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919133 - ELETRÔNICA INDUSTRIAL Questão 1 Valor da questão: 1,00 sua pontuação é 1,00 Basicamente três dispositivos semicondutores são disponíveis para aplicações em eletrônica de potência: o diodo de potência, o transistor de potência e o tiristor. A respeito desses dispositivos avalie as questões que se seguem. Depois marque a resposta correta entre as alternativas disponíveis. 1. A diferença entre o diodo de potência/transistor de potência para um diodo de junção/transistor bipolar de junção está na capacidade de maior potência que os dispositivos de potência tem, suportando tensões e correntes maiores que os dispositivos convencionais de junção P-N. 2. O funcionamento dos tiristores? semelhante aos dos diodos de potência, mas os diodos necessitam do disparo de um sinal de controle 3. Os diodos de potência são utilizados em retificadores não controlados 4. Os diodos de potência? formado por uma junção PN, onde o terminal associado a junção P? o catodo e o terminal associado a junção N? o anodo 5. O diodo de potência pode ser utilizado como uma chave eletrônica porque conduz quando diretamente? polarizado e corta quando? reversamente polarizado ? correto o que se afirmar em 1, 3 e 5 apenas 1, 3, 4 e 5 apenas 3, 4 e 5 apenas 1, 2 e 5 apenas 1 e 2 apenas Questão 2 Valor da questão: 1,00 sua pontuação é 1,00 Assinale a alternativa correta que corresponde a uma das formas de se passar da região de bloqueio direto para a de condução: diminuindo-se a tensão positiva entre ânodo-cátodo até a tensão de disparo direta ou aplicando-se um pulso entre o gatilho e o cátodo aumentando-se a tensão positiva entre ânodo-cátodo até a tensão de disparo direta ou aplicando-se um pulso entre o gatilho e o cátodo diminuindo-se a tensão negativa entre ânodo-cátodo até a tensão de disparo indireta ou aplicando-se um pulso entre o gatilho e o cátodo aumentando-se a corrente positiva entre ânodo-cátodo até a tensão de disparo direta ou aplicando-se um pulso entre o gatilho e o cátodo aumentando-se a tensão positiva entre ânodo-cátodo até a tensão de disparo indireta ou aplicando-se um pulso entre o gatilho e o cátodo Questão 1 Valor da questão: 1,00 sua pontuação é 1,00 O circuito acima representa Um circuito retificador de meia onda Circuito integrado um circuito modulador Um circuito retificador de onda completa em ponte Um circuito retificador de onda completa com derivação central Questão 2 Valor da questão: 1,00 sua pontuação é 0,00 Para o circuito retificador de onda completa em ponte, mostrado acima, quais diodos conduzem quando o semiciclo do sinal senoidal é negativo? (Lembre-se que no semiciclo negativo do sinal senoidal de entrada, temos um potencial mais positivo (+) na extremidade inferior do secundário do transformador em relação a extremidade superior (-)). D3 e D4 D1 e D4 D1 e D2 D2 e D4 D1 e D3 Questão 2 Valor da questão: 1,00 sua pontuação é 1,00 O circuito acima representa Um circuito integrado Um circuito retificador de meia onda. Um circuito modulador Circuito retificador de onda completa em ponte. Um circuito retificador de onda completa com derivação central Questão 1 Valor da questão: 1,00 sua pontuação é 1,00 A forma de onda mostrada abaixo diz respeito ao circuito retificador de: meia onda, não controlado, sem filtro capacitivo, com carga RL e com diodo FWD. meia onda, não controlado, sem filtro capacitivo, com carga RL e sem diodo FWD. meia onda, controlado, sem filtro capacitivo, com carga