IGBT_Questões compiladas

UFMG

Liedson Santos

em 19/03/2020

Questões resolvidas

Pedro, engenheiro eletricista, foi incumbido de escolher um tipo de transistor de potência para ser utilizado no controle de um motor de indução de uma bomba hidráulica. Considerando que os requisitos para a escolha são: comando simples e por tensão, potência de 2 kW e baixa perda na comutação, o tipo de transistor de potência a ser escolhido é o
A BJT. B IGBT. C SCR. D TRIAC. E UJT.
A BJT.
B IGBT.
C SCR.
D TRIAC.
E UJT.

Há um dispositivo bipolar de porta isolada, que mescla as características de baixa queda de tensão de saturação do TJB com excelentes características de chaveamento e simplicidade dos circuitos de controle da porta do MOSFET.
O dispositivo que apresenta essas características é
A TRIAC.
B DIAC.
C SCR.
D IGBT.

O diagrama, a seguir, representa um mapa de aplicações de semicondutores de potência como função dos níveis de potência e da frequência de comutação desses componentes. No diagrama, estão identificadas algumas das tecnologias dos dispositivos e também setores de aplicação.
Levando-se em conta os dois parâmetros definidores, os campos assinalados pelos números 1, 2, 3 e 4 correspondem, respectivamente, aos dispositivos de potência:
A SCR, MOSFET, GTO e IGBT.
B SCR, GTO, IGBT e MOSFET.
C GTO, IGBT, MOSFET e SCR.
D IGBT, SCR, GTO e MOSFET.

Nos inversores de frequência, o componente responsável pela inversão da tensão contínua proveniente do link CC num sinal alternado denomina-se:
(A) CLP.
(B) IGBT.
(C) CPU.
(D) IHM.
(E) CFW.

A capacidade de chaveamento de corrente e a velocidade de comutação dos dispositivos semicondutores de potência varia conforme a sua construção e aplicação. Com relação a frequência de comutação típica de alguns tipos de tiristores, a ordem crescente da frequência é
(A) IGBT, GTO, SCR e MOSFET.
(B) SCR, GTO, IGBT e MOSFET.
(C) MOSFET, IGBT, SCR e GTO.
(D) GTO, IGBT, MOSFET e SCR.
(E) MOSFET, GTO, SCR e IGBT.

O tiristor do tipo SCR, ou seja, retificador controlado de silício,
A normalmente possui quatro terminais.
B em condição normal de operação, pode ser atravessado por correntes de mesma magnitude nos dois sentidos.
C é utilizado com mais frequência em circuitos de baixas correntes.
D não pode ter sua corrente bloqueada por ação própria após ser polarizado diretamente e disparado.
E apresenta-se mais rápido que chaves eletrônicas dos tipos transistor bipolar, transistor MOSFET e transistor IGBT.

Analise as afirmativas a seguir relativas ao emprego de tiristores em eletrônica de potência.
Estão corretas as afirmativas:
I. Comutação natural e comutação forçada são dois métodos de disparo de SCRs.
II. Os SCRs podem ser disparados por sobretensão, taxa de crescimento da tensão direta elevada e elevação acentuada da temperatura, embora estas formas devam ser evitadas.
III. O método de disparo de SCRs por pulso de gatilho é o preferencial, por permitir maior controlabilidade.
IV. O IGBT apresenta as vantagens de comando por corrente e alta queda de tensão em condução.
A II e III, apenas.
B II, III e IV, apenas.
C I e IV, apenas.
D I, II e III, apenas.

Os reatores eletrônicos modernos para lâmpadas fluorescentes substituíram os antigos reatores eletromagnéticos, que eram grandes, pesados e com baixa eficiência.
Considerando tais características, o dispositivo chaveador de potência mais apropriado para uso na comutação do inversor contido no reator é:
A SCR.
B TRIAC.
C IGBT.
D MOSFET.

Em relação aos inversores de frequência e chaves de partida soft-starter, analise as afirmativas abaixo.
Estão CORRETAS as afirmativas
I. A chave de partida soft-starter permite partir mais de um motor de forma sequencial, fazendo uso de suas entradas digitais.
II. Um controle vetorial em malha aberta é definido como sensorless.
III. Os transistores (ex: IGBT) são componentes típicos da chave de partida soft-starter, enquanto os tiristores são tipicamente utilizados no chaveamento dos inversores de frequência atuais.
IV. Alguns inversores de frequência possuem um circuito intermediário que é responsável pela conversão de um sinal alternado para um sinal contínuo.
V. A função JOG encontrada nos inversores, permite aplicar uma tensão contínua momento da frenagem do motor.
A I, IV e V.
B I, II e IV.
C II, III e V.

