Lista de Exercícios 2 - Eletrônica e Circuitos de Potência final

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LISTA DE EXERCÍCIOS – ELETRÔNICA E CIRCUITOS DE POTÊNCIA
Os conversores de potência são circuitos que convertem uma forma de energia para outra. Esses circuitos são constituídos por dispositivos de potência e podem ser classificados em 4 grandes grupos.
Considerando uma situação em que você precise especificar dois tipos de circuitos conversores de potência que possam ser ligados diretamente a rede elétrica residencial, quais seriam as opções possíveis?
Conversores CA- CC
Conversores CA-CA
Conversores CC-CA
Conversores CC-CC
Em eletrônica de potência, a preocupação da influência da temperatura sobre os componentes utilizados torna-se essencial, de forma a evitar que o ponto de operação dos dispositivos de potência seja alterado, podendo provocar danos irreversíveis.
Ao se deparar com um circuito retificador monofásico não controlado de potência, qual seria um possível efeito da temperatura sobre os dispositivos de potência utilizados?
A corrente direta diminui e a corrente de fuga ou reversa aumenta
Os transistores de potência possuem algumas diferenças essenciais entre si, sendo necessário conhecer muito bem as características de um projeto para saber qual tipo de transistor mais se adequa.
Você, como engenheiro eletricista, foi contratado para propor uma solução para um circuito de potência que necessita de um circuito de controle que não tem funcionado de maneira satisfatória quando se utilizam tiristores. Sabendo que o circuito de controle trabalha com uma tensão de 750 V, a corrente máxima consumida pela carga é de 150 A e o sinal de controle tem período de 20 ns, determine qual o tipo de transistor de potência que é capaz de atender a esse projeto apresentando a melhor relação custo x benefício:
Neste caso se aplicaria o IGBT, pois sua tensão de operação é muito alta, a corrente de operação é alta, a frequência de comutação também sendo o melhor custo benefício entre os outros, no caso; TBJ e MOSFETs
Os circuitos retificadores de potência controlados têm, como grande diferença dos circuitos convencionais, a capacidade de se controlar o valor de potência média entregue à carga através do chaveamento de tiristores.
Analise as formas de onda a seguir e determine em quais momentos haverá a condução do SCR, de acordo com os sinais aplicados no terminal gate do tiristor (considerar a amplitude de todos os pulsos maior ou igual ao módulo da tensão VGT). 
																						
																																																																																																																																							
 Lista de Exercicios de Eletrônica e Circuitos de Potência	
Nome: Leonardo Raimundo Vieira
RA: 367764915908 
Curso:  Engenharia Elétrica – N
																																																																																																																																												
A aplicação de tiristores em circuitos de potência demanda a realização de um projeto adequado para que sejam selecionados os componentes que melhor atendem aos requisitos da carga. Para isso, é necessário conhecer os parâmetros de desempenho e valores máximos dos componentes, que estão presentes em suas folhas de dados (datasheets) Relacione as colunas I e II da tabela abaixo de forma que a descrição (coluna II) corresponda ao parâmetro (coluna I) correto.
	Coluna I
	
	Coluna II
	Parâmetro
	
	Descrição
	I - VGT = E
	
	a - Tensão direta que aparece no
dispositivo durante o estado ligado.
	II - IH = B
	
	b - Mínima corrente de anodo requerida para chavear o tiristor do estado desligado para o estado
ligado.
	III - VDRM = A
	
	c	-	Tensão	de	porta	mínima necessária para produzir a corrente
de gatilho da porta.
	IV - VT = D
	
	d - Máxima tensão que o dispositivo
pode seguramente suportar em seu estado desligado.
	V - IGT = C
	
	e - Mínima corrente de anodo requerida para manter o tiristor em estado ligado ou é a mínima corrente abaixo da qual o dispositivo passará do estado ligado para o
estado desligado.
Em um retificador monofásico controlado em meia-onda, foi ligada uma carga indutiva. É sabido que cargas indutivas provocam a condução de corrente na carga além do período de comutação natural do tiristor. Ao se medir a tensão média na carga, obteve-se um valor de 13,94 V. Sabendo-se que o retificador monofásico é alimentado por uma fonte de tensão alternada de 75 V eficazes e que o ângulo de disparo de seu tiristor é de 25°, determine o valor do ângulo de extinção da corrente na carga (β).
Determine o ângulo de disparo α dos tiristores utilizados em um retificador monofásico controlado em ponte para uma carga resistiva de 27 Ω que desenvolve uma potência média de 2 Watts, sabendo que o circuito é alimentado por uma fonte de tensão alternada de 30 V eficazes. Necessário apresentar todos os cálculos.
Os tiristores são componentes semicondutores que permitem o controle de seu instante de condução através da aplicação de um sinal a um terminal de controle. Os circuitos de controle podem ser sincronizados com o sinal a ser controlado ou podem ter sincronismo de uma fonte externa de sinal.
Ao se deparar com um circuito de disparo de SCR’s utilizado num dimmer para controle de luminosidade numa rede elétrica de 60 Hz, foi solicitado a você que determinasse o ângulo de disparo do SCR através da medição da tensão sobre um SCR do circuito. Foi obtida a seguinte forma de onda:
Determine o valor do ângulo de disparo do SCR em graus.
(25 pontos) Os circuitos retificadores trifásicos são utilizados em aplicações com exigências de alta potência devido a sua alta eficiência.
Em um retificador trifásico não-controlado, devido a fadiga do material semicondutor, os diodos D3 e D4 foram danificados, abrindo o circuito na posição em que se encontram. Determine a faixa de ângulos de condução afetada no sinal de saída. Considere que o sistema possui sequência de fase positiva ABC.
A folha de dados de um componente contém muitas informações relevantes para projeto e manutenção de circuitos.
De posse das informações apresentadas no datasheet do SCR utilizado no circuito abaixo, foi solicitado a você que determinasse a maior carga possível de ser aplicada a esse circuito. Determine o maior valor de carga RL que pode ser aplicado a esse circuito. (considerar que não há queda de tensão significativa no tiristor)