RL e sem diodo FWD. meia onda, não controlado, sem filtro capacitivo, com carga R e sem diodo FWD. meia onda, não controlado, sem filtro capacitivo e com carga R. Questão 2 Valor da questão: 1,00 sua pontuação é 0,00 Um retificador monofásico em ponte, não controlado, alimenta uma carga indutiva (carga RL). Os dados para essa estrutura de eletrônica de potência são: o valor eficaz da tensão de entrada no retificador é 4600 V e a resistência da carga é igual 100 Ω. Para esse retificador com esta condição de funcionamento, calcule a potência média da carga e marque a resposta correta entre as alternativas fornecidas abaixo. 21,44 kW 85,76 kW 200 kW 42,88 kW 171,5 kW Questão 1 Valor da questão: 1,00 sua pontuação é 0,00 Podemos exemplificar a comutação ou desligamento chamado de natural em um SCR: quando não existir um sinal de tensão positivo aplicado ao terminal de disparo (Gate). quando um sinal negativo de tensão é aplicado ao terminal de disparo (Gate). quando o sinal de tensão aplicado em seus terminais de potência é nulo, como no instante em que a tensão de um sinal senoidal passa pelo ponto zero. quando uma chave estiver em série com os terminais de potência e for aberta, fazendo a corrente ir a zero. quando existir um curto-circuito nos terminais de potência, fazendo a corrente ser totalmente desviada. Questão 2 Valor da questão: 1,00 sua pontuação é 1,00 O tiristor é formado por 3 terminais, identificados pelos números: I, II, III. Qual o nome de cada terminal? I. Catodo (C); II. Anodo (A); III. Gate (G). I. Anodo (A); II. Gate (G); III. Catodo (C). I. Anodo (A); II. Catodo (C); III. Gate (G). I. Gate (G); II. Anodo (A); III. Catodo (C). I. Gate (G); II. Catodo (C); III. Anodo (A). Questão 2 Valor da questão: 1,00 sua pontuação é 1,00 O tiristor, família de dispositivos semicondutores, opera em regime chaveado, tendo em comum uma estrutura de 4 camadas semicondutoras em uma sequência p-n-p-n, apresentando um funcionamento biestável. O componente mais comum é o SCR, que significa: N.d.a. Silício Controlado por Raio. Silício-Carbono-Radio. Silício com Retificador. Retificador Controlado de Silício. Questão 1 Valor da questão: 1,00 sua pontuação é 1,00 Para a programação, normalmente faz-se o uso de teclas em uma sequência que é determinada pelo fabricante. Os principais parâmetros encontrados nos inversores são: (A) Parâmetro de acesso. (B) Tensão nominal do motor. (C) Corrente nominal do motor. (D) Frequência mínima de saída. Relacione: ( ) Esse parâmetro determina o valor de corrente que será utilizado nos cálculos que serão feitos pelo inversor, por exemplo, para protegê-lo de sobrecargas. ( ) Esse parâmetro existe na maioria dos inversores comerciais e serve para informar ao inversor qual é a tensão nominal em que o motor operará. ( ) Esse parâmetro determina a velocidade mínima do motor. Deve ser sempre menor que a frequência máxima. ( ) É um parâmetro de proteção, por meio dele, é permitida ou não ao usuário a alteração dos demais parâmetros do inversor. A, B, C, D. C, B, D, A. A, C, D, B. C, A, D, B. N.d.a. Questão 2 Valor da questão: 1,00 sua pontuação é 1,00 Quanto ao tipo de inversor: existem dois tipos desses dispositivos: escalar e vetorial. A maioria dos inversores utilizados é do tipo escalar. Só utilizamos o tipo vetorial em duas ocasiões: Extrema precisão de rotação e torque elevado para rotação baixa ou zero. aplicações em corrente contínua e aplicações em corrente alternada. Para ligar lâmpadas de LED e televisores