Caderno-Henrique-Eletronica-de-Potência

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Curso: Engenharia Elétrica
Professor(a): Doutora Victoria Alejandra Salazar 
Herrera
Disciplina: Eletrônica de Potência 
Semestre: Sétimo 
Período: Segundo Semestre de 2020
Aluno: Henrique Matheus Alves Pereira
Faculdade: FMU
Capa de Seção
quinta-feira, 3 de setembro de 2020 01:13
 Página 1 de Eletrônica de Potência 
Plano de Ensino generalizado:
Retificadores com diodos;○
Conversores CC - CC (Choppers, reguladores chaveados);○
Conversores CC - CA (Inversores);○
Conversores CA - CC (Retificadores controlados);○
Conversores CA - CA (Controladores de tensão);○
Chaves estáticas.○
Tipos de circuitos em Eletrônica de Potência:•
Diodos;○
Tiristores;○
Transistores.○
Tipos de Dispositivos:•
Requisitos técnicos:
Transformada de Fourier;•
Comportamento de indutores e capacitores em CC e CA;○
Análise de circuitos elétricos;•
Diodos e tiristores;○
Transistores (corte - saturação).○
Análise de circuitos eletrônicos:•
Aula 25-08-2020 - Parte 1 
quinta-feira, 3 de setembro de 2020 01:13
 Página 2 de Eletrônica de Potência 
Exercício 1:
Exercício 2
Aula 08-09-2020 - Parte 1
domingo, 6 de setembro de 2020 16:16
 Página 3 de Eletrônica de Potência 
Aula 08-09-2020 - Parte 2
terça-feira, 8 de setembro de 2020 21:15
 Página 4 de Eletrônica de Potência 
Aula 22-09 - Parte 1
terça-feira, 22 de setembro de 2020 19:26
 Página 5 de Eletrônica de Potência 
Aula 22-09 - Parte 2
terça-feira, 22 de setembro de 2020 20:55
 Página 6 de Eletrônica de Potência 
Não esquecer de rever a aula, porque cheguei atrasado.
Diodo em DC
Determine, no circuito mostrado na Figura 
2.6, a corrente I e as tensões V0, V1 e V2.
𝐸1 + 𝐸2 = 𝐼(𝑅1 + 𝑅2) 
𝐼 = 𝐸1 + 𝐸2𝑅1 + 𝑅2 = 25𝑉7000𝛺 = 3,5𝑚𝐴
𝑉1 = 𝐼𝑥𝑅1 = (3,5𝑚𝐴)(5𝑘𝛺) = 17,5 𝑉
𝑉2 = 𝐼𝑥𝑅2 = (3,5𝑚𝐴)(2𝑘𝛺) = 7 𝑉
𝑉0 = 𝑉2 − 𝐸2 = 7𝑉 − 5𝑉 = 2𝑉
Aula 29-09-2020 - Parte 1
terça-feira, 29 de setembro de 2020 19:42
 Página 7 de Eletrônica de Potência 
Exercício 2 
𝑁𝑜 𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑖𝑡𝑜 𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑛𝑎 𝐹𝑖𝑔𝑢𝑟𝑎 2.8, 𝑉𝑠 = 400 𝑉, 𝑓 = 10 𝑘𝐻𝑧, 𝑑 = 50% 𝑒 𝐼𝐷 
= 30 𝐴.
