Eletronica e circuitos de potencia

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Eletronica e circuitos de potencia
Unidade 1
Seção 1
Diagnostico
Os dispositivos semicondutores funcionam basicamente nos estado de condução e corte, para isso é necessária a presença de circuitos de disparo e feedback. 
 O objetivo principal desses circuitos de controle é:
Escolha uma:
Entregar a energia adequada à carga
A temperatura de trabalho dos diodos é uma fator importante no projeto e na escolha de qual modelo utilizar no equipamento. 
Isso é de tal importância porque, com o aumento da temperatura:
Escolha uma:
A corrente reversa aumenta e a corrente direta diminui
A evolução dos materiais, componentes e estruturas dos dispositivos eletrônicos é inerente ao papel da Engenharia. Isso aconteceu com a válvula, que foi substituída pelo transistor, por exemplo.
Essa nova geração de componentes, como o transistor, o MOSFET, o Tiristor, entre outros fazem parte dos dispositivos de:
Escolha uma:
Estado Sólido
Aprendizagem
Os MOSFETs são dispositivos de chaveamento amplamente utilizados em circuitos de baixa tensão. Uma de suas aplicações é a de controle de fontes chaveadas e relés de estado sólido. 
Essas aplicações são possíveis porque os MOSFETs permitem o chaveamento em altas frequências, porque:
Escolha uma:
Possuem tempos baixos de comutação
Em circuitos de corrente contínua que utilizam bateria, é necessário um conversor capaz de manter a alimentação do equipamento dentro dos parâmetros adequados de funcionamento. 
Utiliza-se, então, no caso de um equipamento eletrônico (alimentação CC) qual tipo de conversor?
Escolha uma:
CC/CC
Sistemas de geração alternativa de energia elétrica, como a solar e a eólica por exemplo, podem ser utilizados para alimentar cargas CA, porém sua fonte primária é baseada em CC. 
 
Com o objetivo de alimentar uma carga CA através de um conversor (inversor) CC/CA avalie as seguintes afirmativas assinalando (V) para as verdadeiras ou (F) para as falsas, no que se refere às especificações que precisamos considerar no dimensionamento desse conversor:
 
(   ) A potência da carga a ser demandada.
(   ) A tensão CC demandada pela carga.
(   ) A frequência da Rede Comercial.
(   ) A tensão da Rede Comercial.
(   ) A tensão CA demandada pela carga.
A seguir assinale a alternativa com a sequência correta.
Escolha uma:
V-F-F-F-V.
Seção 2
Diagnostico
Os transistores de junção possuem dois tipos de junções, a NPN e a PNP. A escolha destes dois tipos depende de alguns parâmetros de circuito. 
 Qual deste é o mais utilizado por apresentar uma velocidade de chaveamento maior?
Escolha uma:
NPN
O MOSFET foi um dispositivo criado para eliminar algumas limitações do transistor TBJ, principalmente a velocidade de comutação. Assim, avalie as seguintes afirmativas sobre os terminais de um transistor MOSFET:
 
I - Dreno – terminal que recebe um tensão positiva em relação à Fonte.
II - Fonte – terminal que recebe um tensão negativa em relação à Fonte.
III - Porta – terminal que deve ser polarizado para coloca-lo em funcionamento.
IV - Base – terminal que inicia a condução do dispositivo.
A seguir assinale a alternativa correta.
Escolha uma:
I, II e III apenas.
Com o passar dos anos a indústria dos dispositivos semicondutores foi crescendo e desenvolvendo componentes e circuitos cada vez mais baratos. A utilização do transistor TBJ como chave eletrônica, por exemplo é uma aplicação típica para circuitos que necessitam de chaveamento a baixo custo.
Tendo como referência os transistores TBJ, (Transistores  Bipolares de Junção), assinale a alternativa que apresenta sua principal característica de operação.
Escolha uma:
Região de Saturação e Corte
Aprendizagem
Os circuitos de chaveamento de LED são cada vez mais utilizados, isso ocorre porque um LED aceso constantemente tem menor eficiência luminosa se comparado a um LED que pisca rapidamente de modo que o olho humano não perceba a comutação. Sabendo dessa característica é importante identificarmos os circuitos que utilizam essas chaves eletrônicas.
 