de plasma. acionamento de motor de corrente contínua e motores fracionários. acionamento de ventiladores e bombas. Questão 1 Valor da questão: 1,00 sua pontuação é 1,00 O circuito a seguir representa qual tipo de conversor DC/DC? N.d.a. Chopper step-up. Circuito PCM. Chooper step-down. Circuito PWM. Questão 2 Valor da questão: 1,00 sua pontuação é 1,00 Os três circuitos a seguir representam quais tipos de circuitos chopper, respectivamente? A. Fechado Buck-boost; B. Buck-boost; C. Aberto buck-boost. A. Aberto Buck-boost; B. Fechado buck-boost; C. Buck-boost. N.d.a. A. Buck-boost; B. Fechado buck-boost; C. Aberto buck-boost. A. Aberto Buck-boost; B. Buck-boost; C. Fechado buck-boost.No diagrama de blocos de fonte chaveada ou comutada identifique o que representa a letra A. Circuito Sensor. Circuito Retificador. Carga. Oscilador PWM. Transformador. Questão 2 Valor da questão: 1,00 sua pontuação é 1,00 O PWM é um modulador muito utilizado em fontes chaveadas, principalmente pelo fato de o transistor controlar a corrente na carga que funciona como uma chave e, portanto, ou está desligado (corrente nula) ou está ligado (corrente máxima). Porém o que significa PWM? Modulação por Largura de Fase. N.d.a. Modulação por Largura de Fenômeno. Modulação por Largura de Pulso. Modulação por Largura de Pico. A __________________ caracteriza-se pelo controle da condutividade de um transistor, ajustando-se, dessa forma, a _____________________________ fornecida e obtendo-se a regulação. Assinale a alternativa que completa a questão acima. Regulagem de tensão; tensão elétrica. Regulação linear; intensidade da corrente. Regulação linear; tensão elétrica. Regulação de tensão; resistência não ôhmica. Regulação de tensão linear; potência. Questão 1 Valor da questão: 6,25 sua pontuação é 6,25 Entre a fonte de alimentação e carga, temos tipicamente conversores chaveados convertendo uma forma de energia elétrica em outra, com objetivo de adequar a saída da fonte de alimentação para fornecer energia elétrica em condições adequadas para a carga. Se a fonte de alimentação é alternada com valor de 127VAC e carga necessita de alimentação contínua de 400V, quais conversores seriam necessários para realizar a interface de eletrônica de potência? Conversor Step-Dwon + Cicloconversor Inversor fonte de tensão (VSI) + Controlador de Fase AC Retificador + Conversor Step-Up Retificador + Conversor Step-Down Retificador + Inversor fonte de tensão (VSI) Questão 2 Valor da questão: 6,25 sua pontuação é 6,25 Quais as principais áreas do conhecimento que integram a base da Eletrônica de Potência? Videoaula suporte de referência: Eletrônica de Potência - Introdução https://www.youtube.com/watch?v=dtAMdlIJ8Z4 Eletrônica / Instalações Elétricas / Inteligência Artificial Mecânica do Sólidos / Circuitos em CA / Controle https://www.youtube.com/watch?v=dtAMdlIJ8Z4 Eletrônica / Controle / Sistemas de Energia Controle / Instalações Elétricas / Telecomunicações Sistemas de Energia / Sistemas Embarcados / Fenômenos de Transporte Questão 3 Valor da questão: 6,25 sua pontuação é 6,25 Tiristores são dispositivos semicondutores de potência com três ou mais camadas sendo usados como chaves eletrônicas, possuindo dois estados estáveis: ligado e desligado. Dentre as alternativas apresentadas, qual é o componente que NÃO é considerado da família dos Tiristores. IGBT MCT GTO SCR TRIAC Questão 4 Valor da questão: 6,25 sua pontuação é 6,25 Considerando o retificador trifásico de onda completa apresentado na