A Figura acima mostra duas redes elétricas distintas que estão conectadas a um conversor de potência formado por uma ponte a diodo trifásica, um filtro capacitivo no elo de corrente contínua e uma ponte trifásica de chaves semicondutoras IGBT.
Devido à forma de ligação em cada rede e às características construtivas do conversor, sua operação permite o controle da(o)
A amplitude da tensão na rede A
B tensão do elo de corrente contínua entre 0 e 300 Vcc
C potência reativa entre o conversor e a rede B
D fluxo de potência ativa da rede B para a rede A
E conteúdo harmônico da corrente drenada pelo conversor na rede A

Face às restrições orçamentárias que, por vezes, impedem o investimento na expansão do sistema de transmissão, uma técnica utilizada para aumentar a capacidade de geração de um sistema de transmissão é a utilização de dispositivos que podem controlar o fluxo de potência nas barras dos sistemas, de modo a transportar a energia por linhas menos congestionadas.
O elemento que atua nesse tipo de situação, controlando as tensões das barras e os fluxos de potência ativa e reativa de um sistema elétrico de potência, é o
(A) GPS
(B) UPS
(C) IGBT
(D) FACT
(E) no-break

Sobre o IGBT, é correto afirmar que é um dispositivo
A de elevada impedância, mas de baixa corrente.
B de baixíssima impedância de entrada, mas de alta velocidade.
C usado em sistemas de comutação de cargas de alta corrente, mas de baixa velocidade.
D usado em sistemas de comutação de cargas de alta corrente em alta velocidade.
E usado em sistemas de comutação de cargas de baixa corrente, mas de elevada velocidade.

As Soft-Starters são chaves de partida estática, destinadas à aceleração, desaceleração e proteção de motores de indução trifásicos. A esse respeito, analise as afirmativas abaixo.
Está correto APENAS o que se afirma em
I - O funcionamento das Soft-Starters se baseia na utilização de uma ponte tiristorizada (IGBT) na configuração antiparalela, que é comandada através de uma placa eletrônica de controle, a fim de ajustar a tensão de saída, conforme programação feita anteriormente pelo usuário.
II - Através do controle da variação do ângulo de disparo dos tiristores, é possível controlar a velocidade do motor durante a partida.
III - Essas chaves têm uma função de gerar, em sua saída, uma tensão eficaz gradual e continuamente crescente até que seja atingida a tensão nominal da rede.
A I.
B II.
C III.
D I e II.
E I e III.

O acionamento eletrônico de motores síncronos é bastante utilizado em potências elevadas (acima de 1 MVA) e velocidades muito altas (acima de 3.000 rpm). A respeito do acionamento eletrônico de motores síncronos, não é correto afirmar que:
A são necessários dois conversores eletrônicos para o acionamento, um operando como retificador e outro como inversor.
B nos conversores eletrônicos utilizados para o acionamento eletrônico de motores síncronos de potência elevada, o dispositivo mais utilizado é o IGBT.
C para controlar o instante de disparo dos componentes do conversor eletrônico, é necessário um sensor de posição do rotor.
D o conjugado (torque) produzido pelas correntes fornecidas pelo inversor é pulsante.
E para fornecer o conjugado de partida para o motor, é necessário variar a frequência da corrente de alimentação por meio do controle do disparo dos componentes do inversor.

O dispositivo semicondutor baseado no transistor bipolar, mas que não é acionado por corrente de base e sim por tensão, como no transistor de efeito de campo, e que pode operar em alta frequência com altas correntes é o
A IGBT.
B TRIAC.
C DIAC.
D UJT.
E MOSFET.

O filtro ativo baseado na tecnologia do IGBT e usado para tratamento das harmônicas tem a função de
A anular os sinais com frequências diferentes da fundamental.
B anular a frequência fundamental.
C reforçar os sinais harmônicos presentes na rede.
D atenuar a frequência fundamental, equalizando-a com as frequências das harmônicas.
E amplificar os sinais harmônicos de frequências maiores, pois esses são muito fracos.

