introdução_EP

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1
http://www.lep.dee.feis.unesp.br/
Desenvolvido por Prof. Dr. Carlos Alberto Canesin
Professor Titular da UNESP-FE/IS
Ministrado por: Prof. Guilherme de Azevedo e Melo
E-mail: guilherme.a.melo@unesp.br
Curso Graduação EE
Eletrônica de Potência
Laboratório de Eletrônica de Potência
Ilha Solteira(SP), 2008.
2
1.Semicondutores interruptores de potência, características estáticas e 
dinâmicas;
2.Retificadores não controlados (a diodos), monofásicos e trifásicos; Emprego de 
transformador nos retificadores a diodos;
3.Definições de Fator de Potência e de Distorção Harmônica, considerando 
cargas não lineares;
4.Retificadores controlados (a tiristores), monofásicos e trifásicos; Emprego de 
transformador nos retificadores a tiristores;
5.Análise das comutações nos circuitos retificadores a diodos e a tiristores;
6.Projeto térmico de dissipadores para semicondutores interruptores de 
potência;
7.Circuitos gradadores;
8.Conversores duais;
9.Circuitos de comando de gate para tiristores;
10.Introdução aos conversores CC-CC;
11.Introdução às Fontes Chaveadas;
12. Cicloconversores;
13.Circuitos de Comando para transistores de potência.
Conteúdo Programático
3
O critério de avaliação desta disciplina consta de notas de provas e relatórios de 
laboratório.
A média final (MF) será calculada por:
MF = 0,8 P + 0,2 L se P, L ≥ 5 ou P, L ≤ 5
MF = 0,9 P + 0,1 L se P < 5 e L ≥ 5
MF = 0,1 P + 0,9 L se P ≥ 5 e L < 5
Sendo:
P = média simples das provas : P = (P1 + P2) / 2
L = média aritmética das notas de relatório.
A avaliação final é a seguinte: 
- Aprovado, quando MF ≥ 5
- Reprovado, quando MF < 5
Haverá UMA ÚNICA prova substitutiva aplicada ao final do semestre, envolvendo 
toda a matéria ministrada, SOMENTE PARA QUEM NÃO REALIZAR P1 ou P2, a 
qual substituirá a nota P1 ou P2, não realizada.
Haverá Exame Final (E) para alunos com MF < 3,0 e F ≤ 25%.
A NOTA SERÁ A MÉDIA ARITMÉTICA ENTRE (E) E (MF)
Critério de Avaliação
4
BÁSICA:
1.Ahmed, A. “Eletrônica de Potência”, Pearson Education do Brasil, ISBN 8587918036, São Paulo(SP), 
2000.
2.Rashid, M. H. “Fundamental of Power Electronics”, IEEE Press, ISBN 0780323084, USA, 1996.
3.Mohan, N. et alli. “Power Electronics: Converters, applications, and design”, 2a edição, IEEE Press, 
ISBN 0471584089, USA, 1995.
4.Bose, B. K. “Modern Power Electronics: evolution, technology and applications”, IEEE Press, ISBN 
0879422823, USA, 1992.
5.Lander, C. W. “Eletrônica Industrial: Teoria e Aplicações”, McGraw-Hill Ltda, São Paulo(SP), 1988.
6.Barbi, I. “Eletrônica de Potência”, 3a Edição, Edição do Autor, INEP/UFSC, Florianópolis, 2000.
7.Erickson, R. W., Maksimovic, D. “Fundamentals of Power Electronics”, 2a edição, Kluwer Academic 
Publishers, ISBN 0792372700, USA, 2001.
8.Kassakian, J.G. et alli. “Principles of Power Electronics”, Addison Wesley, ISBN 0201096897, USA, 1991.
9.Barbi, I., Martins, D. C. “Conversores CC-CC Básicos Não Isolados”, Edição dos Autores, INEP/UFSC, 
Florianópolis, 2000.
10.Hnatek, E. “Design of solid-state power supplies”, 3a edição, Van Nostrand Reinhold, ISBN 
0442207689, USA, 1989.
11.Chryssis, G. C. “High-frequency Switching Power Supllies: Theory and Design”, McGraw-Hill Book, 
ISBN 0070109516, USA, 1989.
12.Canesin, C. A. “Eletrônica de Potência”, Apostila do professor, FEIS-UNESP, 1997.
13.Canesin, C. A. “Fontes Chaveadas”, Apostila do professor, FEIS-UNESP, 1992.
14.Canesin, C. A. “Eletrônica de potência via internet”, FEIS-UNESP, 2002. Disponível em: 
http://www.lep.dee.feis.unesp.br. (material didático na Internet, Link GRADUAÇÃO).
Bibliografia
5
Bibliografia
https://www.feis.unesp.br/lep
6
Bibliografia
7
Bibliografia
USUÁRIO: LepEducacional
SENHA: LepEducacional
SENHA: feis-LEPed2009
8
Bibliografia
http://www.lep.dee.feis.unesp.br/
9
COMPLEMENTAR:
1.Skvarenina, T. L. “The Power Electronics Handbook”, CRC Press, ISBN 0-8493-7336-0.
2.Van den Bossche, A. and Valchev, V. C. “Inductors and Transformers for Power Electronics”, , 
CRC Press, ISBN 1-57444-479-7.
3.Shepperd, W. and Zhang, L. “Power Converter Circuits”, Marcel Dekker, ISBN 0-8247-5054-3.
4.Schlaccach, J. et all “Voltage Quality in Electrical Power Systems”, IEE Press, ISBN 978-0-85296-
975-5.
5.Ang, S. S. et all “Power-Switching Converters”, CRC Press, ISBN 0-8247-2245-0.
6.Emadi, A. et all “Uninterruptible Power Supplies and Active Filters”, CRC Press, ISBN 0-8493-
3035-1.
7.McLyman, W. T. “Transformer and Inductor Design Handbook”, Marcel Dekker, ISBN 0-8247-
5393-3.
8.Arrillaga, J. and Smith, B. “AC-DC Power System Analysis”, IEE Press, ISBN 978-0-825296-934-
2.
9.Bose, B. K. “Power Electronics and Motor Drives: Advances and Trends”, Prentice Hall, ISBN-13 
9780120884056.
10.Wu, B. “High Power Converters and AC Drives”, IEEE Press and Jonh Wiley, ISBN 10-0-471-
73171-4.
11.Barbi, I. “Projetos de Fontes Chaveadas”, Edição do Autor, INEP/UFSC, Florianópolis, 2001.
12.Rashid, M. “Spice for Power Electronics and Electric Power”, Prentice Hall Inc., ISBN 
0130304204, USA, 1993.
13.Sandler, S. M. “SMPS Simulation with Spice”, McGraw-Hill, ISBN 0079132278, USA, 1997.
