ATIVIDADE PRÁTICA ELETRÔNICA DE POTÊNCIA NOTA 90

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CENTRO UNIVERSITÁRIO INTERNACIONAL UNINTER 
ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA 
BACHARELADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA 
DISCIPLINA DE ELETRÔNICA DE POTÊNCIA – FUNDAMENTOS DA 
ENGENHARIA 
 
 
 
 
 
TÍTULO DO PROJETO 
ATIVIDADE PRÁTICA: PRÁTICA DE ELETRÔNICA DE POTÊNCIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 ALUNO: Antônio Carlos Isidio 
 PROFESSOR: Eliane Silva Custódio 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PATOS DE MINAS-MG 
2020 
 
SUMÁRIO 
 
 
RESUMO.................................................................................................................................................................i 
1 .INTRODUÇÃO..............................................................................................................................................1 
1 .1 Fundamentação teórica ....................................................................................................................1 
1.2 OBJETIVOS .......................................................................................................................................................4 
1.2.1 Objetivo geral ...................................................................................................................................4 
1.2.2 Objetivos específicos.................................................................................................................................4 
2.METODOLOGIA….........................................................................................................................................5 
2.1 Procedimentos Experimentais...............................................................................................5 
2.2 Equações...............................................................................................................................6 
2.3 Circuitos e gráficos...............................................................................................................7 
2.3 Gráficos com disparo 92°,105°,110°..................................................................................12 
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO........................................................................................14 
5. CONCLUSÃO....................................................................................................................15 
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ....................................................................16 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESUMO 
 
 
Para esta atividade fica como pré-requisito o aprofundamento de sistemas de potência, 
os quais são muitos utilizados na eletrônica, principalmente a aplicação em circuitos elétricos 
de tiristores, os quais serão responsáveis pelo chaveamento e condição de passagem da corrente 
elétrica para alimentação de componentes, contidos nos próprios circuitos (indutores, 
capacitores, cargas resistivas, dentre outros). Serão feitas simulações via software “Multisim”, 
que nos dá uma melhor entendimento do funcionamento e eliminando a possibilidade de erros 
durante a montagem do circuitos, culminando desta forma em possíveis danos como a 
perca de componentes e/ou ferramentas de medição. 
 
 
 Palavras-chave: Tiristores, Sistema de potência, chaveamento. 
 
 
For this activity, it is a prerequisite to deepen power systems, which are many used in 
electronics, mainly the application in electrical circuits of thyristors, which will be responsible 
for the switching and the passage of electrical current to supply of components, contained in 
the own circuits (inductors, capacitors, resistive loads, among others). Simulations will be 
made via the “Multisim” software, which gives us a better understanding of the operation and 
eliminating the possibility of errors during the assembly of the circuits, thus culminating in 
possible damage such as a loss of components and / or assessment tools. 
 
 
Keywords: Thyristors, Power system, switching. 
 
 
1 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
 
Nessa atividade, iremos abordar a real necessidade de se ter um controle efetivo, sobre 
cargas que são implementadas nos circuitos propostos, cujo controle será através de 
manipulação elétrica no gatilho (porta) do tiristor; onde essa aplicação é bastante eficiente 
em circuitos eletrônicos, já que seus conceitos físicos têm grande importância nos que diz a 
respeito as características apresentadas pelo componente (alta capacidade de suprir grandes 
correntes nos terminais Anodo e Catodo). Mesmo com os avanços da tecnologia os Diac, Triac 
ainda tem uma grande utilização, desde de um pequeno projeto a um projeto mais complexo na 
grande variedade de componentes eletrônicos existentes. 
 