𝑆𝑒 𝑜 𝑑𝑖𝑜𝑑𝑜 𝑡𝑒𝑚 𝑎𝑠 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑖𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑐𝑎𝑟𝑎𝑐𝑡𝑒𝑟í𝑠𝑡𝑖𝑐𝑎𝑠:
𝑉𝐹 = 1,1 𝑉 𝑞𝑢𝑒𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑡𝑒𝑛𝑠ã𝑜 𝑛𝑜 𝑙𝑖𝑔𝑎𝑑𝑜 
𝐼𝑅 = 0,3 𝑚𝐴 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑓𝑢𝑔𝑎 𝑛𝑜 𝑑𝑒𝑠𝑙𝑖𝑔𝑎𝑑𝑜
𝑡𝐹 = 1 𝑢𝑠 𝑂𝑁
𝑡𝑅 = 0,1 𝑢𝑠 𝑂𝐹𝐹
𝐷𝑒𝑡𝑒𝑟𝑚𝑖𝑛𝑒 𝑎 𝑝𝑒𝑟𝑑𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑝𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎:
𝑃𝑇 = 𝑃𝑂𝑁 + 𝑃𝑂𝐹𝐹 + 𝑃𝑆𝑊
𝑃𝑂𝑁 = 𝑉 ∗ 𝐼 ∗ 
𝑡
𝑇
⎯⎯⎯= 𝑇 =
1
𝑓
⎯⎯=
1
10𝑘𝐻𝑧
⎯⎯⎯⎯⎯⎯ = 100𝜇𝑠
𝑡 = 𝑡 =
𝑇 − 𝑡 − 𝑡
2
⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯= 100 − 1 − 0,12 = 49,45𝜇𝑠 
𝑃 = 𝑉 ∗ 𝐼 ∗
𝑡
𝑇
⎯⎯⎯= (1,1𝑉) ∗ (30𝐴) ∗ 49,45𝜇𝑠 ∗ 100𝜇𝑠 = 16,32𝑊 
𝑃 = 𝑉 ∗ 𝐼 ∗
𝑡
𝑇
⎯⎯⎯⎯= (400𝑉) ∗ (0,3𝑚𝐴) ∗ 49,45𝜇𝑠 ∗ 100𝜇𝑠 = 59𝑚𝑉 𝑜𝑢 0,059𝑊 
𝑊 =
1
6
⎯⎯∗ 𝑉 ∗ 𝐼 ∗ 𝑡 → [𝐽]
𝑃 =
1
6
⎯⎯∗ 𝑉 ∗ 𝐼 ∗ 𝑡 𝑓 =
1
6
⎯⎯× 400 × 30 × 1𝜇 × 10𝑘𝐻𝑧 = 20𝑊 
𝑃 =
1
6
⎯⎯∗ 𝑉 ∗ 𝐼 ∗ 𝑡 𝑓 =
1
6
⎯⎯× 400 × 30 × 0,1𝜇 × 10𝑘𝐻𝑧 = 2𝑊
𝑃 = 𝑃 + 𝑃 + 𝑃 + 𝑃
𝑃 = 16,32𝑊 + 0,059𝑊 + 20𝑊 + 2𝑊 = 38,38𝑊
Exercício 1
Determine, no circuito mostrado na Figura 2.6, a corrente I e as tensões V0, V1 e V2. 
𝐸1 + 𝐸2 = 𝐼(𝑅1 + 𝑅2)
𝑉1 = 𝐼 ∗ 𝑅1 = (3,5𝑚𝐴) ∗ (5𝑘𝛺) = 17,5 𝑉 
𝑉2 = 𝐼 ∗ 𝑅2 = (3,5𝑚𝐴) ∗ (2𝑘𝛺) = 7 𝑉 
𝑉0 = 𝑉2 − 𝐸2 = 7𝑉 − 5𝑉 = 2𝑉
𝐼 =
𝐸1 + 𝐸2
𝑅1 + 𝑅2
⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ = 25𝑉 = 3,5𝑚𝐴
Exercício 2a
𝑁𝑜 𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑖𝑡𝑜 𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑛𝑎 𝐹𝑖𝑔𝑢𝑟𝑎 2.8, 𝑉𝑠 = 400 𝑉, 𝑓 
= 100 𝑘𝐻𝑧, 
𝑑 = 50% 𝑒 𝐼𝐷 = 30 𝐴. 
𝑆𝑒 𝑜 𝑑𝑖𝑜𝑑𝑜 𝑡𝑒𝑚 𝑎𝑠 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑖𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑐𝑎𝑟𝑎𝑐𝑡𝑒𝑟í𝑠𝑡𝑖𝑐𝑎𝑠:
𝑉𝐹 = 1,1 𝑉 𝑞𝑢𝑒𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑡𝑒𝑛𝑠ã𝑜 𝑛𝑜 𝑙𝑖𝑔𝑎𝑑𝑜
𝐼𝑅 = 0,3 𝑚𝐴 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑓𝑢𝑔𝑎 𝑛𝑜 𝑑𝑒𝑠𝑙𝑖𝑔𝑎𝑑𝑜
𝑡𝐹 = 1 𝑢𝑠 𝑂𝑁
𝑡𝑅 = 0,1 𝑢𝑠 𝑂𝐹𝐹
𝐷𝑒𝑡𝑒𝑟𝑚𝑖𝑛𝑒 𝑎 𝑝𝑒𝑟𝑑𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑝𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎.