Bibliografia
10
http://www.dee.feis.unesp.br/docentes/dee/canesin.php
Prof. Dr. Carlos Alberto Canesin
Professor Titular da UNESP-FE/IS
E-mail: canesin@dee.feis.unesp.br
Curso Graduação EE
Eletrônica de Potência- Parte 1
Laboratório de Eletrônica de Potência
Ilha Solteira(SP), 2008.
11
Introdução Geral
Motivação para o Estudo de
Eletrônica de Potência
QUALIENERGI
Centro Virtual de Pesquisas 
em Qualidade da Energia 
Elétrica
LEP – Laboratório de 
Eletrônica de Potência
Prof. Dr. Carlos Alberto Canesin
12
O que é
Eletrônica de 
Potência?
13
Segmentos da 
eletrônica:
Grandes Áreas
14
Eletrônica de 
comunicações
15
Eletrônica 
Analógica
16
Eletrônica 
Digital
17
Instrumentação 
Eletrônica,
Bioeletrônica... 
18
Eletrônica de 
Dispositivos e 
Microeletrônica
19
Aglutinação de Grandes Áreas
CIÊNCIA
ELETRÔNICA 
DE 
POTÊNCIA
Sistemas Eletrônicos 
Analógicos e Digitais
Sistemas 
Eletromagnéticos
Sistemas de
Comunicação
Sistemas de
Controle e
Servomecanismos
Sistemas de
Potência
Sistemas 
de
Informação
20
Eletrônica de Potência:
Transformar a “forma” da energia elétrica usando 
dispositivos e circuitos eletrônicos: 
“Processamento eletrônico da Energia Elétrica”
Dispositivos
Circuitos
Aplicações
21
•Rendimento ↑
•Volume e Peso ↓
•Densidade de Potência ↑
•Fator de Potência ↑
•Distorções Harmônicas ↓
•Compatibilidade Eletromagnética.
“Conversor
”PEntrada PSaída“Conversor”
Objetivos
22
Dispositivos Eletrônicos
Sem controle: Diodos
Com controle da entrada em condução: Tiristores
Com controle total: Transistores
Dispositivos Passivos
Transformadores
 Indutores
Capacitores
23
Diodos de Potência
Diodos junção P-N
Maior seção
Problemas de comutação (P ↑ )
Problemas térmicos
Ânodo
Cátodo
n+
p+
n-
24
Tiristor SCR
Controle da ignição (entr. condução)
Muito robustos
Baixa freqüência
Tecnologia consolidada
Cátodo
Ânodo
Cátodo
n+
p+
n-
p-
Gate
25
Triac Controle Entrada em condução
Bidirecional
Baixa potência e freqüência
Tecnologia consolidada
Terminal 1
n
p
Terminal 2
Gate
26
Tipos de Tiristores e 
Transistores
GTO (tiristor com controle do bloqueio)
Transistor bipolar de potência (BPT)
Transistor MOSFET de potência
IGBT (transistor bipolar de gate isolado)
Outros diversos.... 
27
Tiristor GTO
Controle entrada em condução e bloqueio (+ difícil)
Muito robustos
Baixa freqüência (maior que os SCR’s)
Cátodo
Ânodo
Cátodo
n+
p+ n-
p-
Gate
28
Transistor Bipolar Potência 
(BPT)
Controles entrada em condução e bloqueio
Circuitos de comando complexos
 Robustos
Média freqüência (maior que os SCR’s e os GTO’s)
n+
n-
p-
Coletor
EmissorBase
29
MOSFET de potência
Fácil controle entrada em condução e bloqueio
Alta freqüência (maior que os demais)
Características Resistivas em condução
Gate
Dreno
Source
n+
n-
p
30
IGBT
Fácilcontrole entrada em condução e bloqueio
Controle similar ao MOSFET
Freqüência entre BPT e MOSFET
Similar ao BPT em condução
n+
n- p-
p+
GateEmissor
Coletor
31
Potência (versus) freqüência
(ano 2005)
102
107
105
104
103
106
PO
TE
N
C
IA
 (
V·
A
)
IGBT
MOSFET
10 102 103 104 105 106 107 108
GTO
SCR
BJT
FREQÜÊNCIA (Hz)
32
Montagem (I)
Dissipador
Porca
Tiristor
33
Montagem (II)
Dissipador
Porcas
Transistor
34
Montagem (III)
Dissipador
“Press-package”
35
Capacitores
Eletrolíticos
 Plástico
Cerâmicos
Teflon, Film, Mica, etc
•Tântalo
•Alumínio{
•Tipo 1 (NP 0 ,C0G)
•Tipo 2 (X7R,Y5V, Z5U){
•Poliester (MKT, KT)
•Polipropileno (MKP, KP)
•Policarbonato (MKC, KC)
•Poliestireno (MKS, KS){
36
Transformadores de alta 
freqüência
Núcleo Núcleo
Enrolamentos
separados
Enrolamentos
intercalados
37
Outros componentes específicos
Dissipadores
Ventiladores
Fusíveis, Relés, Contatores
Redes de proteção (snubbers)
Varistores
Etc...
38
Tendências para os dispositivos de 
potência?
39
Tendência atuais dos materiais 
semicondutores
Ge
Si
Ga As
Si C
Diamante
40
Evolução temporal dos principais 
dispositivos semicondutores
1950 60 70 80 90 2000 10
BJTs
MOSFETs
IGBTs
MCTs
MOSFETs Silicon-Carbide
41
Aumento da potência 
1980 84 88 92 Ano
102
107
105
104
103
106
PO
TE
N
C
IA
 (
V·
A) IGBT MCT
MOSFET
42
Tendências para os diodos
Ânodo
Cátodo
n+
Cátodo
p+
n-
Cátodo
Ânodo Ânodo
p-i-n de Si p-i-n Schottky Schottky de Si C
43
Tendências para os MOSFET
Source
n+
n-
Dreno
Gate
p
D MOS V MOS U MOS
44
Resistência específica em 
condução - Mosfets
1980 84 88 92 
U MOSFET
R
es
is
tê
nc
ia
 e
sp
ec
ífi
ca
, 
µΩ
xm
2
Ano
0
0.5
0.3
0.2
0.4
D MOSFET
0.6
0.7
0.1
VDS max=50V
45
Tiristor controlado 
por MOS (MCT)
Cátodo
Gate
p+
n+
n-
p
Ânodo
TIRISTOR
MOSFET P
46
Redução da tensão em condução
0 1 2 3 
1
10
100
D
EN
SI
D
AD
E 
D
E 
C
O
R
R
EN
TE
, A
/c
m
2
IGBT
MCT
MOSFET
QUEDA TENSÃO EM CONDUÇÃO, V.