 
1.1 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
 
 
 A atividade prática é baseada no uso dos tiristores, componentes amplamente usados na 
indústria na área de eletrônica de potência. O nome tiristor engloba uma família de dispositivos 
semicondutores que operam em regime chaveado, tendo em comum uma estrutura de 4 camadas 
semicondutoras numa sequência p-n-p-n, apresentando um funcionamento biestável. O tiristor 
de uso mais difundido é o SCR (Retificador Controlado de Silício), usualmente chamado 
simplesmente de tiristor. Outros componentes, no entanto, possuem basicamente a mesma 
estrutura: LASCR (SCR ativado por luz), TRIAC (tiristor triodo bidirecional), DIAC (tiristor 
diodo bidirecional), GTO (tiristor comutável pela porta), MCT (Tiristor controlado por MOS), 
IGCT (Tiristor controlado com gate isolado). O dispositivo SCR (Sillicon Controlled Rectifier 
ou Retificador Controlado de Silício) é um diodo controlado de silício. Este componente faz 
parte da família dos tiristores. Os tiristores são uma família de componentes que possuem em 
comum a característica do disparo, que será explicada mais a diante. O SCR é construído por 
quatro camadas de material semicondutor: PNPN ou NPNP. Ele possui três terminais, 
chamados anodo, cátodo e gatilho. A Figura 1 mostra o símbolo usado para representa-lo. 
2 
 
 
FIG 01: SCR 
 
 O DIAC, ou Diode for Alternating Current, é um gatilho bidirecional, ou diodo que 
conduz corrente apenas após a tensão de disparo ser atingida, e para de conduzir quando a 
corrente elétrica cai abaixo de um valor característico, chamada de corrente de corte. Este 
comportamento é o mesmo nas duas direções de condução de corrente. A tensão de disparo é 
por volta dos 30 volts para a maioria destes dispositivos. Este comportamento é de certa forma 
similar, porém mais precisamente controlado e ocorrendo em menor valor, ao comportamento 
de uma lâmpada de neon. Na Figura 2 temos o símbolo desse componente 
 
FIG 02: Símbolo do DIAC 
 
O DIAC é normalmente usado para disparar TRIACs e SCRs O TRIAC funciona como 
um interruptor controlado e apresenta as mesmas características funcionais de um SCR. No 
entanto, ele possui a vantagem de poder conduzir nos dois sentidos de polarização. A Figura 3 
mostra sua simbologia. 
 
FIG 03: TRIAC 
3 
 
 
FIG 04: Curva de um TRIAC 
 
O TRIAC entra em condução de modo análogo ao SCR, ou seja: 
- Disparo por gatilho, ou seja, quando for aplicada uma corrente de gatilho; 
- Disparo por sobretensão, ou seja, quando VAK ultrapassa a tensão de breakover sem pulso no 
gatilho; 
- Disparo por variação de tensão; 
- Disparo por aumento de temperatura 
 
Em condução, a queda de tensão entre os terminais MT1 e MT2 geralmente está entre 1 
e 2 V. O TRIAC pode ser disparado tanto por pulso positivo, quanto por pulso negativo. Isso 
não consegue ser explicado pela analogia a dois SCRs em anti-paralelo, já que o SCR só é 
disparado por pulso positivo em relação ao seu cátodo. 
Existem quatro modos diferentespara disparo de um TRIAC, operando em quatro quadrantes. 
Tomando-se MT1 como referência, os quatro quadrantes são definidos pela polaridade de MT2 
e o gatilho (G) em relação a MT1. A seguir são detalhados estes quatro modos de disparo. 
a) Disparo no 1° quadrante – os terminais MT2 e gatilho (G) estão positivos 
em relação a MT1. 
b) Disparo no 2° quadrante – o terminal MT2 está positivo e o terminal G está negativo, ambos 
em relação a MT1. 
4 
 
c) Disparo no 3° quadrante – o terminal MT2 está negativo e o terminal G está negativo, ambos 
em relação a MT1. 
d) Disparo no 4° quadrante – o terminal MT2 está negativo e o terminal G está positivo, ambos 
em relação a MT1. Logo, a corrente entra em G. 
 