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Pedro, engenheiro eletricista, foi incumbido de escolher um tipo de transistor de potência para ser utilizado no controle de um motor de indução de uma bomba hidráulica. Considerando que os requisitos para a escolha são: comando simples e por tensão, potência de 2 kW e baixa perda na comutação, o tipo de transistor de potência a ser escolhido é o
A BJT. B IGBT. C SCR. D TRIAC. E UJT.
A BJT.
B IGBT.
C SCR.
D TRIAC.
E UJT.

Há um dispositivo bipolar de porta isolada, que mescla as características de baixa queda de tensão de saturação do TJB com excelentes características de chaveamento e simplicidade dos circuitos de controle da porta do MOSFET.
O dispositivo que apresenta essas características é
A TRIAC.
B DIAC.
C SCR.
D IGBT.

O diagrama, a seguir, representa um mapa de aplicações de semicondutores de potência como função dos níveis de potência e da frequência de comutação desses componentes. No diagrama, estão identificadas algumas das tecnologias dos dispositivos e também setores de aplicação.
Levando-se em conta os dois parâmetros definidores, os campos assinalados pelos números 1, 2, 3 e 4 correspondem, respectivamente, aos dispositivos de potência:
A SCR, MOSFET, GTO e IGBT.
B SCR, GTO, IGBT e MOSFET.
C GTO, IGBT, MOSFET e SCR.
D IGBT, SCR, GTO e MOSFET.

Nos inversores de frequência, o componente responsável pela inversão da tensão contínua proveniente do link CC num sinal alternado denomina-se:
(A) CLP.
(B) IGBT.
(C) CPU.
(D) IHM.
(E) CFW.

A capacidade de chaveamento de corrente e a velocidade de comutação dos dispositivos semicondutores de potência varia conforme a sua construção e aplicação. Com relação a frequência de comutação típica de alguns tipos de tiristores, a ordem crescente da frequência é
(A) IGBT, GTO, SCR e MOSFET.
(B) SCR, GTO, IGBT e MOSFET.
(C) MOSFET, IGBT, SCR e GTO.
(D) GTO, IGBT, MOSFET e SCR.
(E) MOSFET, GTO, SCR e IGBT.

O tiristor do tipo SCR, ou seja, retificador controlado de silício,
A normalmente possui quatro terminais.
B em condição normal de operação, pode ser atravessado por correntes de mesma magnitude nos dois sentidos.
C é utilizado com mais frequência em circuitos de baixas correntes.
D não pode ter sua corrente bloqueada por ação própria após ser polarizado diretamente e disparado.
E apresenta-se mais rápido que chaves eletrônicas dos tipos transistor bipolar, transistor MOSFET e transistor IGBT.

Analise as afirmativas a seguir relativas ao emprego de tiristores em eletrônica de potência.
Estão corretas as afirmativas:
I. Comutação natural e comutação forçada são dois métodos de disparo de SCRs.
II. Os SCRs podem ser disparados por sobretensão, taxa de crescimento da tensão direta elevada e elevação acentuada da temperatura, embora estas formas devam ser evitadas.
III. O método de disparo de SCRs por pulso de gatilho é o preferencial, por permitir maior controlabilidade.
IV. O IGBT apresenta as vantagens de comando por corrente e alta queda de tensão em condução.
A II e III, apenas.
B II, III e IV, apenas.
C I e IV, apenas.
D I, II e III, apenas.

Os reatores eletrônicos modernos para lâmpadas fluorescentes substituíram os antigos reatores eletromagnéticos, que eram grandes, pesados e com baixa eficiência.
Considerando tais características, o dispositivo chaveador de potência mais apropriado para uso na comutação do inversor contido no reator é:
A SCR.
B TRIAC.
C IGBT.
D MOSFET.

Em relação aos inversores de frequência e chaves de partida soft-starter, analise as afirmativas abaixo.
Estão CORRETAS as afirmativas
I. A chave de partida soft-starter permite partir mais de um motor de forma sequencial, fazendo uso de suas entradas digitais.
II. Um controle vetorial em malha aberta é definido como sensorless.
III. Os transistores (ex: IGBT) são componentes típicos da chave de partida soft-starter, enquanto os tiristores são tipicamente utilizados no chaveamento dos inversores de frequência atuais.
IV. Alguns inversores de frequência possuem um circuito intermediário que é responsável pela conversão de um sinal alternado para um sinal contínuo.
V. A função JOG encontrada nos inversores, permite aplicar uma tensão contínua momento da frenagem do motor.
A I, IV e V.
B I, II e IV.
C II, III e V.