EST
47
O Transistor estático de indução 
(SIT)
Dreno
Source
Gate
p+
n-
n+
Source
Gate
Dreno
48
O Tiristor estático de indução 
(SITH)
Ânodo
Cátodo
Gate
p+
n-
n+
Cátodo Gate
Ânodo
49
Transformador planar
Núcleo
Enrolamentos
integrados
50
Transformadores planares em
conversores de reduzido perfil
Núcleo
Enrolamentos
integrados
Circuito impresso
multicamada
51
Materiais para 
componentes passivos
Capacitores: cerâmicos multicamada 
vs. Novos materiais plásticos
Ultracapacitores vs. baterias
Materiais magnéticos: novos ferrites, 
MnZn e NiZn vs. materiais amorfos 
(permalloy, malloy, nanocristalinos)
52
Materiais magnéticos: 
Referência Nanocrystalline soft magnetic material FINEMET - Hitachi 
53
Conversores eletrônicos de 
potência
Circuito 
de 
potência
Circuito de 
comando
Entrada Saída
54
PSaída
Conversor
Controlador
Sinais de
Controle
Referência
PEntrada
Conversores Eletrônicos de 
Potência
55
Tipos de conversores eletrônicos 
de potência
CA / CC CC / CC
CA / CA CC / CA
Retificador Conversor CC-CC
Cicloconversor Inversor
56
Retificadores (exemplos)
Sem controle Controlado
Trifásicos
57
Conversores CC/CC (exemplos I)
Abaixador (Buck) Elevador (Boost)
Sem isolamento galvânico
e um transistor
58
Conversores CC/CC ( II )
(Forward)
(Flyback)
Com isolamento galvânico e um transistor
59
Conversores CC/CC ( III )
Com vários transistores
Meia
Ponte
60
Inversores (I)
Ponte trifásica com IGBT’s
61
Inversores (II)
Ponte trifásica com 
GTO’s, alimentada em 
corrente
62
Inversores (III)
Ponte monofásica com 
MOSFET’s 
63
Aplicações: conexão de vários 
conversores (I)
CA / CC
Retificador
CC / CC
CC-CC
A
B
A
B
Fonte chaveada
64
Outros exemplos (II) 
A
CA / CC
Retificador
CC / CA
InversorB
A
B
Acionamento máquinas CA
Motor
65
Outros exemplos (III) 
CA / CC
Retificador
CC / CA
InversorB
A
Reator 
Eletrônico
Lâmpada 
Fluorescente
A
B
66
Outros exemplos (IV) 
CA / CC
Retificador
CC / CA
InversorB
A
Transmissão em Corrente Contínua 
67
Outros exemplos (V) 
Sistema de Alimentação 
Ininterrupta (UPS)
CA / CC
Retificador
CC / CA
Inversor
Bateria
•Fontes Alternativas
•Centrais telefônicas
•Centrais nucleares
•Centros computacionais
68
Outros exemplos (VI) 
Sistema de potência com 
fonte primária contínua
CC / CC
Regulador
CC / CC
ReguladorBateria
69
Aplicações com um único 
conversor (exemplo I)
CA / CC
Retificador
Acionamento 
motor CC
70
Aplicações com um único 
conversor (exemplo II)
CA / CA
Regulador 
CA
Acionamento motor CA
(Baixa Potência)
71
Até onde podem 
ir os circuitos e 
suas aplicações 
em EP?
72
Sistemas de alimentação
Normas: Limites Conteúdos Harmônicos 
em BF (Correção Ativa do FP)
Normas: Limites de EMI (AF)
Redução de Peso e Volume
Comutações suaves com freqüência fixa
Retificação síncrona
73
Correção ativa do fator 
de potência
Conversor CC/CC
Boost (emulador 
de resistência) Conversor CC/CC 
Isolado
74
Controle: Valores Médios Instantâneos
CB
DBLB
SB
vi
vdc
iref
Regulador
de Corrente
GSB
PWM
Regulador
de Tensão
A.B
C 2
B
K
Filtro
Passa
Baixa
A
C
vref
Ko
Valor Médio
Valor Eficaz
Valor Instantâneo
Controle 
Feedforward
Controle 
Feedback
Prof. CANESIN, UNESP – Ilha Solteira(SP)
Emulação de Resistência: Modo Contínuo 
Conversor
Boost MCC
Ii(ωt)
Vi(ωt)
75
Controle: Seguidor Tensão
Boost MCD, 
fS=const.
ii med
Ii med
iL
iL
Emulação R
Não Ideal
Ii med
Prof. CANESIN, UNESP – Ilha Solteira(SP)
Emulação de Resistência: Modo 
Descontínuo
76
Controlador
Conv. CC-CC
conversor
CC-CC
Filtro
P.Baixa
Filtro
Volume
Prof. CANESIN, UNESP – Ilha Solteira(SP)
Técnicas de Controle: Emulação 
Resistência
Técnica Seguidor de Tensão (MCD)
MCD 
77
Comutação suave e reduzida EMI
Tensão no 
transformador
Forward com grampeamento ativo
78
Outro exemplo
Conversor Meia Ponte com controle 
Complementar
Tensão no 
transformador
79
Prof. CANESIN, UNESP – Ilha Solteira(SP)
Conceito Comutação “Não 
Dissipativa” (Suave)
VS
IS
S
entrada em condução
bloqueio
entrada em condução
bloqueio
(b)
(a)
V
IS
SVx
Ix
(a)Dissipativo
(b)Não Dissipativo
(Suave)
80
CFP Boost ZCS (ZCZVS) Diodo principal
Interruptor principal Componentes auxiliares
Prof. CANESIN, UNESP – Ilha Solteira(SP)
Exemplo: Pré-regulador Boost ZCS-PWM
•Elevadas Freqüências (Técnica ZCS/ZCT)
Lr1 Lr2
Dr3
Lin
Dr1
Dr4
Dr2
S2
CoVin(t)
Iin(t)
D2
Vo
D1
S1
Cr
81
CFP Boost ZCS (ZCZVS)
Prof. CANESIN, UNESP – Ilha Solteira(SP)
Emulação de Resistência e Comutação 
Suave
0
vin
iin
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40
ordem harmônica
DHTIin= 3,27%
0.0%
0.28%
0.56%
0.84%
1.12%
1.40%
1.68%
1.96%
2.24%
2.52%
2.80%
iin: 5A/div; vin: 100V/div; 5ms/div
vS2
iLr2
0
vS1iLr1
0
i L
r1
e 
i L
r2
: 5
A
/d
iv
; 
v S
1 
e 
 v
S2
: 2
00
V/
di
v
; 2
µs
/d
iv
82
Retificadores síncronos
Source
Dreno
Gate
p
n+
n-
Curto circuito 
n+p
Diodo 
parasita
83
Retificação síncrona auto-excitada 
(VSAÍDA<5V) (I)
Retificação 
convencional Retificação 
síncrona
84
Retificação síncrona auto-excitada 
(VSALIDA<5V) (II)
Também em retificadores de meia onda
Retificação 
convencional Retificação 
síncrona
85
Iluminação “eletrônica”
Substituição de transformadores 
de 50/60 Hz
Redução de perdas
Partida rápida
Sem efeito estroboscópico
Redução de THD
Iluminação “inteligente”
86
Reator eletrônico com 
correção do fator de potência
Emulador de 
resistência Inversor ressonante
87
Reator eletrônico para lâmpada 
de descarga de alta pressão
Emulador de 
resistência Inversor ressonante
88
Aquecimento Indutivo
Retificador 
“reduzidofiltro” Inversor ressonante