𝑃𝑇 = 𝑃𝑂𝑁 + 𝑃𝑂𝐹𝐹 + 𝑃𝑆𝑊
𝑇 = (1/𝑓) = (1/100)𝑘𝐻𝑧
𝑇 = 10𝑢𝑠 → 𝑡𝑜𝑛 = 4,45 𝑢𝑠
𝑃𝑜𝑛 = 14,68
𝑃 = 𝑉 𝐼 𝑡𝑜𝑛 = (1,1𝑉)(30𝐴) 4,45𝜇𝑠 = 14,68𝑊 𝑂𝑁 𝐹𝐷𝑇 10𝜇𝑠
𝑃 = 𝑉 𝐼 𝑡𝑜𝑛 = (400𝑉)(0,3𝑚𝐴) 4,45𝜇𝑠 
= 0,053𝑊 𝑂𝐹𝐹 𝑅𝑅𝑇 10𝜇𝑠
𝑃 = 1𝑉 𝐼 (𝑡 + 𝑡 )𝑓 = 1 × 400 × 30 × (1𝜇 + 0,1𝜇) × 100𝑘𝐻𝑧
= 220𝑊 𝑆𝑊6𝑚𝑎𝑥𝑚𝑎𝑥𝑅𝐹 6
𝑃𝑇 = 𝑃𝑂𝑁 + 𝑃𝑂𝐹𝐹 + 𝑃𝑆𝑊 = (14,68 + 0,053 + 220)𝑊 → 𝑃𝑇
= 234,73 𝑊
Aula 29-09-2020 - Parte 2
terça-feira, 29 de setembro de 2020 23:59
 Página 8 de Eletrônica de Potência 
Exercício 3
Dois diodos com tensões nominais de 800V e correntes de fuga inversas de 1mA, 
estão conectados em série em uma fonte AC cujo valor de pico é V(smáx.) = 980V. 
As características reversas são: 
VD1 = 700V | VD2 = 280V | iD1 = 0,7mA | iD2 = 1,4mA.
O valor do resistor de compartilhamento de tensão, de tal modo que a 
tensão em qualquer diodo não ultrapasse 55% de V(smáx.);
A)
A corrente total da fonte e a perda de potência nos resistores.B)
Calcule:
Exercício 4
Dois diodos são ligados em paralelo com as seguintes características, 
na condução:
VD1 = 1,3V | VD2 = 1,6V | Corrente total em ambos = 50A|
Para garantir o compartilhamento de corrente, dois resistores são 
ligados em série.
A resistência do resistor de compartilhamento de corrente, 
de tal modo que a corrente que passa através de qualquer 
um dos dois diodos não ultrapasse 55% do valor de corrente 
total.
A)
A perda total de potência nos resistoresB)
A tensão nos terminais da combinação de diodos (V)C)
Determine:
Aula 06-10-2020 - Parte 1
quarta-feira, 14 de outubro de 2020 20:18
 Página 9 de Eletrônica de Potência 
Exercício 1
Na Figura 3.4, VCC = 120 V, RC = 20 Ω. Determine a corrente de carga e a perda de 
potência para as seguintes correntes de base (cujas respectivas tensões foram obtidas 
da curva característica):
IB = 0,6 A ; VCE ≈ 1 Va)
IB = 0,4 A ; VCE = 2 Vb)
IB = 0,2 A ; VCE = 50 Vc)
IB = 0,0 A ; VCE = VCCd)
Ic? P=?
