Laboratório 06 - Retificação com filtro capacitivo

Prof. Dr. Marcelo de Oliveira Rosa Prof. MSc. José da Silva Maia 10 de agosto de 2011

Resumo Nesta experiência lidaremos com o efeito de filtros capacitivos em circuitos retificadores

(AC-DC ou CA-CC) em meia-onda, onda completa e onda completa em ponte, avaliando o efeito sobre o “ripple” do sinal retificado, bem como tensões DC e eficaz resultante (Peso das questões: 1/14).

1 Lista de materiais utilizados:

• Transformador de tensão 127V_{ac}/220V_{ac} ⇒ 12 + 12V (fornecido pelo laboratório)

• Resistores de potência 47Ω (10W), 100Ω (10W) e 1kΩ (10W)

• Diodos 1N400X

• Capacitores eletrolíticos 10μF, 100μF e 1mF

• Alicates (de corte e de bico)

• Fios para interconexão

2 Retificação em meia-onda

• Monte o circuito abaixo.

Figura 1: Circuito retificador em onda completa

• Meça as seguintes grandezas (algumas serão calculadas):

Seleção  osciloscópio  multímetro
V_{dc}  V_{ac}  % ripple  V_{dc}  V_{rms}  V_{ac}

Entrada J1 J4

J1 e J4 J2 e J4 J3 e J4 J1 e J5 J2 e J5 J3 e J5 J1 e J6 J2 e J6 J3 e J6

• Registre a forma de onda na entrada do retificador (V_{6−5}) juntamente com a forma de onda no resistor de carga para a seleção J1 e J4 na primeira matriz da Fig. 2.

• Registre a forma de onda na entrada do retificador (V_{6−5}) juntamente com a forma de onda no resistor de carga para a seleção J1 e J5 na segunda matriz da Fig. 2.

• Registre a forma de onda na entrada do retificador (V_{6−5}) juntamente com a forma de onda no resistor de carga para a seleção J1 e J6 na terceira matriz da Fig. 2.

Figura 2: Matriz para registro de retificação em meia-onda

• (rel) Determine o período e a freqüência do sinal de saída (que deve ser o mesmo para todos os experimentos).

• (rel) Qual a relação entre as grandezas medidas, os resistores de carga e capacitores usados?

3 Retificação em onda completa

• Monte o circuito abaixo.

Figura 3: Circuito retificador em onda completa

• Meça as seguintes grandezas (algumas serão calculadas):

Seleção  osciloscópio  multímetro
V_{dc}  V_{ac}  % ripple  V_{dc}  V_{rms}  V_{ac}

Entrada J1 J4

J1 e J4 J2 e J4 J3 e J4 J1 e J5 J2 e J5 J3 e J5 J1 e J6 J2 e J6 J3 e J6

• Registre a forma de onda na entrada do retificador (V_{6−5}) juntamente com a forma de onda no resistor de carga para a seleção J2 e J4 na primeira matriz da Fig. 4.

• Registre a forma de onda na entrada do retificador (V_{6−5}) juntamente com a forma de onda no resistor de carga para a seleção J2 e J5 na segunda matriz da Fig. 4.

• Registre a forma de onda na entrada do retificador (V_{6−5}) juntamente com a forma de onda no resistor de carga para a seleção J2 e J6 na terceira matriz da Fig. 4.

Figura 4: Matriz para registro de retificação em onda-completa • (rel) Determine o período e a freqüência do sinal de saída (que deve ser o mesmo para

todos os experimentos).

• (rel) Qual a relação entre as grandezas medidas, os resistores de carga e capacitores usados?

4 Retificação em ponte

• Monte o circuito abaixo.

Figura 5: Circuito retificador em ponte

• Meça as seguintes grandezas (algumas serão calculadas):

Seleção  osciloscópio  multímetro
V_{dc}  V_{ac}  % ripple  V_{dc}  V_{rms}  V_{ac}

Entrada J1 J4

J1 e J4 J2 e J4 J3 e J4 J1 e J5 J2 e J5 J3 e J5 J1 e J6 J2 e J6 J3 e J6

• Registre a forma de onda na entrada do retificador (V_{6−5}) juntamente com a forma de onda no resistor de carga para a seleção J3 e J4 na primeira matriz da Fig. 6.

• Registre a forma de onda na entrada do retificador (V_{6−5}) juntamente com a forma de onda no resistor de carga para a seleção J3 e J5 na segunda matriz da Fig. 6.

• Registre a forma de onda na entrada do retificador (V_{6−5}) juntamente com a forma de onda no resistor de carga para a seleção J3 e J6 na terceira matriz da Fig. 6.

Figura 6: Matriz para registro de retificação em onda-completa

• (rel) Determine o período e a freqüência do sinal de saída (que deve ser o mesmo para todos os experimentos).

• (rel) Qual a relação entre as grandezas medidas, os resistores de carga e capacitores usados?

5 Considerações finais

• Qual seria a potência efetiva entregue à carga caso empregássemos uma fonte com V_{dc} = 20V e tensão eficaz de ripple V_{ac} = 10V, com uma corrente efetiva de 10A.

• Qual seria a resistência de carga do item anterior?