PANELAPANELA
89
Tipos de motores elétricos (ponto de 
vista do acionamento)
Motores de coletor (CA e CC)
Motores assíncronos, ou, de indução
Motores síncronos:
•Rotor de imãs permanentes
•De relutância
–Excitação senoidal
–Excitação trapezoidal
90
Acionamento com frenagem regenerativa para 
motor de indução
Retificador 
controlado
Inversor com IGBT’s
91
Acionamento sem frenagem regenerativa para 
motor de indução
Retificador
não controlado Inversor com IGBT’s
Freio
dissipativo
92
Acionamento com barramento ressonante 
para motor de indução
Retificador
não controlado Inversor com IGBT’s
Elementos do 
Bus ressonante
93
Motor de relutância variável
Enrolamento de 
um par de pólos
RotorEstator
94
Acionamento para motor de 
relutância variável
Sensores de 
corrente
Pólos do estator
Enrolamento 
desmagnetização
Freio dinâmico
95
 Sistema de Refrigeração de Elevado 
Desempenho, com Velocidade Variável
Pré-Regulador
ZCS-PWM
(ou ZCS-FM)
Carga
Sistema de
RefrigeraçãoMotor Trifásico
de Indução
Inversor 2
níveis, com
controle vetorial
(ou escalar)
VCC 3φ
Proteções
Controle de Temperatura
Lógica VHDL
DSP
Controle do Inversor
(Velocidade do Motor)
Controle Pré-Regulador
Referências de Tensão
e de Corrente
1φ CA 60 Hz
97V-260V
96
 Sistema de Refrigeração de Elevado 
Desempenho, com velocidade variável
Reduzida TDH; Elevado FP; 
Racionalização/Eficiência; Controle Digital
 
Inverter Stage 
+
DSP
97
Aplicações Atuais e Futuras?
Veículos elétricos
Fim “era petróleo”
98
Aplicações Atuais e Futuras!!
Trens (Superfície e Metrô)
“Trólebus”
99
Aplicações Atuais!! e Futuras?
MagLev - Futuro
MagLev - Atual
100
Aplicações Atuais e Futuras!!
Carros Elétricos, Híbridos Células Combustíveis - FC
101
Aplicações Atuais!! e Futuras?
Aviação e Espacial Reator a Fusão (ITER)
102
Onde podemos encontrar maiores 
informações sobre os avanços e 
aplicações da EP?
103
Congressos internacionais
IEEE Power Electronics Specialists
Conference(PESC)
IEEE Applied Power Electronics
Conference (APEC)
IEEE Industry Applications Society
Annual Meeting (IASAM)
IEEE International Telecommunications
Energy Conference (INTELEC)
IEEE International Conference on
Industrial Electronics Control and
Instrumentation (IECON)
https://ieeexplore.ieee.org
104
Congressos Nacionais
Congresso Brasileiro de Eletrônica de 
Potência (COBEP)
http://www.sobraep.org.br/
Congresso Brasileiro de Automática (SBA)
105
Revistas internacionais
IEEE Transactions on Power Electronics
IEEE Transactions on Industry Applications
IEEE Transactions on Industrial Electronics
IEEE Transactions on Aerospace and Electronic
Systems
IEEE Transactions on Electronics Devices
IET Power Electronics (antigo IEE)
IET Electric Power Applications (antigo IEE)
https://ieeexplore.ieee.org
106
Revistas Nacionais
Revista Eletrônica de Potência
http://www.sobraep.org.br/revista
(editada pela Sociedade Brasileira de 
Eletrônica de Potência – SOBRAEP)
Revista Controle & Automação
(editada pela Sociedade Brasileira de 
Automação – SBA)
107
Muito obrigado pela 
atenção e estou a 
disposição para suas 
perguntas
108
Introdução
Conversores Estáticos: Controle do fluxo de energia entre dois ou mais sistemas
elétricos com características distintas.
Área de Estudo: Eletrônica de Potência
Sub-áreas:
♦ Eletrônica de Potência Básica
• Comutação Natural, tensões ≤ 2 kV, correntes ≤ 1kA e
freqüências ≤ 1 kHz.
♦ Elevadas correntes
• Aplicações com correntes > 1 kA
♦ Elevadas tensões
• Aplicações com tensões > 2 kV
♦ Elevadas Freqüências
• Aplicações com freqüências > 1 kHz
♦ Elevadas Potências
• Aplicações com tensões > 2 kV e correntes > 1 kA
♦ Comutação forçada
• Inversores de tensão autônomos à SCR.
♦ Técnicas Especiais de Controle e Filtragem.
Retificador
Chopper
Inversor
Conversor
Direto de
Freqüência
=
=
Conversor
Indireto de
Freqüência
Conversor
Indireto de
Tensão
E2
E1
v f2 2( , )
v f1 1( , )
Principais Aplicações
♦ Fontes de alimentação, Controle de máquinas elétricas,
Aquecimento indutivo, Alimentação de segurança e emergência,
Transmissão em corrente contínua, Interligação de sistemas com
freqüências diferentes, Carregadores de baterias, Retificadores em
geral, etc...
109
Princípio Básico da Conversão Estática
Ação dos dispositivos de processamento de energia ⇒ INTERRUPTORES
INTERRUPTOR IDEAL (S)
• Tempos de comutação nulos (entrada em condução e bloqueio instantâneo);
• Resistência nula em condução;
• Resistência infinita quando bloqueado.
EVOLUÇÃO DOS DISPOSITIVOS INTERRUPTORES
• Relés ⇒ • Contatores ⇒ • Reatores com núcleos saturáveis ⇒ • Retificadores à arco ⇒
• Válvulas Tiraton ⇒ • SCR (anos 60 pela General Electric e Bell Telephone Laboratory), 
etc...
Conversão Estática: Revolução no processamento de energia elétrica, possibilitando:
⇒ Redução de peso, volume e custos;
⇒ Redução das perdas e aumento da densidade de potência;
⇒ Operação com freqüências maiores;
⇒ Aumento do rendimento.
V
SI
110
Características de Atuação para os Interruptores
Processamento Estático de Energia: Requer em diversas aplicações, ações diferentes de
controle para os dispositivos interruptores.
Operações Básicas Desejadas
111
Interruptor para Operação em Quatro Quadrantes
Implementações:
(-)
(+)
l1
i
0 0
i
(+)
(-)
i
1
i
vv
1
i
1
i
v
++
- -
+ +
-
v
000
1
112
Área de Atuação (Potência x Freqüência) - 2007
• Observa-se que as dificuldades do processamento estático de
energia aumentam com a potência processada
e freqüência de operação dos interruptores.
