES

OBS.: tenso da fonte Vp de 5V.Aps realizar os teste para mensurar a tenso no diodo. Comearam as simulaes laboratoriais e em software.

Figura.7 : Circuito I

Aps a montagem, a anlise e os esboos das formas de ondas de entrada, no diodo, e na carga, foram realizadas respectivamente testes e clculos.

Figura.8 : Esboo da onda de entrada

Figura.9 : Esboo da onda no diodo

Figura.10 : Esboo da onda na carga

Uma melhor visualizao destes esboos vista na simulao do Multisim, como mostram as figuras abaixo.

Figura.11 : Onda de entrada

Figura.12 : Onda na carga

Observamos que a tenso de pico entre a de entrada e na carga tem uma diferena de 0,58 V, devido a queda de tenso no diodo 1N4841, e o valor medido no multmetro para o diodo utilizado em laboratrio foi de 0,60 V, um valor bem prximo.

O prximo passo foi a montagem do Cicuito II, variando entre os quatro capacitores de 4,7 F, 10 F, 47 F e 100F.

Figura.13 : Circuito II (com capacitor de 4,7F)

Figura.14 : Esboo da onda na carga com capacitor de 4,7F

Figura.15 : Esboo da onda na carga com capacitor de 10F

Figura16 : Esboo da onda na carga com capacitor de 47F

Figura.17 : Esboo da onda na carga com capacitor de 100F

Uma melhor visualizao destes esboos vista na simulao do Multisim, como mostram as figuras abaixo.

Figura.18 : Onda na carga(azul) com capacitor de 4,7F

Figura.19 : Onda na carga(azul) com capacitor de 10F

Figura.20 : Onda na carga(azul) com capacitor de 47F

Figura.21 : Onda na carga(azul) com capacitor de 100F

Ao aumentar a capacitncia no circuito o formato da onda de sada tende a estabilizar, a caracterstica pulsante da onda de sada diminui, como visto nas Figuras. Isto ocorre devido a caracterstica capacitiva que acumula carga e depois a libera. Em seguida foram calculadas, teoricamente, as tenses medidas. Com os clculos observa-se que os valores medidos e os valores calculados aproximam-se indicando que a prtica corresponde com a teoria.

Sem CCom C1Com C2Com C3Com C4

ExpTerExp.TerExpTerExp.TerExpTer

Vp (V)4,44,44,44,44,44,44,24,44.14,4

Vmin (V)-0,201,81,82,62,63,43,43,43,4

Vccoscilosc. (V)1,251.393.13.193.53.93.84.73.74.7

Vccmultmetro (V)1,281.393,073.193,423.93,784.73,654.7

Vr (ripple) (V)002,64.71,82.220,80.470,60,22

Tabela.1 : Valores medidos e calculados

Frmulas utilizadas para completar a tabela,V do capacitor:V = q/Cf usado:f = 60HzVd usado:Vd = 0.6VVcc, quando existir Vr, experimentalmente, calculado:Vcc = (Vp + Vmin)/2Vcc, terico, calculado:Vcc = 0.318Vp (+ Vmin)

Vr pode ser calculado pela frmula:Vr = Vp / fCR

6. CONCLUSOTodo o procedimento experimental foi realizado por completo, portanto foram desevolvidos dois circuitos eltricos em protoboard e na plataforma de simulao multisim, tambm, realizada anlises, esboos, clculos e discusses entre o contexto terico e experimental.O experimento contribuiu para o aprendizado do funcionamento de um retificador de meia onda e da utilizao de um capacitor como um filtro, analisando suas diversas formas (valores diferentes de capacitncia) de ondas de carga e descarga.

A primeira parte do experimento resultou em anlises das formas de ondas de entrada, sobre e sada no diodo, uma parte mais conceitual em que o grupo compreendeu e entendeu os resultados obtidos.

A segunda parte do experimento resultou em uma anlise mais profunda entre o conceito terico e prtico da utilizao de capacitores, os devidos valores obtidos pelo osciloscpio e/ou multmetro foram comprovados pelos clculos tericos, que foram bem prximos ou at o mesmo valor. 7. BIBLIOGRAFIA

DISPOSITIVOS ELETRNICOS E TEORIA DE CIRCUITOS, ed. 3 - ROBERT L. BOYLESTAD e LOUIS NASHELSKY - Pearson, 2009.

MICROELETRNICA, ed. 5 - SEDRA E SMITH - Pearson, 2012.

RETIFICADORES.PDF - AUTOR DESCONHECIDO - UFMG