𝐼𝑐 =
𝑉𝐶𝐶 − 𝑉𝐶𝐸
𝑅𝑐
⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯
𝑎) 𝐼𝐵 = 0,6 𝐴 | 𝑉𝐶𝐸 ≈ 1 𝑉 
𝐼𝑐 =
120 − 1
20
⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ = 5,95 𝐴
𝑃𝑜𝑛 = (𝑉𝐶𝐸 ∗ 𝐼𝐶) = (1 ∗ 5,95) → 𝑃𝑜𝑛 = 5,95 𝑊
𝑏) 𝐼𝐵 = 0,4 𝐴 | 𝑉𝐶𝐸 = 2 𝐼𝑐 =
120 − 2 
20
⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ = 5,9 𝐴 
𝑃𝑜𝑛 = 𝑉𝐶𝐸 ∗ 𝐼𝐶 = (2 ∗ 5,9) → 𝑃𝑜𝑛 = 11,8 𝑊
𝑐) 𝐼𝐵 = 0,2 𝐴 | 𝑉𝐶𝐸 = 50 𝑉 
𝐼𝑐 =
120 − 50
20
⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ = 3,5 𝐴 𝑃 = 𝑉𝐶𝐸 ∗ 𝐼𝐶 = (50 ∗ 3,5) → 𝑃 = 175 𝑊
𝑑) 𝐼𝐵 = 0,0 𝐴 | 𝑉𝐶𝐸 = 𝑉𝐶𝐶 → 𝐼𝑐 = 0 → 𝑃𝑜𝑓𝑓 = 0 𝑊
Exercício 2
Na Figura 3.4, VCC = 208 V, RC = 20 Ω, VCE(sat) = 0,9 V, VBE(sat) = 1,1 V e β=10.
Determine:
a) IC
b) IB
c) a perda de potência no coletor (PC)
d) a perda de potência na base (PB)
𝑎) 𝐼𝑐 =
𝑉𝐶𝐶 − 𝑉𝐶𝐸(𝑠𝑎𝑡)
𝑅𝑐
⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯=
𝐼𝑐 = 208 𝑉 − 0,9 𝑉20 
𝛺 = 10,35 𝐴 ′
𝑏) 𝛽 =
𝐼𝑐
𝐼𝐵
⎯⎯⎯ → 𝐼𝐵 =
𝐼𝑐
𝛽
⎯⎯ = 
𝛽 = 
10,35
10
⎯⎯⎯⎯⎯ → 𝐼𝐵 = 1,04 𝐴
𝑐) 𝑃𝐶 = 𝑉𝐶𝐸(𝑠𝑎𝑡)*𝐼𝐶 = 
𝑃𝐶 = 0,9 *10,35 = 9,32 𝑊 
𝑑) 𝑃𝐵 = 𝑉𝐵𝐸(𝑠𝑎𝑡)*𝐼𝐵 = 1,1*1,04 = 1,14 𝑊
𝑃𝐵 < 𝑃𝐶
Exercício 3
Na Figura 3.4, VCC = 200 V, RC = 20 Ω, tr = 1,0 μs e tf = 1,5 μs. 
A perda de energia na passagem de desligado para ligadoa)
A perda de energia na passagem de ligado para desligadob)
A perda de potência no chaveamentoc)
Se a frequência de chaveamento for de 5 kHz determine:
𝐼𝐶 = 𝑉𝐶𝐶/𝑅𝑐 = 200/20 = 10𝐴
𝑎) 𝑊(𝑠𝑤 − 𝑜𝑛)
𝑊(𝑠𝑤 − 𝑜𝑛) = 
1
6
⎯⎯*𝑉𝑐𝑐*𝐼𝐶𝑚𝑎𝑥*𝑡𝑟 =
 
1
6
⎯⎯∗ 200 ∗ 10 ∗ 1 ∗ (10 ) = 
333,3 𝜇𝐽
𝑏) 𝑊(𝑠𝑤 − 𝑜𝑓𝑓)
𝑊(𝑠𝑤 − 𝑜𝑓𝑓) = 
1
6
⎯⎯∗ 𝑉𝑐𝑐 ∗ 𝐼𝐶𝑚𝑎𝑥 ∗ 𝑡𝑓 =
⎯*200*10*1,5*(10 ) = 500𝜇𝐽
𝑐) 𝑃𝑆𝑊 = 𝑊(𝑠𝑤 − 𝑜𝑛) + 𝑊(𝑠𝑤 − 𝑜𝑓𝑓) *𝑓 
= (333,3 + 500)*5*(10 ) = 4,2𝑊 
[𝑤] = [𝐽/𝑠]
𝑃 = 𝐸/𝑡
𝑈𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝐸 (𝑊) → 𝐸 = [𝑃*𝑡]
𝑓 = 1/𝑇
Exercício 4
Na Figura a fonte de tensão DC Vs = 120 V e a resistência de carga RL = 
10 Ω. Os parâmetros do MOSFET são tr = 1,5 μS e RDS(ON) = 0,1 Ω. 