10 10 10 1010 10 10
10
10
10
10
10
10
-1
1
2
3
4
5
-1 0 1 2 4 65
Freqüência de Operação [kHz]
Potência
Controlável
[kVA]
MOSFET
BPT
IGBT
MCT SI Thy
GTO
SCR
GTO : Gate Turn-off Thyristor
MCT : MOS Controlled Thyristor
SI Thy : Static Induction Thyristor
BPT : Bipolar Power Transistor
IGBT : Insulated Gate Bipolar
Transistor
MOSFET : MOS Field-Effect
Transistor
SCR : Silicon Controlled Rectifier
113
Características Gerais dos Principais 
Dispositivos Interruptores
Principais interruptores em
Eletrônica de Potência
Análise das características básicas de 
funcionamento, para os seguintes 
interruptores:
• Diodos de Potência (Diodo)
• Transistores Bipolares de Potência (BPT)
• MOSFETs de Potência (MOSFET)
• Transistores tipo IGBT (IGBT)
• Tiristores (Diodo PNPN, SCR, TRIAC, DIAC e GTO)
Obs: Os tiristores MCT e SIThy não são 
analisados nesta introdução
114
Cenário em 2010
115
Área de Atuação (Potência x Freqüência) - 2010
116
O Diodo de Potência
Cátodo (C)
Ânodo (A)
vi
Símbolo
Polarização Reversa (Bloqueio)
Característica Volt-Ampère
Polarização Direta (Condução)i
v
V(TO)
1
rTIRVRRM
Polarização
Reversa
Polarização
Direta
117
Características Dinâmicas do Diodo de Potência
Onde:
VFP: Máxima tensão direta na 
entrada em condução
trr: Tempo de recuperação reversa
Qr: Carga armazenada na 
capacitância de junção
VFP
V SBloqueio
indutivo
trr
toff
ton
v(t)
i(t)
Q r
t
t
dt
di
118
Tipos de Diodos de Potência
♦Diodos Convencionais (Standard)
Tempo de recuperação reversa não é especificado.
Operação normalmente em 50 ou 60 Hz.
♦Diodos Rápidos e Ultra-rápidos (Fast/Ultra-fast)
Tempo de recuperação reversa e carga armazenada na capacitância de junção
são especificados.
Operação em médias e elevadas freqüências.
♦Diodos tipo Schottky
Praticamente não existe tempo de recuperação (carga armazenada praticamente nula).
Operação com freqüências elevadas e baixas tensões (poucos componentes possuem
capacidade de bloqueio superior à 100 V).
119
Características de Alguns Diodos de 
Potência Existentes no Mercado
Componente Máxima Tensão Corrente Média Tensão emCondução
Tempo
Recuperacão
Diodos Rápidos
1N3913 400 V 30 A 1,1 V 400 ns
SD453N25S20PC 2500 V 400 A 2,2 V 2 µs
Diodos
Ultra-rápidos
MUR815 150 V 8 A 0,975 V 35 ns
MUR1560 600 V 15 A 1,2V 60 ns
RHRU100120 1200 V 100 A 2,6 V 60 ns
Diodos Schottky
MBR6030L 30 V 60 A 0,48 V
444CNQ045 45 V 440 A 0,69 V
30CPQ150 150 V 30 A 1,19 V
120
Transistor Bipolar De Potência (BPT)
Símbolo Construção Básica
(E)
(C) Coletor
(B)
Base
Emissor
♦O BPT é sempre do tipo NPN
♦Componente com portadores 
minoritários
♦Corrente flui através do BPT
verticalmente/transversalmente
♦Base e emissor são distribuídos em
seções interconectadas
♦Em condução: Junções Base-Emissor e 
Coletor-Base são polarizadas
diretamente.
♦Bloqueio: corrente de Base nula ou 
junção Base-Emissor polarizada 
reversamente.
121
Características Estáticas do BPT
♦Região Ativa: 
Boa regulação de corrente e
elevadas perdas em condução.
♦Região de Corte:
IB = 0
♦Em condução:
IB > IC / β
♦Região Quase-Saturação
Reduzido valor de VCE em condução.
Para IB ≥ IBsat e IC ≤ ICsat
Garante-se que: VCE ≤ VCEsat.
Operação com: βF de 5 a 10.
O ganho β reduz rapidamente para elevadas 
correntes.
β : Ganho de Corrente 
βF : Ganho forçado 
B
C
I
I
Bsat
Csat
I
I
♦Região de Forte-Saturação
Elevados tempos envolvidos durante o
bloqueio (aumento tempo “estocagem”).
♦Como interruptor: Região de quase-
saturação (em condução) e corte (bloqueio).
Característica Volt-Ampère
122
Limites de Operação Segura para o BPT
Primeira Avalanche Primeira Avalanche (Ruptura)
BVCBO: Máxima tensão entre coletor e
base com emissor aberto.
BVCEO: Máxima tensão entre coletor e 
emissor com base aberta (bloqueado).
BVsus: Máxima tensão suportável entre
coletor e emissor com corrente de
base positiva (em condução).
Segunda Avalanche (Ruptura)
Devido elevadas concentrações de corrente numa 
determinada região (elevadas tensões ou correntes 
aplicadas durante reduzido tempo). Devido 
característica de coeficiente negativo de temperatura, o 
aumento da corrente reduz a resistência do componente 
que aumenta a corrente e a temperatura, e, assim 
sucessivamente até a ruptura.
•Tensão VCE permanece praticamente
constante (e elevada), com o rápido
crescimento da corrente de coletor (IC).
123
Características Dinâmicas do BPT
• Carga Resistiva
• Extração de
corrente reversa de
base reduz o tempo
de “estocagem”.(1) Bloqueio
(2) Atraso de entrada em condução (carga
capacitância base-emissor)
(3) Tempo de subida da corrente.
(4-5) Em condução
(6) Atraso do bloqueio (Tempo de “estocagem”)
(descarga da capacitância base-emissor).
(7) Tempo de descida da corrente
(8-9) Bloqueado ....
-
vCC
RL
iC(t)
+
iB(t) RB
vBE(t)
+
-vS(t) +-
vCE(t)
124
Conclusões Gerais para o BPT
• O BPT tem sido substituído nos últimos anos por interruptores
mais eficientes
— Para baixas tensões ( <500 V) o BPT tem sido substituído pelo MOSFET.
— Para tensões acima de 500 V o BPT tem sido substituído pelo IGBT.
• Comparado com o MOSFET, o BPT apresenta maiores tempos durante as
comutações (operação em menores freqüências). Contudo, o BPT apresenta
menores perdas em condução.
• Comparado com o IGBT, o BPT apresenta maiores tempos envolvidos nas
comutações (maiores perdas nas comutações) e menor capacidade de corrente.