Com base em chaves eletrônicas, avalie os seguintes circuitos:
 
A seguir para os três circuitos apresentados, assinale a alternativa que apresenta a ordem correta dos seus respectivos transistores utilizados.
Escolha uma:
TBJ, IGBT e MOSFET
O IGBT é um dispositivo híbrido, criado a partir dos princípios de funcionamento do MOSFET  e do TBJ, aliando a característica positiva de cada um deles, velocidade de comutação e dissipação de potência, na ordem.  
Essa associação das duas estruturas disponibiliza os terminais:
Escolha uma:
Porta, Coletor e Emissor
O transístor bipolar de porta isolada (IGBT) é um dispositivo semicondutor que reúne as características de tecnologia unipolar (MOSFET), no comando, e de tecnologia dos transístores bipolares (TJB), na condução. Estas duas tecnologias apresentam características que se complementam.
 
Disponível em: <https://bit.ly/2MKGgks> acesso em 24 de agosto de 2018.
A partir dessas informações, são características importantes do IGBT quando comparados aos MOSFET.
Escolha uma:
Baixa queda de tensão, alta dissipação de potência e alta velocidade de comutação
Seção 3
Diagnostico
Uma vez que o tiristor tem a capacidade de desligar sempre que a corrente do ânodo é reduzida abaixo do valor de corrente de manutenção segue-se que, quando usado em uma fonte de alimentação senoidal, o SCR se desligará automaticamente em algum valor a cada meio ciclo, e permanecerá desligado até a aplicação do próximo impulso na porta. Este efeito é conhecido como comutação natural e é uma característica muito importante do SCR.
 
Sobre o SCR, complete as lacunas:
 
Podemos ver que um tiristor ____________ a corrente ____________ em seu estado desligado e pode ser ativado e feito para atuar como um diodo de retificação normal pela aplicação de uma corrente ____________ no terminal de porta.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas:
Escolha uma:
bloqueia, CA, positiva
Entre a grande variedade de tiristores, o retificador controlado de silício (SCR) é um dos mais antigos e difundidos.
 
Sobre o SCR complete as lacunas a seguir:
Ele é o mais popular devido ao seu chaveamento ____________, tamanho ____________ e suas taxas de corrente e tensão ____________.
Assinale a alternativa que preencha corretamente as lacunas:
Escolha uma:
rápido, pequeno, elevadas
No nosso dia a dia nos deparamos com diversos dispositivos eletrônicos, como computadores, celulares, televisores e tablets, por exemplo. Nesses dispositivos, é necessário o controle do valor da tensão elétrica em diversos pontos de seus circuitos. Já que, vários componentes só podem funcionar com níveis adequados de tensão e isso pode ser feito com circuitos de eletrônica de potência.
 
Um dos principais circuitos de eletrônica de potencia são os conversores CA-CC, com relação a isso análise as afirmativas abaixo.
 
I. são utilizados sempre que um dispositivo eletrônico que está conectado à rede elétrica. Estes podem simplesmente mudar de corrente alternada para corrente contínua ou também podem alterar o nível de tensão como parte de sua operação.
II. são usados para alterar o nível de tensão ou a frequência. Nas redes de distribuição de energia, os conversores CA / CC podem ser usados para trocar energia entre as redes elétricas com diferentes frequências
III. são usados na maioria dos dispositivos móveis (celulares, notebooks, etc.) para manter a tensão em um valor fixo seja qual for o nível de tensão da bateria.
Assinale a alternativa correta.
Escolha uma:
Apenas a afirmativa I está correta
Aprendizagem
O tiristor de uso mais difundido é o SCR (Retificador Controlado de Silício), usualmente chamado simplesmente de tiristor.
Sobre tiristores complete as lacunas a seguir:
O tiristor é formado por ____________ camadas semicondutoras, alternadamente ____________, possuindo 3 terminais: anodo e catodo, pelos quais flui a corrente, e a porta (ou gate) que, a uma injeção de corrente, faz com que se estabeleça a corrente ____________.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas:
Escolha uma:
quatro, p-n-p-n,anódica
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.
Sobre os tipos de tiristores analise as afirmações a seguir:
I. GTO - Desligado pela porta. Possui 3 terminais. Similar ao SCR, mas com opção de desligamento com o uso corrente negativa na porta.
II. SCR - Controlado de Silício. Possui 3 terminais. Controla o sinal CC ou meia-onda de sinal CA (positivo ou negativo).
III. TRIAC - Triodo bidirecional. Possui 2 terminais. Não possui terminal de controle e conduz corrente após a tensão de disparo ser atingida.
É correto o que se afirma apenas em:
Escolha uma:
I e II
O tiristor SCR é essencialmente um dispositivo de meia onda que conduz apenas a metade positiva do ciclo quando o anodo é positivo e bloqueia o fluxo de corrente como um diodo quando o anodo é negativo, independentemente do sinal na porta.
 