imagem a seguir, calcule o valor da frequência de ondulação do sinal aplicado à carga e da máxima tensão reversa em cada diodo. Considere as tensões de fase de entrada: Van = 254 sen377t Vbn = 254 sen377t + 120º Vcn = 254 sen377t – 120º Fo = 60Hz / PIV (diodos) = 254V Fo = 360Hz / PIV (diodos) = 440V Fo = 360Hz / PIV (diodos) = 359,2V Fo = 377Hz / PIV (diodos) = 146,6V Fo = 180Hz / PIV (diodos) = 440V Questão 5 Valor da questão: 6,25 sua pontuação é 6,25 O valor médio de um sinal elétrico torna-se um parâmetro muito importante de ser calculado ou medido para determinarmos outras grandezas como por exemplo a potência média dissipada por uma carga ou a qualidade do processo de retificação de uma conversão AC-DC. Desta forma calcule o valor médio para o sinal mostrada a seguir, considerando Vp = 10. Videoaula suporte de referência: Valor médio de sinais elétricos https://www.youtube.com/watch?v=lrJ2CpyUl-o V (average) = 3,18V V (average) = 5V V (average) = 7,07V V (average) = 6,36V V (average) = 5,77V Questão 6 Valor da questão: 6,25 sua pontuação é 6,25 Para o circuito abaixo, qual será o valor da tensão de pico e da tensão média do sinal de saída. Considere Vin = 311V pico, TI1 = 10:1, RL = 10 ohms e todo diodos ideais. Videoaula suporte de referência: Retificador de onda completa em ponte https://www.youtube.com/watch?v=ws3MbeZchaw&t=492s https://www.youtube.com/watch?v=lrJ2CpyUl-o https://www.youtube.com/watch?v=ws3MbeZchaw&t=492s Vp = 31,1V / Vavg = 19,8V Vp = 31,1V / Vavg = 22V Vp = 31,1V / Vavg = 9,9V Vp = 3310V / Vavg = 2107V Vp = 439,8V / Vavg = 280V Questão 7 Valor da questão: 6,25 sua pontuação é 6,25 Considerando o retificador trifásico de meia onda apresentado na imagem a seguir, calcule o valor da tensão de média na carga (Vo). Considere as tensões de linha de entrada: Vab = 311 sen377t Vbc = 311 sen377t + 120º Vca = 311 sen377t – 120º Videoaula suporte de referência: Retificador trifásico de 3 Pulsos – Simulação e análise gráfica https://www.youtube.com/watch?v=STNzRqGGZxQ https://www.youtube.com/watch?v=STNzRqGGZxQ Vo (avg) = 210V Vo (avg) = 257,2V Vo (avg) = 198V Vo (avg) = 181,9V Vo (avg) = 148,5V Questão 8 Valor da questão: 6,25 sua pontuação é 6,25 Considerando o retificador trifásico de onda completa apresentado na imagem a seguir, calcule o valor da tensão de média na carga (Vo). Considere as tensões de fase de entrada: Van = 254 sen377t Vbn = 254 sen377t + 120º Vcn = 254 sen377t – 120º Vo (avg) = 242,6V Vo (avg) = 254V Vo (avg) = 343V Vo (avg) = 420,1V Vo (avg) = 171,5V Questão 1 Valor da questão: 6,25 sua pontuação é 0,00 Para o circuito abaixo, encontre o valor da razão cíclica ou duty cycle (D), e o valor mínimo da indutância para que o conversor opere em modo de condução contínua (CCM). Considere uma tensão de entrada de 50V, uma tensão de saída de 30V, uma frequência de chaveamento de 50kHz, um diodo ideal, um indutor de 1mH, um capacitor de 1uF e uma resistor de carga de 10 ohms. D = 0,4 / L(min) = 60uH D = 0,4 / L(min) = 1mH D = 0,6 / L(min) = 40uH D = 0,375 / L(min) = 62,5uH D = 0,6 / L(min) = 1mH Questão 2 Valor da questão: 6,25 sua pontuação é 0,00 Considerando o conversor Buck, qual das afirmações é INCORRETA? A tensão máxima na chave S será o valor da tensão de entrada Vi. O conversor Buck é um rebaixador de tensão (step-down). A corrente de saída no Buck tem boa qualidade, oferecendo um baixo ripple com o dimensionamento adequado do indutor. A tensão máxima no diodo D será o valor da tensão de saída Vo. A