— Para aplicações em tensões mais elevadas (> 500 V), o BPT aparece em alguns casos 
em configuração “Darlington”:
125
O MOSFET de Potência
Símbolo Configuração Básica
Dreno
(D)
Gate
(G)
(S)
Fonte
(Source)
• MOSFET de Potência é normalmente
do tipo CANAL N.
• Comprimento da região de gate é
muito pequeno (≅ 1 micron)
• O fluxo de corrente é vertical através
da seção do dispositivo.
• Bloqueado: Junção P-n- reversamente
polarizada (sem tensão de gate).
— Resistência elevada (grande área de
depleção)
126
O MOSFET em Condução
• Tensão positiva de gate induz a 
condutividade do canal
• A corrente flui através da seção
vertical do dispositivo.
• A resistência total em condução
é dada pelo somatório das resis-
tências da região n-, do canal,
terminais de contato de dreno e
fonte (source).
• Junção p-n- resulta num diodo Di
em anti-paralelo com o sentido de
condução dreno-source.
• Tensão negativa dreno-source
polariza diretamente o diodo Di
Obs: O diodo intrínseco Di apesar de 
suportar tensões e correntes nominais,
possui tempos de comutação maiores
do que aqueles para o próprio MOSFET
MOSFET em Condução
127
Características Estáticas do MOSFET
Característica Volt-Ampère
• Região ôhmica: Região de interesse para
operação como interruptor.
• Região Ativa: Regulação de corrente melhor
do que o BPT.
• Região Corte: VGS < VGS(th)
- VGS(th), tensão (G-S) mínima para entrada
em condução.
• Entrada em Condução
VGS >> VGS(th)
tipicamente: 10 ≤ VGS ≤ 20
• Bloqueio
VGS < VGS(th)
• A resistência em Condução
(RDSon) possui coeficiente de temperatura
positivo, facilitando a operação em paralelo
de MOSFETS.
• Circuito de Comando, com características
de fonte de tensão, mais simples do que
aqueles para o BPT (comando com carac-
terísticas de fonte de corrente).
128
Características Dinâmicas para os MOSFETs
Capacitâncias Equivalentes dos MOSFETs
• Cgd : Pequena e altamente não linear.
• Cgs: Elevada e praticamente constante.
• Cds : Média e altamente não linear
♦ Os tempos de comutação são determinados
pelas taxas de carga e descarga de Cgs e Cgd (Ciss).
Características Dinâmicas - Carga Resistiva
Normalmente : 
fofff)off(d
ronrd(on)
tttt
tttt
≅<<
≅<<
• td(on): Tempo de carga de Ciss até VGS(th).
ID ≅ 0 e VDS ≅ VDD
• tr : Tempo de descarga de Coss até VDS(on).
• td(off): Tempo de descarga de Ciss.
• tf : Tempo de crescimento da tensão VDS (Carga Cds).
Ciss = Cgd + Cgs
Coss = Cgd + Cds
ID (VDD)
90%
tf
tofftd(off)
VDS(on)
90%
tr
tontd(on)
(VDD)
VDS
ID
VGS
10%
VGS(th)
10%
10%
90%
(D)
Gate
(G)
(S)
cDS
Cgd
Cgs
129
Alguns Dados Técnicos para Diferentes MOSFETs
Componente VDSmax Corrrente Média (Id) RDSon
IRFZ48 60 V 50 A 0,018 Ω
IRF510 100 V 5,6 A 0,54 Ω
IRF540 100 V 28 A 0,077 Ω
APT10M25BNR 100 V 75 A 0,025 Ω
IRF740 400 V 10 A 0,55 Ω
MTM15N40E 400 V 15 A 0,3 Ω
APT5025BN 500 V 23 A 0,25 Ω
APT1001RBNR 1000 V 11 A 1,0 Ω
♦ MOSFETs possuem características de reduzidos tempos durante as comutações
(freqüências típicas de dezenas à centenas de kHz).
♦ RDSon rapidamente aumenta com o aumento de VDSmax suportável.
♦ Circuito de comando de gate muito simples.
♦A escolha dos MOSFETs normalmente são para aplicações com VDSmax < 500 V.
♦Aplicações de MOSFETs com capacidade de bloqueio em torno de 1000 V são 
para baixas potências (não superior à 100 W).
130
O Transistor IGBT
Símbolo
Coletor
(C)
(G)
(E)
Emissor
Gate
Circuito Equivalente
Construção Básica
Localização do circuito equivalente
• Construção similar ao
MOSFET, exceto devido
à região p adicional.
• Condução de portadores
minoritários, como nos
BPTs.
• Tempos de comutação maiores
do que os MOSFETs e menores
do que os BPTs.
• Aplicável onde se deseja
elevadas tensões VCE.
C
(G)
E
i2i1
131
Características Estáticas e Dinâmicas do IGBT
Características Estáticas Características Dinâmicas
• Comando com características de fonte 
de tensão (similar ao MOSFET)
• Região de trabalho: VGE tipicamente 
entre 12V - 20V, resultando em VCEon
reduzida (redução perdas em condução).
• Dispositivo com características de 
coeficiente positivo de temperatura, 
facilitando o paralelismo.
* Observa-se que existem IGBTs com 
coeficiente negativo.
• td(on): Retardo na entrada em 
condução
• tr: Tempo de subida de IC
• td(off): Retardo no bloqueio
• tf: Tempo de descida de IC
Obs: A corrente de cauda pode 
envolver 20% de toff, limitando 
o aumento da freqüência de 
operação.
presença da 
corrente de cauda 
"current tail”
(Woff)
Detalhe das Perdas
Durante o bloqueio
90%
90%90%
10%
10%
t
t
t
VGE
VCE
CI
ont toff
tf
td(off)td(on) t
tfc
10%
tic
corrente
de cauda
r
132
Alguns Dados Técnicos para Diferentes IGBTs
Componente VCEmax Corrrente Média VCE(on) tf
HGTG32N60E2 600 V 32 A 2,4 V 0,62 µs
HGTG30N120D2 1200 V 30 A 3,2 A 0,58 µs
Módulos
CM400HA-12E 600 V400 A 2,7 V 0,3 µs
CM300HA-24E 1200 V 300 A 2,7 V 0,3 µs
•As aplicações para o IGBT normalmente encontram-se para elevados níveis de tensão VCE (500 a 1700 V) 
e elevadas potências (1-1000 kW), 1998.
•IGBTs com coeficiente positivo de temperatura facilitam o paralelismo.
•IGBTs com coeficiente negativo de temperatura apresentam reduzidas perdas em condução.
•Circuitagem de controle muito simples (similar aos MOSFETs).
•Mais lentos do que os MOSFETs, contudo, mais rápidos do que os BPTs, GTOs e SCRs.