A Figura acima mostra duas redes elétricas distintas que estão conectadas a um conversor de potência formado por uma ponte a diodo trifásica, um filtro capacitivo no elo de corrente contínua e uma ponte trifásica de chaves semicondutoras IGBT.
Devido à forma de ligação em cada rede e às características construtivas do conversor, sua operação permite o controle da(o)
A amplitude da tensão na rede A
B tensão do elo de corrente contínua entre 0 e 300 Vcc
C potência reativa entre o conversor e a rede B
D fluxo de potência ativa da rede B para a rede A
E conteúdo harmônico da corrente drenada pelo conversor na rede A

Face às restrições orçamentárias que, por vezes, impedem o investimento na expansão do sistema de transmissão, uma técnica utilizada para aumentar a capacidade de geração de um sistema de transmissão é a utilização de dispositivos que podem controlar o fluxo de potência nas barras dos sistemas, de modo a transportar a energia por linhas menos congestionadas.
O elemento que atua nesse tipo de situação, controlando as tensões das barras e os fluxos de potência ativa e reativa de um sistema elétrico de potência, é o
(A) GPS
(B) UPS
(C) IGBT
(D) FACT
(E) no-break

Sobre o IGBT, é correto afirmar que é um dispositivo
A de elevada impedância, mas de baixa corrente.
B de baixíssima impedância de entrada, mas de alta velocidade.
C usado em sistemas de comutação de cargas de alta corrente, mas de baixa velocidade.
D usado em sistemas de comutação de cargas de alta corrente em alta velocidade.
E usado em sistemas de comutação de cargas de baixa corrente, mas de elevada velocidade.

As Soft-Starters são chaves de partida estática, destinadas à aceleração, desaceleração e proteção de motores de indução trifásicos. A esse respeito, analise as afirmativas abaixo.
Está correto APENAS o que se afirma em
I - O funcionamento das Soft-Starters se baseia na utilização de uma ponte tiristorizada (IGBT) na configuração antiparalela, que é comandada através de uma placa eletrônica de controle, a fim de ajustar a tensão de saída, conforme programação feita anteriormente pelo usuário.
II - Através do controle da variação do ângulo de disparo dos tiristores, é possível controlar a velocidade do motor durante a partida.
III - Essas chaves têm uma função de gerar, em sua saída, uma tensão eficaz gradual e continuamente crescente até que seja atingida a tensão nominal da rede.
A I.
B II.
C III.
D I e II.
E I e III.

O acionamento eletrônico de motores síncronos é bastante utilizado em potências elevadas (acima de 1 MVA) e velocidades muito altas (acima de 3.000 rpm). A respeito do acionamento eletrônico de motores síncronos, não é correto afirmar que:
A são necessários dois conversores eletrônicos para o acionamento, um operando como retificador e outro como inversor.
B nos conversores eletrônicos utilizados para o acionamento eletrônico de motores síncronos de potência elevada, o dispositivo mais utilizado é o IGBT.
C para controlar o instante de disparo dos componentes do conversor eletrônico, é necessário um sensor de posição do rotor.
D o conjugado (torque) produzido pelas correntes fornecidas pelo inversor é pulsante.
E para fornecer o conjugado de partida para o motor, é necessário variar a frequência da corrente de alimentação por meio do controle do disparo dos componentes do inversor.

O dispositivo semicondutor baseado no transistor bipolar, mas que não é acionado por corrente de base e sim por tensão, como no transistor de efeito de campo, e que pode operar em alta frequência com altas correntes é o
A IGBT.
B TRIAC.
C DIAC.
D UJT.
E MOSFET.

O filtro ativo baseado na tecnologia do IGBT e usado para tratamento das harmônicas tem a função de
A anular os sinais com frequências diferentes da fundamental.
B anular a frequência fundamental.
C reforçar os sinais harmônicos presentes na rede.
D atenuar a frequência fundamental, equalizando-a com as frequências das harmônicas.
E amplificar os sinais harmônicos de frequências maiores, pois esses são muito fracos.