Lista de Exercicios Eletrônica de Potência - Resolvida

Lista de exercícios – Eletrônica de Potência

1. Explique o funcionamento de um diodo de potência.

Quando a tensão entre o anodo e o catodo for positiva e maior que VF (em torno de 0,7 V), é dito que o diodo está diretamente polarizado e está no estado de condução, ou seja, começa a conduzir corrente com uma pequena tensão sobre ele. Quando o diodo é reversamente polarizado, ou seja a tensão entre anodo e catodo é negativa, ele esta no estado corte, bloqueando a passagem de corrente no sentido reverso.

2. Explique o funcionamento do tiristor SCR e comente suas vantagens e desvantagens.

Quando o SCR está diretamente polarizado (vT > 0) e é aplicado um pulso positivo de corrente de seu gate (G) para o catodo (K), este dispositivo entra em condução permitindo circulação da corrente IT entre anodo e catodo. Uma vez em condução, o pulso de gate pode ser removido e o SCR continua em condução como um diodo, ou seja, não pode ser comandado a bloquear. Para que o tal deixe de conduzir é necessário que a corrente IT caia abaixo do valor mínimo de manutenção (IH), desta forma o SCR entra novamente na região de corte. Quando o SCR está reversamente polarizado (vT < 0) ele não conduz.

3. Sobre o TRIAC, dado o gráfico que representa a tensão VA e a corrente (IA) de um TRIAC genérico, determine:

[pic 1]

a) Quando aplicamos um pulso no gatilho, a corrente no ânodo (IA) era de 5,5 mA, pode-se garantir que o TRIAC entrará em condução? Explique.

Sim, pois a corrente está acima do valor superior ao limite IL (corrente de “latching”).

b) Sabemos que o TRIAC possui uma porta chamada de gatilho (gate) e que é utilizada para comutar para o estado de condução e não condução. É possível que o TRIAC conduza sem a necessidade de aplicar um pulso no gate? Explique.

Sim é possível. Se aumentar a taxa de tensão à  medida que se aumenta a tensão entre anodo e catodo diretamente polarizado poderá ocorrer o disparo sem corrente de gate.

c) Qual a corrente mínima que devemos manter (IA) para que eu mantenha o TRIAC conduzindo?

A corrente mínima deverá ser superior a 0,9 mA.

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4. Sobre retificador de meia-onda controlado de carga RL e responda:

[pic 2]

a) Explique como funciona um circuito retificador de meia-onda controlado de carga RL

Devido a presença da indutância, a qual provoca um atraso da corrente em relação a tensão, o diodo não se bloqueia quando ωt = π. O bloqueio ocorre no ângulo β (ângulo de extinção), que é superior a π. Enquanto a corrente de carga não se anula, o diodo se mantém em condução e a tensão de carga, para ângulos superiores a π, torna-se instantaneamente negativa.

A presença da indutância causa uma redução na tensão média na carga, sendo que quanto maior a indutância, maior será o valor do ângulo de extinção, com conseqüente redução da tensão média de saída.

b) Explique por qual motivo e por que indicamos o uso de um diodo de roda-livre nesse circuito

Para evitar que a tensão na carga se torne instantaneamente negativa devido à presença da indutância.

5. Explique quais as principais funções de um inversor de frequência.

Controlar a rotação de motores elétricos, em fontes de alimentação ininterruptas (UPS ou No-break), e em sistemas embarcados (navios, aviões, etc).