Sobre o SCR analise as sentenças a seguir:
I. É útil para controlar motores de corrente alternada, lâmpadas e aquecedores.
II. Apresenta o efeito conhecido como comutação natural.
III. A corrente CC é bloqueada quando o estado do SCR é desligado.
É correto o que se afirma apenas em:
Escolha uma:
I e II
Avaliação
Conversores de Energia são equipamentos fundamentais no controle e na alimentação dos mais variados tipos de cargas.
Suponha que você tenha um conversor CC/CC, nas alternativas abaixo, em qual é cabível a utilização deste tipo de conversor?
Escolha uma:
Alimentação por placa solar das baterias e motores DC de um aeromodelo
Um transformador de 220V para 110V é amplamente utilizado em indústrias de pequeno porte para alimentar máquinas de potência relativamente baixas. 
Pode-se classificar o transformador como um:
Escolha uma:
Conversor CA/CA
Um SCR não pode ser desligado simplesmente com a remoção do sinal da porta (gate). Apenas alguns podem ser desligados aplicando-se um pulso negativo ao terminal da porta. Os dois métodos para desligar um SCR são classificados como interrupção da corrente do ânodo e técnica de comutação forçada.
 
Sobre a interrupção do SCR em aplicações CC, analise as afirmativas a seguir:
I. Pode ser interrompido por intermédio de um circuito externo.
II. Pode ser interrompido através do ciclo negativo da onda.
III. Pode ser interrompido quando o ciclo da onda de corrente cruzar pelo zero.
É correto o que se afirmar apenas em:
Escolha uma:
I
A polarização dos transistores é um fator importante, pois é ela que determina o regime de funcionamento em termos temporais e de potência. O MOSFET, por exemplo, trabalha controlado por tensão, diferente do TBJ que é controlado por corrente.
O MOSFET ao ser polarizado, entra em funcionamento porque:
Escolha uma:
Abre-se um canal entre dreno e fonte
Os dispositivos semicondutores de potência devem ser capazes de suportar grandes correntes e elevadas tensões reversas em seu chaveamento. Além disso, em várias aplicações de eletrônica de potência há a necessidade de uma operação em elevadas frequências de chaveamento dos dispositivos semicondutores, como, por exemplo, os inversores de tensão, necessários para a construção de filtros ativos de potência. Dessa forma, os dispositivos semicondutores devem possuir baixas perdas de potência durante o chaveamento. O Gráfico-1 ilustra as características de operação de alguns semicondutores de potência e seus limites, o que permite definir  suas principais aplicações:
 
Disponível: <https://www.gta.ufrj.br/grad/01_1/igtb/Pagina_IGBT>, acessado em 07 de dezembro de 2017. (adaptado)
 
Gráfico-1  - Limites de Operação de Semicondutores de Potência (1994).
 
