Eletrônica de Potência Avaliação I - Individual

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GABARITO | Avaliação I - Individual (Cod.:772533)
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Prova 54621035
Qtd. de Questões 10
Acertos/Erros 9/1
Nota 9,00
Atualmente, podemos encontrar diferentes transistores de potência no mercado. São dispositivos que estão em constante evolução e 
podemos até criar uma linha do tempo de criação dos transistores mais utilizados (BJT, MOSFET e IGBT). Onde cada um foi criado 
seguindo as necessidades do mercado. Sobre essa evolução dos transistores, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) Antes da criação do transistor bipolar de junção (BJT), o transistor mais utilizado era o transistor de efeito de campo (MOSFET). 
 ( ) O surgimento do transistor de efeito de campo (MOSFET) se deu através da união das melhores características do BJT e do IGBT.
 ( ) O surgimento do transistor bipolar de porta isolada (IGBT) se deu através da união das melhores características do BJT e do MOSFET.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A F - V - F.
B V - F - V.
C F - F - V.
D V - F - F.
Uma fonte de corrente contínua de 350 volts está fornecendo energia para uma carga resistiva RL de 25 ohms, conectada em série a um 
reostato R1. Todos os componentes do circuito estão ligados em série.
Considerando a resistência do reostato R1, ajustada para 12 ohms, o rendimento do sistema é dado por:
A 67,56%.
B 66,67%.
C 65,76%.
D 68,24%.
Os diodos são chaves eletrônicas, classificadas como não controladas, sua entrada em condução ocorre de acordo com o sentido da corrente 
elétrica, ou seja, não utiliza um terminal de disparo. São considerados como chave fechada quando estão em condução e chave aberta 
quando em bloqueio, e em análises ideais são desprezadas as perdas por comutação e condução.
Curva característica do diodo ideal
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Dada a curva da figura, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( 
 ) É representada a tensão máxima reversa ou tensão máxima em bloqueio e seu valor pode ser obtido diretamente da curva característica.
( 
 ) A queda de tensão no diodo pode ser representada por uma fonte V(TO) associada a uma resistência em série rT.
( 
 ) A corrente em condução pode ser obtida diretamente da curva característica.
( 
 )
Quando o diodo é submetido a tensões superiores ao definido na tensão máxima reversa, ele entra em condução mantendo a tensão
elevada, gerando uma alta temperatura na junção, ocasionado a queima do componente.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A V - F - V - F.
B V - V - F - V.
C F - V - V - F.
D F - V - F - V.
A fim de exemplificar a forma de onda de saída de um SCR ocasionada pelo disparo, utilizou-se o circuito onde há uma fonte de 
alimentação senoidal com frequência de 60Hz e amplitude de 311V, ou seja, 220V de tensão eficaz, a também um disparo controlado em α = 
45º ( ) e uma resistência simbolizando uma carga. A figura a seguir apresenta as formas de onda obtidas no circuito descrito:
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Considerando as formas de onda apresentadas, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( 
 ) A primeira forma de onda apresenta a tensão de alimentação com as características senoidais de amplitudes e frequência.
( 
 )
Na segunda forma de onda é apresentada a tensão sobre a carga, observe que devido à característica bidirecional do SCR, é possível
apresentar cada semiciclo de forma independente.
( 
 )
Na terceira forma de onda observa-se o pulso no gatilho. Ele ocorre de maneira rápida e sem continuidade, mas na mesma frequência da
rede, garantindo assim que sempre ele ocorra no mesmo ponto de operação.
( 
 )
No segundo gráfico é possível observar que o semiciclo positivo é controlado através do gatilho, nesse caso, com ângulo de disparo α, ou
seja, somente a partir daquele ponto que a tensão positiva passa a ser entregue à carga.
( 
 ) O traçado em azul apresenta a relação de disparo, com início do bloqueio do SCR e ponto de referência na tensão de entrada.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A F - V - V - F - V.
B F - V - F - V - V.
C V - F - V - V - F.
D
V - V - F - V - F.
 