FIG 05: Quadro quadrantes de operação de um TRIAC 
 
1.2 OBJETIVO 
 
Seguir as recomendações contidas na AP enviada, as quais testam os conhecimentos 
vistos em aula a fim de aperfeiçoar a habilidade em utilizar, analisar e tirar conclusões quanto 
aos resultados obtidos nas simulações 
 
1.2.1 OBJETIVO GERAL 
 
Realizar procedimentos experimentais propostos na atividade prática da disciplina 
de controle contínuo, apresentando os cálculos desenvolvidos e os resultados obtidos. 
 
1.2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
 
 Calcular e desenvolver corretamente as condições propostas, analisa e compara os 
resultados obtidos. 
5 
 
 Avaliar as curvas características do Triac contido no circuito, e visualizar em qual 
momento a porta do Triac é acionada, se condiz com os valores calculados através de 
fórmulas apresentadas na disciplina. 
 
 
2 METODOLOGIA 
 
 
2.1 Procedimentos Experimentais 
 
Para essa atividade iremos utilizar uma tensão de rede 127vca, com TRIAC controlando fase 
de uma carga resistiva conforme exemplo abaixo. 
 
FIG 04: Controle de tensão na carga resistiva. 
 
FIG 05: Exemplo disparo a 2° 
6 
 
2.2 EQUAÇÕES 
𝑽𝑹𝑬𝑫𝑬− 𝑹𝑿∗ 𝑰𝑮𝑻 − 𝑽𝑮𝑻=𝟎 
𝑹𝑿 =
𝑽𝑹𝑬𝑫𝑬−𝑽𝑮𝑻
𝑰𝑮𝑻
 = 
𝑽𝑹𝑴𝑺∗ √𝟐 ∗𝑺𝒆𝒏 𝜶 − 𝑽𝑮𝑻
𝑰𝑮𝑻
 
 
Dados IGT = 50 mA (1º e 3º quadrantes) VGT = 2,0 V (1º e 3º quadrantes) Calcular os 
valores do resistor fixo R1 e da resistência variável (potenciômetro) R2 para disparo do 
TRIAC em 2°, 15°, 30°, 60° e 90° em relação à tensão da rede. 
 
Disparo a 2° 
𝑹𝑿 =
𝟏𝟐𝟕∗ √𝟐 ∗𝑺𝒆𝒏 (𝟐°)−𝟐
𝟎,𝟎𝟓𝟎
 = 𝑹𝑿 = 𝟖𝟓, 𝟒Ω 
Disparo a 15° 
𝑹𝑿 =
𝟏𝟐𝟕∗ √𝟐 ∗𝑺𝒆𝒏 (𝟏𝟓°)−𝟐
𝟎,𝟎𝟓𝟎
 = 𝑹𝑿 = 𝟖𝟖𝟗, 𝟕Ω 
Disparo a 30° 
𝑹𝑿 =
𝟏𝟐𝟕∗ √𝟐 ∗𝑺𝒆𝒏 (𝟑𝟎°)−𝟐
𝟎,𝟎𝟓𝟎
 = 𝑹𝑿 = 𝟏𝟕𝟓𝟔, 𝟎𝟓Ω 
Disparo a 60° 
𝑹𝑿 =
𝟏𝟐𝟕∗ √𝟐 ∗𝑺𝒆𝒏 (𝟔𝟎°)−𝟐
𝟎,𝟎𝟓𝟎
 = 𝑹𝑿 = 𝟑𝟎𝟕𝟎, 𝟖𝟓Ω 
Disparo a 90° 
𝑹𝑿 =
𝟏𝟐𝟕∗ √𝟐 ∗𝑺𝒆𝒏 (𝟗𝟎°)−𝟐
𝟎,𝟎𝟓𝟎
 = 𝑹𝑿 = 𝟑𝟓𝟓𝟐, 𝟏Ω 
Ângulo de disparo Rx (Ω) R1 (Ω) R2(Ω) 
2° 85,4 50 35,4 
15° 889,7 50 839.7 
30° 1756,05 50 1706.05 
60° 3070,85 50 3020.85 
90° 3552,1 50 3502.1 
 