Fonte: https://www.gta.ufrj.br/grad/01_1/igtb/Pagina_IGBT (adaptado)
 
Com base nas propriedades dos semicondutores de potência e nas informações do Gráfico-1, avalie as seguintes afirmativas assinalando (V) para as verdadeiras ou (F) para as falsas:
 
(    ) O IGBT é um componente que se torna cada vez mais recomendado para comutação de carga de alta corrente em regime de alta velocidade (alta frequência).
(    ) Os Tiristores são os dispositivos que conseguem suportar os maiores valores de corrente e tensão, mas não podem operar em frequências de chaveamento elevadas.
(    ) Os Transistores Bipolares de Potência (TBP's) podem suportar maiores tensões que os IGBT além de possuírem maior velocidade de chaveamento.
(    ) A região de operação segura do MOSFET é maior que as regiões reservadas aos IGBT´S e aos transistores TBP's.
(    ) Os transistores GTO’s (Gate Turn-Off Thyristor) podem operar em frequências maiores que os tiristores embora em tensões menores.
A seguir, assinale a alternativa correta.
Escolha uma:
V-V-F-F-V
Unidade 2
Seção 1
Diagnostico
Os retificadores não controlados monofásicos são amplamente utilizados na conversão de potência. Na maioria dos casos, eles são usados para fornecer uma fonte de tensão CC não regulada, intermediária que é processada posteriormente para obter uma saída de CC ou CA regulada. Em geral, eles são estágios de potência eficientes e robustos. No entanto, eles sofrem de algumas desvantagens.
 
Com base nos retificadores, avalie as seguintes afirmativas:
 
l - A principal é a incapacidade de controlar a magnitude de tensão / corrente de saída CC quando os parâmetros de tensão e carga da entrada permanecem fixos.
ll - Eles também são Bididirecionais no sentido de que eles permitem que a energia elétrica flua em ambos os lados da corrente alternada para o lado de sinal contínuo.
lll - Desvantagens são superadas se os diodos forem substituídos por tiristores. Os conversores resultantes são formados por retificadores controlados.
Tendo em vista as afirmações acima, podemos concluir que:
Escolha uma:
Apenas l e lll estão corretas
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. Suas camadas, alternadamente p-n-p-n, possuindo 3 terminais: anodo e catodo, pelos quais flui a corrente, e a porta (ou gate) que, a uma injeção de corrente, faz com que se estabeleça a corrente anódica.
 De acordo com citação acima, podemos afirmar que trata-se de:
Escolha uma:
Tiristor
Com o passar dos anos a tecnologia de conversão de potência evoluiu de forma impressionante. Vários conversores foram desenvolvidos e aprimorados com a função de transformar com eficiência a tensão ou corrente nos sistemas eletrônicos. O uso essencial de retificadores é obter uma tensão CC a partir de uma tensão CA (conversor CA para CC). Computadores, laptops e celulares são alguns aparelhos eletrônicos que funcionam com tensão CC, de modo que os retificadores são essenciais no carregamento de suas baterias.
 
Abordaremos os retificadores monofásicos, que podem ser controlados ou não-controlados. Neste contexto analise as afirmações abaixo.
 
l - Um retificador é um dispositivo elétrico que converte corrente alternada (CA) em corrente contínua (CC). 
ll - Os retificadores controlados possuem em sua estrutura dispositivos controláveis, tal como o tiristor.
lll - Os retificadores não-controlados possuem diodos em sua estrutura.
 Desta forma podemos considerar correto o que se afirma em:
Escolha uma:
l, ll e lll
Aprendizagem
As estruturas dos retificadores monofásicos descritas são simples e de baixo custo. Como desvantagens, eles operam apenas parte do sinal de entrada e apresentam ondulações (ripple) na sua saída, que são componentes CA somados à tensão CC na carga. Para superar essa limitação existem os retificadores de onda completa, que apresentam o dobro de eficiência e menor tensão de ripple. Ondulação ou Ripple é o componente de corrente alternada (Vca) que se sobrepõe ao valor médio da tensão de uma fonte de corrente contínua (Vcc). A origem da ondulação normalmente está associada à utilização de carregadores baseados em retificadores. Tipicamente a tensão de ripple na eletrônica é um valor residual e periódico obtidode uma fonte de tensão que, por sua vez, é alimentada por uma corrente alternada. Este ripple é derivado da incompleta supressão da onda alternada no interior da fonte de tensão, sendo ilustrado pela Figura-1 a seguir:
 
Figura-1 - Efeito Ripple em Retificadores.
Considerando o contexto apresentado, avalie as seguintes asserções e a relação proposta entre elas:
 
l - Um Filtro Capacitivo é um arranjo de circuito elétrico que tem a finalidade de reduzir variações de tensão e corrente de altas frequências.
 
