Filtro de retificador com capacitor
Design de um retificador de ponte com filtro de capacitor para conversão de CA para CC
Tarefas:
Projetando o circuito abaixo:
- Simule o circuito com ideidades e não idealidades.
- Meça o fator de potência e compare os fatores de poder para ambos os casos.
Especificações:
- Potência média de saída = 100w
- Tensão de entrada = 20V rms a 50Hz
Trabalhando no design
Valores dos componentes do Matlab/oitava:
Os valores dos componentes são calculados de acordo com a especificação da simulação do programa, clique aqui
Simulação do circuito:
O circuito pode ser simulado com especiarias, aqui usei o GEDA para construir a Netlist Cirucuit e depois simulá -lo com o estímulo projetado por mim. Também usei o modelo do diodo incluído no arquivo netlist.
- GEDA Schematic (.sch) Clique aqui
- Spice Netlist do circuito (.NET) Clique aqui
- Análise de simulação (.cir) Clique aqui
- Modelo de diodo (.mod) Clique aqui
Resultados finais de design e simulação
Especificações para o retificador
- Potência de saída, w = 10,00
- Tensão de entrada, volts = 20,00
- Tolerância à tensão de entrada, porcentagem = 20,00
- Ripple de pico a pico de saída, porcentagem = 10,00
- Frequência de fornecimento, Hz = 50,00
Seleção de capacitores
- Valor do capacitor, uf = 390,56
- A tensão deve ser>, v = 28,94
- Valor RMS da corrente, a = 0,98
Seleção de diodos
- Piv, v = 33,94
- Avg. atual, a = 0,35
- Valor RMS da corrente, a = 0,89
Esquema de circuito sem não idealidades:
Forma de onda de entrada e saída:
Entrada atual forma de onda de tensão WRT:
Esquema de circuito com não idealidades:
As não idealidades consideradas são as seguintes:
- ESR (resistência a séries eficaz) do capacitor é considerada.
- O efeito indutivo da carga é considerado. (digamos 10mh)
Corrente de entrada e forma de onda de tensão:
Cálculos do fator de potência:
Onde,
- V M : Tensão de pico
- I M : Corrente de pico
- V: tensão instantânea
- I: corrente instantânea
A potência de referência é a energia dissipada em uma carga resistiva pura, com o valor da tensão e o máximo de corrente para ser V m e I M, respectivamente.
Fator de potência sem não idealidades:
Conforme os dados,
- V m = 20 V
- I M = 5,2 A
- V rms = 16 V
- I rms = 0,64 a
- Poder real = 10 watts (base de design)
- Poder de referência = 52 W
- Fator de potência = 0,192 (liderança)
Fator de potência com não idealidades:
Conforme os dados,
- V m = 20 V
- I m = 4,8 a
- V rms = 15,5 v
- I rms = 0,645 a
- Poder real = 10 watts (base de design)
- Poder de referência = 48 W
- Fator de potência = 0,208 (liderança)
