aulaEI07 - eletronica24h

Busca
Ir para o conteúdo

Menu principal:

Educacional > Cursos > Eletronica Basica 2
Aula06        Indice de Aulas    Aula08
Eletrônica Basica 2
Aula  07:  SCR - Disparo por CC com Carga CA - Retificação   Controlada

1. SCR  -  Disparo por CC - Carga CA
       Como foi estudado anteriormente, quando o disparo é em  CC com carga CC , é necessário circuito de reset para cortar  o SCR, ao mesmo tempo não é necessário manter corrente  no gate. Quando o disparo é por corrente contínua (CC)  mas a carga é CA, para manter o SCR conduzindo é necessário  manter sinal no gate, pois se o  sinal  de gate for retirado, o SCR cortará quando a tensão de  anodo passar por zero. A Figura 1a  mostra um circuito com disparo CC e  carga CA e a Figura 1b a forma de onda na carga quando a chave CH é fechada  num instante t1  e aberta em t2.   


                                             ( a )                                                                                ( b )
Figura 1 - Disparo por CC com carga  CA    ( a ) circuito ( b ) forma de onda

     No  circuito da Figura 1a observar que, ao   fechar a chave o SCR  só  disparará se a tensão de anodo for positiva. A partir desse instante  toda a tensão da rede cairá sobre a carga e a tensão no  SCR será de  aproximadamente  1 V. Se a carga for resistiva podem ocorrer picos de corrente excessivamente  altos os quais podem destruir  o  SCR e/ou a  carga. Para evitar isso  é que existem circuitos que só disparam o SCR quando a tensão  da rede  for próxima de zero,  chamados de ZVS ( Zero Voltage  Switch - Chave de Disparo no Zero de Tensão).


2. Disparo  CA - Carga CA - Retificador controlado  meia onda
     No  disparo por CA a alimentação de   anodo e de gate é obtida da mesma fonte senoidal. O controle de  disparo é feito controlando-se   o instante (ou o angulo de disparo) em que   o SCR é gatilhado no semi-ciclo positivo. Para melhor compreensão  vamos supor que o SCR da Figura 2a entra  em condução no instante   que a tensão de entrada estiver passando por um angulo de fase  qF, chamado  de  ângulo de disparo.  A condução começa nesse ponto e termina quando a tensão  de anodo cair abaixo da tensão de manutenção, UH,  que consideraremos desprezível face   à tensão de pico da rede, VM. A Figura 2b mostra  as principais formas de onda referentes ao circuito Figura 2a.  


                                           ( a )                                                                                                      ( b )
Figura 2 -  Disparo por CA com carga              CA ( a ) circuito genérico ( b ) formas de onda de entrada (Ve)  e carga   (VL)
 


2.1. Tensão média na carga (VDC)
     A  tensão na carga  tem um valor médio (VDC) que é a tensão medida por um voltimetro CC  e um valor eficaz (VRMS), tensão medida por um voltimetro  CA True RMS,   que podem ser calculados usando o calculo diferencial e integral. Através  do cálculo diferencial e integral pode-se demonstrar que a  tensão média (contínua ) na carga é calculada por:  


              
Por  exemplo se qF= 0º resulta  VDC=
 

e  a forma de onda corresponde à forma de onda de um retificador meia onda com
diodo comum.
Se  qF=180º    resulta  VDC =  0, isto é , não existe tensão na carga.  Então a tensão CC pode variar de 0 a um valor maximo que é VM/p.

2.2. Tensão Eficaz (VRMS)
     Por cálculo  integral também obtém-se a expressão que dá a tem  eficaz (VEF ou VRMS)  na carga:



              
Por  exemplo se F=0º      resulta  VRMS=VM/2    que é o mesmo valor  do retificador de meia onda.

Se  F=180º    resulta VRMS=0   e como o valor eficaz está relacionado com a potencia o circuitoentão uma aplicação clara é controle de potencia de uma carga.

3. Exercício Resolvido
3.1. Considere  que no circuito da Figura 2a  o angulo de disparo é 60º e que RL=100 . Calcular  : a) Tensão e corrente contínua na carga    b) Potência dissipada na carga. Dado que Ve=110 V/ 60 Hz

Solução:      a)   F= 60º,                    cos60º=0,5              
a)
logo     IDC = 37V/100W  =0,37A

b) =75 V
PD =


4. Retificador controlado de onda completa em ponte
     Um  melhor aproveitamento da tensão da rede será obtido se incluirmos  um retificador de   onda completa antes da carga como indicado na Figura 3.  


                                            ( a )                                                                                                        ( b )
Figura 3 - Retificador de onda completa    ( a ) circuito genérico ( b ) formas de onda de entrada e   carga

Neste  caso a tensão continua e   a tensão eficaz na carga   são calculadas por:






No              caso de F=0º   VDC=2.VM/  e

Que são os mesmos valores do retificador de onda completa com diodo comum.

No caso de F=80º  VDC=0     e    VRMS=0

5. Experiência: SCR com disparo por CC com carga CA
5.1. Abra o arquivo  ExpEN2_13  SCR com disparo em CC e carga CA e identifique o circuito da Figura 4. Inicie a simulação,  observando as formas de onda do gerador (azul) e na carga (vermelho). Verifique  o funcionamento ligando e desligando  a chave S1 (SPACE no teclado). Atenção!!!  para que a chave seja ligada a janela deve estar ativada (basta clicar na parte superior onde se encontra o nome do arquivo).


                                                     ( a )                                                                                                   ( b )
Figura 4 - SCR com disparo CC e carga CA   ( b ) formas de onda na carga e gerador

5.2. Escreva as suas consclusões.


6. Experiencia: Modo de Disparo do SCR
6.1. Abra o arquivo ExpEN2_14  Modo de disparo do SCR  e identifique o circuito da Figura 5. Inicie a simulação e verifique qual a combinação de polaridade que permite o SCR conduzir (disparar)>



Figura 5 - Modo de disparo do SCR

6.2. Escreva as suas conclusões.
Aula06        Indice de Aulas    Aula08

     
 
Copyright 2015. All rights reserved.
Voltar para o conteúdo | Voltar para o Menu principal