PORQUE
 
ll - Basicamente os filtros capacitivos usados em fontes servem para eliminar uma tensão AC pulsativa e transformá-la em uma CC (corrente contínua) que varia menos. Essa variação é chamada de Tensão de Ondulação ou Ripple.
Escolha uma:
As afirmativas I e II são verdadeiras e a II é uma justificativa da I
Em um circuito de carga Indutiva, um retificador permite que a tensão de saída assuma valores negativos e positivos em um mesmo ciclo de operação. O valor de tensão negativo é indesejável e gera uma maior variação/ondulação no sinal de saída. A Figura-1 ilustra um circuito retificador:
 
Figura-1 - Circuito Retificador
Com base nas informações disponíveis, assinale a alternativa que apresenta a forma correta para se inibir a parte indesejada do ciclo negativo (maior ondulação do sinal de saída).
Escolha uma:
Inserção de diodo de retorno paralelo a carga.
Um sistema de energia solar fotovoltaico, também chamado de sistema de energia solar ou, ainda, sistema fotovoltaico, é um sistema capaz de gerar energia elétrica através da radiação solar. Existem dois tipos básicos de sistemas fotovoltaicos: Sistemas Isolados (Off-grid) e Sistemas Conectados à Rede (Grid-tie). Os Sistemas Isolados são utilizados em locais remotos ou onde o custo de se conectar a rede elétrica é elevado. São utilizados em casas de campo, refúgios, iluminação, telecomunicações, bombeio de água, etc. Já os Sistemas Conectados à rede, substituem ou complementam a energia elétrica convencional disponível na rede elétrica. A Figura-1 ilustra uma residência com um sistema fotovoltaico.
 
Figura-1 - Sistema Fotovoltaico.
 
Disponível em: <https://www.neosolar.com.br/aprenda/saiba-mais/sistemas-de-energia-solar-fotovoltaica-e-seus-componentes> acesso em 25 de janeiro de 2018.
 
Tendo por base um Sistema de Geração de Energia Fotovoltaica, avalie a sequência das suas cinco principais atividades:
 
1. O Painel Solar gera a energia solar fotovoltaica. O Painel Solar reage com a luz do sol e produz energia elétrica (energia fotovoltaica). Os painéis solares, instalados sobre o seu telhado, são conectados uns aos outros e então conectados no seu Inversor Solar.
2. A Energia Solar é usada por utensílios e equipamentos elétricos. A energia solar pode ser usada para TVs, Aparelhos de Som, Computadores, Lâmpadas, Motores Elétricos, ou seja, tudo aquilo que usa energia elétrica e estiver conectado na tomada.
3. A Energia Solar é distribuída para sua casa ou empresa. A energia que sai do inversor solar vai para o seu "quadro de luz" e é distribuída para sua casa ou empresa, e assim reduz a quantidade de energia que você compra da distribuidora.
4. O Inversor Solar converte a energia solar para a sua casa ou empresa. Um inversor solar converte a energia solar dos seus painéis fotovoltaicos (Corrente Continua - CC) em energia elétrica que pode ser usada em sua Casa ou Empresa para a TV, Computador, Máquinas, Equipamentos, e qualquer equipamento elétrico (Corrente Alternada - AC) que você precise usar.
5. O excesso de energia vai para a rede da distribuidora gerando créditos! O excesso de eletricidade volta para a rede elétrica através do relógio de luz (relógio de luz bi-direcional). Esse relógio de luz mede a energia da rua que é consumida quando não tem sol e, a energia solar gerada em excesso quando tem muito sol e é injetada na rede da distribuidora. A energia solar que vai para a rede vira "créditos de energia". Em outras palavras: você produz energia limpa com a luz do sol e reduz a sua conta de luz!!
A seguir assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
Escolha uma:
1-4-3-2-5
Seção 2
Diagnostico
Os retificadores monofásicos operam apenas em uma fase e assim a corrente fluirá através de um único fio condutor. Eles são usados em aplicações residenciais. Para aplicações industriais, que requerem alta potência são geralmente usados os retificadores trifásicos.
 