•Freqüências típicas de utilização: Comutação dissipativa: 3-30 kHz
(1998) Comutação não dissipativa: até 200 kHz
133
TIRISTORES (Diodo PNPN, SCR, TRIAC, DIAC, GTO)
Definição IEC: Tiristor é qualquer dispositivo semicondutor biestável, contendo três ou mais 
junções (P-N), com capacidade de conduzir ou bloquear uma corrente num ou nos dois sentidos.
O diodo PNPN (Diodo Schokley)
(A) Ânodo
(C) Cátodo
Símbolo Circuito Equivalente
T2
C
A
T1
A C
I
P+ N P N+
VSR
+
Construção Básica
• Em condução (Resistência tipicamente ≤ 10 Ω)
• Bloqueado (Resistência tipicamente ≥ 100 MΩ)
Utilização em Baixa Potência
134
O diodo PNPN
• VAC ≥ VBO → Entra em condução
 Passa pela região de resistência 
negativa e opera em regime na
região de saturação (VAC ≅ 1V)
• Em condução e com I < IH → Bloqueio
 IH e VH : Corrente e tensão de
manutenção em condução.
• VBO : ordem de alguns volts até centenas
de volts.
• IBO : ordem de centenas de µA.
• Dispositivo para operação em baixas
potências.
• Não existem diodos PNPN de germânio
(impossibilidade de bloqueio).
Característica Volt-Ampère
( )
( )
( ) )bloqueio(1
)condução(1
reversasaturaçãodecorrente:I
ganhodeT:
Tdeganho:
1
II
21
21
CO
22
11
21
CO
<α+α∗
=α+α∗





α
α
α+α−
=∗
Polarização
Inversa
Região de Saturação
Região de Resistência Negativa
Região de Corte direto
VAC
I
VH VBO
VBR
Região
Corte
Inverso
IBO
IH
Polarização
Direta
135
O SCR
(A) Anodo
(C) Cátodo
Gate (G)
Símbolo Circuito Equivalente Construção Básica
• O SCR foi desenvolvido em 1965 pelo Bell Telephone Laboratory (EUA).
• É ainda hoje (1998) um dos principais dispositivos interruptores para elevadas tensões e potências
(operação em baixas freqüências, tipicamente menores que 2 kHz).
 A DIFERENÇA em relação ao Diodo Schokley é a presença do terminal de GATE, com a finalidade
de modificar a tensão de entrada em condução (VBO).
136
Características Estáticas para o SCR
Característica Volt-Ampère
Em condução
VAC
iA
VH VBO
-VBR
Bloqueio
Reverso
IBO
IH
Polarização direta
iG > 0
iG =0
Bloqueio direto
• Com o aumento da corrente de gate, diminui a
tensão direta de entrada em condução (VBO).
• Em condução a característica é similar ao diodo PN.
• Não existe capacidade de bloqueio pelo terminal
de gate após a entrada em condução.
• Dispositivo com características em condução de
portadores minoritários.
• Características de reduzidas resistências e tensões
em condução, permitindo a aplicação em elevadas 
tensões e potências (5000 - 6000 V e 1000 - 2000 A)
- 1998.
• Bloqueio através da redução da corrente à valores
inferiores à IH (corrente de manutenção), uma 
vez que, mesmo com a inversão da corrente de
gate, não é possível bloquear o SCR.
137
Características Dinâmicas para o SCR
Entrada em Condução Bloqueio
E1
iA tq
tinv
t1t0
VAC
IRM
E2
t
Qrr
2E + V∆
• td : Tempo de retardo
• tf : Tempo de descida de VAC
• ton : Tempo de entrada em condução
 td é a maior parcela e depende da amplitude
e velocidade de crescimento de iG.
— tf independe de iG.
— ton (tipicamente entre 1µs- 5 µs)
• tq : Tempo mínimo de aplicação de tensão
reversa durante o processo de bloqueio.
— tipicamente : (10 µs <tq < 200 µs).i
t
G
1
2
Curva 1 - Disparo Lento
Curva 2 - Disparo Rápido
Característica
Comando
 Portanto, o SCR é um 
dispositivo para operação em 
baixas freqüências.
vG
t
t
IG
iG
G10% I
vAC
90% E
10% E t
tftd
ton
E
138
O Triodo CA (TRIAC)
O TRIAC
Circuito Equivalente
Construção Básica
Símbolo
(Tp2)
Terminal
Principal 2
Terminal
Principal 1
(G)
Gate
• O TRIAC permite o controle de
corrente nas duas direções.
• Equivalente à dois SCRs conectados
em anti-paralelo.
SCR1
G1 SCR2
G2
Tp2
Tp1
P
N
P
N
P
N
P
N
Tp2
Tp1
SCR2
SCR1
G1
G2
N
Tp2
Tp1
G
P
N
N
P
N
139
O TRIAC
• Operação em dois quadrantes, com
corrente de gate positiva ou negativa.
• Embora seja bidirecional, sua sensibilidade 
é maior operando no 1o quadrante com
Ig > 0 e tensões positivas ( G - TP1 eTP2 - TP1).
• Operação em baixas potências
— Tipicamente para correntes eficazes
inferiores à 40 A
• Operação em baixas freqüências
— Tipicamente inferiores à 400 Hz.
Ig VTP2 - TP1 VG - TP1 Quadrante Sensibilidade
+ + + 1o >>
- + - 1o <
+ - + 3o <<
- - - 3o >
Característica Volt-Ampère
VTp2-Tp1
ITp2
+VH +VBO
Operação
3o Quadrante
-VH
+IH
Ig0 = 0
Ig2 > Ig1 > Ig0 = 0
-IH
Ig1
Ig2
-VBO
Operação
1o Quadrante
140
O Diodo CA (DIAC)
O DIAC
Símbolo
Construção Básica Característica Volt-Ampère
I P
P
N
I
V
N
N
• V ≥ VD → Condução
— I > 0 (1o Quadrante)
• V ≤ -VD → Condução
— I < 0 (3o Quadrante)
• Bloqueio I < IH
(1o Quadrante)
I > - IH
(3o Quadrante) 
• IH : corrente de manutenção 
em condução.
• VD : Tensão de disparo
(entrada em condução)
• Permite corrente nos
dois sentidos.
• Não há designação de
terminais devido simetria
(na prática ocorre pequena
assimetria).
• Aplicações em baixa
potência
V
I
+VH +VD
Operação
3o Quadrante
-VH
+IH
-IH
-VD
Operação
1o Quadrante
141
O Tiristor Controlado pelo Gate (GTO)
O GTO: Tiristor especialmente projetado de modo que a corrente de gate possa alterar de modo
apreciável a corrente de manutenção (IH), permitindo o bloqueio pelo gate.
O processo de entrada em condução é análogo ao SCR.
Símbolo
(A)
Cátodo
(G)
Gate
Ânodo
I
(C)
• Corrente de gate positiva controla
entrada em condução.
• Corrente de gate negativa controla
o bloqueio:
— Aplicação tensão negativa
gate-cátodo.
