FACULDADE CATÓLICA DO TOCANTINS CAMPUS DE CIENCIAS AGRARIAS E AMBIENTAIS
Laboratório de Eletrônica II
RETIFICADOR DE MEIA ONDA
Alunos: Lauranhy Castro Dalvene Oliveira Daniel Danillo Portela Diogo Braz Domingos Cesar Júlio Campos Antonio marcos Pessoa Eligton
Curso: Eng. Elétrica Turma: 5º período
Professor: Barsanulfo Xavier
PALMAS – PALMAS – TO TO 2013 1
1. INTRODUÇÃO A tensão fornecida pela concessionária de energia elétrica é alternada ao passo que os dispositivos eletrônicos operam com tensão contínua. Então é necessário retificá-la e isto é feito através dos circuitos retificadores que convertem corrente alternada em corrente contínua. Temos os retificadores monofásicos que são utilizados em aparelhos eletrônicos e os retificadores polifásicos para uso em circuitos industriais de alta potência. Para retificadores 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.
2. OBJETIVO Descrever a operação de um retificador não controlado de meia onda com cargas resistivas e capacitivas, utilizando de formas de ondas como recurso através do osciloscópio.
3. MATERIAL UTILIZADO: 01 osciloscópio 01 fonte AC 01 diodo IN 4007 02 resistor 100 OHMS 01 capacitor 220µF 01 capacitor 470µF
4. FUNDAMENTOS TEÓRICOS 4.1. RETIFICADOR DE MEIA ONDA A tensão na fonte e uma onda senoidal com valor Maximo Vm e período T. Durante o semiciclo positivo, quando a tensão do anodo e positiva em relação à no catodo, o diodo passa para o estado ligado. Isto permite que a corrente flua através do resistor R. Assim a tensão na carga (v0) acompanha a meia onda senoidal positiva. Durante o semiciclo negativo, a tensão no anodo torna-se negativa em relação à no catodo e o diodo passa para o estado desligado. Assim não há fluxo de corrente através de R. 2
Fig. 01 - Formas de onda considerando um diodo ideal
O retificador de meia onda, dessa maneira transforma potencia AC em DC. A tensão de saída é pulsante DC e contem uma grande ondulação. Portanto os circuitos de um pulso tem valor pratico limitado para aplicações em alta potencia.
5. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Retificadores de meia onda são circuitos que, como o próprio nome diz, aproveitam apenas a metade de uma onda, por esta razão, são pouco eficientes. Abaixo segue um circuito de meia onda e em seguida um diagrama de funcionamento. Este circuito é basicamente formado por um transformador, que tem a função de baixar a tensão ao valor desejado, e um diodo retificador que, no exemplo ao lado, bloqueia o semiciclo negativo. 5.1. MONTE O CIRCUITO ABAIXO: a. Utilize uma fonte com AC output para alimentar o circuito, com 5V RMS e 60 Hz.
Fig. 02 - Circuito de meia onda com carga resistiva
b. Com o multímetro meça a tensão no resistor, essa será a tensão media sobre a carga. Logo após, meça a corrente do circuito após o diodo, essa será nossa corrente media. 3
Obs.: utilize a escala AC no multímetro pra medir a tensão media na carga.
Vm
2 Vs
Vm
2 12,45
Vm
Im Im
17,6V
Vm R
17,6
100 Im 0,176 A
V0( AVG )
5,57V
I 0( AVG)
56mA
V0( AVG )
V 0( AVG )
V0( AVG )
1
Vm
17,6
1
I 0( AVG )
I 0( AVG )
I 0( AVG )
5,57V
1
Im
0,176
1
0,056 A
c) Desenhe a forma de onda obtida na carga (resistor) do circuito.
Fig. 03 – Forma de onda no osciloscópio
d) Acrescente em paralelo com a carga o capacitor de 220µF. Com o osciloscópio verifique na forma de onda qual o pico máximo e mínimo obtidos. Meça com o multímetro a tensão media na carga. Repita o procedimento com o capacito de 470µF. (desconecte o outro antes).
Fig. 04 – Circuito de meia onda com resistor e capacitor
4
Obs.: utilize a escala DC no multímetro pra medir a tensão media na carga. V0(AVG)= 18v
Fig. 05 – Riplle da onda
Para C = 220µF Vp max e Vp min Sabendo que V0( AVG)= 18v, C=220µF, então IL=81,82mA Vond = I/(f.C) => Vond = 80,82mA / (60Hz . 220µF) V ond = 80,82 .10 -3 / (60.220.10 -6 ) => Vond=6,12v
Vp max = 18*1,41 =>
Vp max= 25,45V
Vp min = Vp-Vond => 25,45 – 6,12 => Vp min=19,33V Obs.: Não foi possível realizar a pratica para C = 470μF, pois não havia tal capacitor.
Fig. 06 – Forma de onda no osciloscópio
e) Cite locais onde podemos utilizar, sem danos, uma fonte que tenha uma tensão de saída com as formas de ondas obtidas nesta experiência e pelo menos um local/circuito onde devemos evitar o uso desse tipo de retificador. R: Podemos usa-lo em protoboard, carregador de celular, ou seja, tudo que tem fonte DC. R: Não podemos utilizar em televisão, radio, em equipamentos que tem fonte AC. 5
5.2. MONTE UM CIRCUITO EM PONTE.
Fig. 07 – Retificador de onda completa em ponte.
V0( AVG) I 0( AVG )
10,98V 91mA
Fig. 08 – Forma de onda no osciloscópio.
6. CONCLUSÃO Para os circuitos retificadores com filtro a capacitor estudados desconsiderou-se a queda de tensão nos diodos que é de aproximadamente 0,7V para diodos de Silício. No retificador de meia onda e de onda completa convencional, o pico de tensão no capacitor é o pico de tensão de entrada menos 0,7V, isto é, − 0,7V. Consequentemente o valor de VCC será 0,7V abaixo do valor calculado. No retificador em ponte diminui-se 1,4V visto que dois diodos conduzem ao mesmo Tempo
7. REFERÊNCIAS [1] AHMED, ASHFAQ, Eletrônica de Potência. Escola Politécnica da USP. 6. Ed. São Paulo 2000. [2] BARBI, IVO. Eletrônica de Potência. INEP- Instituto de Eletrônica de potencia. UFSC – Universidade Federal de Santa Catarina. 6. Ed. Florianópolis 2006. 6