Neste contexto, analise as afirmações abaixo:
 
l - Com maior eficiência e menor ruído no sinal CC, o retificador trifásico é preferido em aplicações de média e alta potência. Os retificadores trifásicos podem ser controlados, quando em sua estrutura são utilizados dispositivos controláveis, tais como resistores e diodos.
ll - Dentre os retificadores trifásicos dois tipos se destacam: o de meia-onda e o de onda completa. Os retificadores de meia-onda geralmente operam com transformador de derivação central, o que pode encarecer o conversor elétrico.
lll - Os retificadores de onda completa apresentam maior eficiência e menor ruído na tensão e na corrente de saída (ripple).
A seguir assinale a alternativa correta.
Escolha uma:
Apenas ll e lll
Os retificadores monofásicos, como já discutimos, são utilizados em aplicações de baixa potência. Eles convertem sinal de corrente alternada em contínua para pequenas cargas que raramente ultrapassam 5 kW. Para potências mais altas geralmente são empregadas fontes de corrente trifásica - RETIFICADORES TRIFÁSICOS. A Figura-1 ilustra um retificador trifásico controlado.
 
Figura-1 - Retificar Trifásico Controlado
 
Com base na Figura-1 avalie as seguintes afirmativas:
 
l - O ângulo de disparo (α) é o ângulo após o qual o tiristor "dispara", ou, em outras palavras, conduz. Por exemplo, se o ângulo de disparo for de 30 graus, então até 30 graus da onda senoidal na entrada do tiristor não conduzirá, depois disso ele irá conduzir até o ciclo completar, e isso é repetido a cada ciclo.
ll - Os conversores trifásicos proporcionam maior tensão média de saída. Outra vantagem dos conversores trifásicos, é que eles fornecem tensão e corrente com ruído, cuja frequência é maior do que a frequência do ruído no conversor monofásico. Assim, os requisitos de filtragem para suavizar os sinais de corrente e tensão são mais simples no conversor trifásico.
lll - As estruturas dos retificadores trifásicos comuns possuem três ou seis dispositivos semicondutores tais como diodos ou tiristores. Enquanto que os retificadores não controlados são formados apenas por diodos, os controlados são formados por tiristores.
lV - Existem ainda os retificadores semi-controlados, formados por diodos e retificadores. Assim como os monofásicos, os trifásicos podem ser do tipo onda completa ou meia-onda.
 Após análise das afirmações, é correto o que se apresenta em:
Escolha uma:
l, ll, lll e lV
O retificador trifásico de onda completa é provavelmente a topologia mais utilizada em aplicações de baixa potência (< 5 kW) até alta potência (> 100 kW). A estrutura do retificador trifásico não-controlado é composta basicamente por seis diodos em ponte, como mostrado na Figura-1. Uma vez que a corrente de carga é assumida como contínua pelo menos um diodo do grupo superior (D1, D3 e D5) e um diodo do grupo inferior (D2, D4 e D6) deve conduzir.
 
Figura-1 - Retificador Trifásico
 
Com base no retificador trifásico da Figura-1, avalie as seguintes afirmativas:
 
l - Dois diodos da mesma perna de fase nunca conduzem simultaneamente, e assim os pares de diodos D1 e D4, D2 e D5, D3 e D6 não operam juntos.
ll - O conversor possui seis modos diferentes de condução de diodos e cada modo operando com defasagem de 90°.
lll - Cada modo indica os pares de diodos que estão conduzindo. Eles são nomeados de D1D2, D2D3, D3D4, D4D5, D5D6 e D6D1 e descritos na Tabela 2.3. O modo de condução D1D2 ocorre quando os diodos D1 e D2 conduzem e a tensão em todos os outros diodos é negativa.
lV - Quando um diodo interrompe a condução, a corrente é chaveada para outro diodo no mesmo grupo (superiorou inferior). A sequência de operação dos diodos é de D1 até D6.
É correto o que se afirma em:
Escolha uma:
Apenas em l, lll e lV
Aprendizagem
A versatilidade de um conversor trifásico totalmente controlado é obtida ao custo de uma maior complexidade do circuito devido ao uso de seis tiristores e seu circuito de controle associado. Uma forma de reduzir a complexidade é substituindo três tiristores do grupo superior ou do grupo inferior de um conversor totalmente controlado trifásico por três diodos. O conversor resultante é chamado de conversor trifásico semi-controlado.
 