corrente de entrada no Buck é descontínua. Questão 3 Valor da questão: 6,25 sua pontuação é 0,00 Para o circuito apresentado a seguir, como podemos classificá-lo e qual será o valor da tensão RMS na carga R1, considerando uma carga de 5 ohms, uma fonte CC de entrada de 220V e um sinal de controle de com frequência de 60Hz e duty cycle de 50%. Inversor fonte de tensão meia ponte / VR1 (RMS) = 220V Controlador de fase AC ponte completa / VR1 (RMS) = 110V Inversor fonte de tensão meia ponte / VR1 (RMS) = 155,6V Inversor fonte de corrente meia ponte / VR1 (RMS) = 311V Inversor fonte de tensão ponte completa / VR1 (RMS) = 220V Questão 4 Valor da questão: 6,25 sua pontuação é 0,00 Para o circuito abaixo, encontre o valor da tensão de saída (VRL) e da potência dissipada pela carga (PRL). Considere uma tensão de entrada de 50V, uma frequência de chaveamento de 50kHz com largura de pulso de 75%, um diodo ideal, um indutor de 1mH, um capacitor de 1uF e uma resistor de carga de 10 ohms. VRL = 66,67V / PRL = 444,4W VRL = 200V / PRL = 4KW VRL = 37,5V / PRL = 140,6W VRL = 150V / PRL = 2,25KW VRL= 50V / PRL = 250W Questão 5 Valor da questão: 6,25 sua pontuação é 0,00 Para o circuito apresentado a seguir, como podemos classificá-lo e qual será o valor da tensão RMS na carga R1, considerando uma carga de 6 ohms, as fontes de entrada de 120V cada e um sinal de controle de com frequência de 60Hz e duty cycle de 50%. Inversor fonte de tensão ponte completa / VR1 (RMS) = 120V Inversor fonte de corrente meia ponte / VR1 (RMS) = 240V Inversor fonte de tensão meia ponte / VR1 (RMS) = 120V Controlador de fase AC ponte completa / VR1 (RMS) = 169,7V Inversor fonte de tensão meia ponte / VR1 (RMS) = 84,85V Questão 6 Valor da questão: 6,25 sua pontuação é 0,00 Quando associamos diodos em série em aplicações práticas, temos o objetivo: Aumentar a capacidade da tensão Inversa (PIV) Gerar uma queda de tensão maior na polarização reversa (2xVk) Diminuir o tempo de recuperação reversa do diodo Aumentar a capacidade de corrente Aumentar a frequência máxima de operação Questão 7 Valor da questão: 6,25 sua pontuação é 0,00 Para o circuito apresentado a seguir, como podemos classificá-lo e qual será o valor da potência absorvida pela carga R1, considerando uma carga de 6 ohms, as fontes de entrada de 120V cada e um sinal de controle de com frequência de 60Hz e duty cycle de 50%. Inversor fonte de tensão, onda quadrada / PR1 = 1,2KW Inversor fonte de tensão, onda senoidal / PR1 = 2,4KW Inversor fonte de corrente onda quadrada / PR1 = 9,6KW Inversor fonte de tensão, onda quadrada / PR1 = 2,4KW Controlador de fase AC, onda senoidal / PR1 = 4,8KW Questão 8 Valor da questão: 6,25 sua pontuação é 0,00 Considerando a condição de condução de um retificador de 6 pulsos, qual será o valor da tensão na carga? Vo (BA) Vo (AB) Vo (BC) Vo (BN) Vo (AN) Questão 1 Valor da questão: 6,25 sua pontuação é 0,00 Podemos descrever o circuito abaixo como: Um conversor boost operando em malha aberta, com tensão de saída de 50V e entrada de 20V, utiliznado um compensador de histerese. Um conversor buck operando em malha fechada, com tensão de saída de 20V e entrada de 50V, utiliznado um compensador PI e modulação PWM. Um conversor buck operando em malha fechada, com tensão de saída de 20V e entrada de 50V, utiliznado um compensador PID e modulação PWM. Um conversor buck operando em malha aberta, com tensão de saída de 20V e entrada de 50V, utiliznado um compensador PR e modulação PWM. Um conversor boost operando