FIG 06: Tabelas com ângulos de disparo 
7 
 
2.3 CIRCUITOS E GRÁFICOS 
 
 
FIG 06.1: Circuito a 2° com resistor de 35,4Ω 
 
 
FIG 06.2: Gráfico disparo a 2° com resistor de 35,4Ω 
8 
 
 
FIG 06.3: Circuito disparo a 15° com resistor de 839,7Ω 
 
 
FIG 06.4: Gráfico disparo a 15° com resistor de 839,7Ω 
 
9 
 
 
FIG 07: Circuito disparo a 30° com resistor de 1706Ω 
 
 
FIG 07.1: Gráfico disparo a 30° com resistor de 1706Ω 
10 
 
 
FIG 8: Circuito a 60° com resistor de 3020.85Ω 
 
 
FIG 8.1: Gráfico disparo a 60° com resistor de 3020.85Ω 
 
11 
 
 
FIG 9: Circuito disparo a 90° com resistor de 3502.1Ω 
 
 
FIG 9.1: Gráfico disparo a 90° com resistor de 3502.1Ω 
 
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Um DIAC é um diodo de corrente alternada. Geralmente ele é utilizado como 
dispositivo de disparo do TRIAC. Basicamente, trata-se de um TRIAC sem gatilho. Portanto, 
ele só dispara quando a tensão aplicada sobre ele atinge as tensões de disparo VD. Geralmente 
este valor se encontra entre 20 e 40 volts. Trata-se de um dispositivo simétrico, ou seja, ele 
possui as mesmas condições de disparo tanto para o 1°, quanto para o 3° quadrantes. Portanto, 
ele corrige o problema de antissimétria de disparo do TRIAC, de acordo como circuito dimmer. 
O capacitor C1 atrasa a tensão aplicada sobre o DIAC. Então, é comum dizer que se trata de 
disparo por rede defasadora. Portanto, torna-se possível disparar o TRIAC com ângulos 
maiores que 90° e 270°, pois a tensão sobre o capacitor, atrasada em relação à tensão da rede, 
é quem vai disparar o DIAC e, consequentemente, o TRIAC. 
 
2.4 GRÁFICOS COM DISPARO DE 92°, 105° E 110° 
 
 
FIG 10: Circuito Multisim. 
 
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FIG 10: Gráfico disparo a 92°. 
 
FIG 11: Gráfico disparo a 95° 
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FIG 12: Gráfico disparo a 110° 
 
 
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
 
 
Através de cálculos, como os desenvolvidos e apresentados neste experimento, os 
tiristores são utilizados cada vez mais e requisitados em sistemas eletrônicos. Fazendo com que 
a sua aplicação facilite os controles de equipamentos de alta complexidade e torna um 
diferencial na aplicação da vida profissional. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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5. CONCLUSÃO 
 
 
Nesta atividade foram realizados experimentos com programa Multisim, aproximando 
a teoria com a prática experimental. Foram realizados experimentos com comandos, no 
Multisim, e acompanhando os resultados através de gráficos, melhorando assim o nosso 
aprendizado na teoria com a prática durante as atividades realizadas. De um modo geral foi um 
bom desafio, para podermos estarmos adquirindo mais conhecimento para nossa carreira 
profissional, sendo que uma dedicação a mais nessas atividades poderão ser um diferencial 
futuramente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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6. REFERÊNCIAS BLIBIOGRÁFICAS 
 
 
Aulas teóricas e práticas da disciplina Controle Contínuo. 
Disponível em: https://www.youtube.com.br acesso em: 10 Outubro 2020. 
Disponível em: http://www.uninter.com Acesso em: 02 Outubro 2020. 
Disponível em: https://www.tinkercard.com.br Acesso em: 05 Outubro 2020. 
Internet: