Retificadores

Estudo de Retificadores com alto fator de Potência
Anderson Hitoshi Uyekita, Wilson Komatsu
Escola Politécnica da Universidade de São Paulo

1. Objetivos
No projeto está previsto o início do desenvolvimento de conversores estáticos relacionados à melhoria da qualidade da energia elétrica, no caso um retificador com alto fator de potência. Este desenvolvimento visa a construção de “kits” didáticos para laboratório de graduação.

2. Material e Métodos
Para o projeto do retificador de alto fator de potência foi necessário um circuito de controle que consiste em um comparador com histerese que mantém a forma de onda e fase da corrente o mais próximo possível da tensão de linha. Esse mecanismo foi simulado pelo PSIMCAD (figura 1) que mostra o efeito do circuito de controle.
Figura 2: forma de onda da tensão de linha (magenta) corrente de linha (amarela) e tensão retificada (ciano) para o protótipo sem o controle de fator de potência em operação. Escalas: tempo: 4ms/div; tensão: 50V/div; corrente: 0,5A/div.

Figura 1: Comparação do retificador sem controle, em verde, e do retificador com circuito de controle.

1. Resultados e Discussão
Foi construído um protótipo experimental para validação do controle proposto e realização de medidas, as fomas de ondas medidas estão nas figuras 2 e 3. O fator de potência mudou de 0,78 para 0,99 com o controlador de fator de potência, comprovando seu funcionamento. A implementação do circuito teve resultados satisfatórios na simulação e problemas de interferência elétrica na implementação física do conversor protótipo que foram mitigados com a construção de uma placa de circuito impresso para o controle.

Figura 3: forma de onda da tensão de linha (magenta) corrente de linha (amarela) e tensão retificada (ciano) para o protótipo com o controle de fator de potência em operação. Escalas: tempo: 4ms/div; tensão: 50V/div; corrente: 0,5A/div.

4. Conclusões
Foi implementado um retificador com alto fator de potência com