Aula 16

Circuitos de Comando

Aula 15

• Gradadores

Aula 16

• Outra aplicação de gradadores;– Compensação de reativo;

• Circuitos de comando.

COMPENSADOR ESTÁTICO DE POTÊNCIA REATIVA

T1L

+

i

vT2

-

t

v

i

a - ângulo de disparob - ângulo de extinção - ângulo de conduçãoΔ- ângulo de meia condução

2

LL

seneq

( )2 2

COMPENSADOR ESTÁTICO DE POTÊNCIA REATIVA

Porém:

Assim:

Partindo da equação que descreve a forma de onda da corrente no tempo, para este tipo de carga, chega-se em:

LL

seneq

2 2( ) ( )

COMPENSADOR ESTÁTICO DE POTÊNCIA REATIVA

• Deve-se ter em vista que:

2

XXX

L

C CLeq Ceq

T2T1

Y Y Y

( ) ( )

COMPENSADOR ESTÁTICO DE POTÊNCIA REATIVA

• Para valores adequados de L e C e para um comando adequado, é possível controlar o fator de potência da carga R1L1.

• O controle pode ser automatizado. Desse modo, quando a indutância de carga varia, mesmo com rapidez, o fator de potência pode ser mantido igual a 1.

L

C

L

R1

1T2T1

v t( )

Comando

Comando

• FUNÇÃO– Enviar aos gatilhos dos tiristores as correntes de

disparo:• formas e valores adequados;• instantes bem determinados.

– Colocá-los em condução.

COMANDOS VERTICAL E HORIZONTAL+

vL

-

iGR1v t( )

VC

1v

Lv

Mv

t

t

t

t

a

b

c

d

e

t

• Vertical– Dente de serra

• Constante na forma e nos valores;• Sincronizada com a rede;• Em fase com o ciclo positivo;• A corrente é produzida ao atingir a intersecção da dente-de-

serra com a tensão de comando (comparação).

– Variação do ângulo

• para 0 < VC < VM.

COMANDOS VERTICAL E HORIZONTAL

V

VC

M

• Horizontal– Dente de serra

• Constante na forma e nos valores;• Sincronizada com a rede;• A corrente é produzida no instante em que a dente-de-

serra é maior que zero.

– A variação do ângulo ocorre com o deslocamento horizontal da dente-de-serra.

COMANDOS VERTICAL E HORIZONTAL

Comando

• Nos conversores industriais– comando vertical é praticamente o único

empregado.

• O comando horizontal é empregado nos sistemas simples– como o controle de intensidade luminosa de

pequenas potências ou de velocidade de pequenos motores.

Comando

ORGANIZAÇÃO DE UM CIRCUITO DE COMANDO

vL

Carga

3

1v1 2

vR v5

v44

v65

iG

VC

2. Comparador.1. Sincronismo e Geração da dente de serra.

3. Oscilador.

5. Amplificação, isolamento e ataque.4. Porta Lógica "E".

v1

vL

iG

v6

v5

v4

vRVC

t

t

t

t

t

t

t

vL

Carga

3

1v1 2

vR v5

v44

v65

iG

VC

2. Comparador.1. Sincronismo e Geração da dente de serra.

3. Oscilador.

5. Amplificação, isolamento e ataque.4. Porta Lógica "E".

Estágio de Ataque

• Amplificar os sinais de comando oriundos dos estágios de sinais;

• Propiciar o isolamento adequado entre o comando e o tiristor;

• Atacar o tiristor com características de fonte de corrente e não como fonte de tensão;

• Impedir que uma tensão negativa seja aplicada na junção gatilho-catodo.

Estágio de Ataque

V

R1

ccD3

A

G

2DGi

Tp

D1

Dz

R2

R3

GvT1 K

SINCRONIZAÇÃO DO RETIFICADOR DE MEIA ONDA MONOFÁSICA

vRede

vR

t

t

T1

R

3

A2

C

vVcc

R3-

A1

R1

Rede

TR

R2

DURAÇÃO DOS PULSOS DE GATILHO

• Carga puramente resistiva– pulso de corrente de gatilho com 10ms de duração é suficiente;

• Carga é indutiva– a corrente de gatilho deve ser mantida

• corrente de ânodo atinja o valor da corrente de retenção IL.• Se a duração do pulso de corrente de gatilho não for suficiente, quando

ela se anula o tiristor se bloqueia.

• Há casos particulares onde devem ser empregados pulsos de corrente longos em relação à duração necessária para se disparar um único tiristor.

t t

t1 t2 t1 t2 t1 t2 t3t3t3

iG

iL

Eot

t

t

vL

DURAÇÃO DOS PULSOS DE GATILHO

Se Não conduz

t t t 2 1

MÓDULOS DE COMANDOS INTEGRADOS

• Redução do volume dos circuitos de comando;

• Aumento considerável na confiabilidade;

• TCA785.

C12

12

5 12

14415237

6

3=

16

7 =

4

5

1

R9

89C

1010

136

8

I

V11

v5

v10 V11

P

v15a

v14a

v15b

v14b

v3

v7

P

N N

t

t

t

t

t

t

t

t

1 - Detetor de zero.2 - Memória de sincronização.3 - Monitor de descarga.4 - Comparador de controle.5 - Transistor de descarga.6 - Unidade lógica.7 - Regulador interno de tensão.8 - Fonte controlada de corrente constante.

• v5 tensão de sincronização proveniente da rede.

• v10 é a rampa, disponível no pino 10.– O capacitor externo C10 é carregado linearmente

por uma fonte de corrente definida pelo resistor externo R9.

• v15 e v14 são os sinais de saída, sincronizados com o ciclo positivo e negativo da tensão de sincronização.

• A largura desses pulsos é alterada pelo capacitor externo C12.

– Quando o pino 12 é aterrado a largura do pulso atinge 180o, ou seja, a largura é igual a 180o - .

• Para o comando de um Triac pode ser empregada a tensão v7 que é uma combinação lógica dos sinais v14 e v15.

• A tensão de alimentação é ligada ao pino 16 e pode estar compreendida entre 8 e 18V.

v5

v10 V11

P

v15a

v14a

v15b

v14b

v3

v7

P

N N

t

t

t

t

t

t

t

t