em malha fechada, com tensão de saída de 50V e entrada de 20V, utiliznado um compensador PI e modulação PWM. Questão 2 Valor da questão: 6,25 sua pontuação é 0,00 De acordo com o circuito apresentado a seguir, são realizadas afirmações sobre o funcionamento do circuito. Marque a alternativa INCORRETA. VR1 = 0V / I = 0A VR1 = 9,3V / I = 9,3mA VR1 = 8,6V / I = 8,6mA VR1 = 7,9V / I = 7,9mA VR1 = 10V / I = 10mA Questão 3 Valor da questão: 6,25 sua pontuação é 6,25 Para o circuito apresentado a seguir, como podemos classificá-lo e qual será o valor da tensão RMS na carga R1, considerando uma carga de 6 ohms, as fontes de entrada de 120V cada e um sinal de controle de com frequência de 60Hz e duty cycle de 50%. Inversor fonte de tensão ponte completa / VR1 (RMS) = 120V Inversor fonte de tensão meia ponte / VR1 (RMS) = 84,85V Inversor fonte de tensão meia ponte / VR1 (RMS) = 120V Controlador de fase AC ponte completa / VR1 (RMS) = 169,7V Inversor fonte de corrente meia ponte / VR1 (RMS) = 240V Questão 4 Valor da questão: 6,25 sua pontuação é 6,25 Para o circuito apresentado a seguir, como podemos classificá-lo e qual será o valor da tensão RMS na carga R1, considerando uma carga de 5 ohms, uma fonte CC de entrada de 220V e um sinal de controle de com frequência de 60Hz e duty cycle de 50%. Inversor fonte de tensão meia ponte / VR1 (RMS) = 220V Inversor fonte de tensão meia ponte / VR1 (RMS) = 155,6V Inversor fonte de corrente meia ponte / VR1 (RMS) = 311V Inversor fonte de tensão ponte completa / VR1 (RMS) = 220V Controlador de fase AC ponte completa / VR1 (RMS) = 110V Questão 5 Valor da questão: 6,25 sua pontuação é 6,25 Quando associamos diodos em série em aplicações práticas, temos o objetivo: Aumentar a frequência máxima de operação Aumentar a capacidade de corrente Diminuir o tempo de recuperação reversa do diodo Aumentar a capacidade da tensão Inversa (PIV) Gerar uma queda de tensão maior na polarização reversa (2xVk) Questão 6 Valor da questão: 6,25 sua pontuação é 6,25 Considerando o conversor Buck, qual das afirmações é INCORRETA? A tensão máxima no diodo D será o valor da tensão de saída Vo. O conversor Buck é um rebaixador de tensão (step-down). A corrente de entrada no Buck é descontínua. A tensão máxima na chave S será o valor da tensão de entrada Vi. A corrente de saída no Buck tem boa qualidade, oferecendo um baixo ripple com o dimensionamento adequado do indutor. Questão 7 Valor da questão: 6,25 sua pontuação é 6,25 Para o circuito abaixo, encontre o valor da razão cíclica ou duty cycle (D), e o valor mínimo da indutância para que o conversor opere em modo de condução contínua (CCM). Considere uma tensão de entrada de 50V, uma tensão de saída de 30V, uma frequência de chaveamento de 50kHz, um diodo ideal, um indutor de 1mH, um capacitor de 1uF e uma resistor de carga de 10 ohms. D = 0,375 / L(min) = 62,5uH D = 0,6 / L(min) = 1mH D = 0,4 / L(min) = 60uH D = 0,6 / L(min) = 40uH D = 0,4 / L(min) = 1mH Questão 8 Valor da questão: 6,25 sua pontuação é 6,25 Para o circuito abaixo, encontre o valor da tensão de saída (VRL) e da potência dissipada pela carga (PRL). Considere uma tensão de entrada de 50V, uma frequência de chaveamento de 50kHz com largura de pulso de 75%, um diodo ideal, um indutor de 1mH, um capacitor de 1uF e uma resistor de carga de 10 ohms. VRL = 150V / PRL = 2,25KW VRL = 37,5V / PRL = 140,6W VRL = 200V / PRL = 4KW VRL = 66,67V / PRL = 444,4W VRL = 50V / PRL = 250W
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