Os semicondutores são sólidos cristalinos de condutividade elétrica variável. Sua utilização é essencial na indústria eletrônica e na 
construção de componentes. Quando trabalhamos com esses semicondutores em casos reais, nos deparamos com perdas de potência. 
Assinale a alternativa CORRETA que represente um modo de perda de potência dos semicondutores:
A Perda por Atrito.
B Perda por Chaveamento.
C Perda de Vitalidade.
D Perda por Histerese.
Circuitos com controle de potência podem ser úteis em determinadas aplicações. Para o controle de potência sobre uma carga resistiva (Rcg) 
existem algumas topologias de circuitos.
Dentre as topologias apresentadas, qual a que consegue fazer esse controle de potência média na carga?
A Diodo ligado em série com a carga Rcg.
B Reostato em série com a carga Rcg.
C Transístor ligado em série com a carga Rcg.
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D Reostato em paralelo com a carga Rcg.
Praticamente toda a energia dissipada na forma de calor está relacionada com a perda e, consequentemente, com o rendimento do conjunto. 
Além da geração de calor, a queda do rendimento afeta o desempenho dos circuitos eletrônicos chaveados. Em vista disso, analise as 
sentenças a seguir:
I- Perdas de potência na chave, além de significarem um baixo rendimento, proporcionam aquecimento térmico à região onde está colocado 
o componente eletrônico.
II- Alguns componentes eletrônicos mudam suas características de condutividade de acordo com a temperatura, como no caso dos diodos, 
cujo acréscimo de temperatura aumenta a queda de tensão.
III- Placas eletrônicas podem possuir dissipadores de calor e ventilação forçada, comumente instalados em chaves semicondutoras para 
conseguir uma menor temperatura no material.
IV- Os dissipadores de calor não apenas ajudam a distribuir o calor pelo AR de forma a não degradar o componente nem interferir em 
dispositivos próximos, como também contribuem para o aumento do rendimento do sistema.
Assinale a alternativa CORRETA:
A As sentenças II e III estão corretas.
B As sentenças I e III estão corretas.
C
As sentenças III e IV estão corretas.
 
D As sentenças I e II estão corretas.
Um aspecto importante na introdução e popularização do transistor bipolar como elemento chaveador em substituição aos tiristores, foi a 
possibilidade de ampliação das frequências de comutação, sem perda de eficiência, e assim, a redução do volume dos elementos 
magnetizantes do circuito. A figura a seguir mostra transistor polarizado e operando como chave e sua devida reta de carga.
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Considerando o uso dos transistores bipolares, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) O ponto quiescente ou ponto Q estabelece a região de operação do transistor sobre a reta de carga.
( ) Os valores assumidos por Q para os sistemas de potência, quando na saturação será igual a VCC/RC, e no caso do corte será idêntico a 
VCE, assim a linha traçada entre estes dois pontos é a reta de carga do transistor.
( ) A corrente IB, corrente na base do transistor, determina o estado de operação do dispositivo, define se o transistor estará em corte ou em 
saturação.
( ) A análise do ponto de operação do transistor BJT será a partir da curva Ic x VCC.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A V - V - F - V.
B F - V - F - V.
C F - V - V - F.
D V - F - V - F.
Em circuitos CA, há diversas perdas, todavia, conseguimos destacar três que ocorrem nos diodos. A perda por condução, a perda por 
bloqueio e a perdapor comutação. Para se calcular os respectivos valores, é necessário compreender o que ocorre durante o bloqueio do 
diodo, em especial as perdas durante o tempo de recuperação reversa. A imagem a seguir representa os tempos na recuperação suave do 
diodo.
Dada a curva apresentada, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( 
)
Durante o bloqueio do diodo há uma continuação da condução por um período de tempo chamada tempo de recuperação reversa
(Reverse Recovery Time trr).
( 
)
O tempo de recuperação reversa é formado pelo tempo de armazenamento de carga na região de depleção ta e o tempo de
armazenamento de cargas no material semicondutor tb.
( 
)
O tempo de armazenamento de cargas no material semicondutor é representado pelo tempo que leva para a corrente de pico reversa IRR
chegar a 29%.
( 
)
O tempo de recuperação reversa é definido pelo tempo necessário para que as cargas possam se recombinar com as cargas opostas e
serem neutralizadas.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
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A F - V - V - F.
B V - F - V - F.
C V - V - F - V.
D F - V - F - V.
O uso da eletrônica de potência pode ser encontrado em diversos ramos da engenharia, desde as tecnologias emergentes, fontes de energias 
renováveis, os veículos elétricos, acionamento de máquinas e equipamentos de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica. Sobre 
o exposto, analise as sentenças a seguir:
I- A invenção do IGBT pela GE representou um marco na eletrônica, pois apresentava características importantes para a manutenção de 
grandes potências.
II- A eletrônica de potência é responsável pela adequação das fontes não controláveis, como a energia solar para níveis de tensão admitidos 
pela concessionária local.
III- O IGBT representa, sem dúvida, a mudança na evolução da engenharia, em especial nas operações industriais até os dias atuais.
IV- Equipamentos de diversos tipos e áreas foram desenvolvidos desde a descoberta dos dispositivos e estado sólido e, juntamente com tais 
dispositivos, deu início a uma grande área da ciência, a Eletrônica de Potência.
Assinale a alternativa CORRETA:
A As sentenças III e IV estão corretas.
B As sentenças I e II estão corretas.
C As sentenças II e IV estão corretas.
D As sentenças I e III estão corretas.
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