A perda de potência no estado ligado.a)
A perda de potência durante o tempo de ligação.b)
Se o ciclo de trabalho for igual a d = 0,6 e a frequência de chaveamento 
for igual a 25 kHz, determine:
Aula 06-10-2020 - Parte 2
quarta-feira,14 de outubro de 2020 23:24
 Página 10 de Eletrônica de Potência 
Exercício 1
Uma fonte DC de 100V está fornecendo energia para uma carga resistirá 
de 10Ohm. 
Determine a potência entregue a carga, (PL), a potência dissipada no 
reostato (PR), a potência total fornecida pela fonte (PT) é a eficiência n, se 
o reostato for ajustado para:
0 Ohm;A)
10 Ohm;B)
100 Ohm. C)
Exercício 2
FechadaA)
AbertaB)
Fechada 50% do tempoC)
Fechada 20% do tempoD)
Uma fonte DC está fornecendo energia para uma carga resistiva de 10 
Ohm através de uma chave. Determine a potência fornecida à carga (PT), 
a perda de potência na chave (PS) e a potência total fornecida pela fonte 
(PT) se a chave estiver:
Tensão na carga•
Potência na carga•
Perda de potência na chave•
Potência fornecida pela fonte•
Exercício 3
LigadaA)
DesligadaB)
Na figura, Vs=50V, RL=5 Ohm, e a chave é ideal, sem perdas no chaveamento. 
Se a quase de tensão, no estado ligado, for de 1,5V e a corrente de fuga for de 
1,5mA, calcule a perda de potência na chave quando estiver nos seguintes 
estados:
Estudo-Prova-Parte1
domingo, 25 de outubro de 2020 22:24
 Página 11 de Eletrônica de Potência 
Exercício 4
Calcule as perdas máxima e média de potência para a chave do exemplo 
anterior se a frequência de chaveamento for de 500Hz com ciclo de 
trabalho de 50%. 
Exercício 5
Na figura, Vs=120V, RL=6 Ohm, e o transistor é ideal, sem perdas na 
condução. Se Tsw(on) = Tsw(off)=1,5microsegundos, calcule a perda de 
potência média de chaveamento a uma frequência de chaveamento de 
1kHz. 
No arquivo em anexo (EXMOSFET.pdf ) apresenta-se um 
datasheet de um transistor MOSFET, considerando que ele 
será usado em um circuito com as seguintes características: 
Vds= 400 V e Id= 8 A, uma frequência de chaveamento de 100 
kHz e um ciclo de trabalho de 60%. 
Calcular:
1. Perdas no estado ligado, 
2. Perdas no estado desligado, 
3. Perdas por energia no chaveamento, e 
4. Perdas totais.
Responda em uma folha de caderno de forma ordenada e 
legível, evidencie os itens solicitados (1 a 4), tire uma foto da 
resposta e poste a imagem.
Estudo-Prova-Parte2
domingo, 25 de outubro de 2020 22:24
 Página 12 de Eletrônica de Potência 
Exercício 1
Na figura a seguir, a frequência de chaveamento é de 25Hz e Ton = 3ms. 
Determinar a fonte de corrente média se o valor médio da corrente de 
saída for 40A. 
Exercício 2
Na figura acima, a tensão de entrada é Vi=100V, a resistência de carga 
R=10Ohm e L=100mH. 
