Quais são os efeitos das indutâncias da fonte na tensão de saída de um retificador?

Passo 1

Beleza, a questão é: “Quais são os efeitos das indutâncias da fonte na tensão de saída de um retificador?”
Conteúdo: eletrônica de potência – mais especificamente retificadores e fenômeno de comutação.
O que vamos precisar:
  • Entender o retificador ideal (sem indutância)
  • Saber o que muda quando incluímos uma indutância de fonte na entrada
  • Ver como isso afeta a tensão média de saída e o formato da corrente

Passo 2

Antes de tudo, lembra do retificador controlado ideal (por exemplo, monofásico de ponte): sem indutância, a comutação de um diodo para outro é instantânea. A tensão média de saída contínua é
Vdc,,ideal ;=; 2raiz2pi,VAC,rms
e o ripple fica só na frequência do dobro da rede, bem limpinho.

Passo 3

Agora, coloca uma indutância de fonte vL ;=; Ls,didt em série com o secundário do transformador ou com a rede. Essa indutância não deixa a corrente mudar instantaneamente:
Quando um diodo “desliga” e o outro “liga”, há um intervalo de tempo (ângulo de sobreposição ) em que os dois conduzem juntos, porque a corrente não consegue migrar instantaneamente de um caminho para outro.

Passo 4

Durante esse intervalo De:
  1. A tensão instantânea na saída não é simplesmente a tensão de pico do enrolamento, mas cai também na Vdc ;=;Vdc,,ideal;-;De.
  2. Essa queda provoca uma redução da tensão média de saída. Aproximando para corrente quase constante , a queda média adicional vale:
onde é a pulsação da rede.
3) Então a tensão contínua real fica

Passo 5

Além da redução do valor médio, surgem outros efeitos:
  • Aumento do ripple, porque a forma de onda de saída fica “achatada” no instante de comutação.
  • Distorsão harmônica maior na corrente de entrada (mais reativos).
  • Perdas adicionais na comutação (a corrente atravessa dois dispositivos simultaneamente).

Resposta

As indutâncias de fonte causam:
  1. ângulo de sobreposição na comutação;
  2. queda extra de tensão média de saída , reduzindo ;
  3. aumento do ripple e da distorção harmônica;
  4. maiores perdas de comutação.

Exercícios relacionados