• A estrutura de gate e cátodo são 
fortemente intercaladas, possibilitando
uma forte ação de gate.
Construção Básica
142
O GTO
• A entrada em condução é tipicamente
análoga ao SCR.
— Quando em condução, a corrente de
gate pode ser suprimida (como no
SCR), não afetando sua operação.
• O ganho de corrente de gate para o
bloqueio é tipicamente baixo (entre 2 - 5),
implicando em elevadas correntes de
gate reversas.
• Capacidade de bloqueio de elevadas
tensões (acima de 4,5 kV).
• Tensão em condução ( 2 - 3 V) maior
do que o SCR.
• Operação em baixas freqüências
(tipicamente inferiores à 10 kHz).
Característica Volt-Ampère
• O bloqueio ocorre pela alteração de IH
através do gate. Com corrente de gate
negativa modifica-se IH até que seja
superior à corrente de carga, provocando
o bloqueio.
VAC
I
VACmáx
IH
entrada em
condução
Ig1 >0
Ig2 >Ig1
VBR
Bloqueio
Ig < 0
IH: Corrente de manutenção
 em condução
bloqueio (Ig <0)
Ig = 0
143
Comparações Gerais Entre os Principais 
Interruptores em Eletrônica de Potência
Dispositivos
Diodo Potência BPT MOSFET IGBT SCR GTO
Característica de Ataque ----- Em corrente Em tensão Em tensão Em corrente Em corrente
Potência envolvida no
comando -----
Média para
Elevada Muito Baixa Muito Baixa Média para Elevada Elevada
Complexidade do Circuito
de Comando ----- Elevada Muito Baixa Muito Baixa Baixa Elevada
Densidade de Corrente Média paraElevada Média Elevada para Baixa Elevada Elevada
Média para
Elevada
Máxima Tensão
Suportável Média Média Média para Baixa Média para Elevada Elevada Elevada
Freqüência de Operação Média paraElevada Baixa para Média Elevada Média para Baixa Baixa Baixa
Perdas nas comutações
(circuitos convencionais)
Baixa para
Média
Média para
Elevada Muito Baixa Média para Elevada Elevada Elevada
Dificuldade de
Paralelismo Muito Baixa
Média para
Elevada Baixa
Baixa
(coef. positivo)Média Média
	Número do slide 1
	Número do slide 2
	Número do slide 3
	Número do slide 4
	Número do slide 5
	Número do slide 6
	Número do slide 7
	Número do slide 8
	Número do slide 9
	Número do slide 10
	Introdução Geral�Motivação para o Estudo de�Eletrônica de Potência
	O que é�Eletrônica de Potência?
	Segmentos da eletrônica:�Grandes Áreas
	Número do slide 14
	Eletrônica Analógica
	Eletrônica Digital
	Instrumentação Eletrônica,�Bioeletrônica... 
	Eletrônica de Dispositivos e Microeletrônica
	Número do slide 19
	Eletrônica de Potência:
	Número do slide 21
	Dispositivos Eletrônicos
	Diodos de Potência
	Tiristor SCR
	Triac
	Tipos de Tiristores e Transistores
	Tiristor GTO
	Transistor Bipolar Potência (BPT)
	MOSFET de potência
	IGBT
	Potência (versus) freqüência
	Montagem (I)
	Montagem (II)
	Montagem (III)
	Capacitores
	Transformadores de alta freqüência
	Outros componentes específicos
	Tendências para os dispositivos de potência?
	Tendência atuais dos materiais semicondutores
	Evolução temporal dos principais dispositivos semicondutores
	Aumento da potência 
	Tendências para os diodos
	Tendências para os MOSFET
	Resistência específica em condução - Mosfets
	Tiristor controlado �por MOS (MCT)
	Redução da tensão em condução
	O Transistor estático de indução (SIT)
	O Tiristor estático de indução (SITH)
	Transformador planar
	Transformadores planares em�conversores de reduzido perfil
	Materiais para componentes passivos
	Número do slide 52
	Conversores eletrônicos de potência
	Número do slide 54
	Tipos de conversores eletrônicos de potência
	Retificadores (exemplos)
	Conversores CC/CC (exemplos I)
	Conversores CC/CC ( II )
	Conversores CC/CC ( III )
	Inversores (I)
	Inversores (II)
	Inversores (III)
	Aplicações: conexão de vários conversores (I)
	Outros exemplos (II) 
	Outros exemplos (III) 
	Outros exemplos (IV) 
	Outros exemplos (V) 
	Outros exemplos (VI) 
	Aplicações com um único conversor (exemplo I)
	Aplicações com um único conversor (exemplo II)
	Até onde podem ir os circuitos e suas aplicações em EP?
	Sistemas de alimentação
	Correção ativa do fator de potência
	Controle: Valores Médios Instantâneos
	Número do slide 75
	Número do slide 76
	Comutação suave e reduzida EMI
	Outro exemplo
	Número do slide 79
	Número do slide 80
	Número do slide 81
	Retificadores síncronos
	Retificação síncrona auto-excitada (VSAÍDA<5V) (I)
	Retificação síncrona auto-excitada (VSALIDA<5V) (II)�Também em retificadores de meia onda
	Iluminação “eletrônica”
	Reator eletrônico com correção do fator de potência
	Reator eletrônico para lâmpada de descarga de alta pressão
	Aquecimento Indutivo
	Tipos de motores elétricos (ponto de vista do acionamento)
	Acionamento com frenagem regenerativa para motor de indução
	Acionamento sem frenagem regenerativa para motor de indução
	Acionamento com barramento ressonante para motor de indução
	Motor de relutância variável
	Acionamento para motor de relutância variável
	Número do slide 95
	Número do slide 96
	Aplicações Atuais e Futuras?
	Aplicações Atuais e Futuras!!
	Aplicações Atuais!! e Futuras?
	Aplicações Atuais e Futuras!!
	Aplicações Atuais!! e Futuras?
	Onde podemos encontrar maiores informações sobre os avanços e aplicações da EP?
	Congressos internacionais
	Congressos Nacionais
	Revistas internacionais
	Revistas Nacionais
	Muito obrigado pela atenção e estou a disposição para suas perguntas
	Introdução
	Número do slide 109
	Número do slide 110
	Número do slide 111
	Número do slide 112
	Número do slide 113
	Número do slide 114
	Número do slide 115
	Número do slide 116
	Número do slide 117
	Número do slide 118
	Número do slide 119
	Número do slide 120
	Número do slide 121
	Número do slide 122
	Número do slide 123
	Número do slide 124
	Número do slide 125
	Número do slide 126
	Número do slide 127
	Número do slide 128
	Número do slide 129
	Número do slide 130
	Número do slide 131
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	Número do slide 136
	Número do slide 137
	Número do slide 138
	Número do slide 139
	Número do slide 140
	Número do slide 141
	Número do slide 142
	Número do slide 143