A tensão média na carga - Vo A)
A corrente de saída- IoB)
A potência de saída - Po C)
O valor mínimo necessário de LD)
A frequência de chaveamento f=1kHz e intervalo de tempo ligado é de 
0,5ms. Determine os seguintes valores, se a fonte de corrente média na 
entrada for de 1A:
Exercício 3
O ciclo de trabalhoA)
TonB)
O valor da tensão RMS na cargaC)
O valor médio da corrente na cargaD)
Imin e Imax E)
A potência de entradaF)
A corrente de ondulação pico a picoG)
A corrente de ondulação pico a pico se a frequência for 
aumentada para 5kHz
H)
A corrente de ondulação pico a pico se a indutância for 
aumentada para 250mH mantendo 1kHz. 
I)
Um chopper buck DC opera na frequência de 1kHz a partir de uma fonte 
DC de 100V e alimenta uma carga resistiva de 10Ohm. A componente 
indutiva da carga é de 50mH. Se a tensão média de saída for de 50V, 
determine:
Dados: f = 1kHz, Vi = 100V, R= 10 Ohm, L=50mH, Vo=50V
Aula 03-11-2020
domingo, 25 de outubro de 2020 22:24
 Página 13 de Eletrônica de Potência 
1) Supondo que a Figura 1 representa um conversor BUCK com frequência de 
chaveamento igual a 10kHz, razão cíclica de 50%, E=100V, tc=50us, R=1Ω, L=
4mH e Ec=40V. Calcular: 
a) Tensão média de saída Vo 
b) Tensão de pico no diodo de 
roda livre 
c) Corrente de saída Io 
d) Correntes máximas e mínimas 
instantâneas na carga 
e) Potência média transferida à 
carga 
f) Potência média consumida no 
resistor 
g) Potência média consumida na 
fonte Ec 
h) Corrente média no diodo de 
roda livre 
i) Formas de onda IS, ID, IL, Vo 
2) O conversor Boost apresentado na Figura 2, opera em 
condução con nua com f=100kHz. A ondulação da tensão 
de saída é de 1% da tensão média aplicada à carga. 
Imaginando que o conversor esteja operando com D=0,75, 
determinar: 
a) O valor da tensão média Eo 
b) A ondulação de corrente no indutor ΔIL 
c) A corrente média no diodo 
d) A potência consumida na carga 
e) A corrente média da fonte E 
f) A corrente máxima e mínima 
g) O valor do capacitor 
E=100V, L=1mH, Ro=200Ω 
Exercícios de Revisão - Parte 1
domingo, 25 de outubro de 2020 22:24
 Página 14 de Eletrônica de Potência 
Exercício 1 
Determine, no circuito mostrado na Figura 2.6, a 
corrente I e as tensões V0, V1 e V2 
Exercício 2 
No circuito mostrado na Figura 2.8, Vs = 400 V, f = 10 
kHz, d = 50% e ID = 30 A. 
Se o diodo tem as seguintes características:
VF= 1,1 V -> queda de tensão no ligado 
IR = 0,3 mA -> corrente de fuga no desligado 
tF= 1 us ON 
tR = 0,1 us OFF 
Determine a perda 
total de potência. 
Exercício 2a
No circuito mostrado na figura anterior, Vs = 400 V, f = 
100kHz, d = 50% e ID = 30 A. 
Se o diodo tem as seguintes caracterís cas:
VF= 1,1 V queda de tensão no ligado
IR = 0,3 mA corrente de fuga no desligado
tF= 1 us ON
tR = 0,1 us OFF
Determine a perda total de potência.
Exercícios de Revisão - Parte 2
domingo, 25 de outubro de 2020 22:24
 Página 15 de Eletrônica de Potência 
Conversores CC - Buck 
Exercício 1. Na Figura 9.6, a frequência de 
chaveamento é de 25 Hz e TON = 3 ms. Determinar a 
fonte de corrente média se o valor médio da corrente 
de saída for de 40 A. 
Exercício 2. Na Figura 9.6, a tensão de entrada e Vi = 
100 V, a resistência de carga R = 10 Ω e L=100 mH. A 
frequência de chaveamento f = 1 kHz e o intervalo de 
tempo ligado, de 0,5 ms. Determine os seguintes 
valores, se a fonte de corrente média na entrada for de 
1 A: 
a) a tensão média na carga→Vo 
b) a corrente de saída→Io 
c) a potência de saída → Po 
d) o valor mínimo necessário de L 
Exercício 3. Um chopper buck DC opera na frequência 
de 1 kHz a par r de uma fonte DC de 100 V e alimenta 
uma carga resis va de 10 Ω. A componente indu va da 
carga é de 50 mH. 
Se a tensão média de saída for de 50 V, determine: 
a) O cicio de trabalho
b) TON
c) O valor da tensão RMS na carga
d) O valor médio da corrente na carga
e) Imin e Imax
f) a potência de entrada
g) a corrente de ondulação pico a pico
h) a corrente de ondulação pico a pico se a frequência for 
aumentada para 5 kHz
i) a corrente de ondulação pico a pico se a indutância for 
aumentada para 250mH mantendo 1 kHz. 
Dados: f=1kHz; Vi=100 V; R=10 Ω; L=50 mH; Vo=50V 
Exercícios de Revisão - Parte 3
domingo, 25 de outubro de 2020 22:24
 Página 16 de Eletrônica de Potência 
Exercício 4. Um chopper step-down opera com uma 
frequência fixa de 100 Hz a par r de uma fonte DC de 220 
V e fornece uma carga com 1Ω de resistência e 10 mH de 
indutância. 
Se a tensão de saída for de 60 V, determine: 
a) TON 
b) TOFF
c) a corrente média na saída
Dados: f=100 Hz; Vi= 220 V; R=1Ω; L=10 mH; Vo=60V 
Exercícios Tiristores 
Exercício 1. 
Determine o fator de forma, da forma de onda mostrada 
na Figura 4.8a. 
Exercício 2. 
Determine a corrente RMS em um circuito com SCR quando 
um amperímetro DC lê 100 A com um angulo de condução 
de 60°. 
IT(AVG)=100 A; para 60°o fator de forma é 2,7 
Exercício 3. 
Na Figura 4.10, a resistência de carga (RL) e igual a 10 Ω, a 
fonte de tensão AC (Vs) fornece uma medição no mul metro 
igual a 208 V. Determine o valor de L necessário para limitar 
o di/dt em 20 A/μs. 
Exercício 4. 
Um SCR tem VDRM = 600 V, (dv/dt)max = 25 V/μs e (di/dt)max 
= 30 A/μs é usado para energizar uma carga resis va de 100 
Ω. 
Determine os valores mínimos para que um circuito snubber 
RC evite o acionamento não-intencional. 
Exercícios de Revisão - Parte 4
domingo, 25 de outubro de 2020 22:24
 Página 17 de Eletrônica de Potência 
Exercícios perdas 
Exercício 5. 
Um SCR temos seguintes valores nominais: 
Queda de tensão anodo-catodo = 1,5 V 
Tensão de junção porta-catodo = 0,6 V 
Corrente de porta = 40 mA 
Se o SCR puxar uma corrente de 20 A, determine: 
- A perda de potência no estado ligado
- A perda de potência na porta
VSCR = Queda de tensão anodo-catodo = 1,5 V 
VG = Tensão de junção porta-catodo = 0,6 V 
IG = Corrente de porta = 40 mA 
I = 20 A 
Exercício 6. 
Um SCR tem os seguintes valores nominais: 
It(RMS) = corrente RMS
V(RRM) = tensão de bloqueio
V(SCR) = queda de tensão direta na corrente nominal
I(RRM) = corrente de fuga na tensão nominal 
(tr) = (ton) = tempo de ligação
(tf) = (toff) = tempo de desligamento
Para uma frequência de chaveamento de 100 Hz com 
ciclo de trabalho de 70% quando o SCR controla uma 
carga de 25 kW na tensão e na corrente nominal, 
determine: 
As perdas no estado ligado e desligado;
As perdas de energia no chaveamento;
A dissipação de energia por ciclo;
A perda total de potência.
Exercício 7. 
O circuito de acionamento de porta para um SCR fornece 
um trem de pulsos com frequência de 100 Hz e com largura 
de pulso de 2ms. 
Determine a potência média dissipada pela porta se o pulso 
ver uma potência de pico de 2 W. 
f=100 Hz T=10 ms ton=2ms 
Exercícios de Revisão - Parte 5
domingo, 25 de outubro de 2020 22:24
 Página 18 de Eletrônica de Potência