Analise as afirmações a seguir e assinale (V) para verdadeiro ou  (F) para falso:
 
(    ) Substituir três tiristores por três diodos reduz a complexidade do circuito, mas ao mesmo tempo impede que a tensão negativa apareça na saída a qualquer momento. Portanto, o conversor não pode operar no modo inversor.
(    ) O conversor trifásico semi-controlado tem várias vantagens em comparação a um conversor totalmente controlado. Ele é menos complexo e tem capacidade de ampliar a condução contínua do conversor.
(    ) A tensão de saída é periódica em quase metade do ciclo da entrada em vez de um oitavo como é o caso com conversores totalmente controlados.
(    ) Isso implica que os componentes harmônicos de entrada e saída são de menor frequência e requerem filtragem mais eficiente.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
Escolha uma:
V - V - F – V
O retificador trifásico controlado é mostrado na Figura-1 a seguir. O controle sobre a tensão de saída CC é obtido controlando o intervalo de condução de cada tiristor. Este método é conhecido como controle de fase e os conversores também são chamados de conversores controlados por fase. No controle da fase, o tiristor é acionado em um determinado instante, fazendo com que a carga esteja conectada à entrada por um intervalo de tempo.
 
 
Figura-1 Retificador Trifásico Controlado
 
Com base no retificador da Figura-1 avalie as seguintes afirmativas:
 
l - Uma vez que os tiristores podem bloquear a tensão em ambos os sentidos, é possível reverter a polaridade da tensão de saída e, portanto, obter um sinal alternado na entrada a partir de um sinal contínuo na saída do circuito. Sob tal condição, o conversor converte um sinal CC em um sinal CA e é dito que está operando no modo de inversão.
ll - Para que qualquer corrente flua na carga, pelo menos um dispositivo do grupo superior (T1, T3, T5) e um do grupo inferior (T2, T4, T6) devem estar conduzindo.
lll - Os conversores trifásicos controlados são muito populares em aplicações industriais. Ele pode operar com uma potência razoavelmente alta e possui distorção harmônica de entrada e saída aceitável.
Agora assinale a alternativa correta.
Escolha uma:
l, ll e lll.
A avaliação do desempenho dos retificadores é feita considerando diversos parâmetros, tais como eficiência e fator de ondulação (ripple). Esses parâmetros são importantes na comparação entre as diversas estruturas.
 
 Com base nesses parâmetros associe a COLUNA-A com a COLUNA-B:
 
Assinale a alternativa correta que contém a sequência correta da associação entre as colunas:
Escolha uma:
1-D, 2-C, 3-A e 4-B
Seção 3
Diagnostico
A aplicação primária dos retificadores é converter uma fonte de alimentação de corrente alternada (CA) em corrente contínua (CC). Eles estão presentes nas fontes de alimentação de praticamente todos os eletrônicos como telefones celulares e computadores cujos circuitos são alimentados por corrente contínua. A corrente contínua é usada para carregar baterias que estão dentro de todos os dispositivos portáteis que carregamos. Nas indústrias, os retificadores possuem diversas aplicações como em sistemas de tração, controle de motor e reator CC e sistemas de transmissão. Neste contexto avalie as afirmações:
 
l - O baixo custo e a simplicidade do circuito são os fatores primordiais que favorecem o uso do retificador de onda completa (ROC).
ll - O lado negativo do RMO (retificador meia onda)  é que o tamanho do filtro é duas vezes maior do que o de um retificador de onda completa (ROC).
lll - Na avaliação de custo do retificador é importante saber que um capacitor maior do RMO pode ser mais caro que os 4 diodos em um ROC em ponte. Com 2 diodos em um RMO em ponte, o custo aumenta devido à necessidade, por exemplo, de um transformador com derivação central.
De acordo ao apresentado acima, é correto o que se afirma em:
Escolha uma:
ll e lll apenas.
Abordando temas sobre conversão de corrente alternada em corrente contínua, avalie as seguintes afirmativas assinalando (V) para as verdadeiras ou (F) para as falsas.
 
(   ) A conversão de corrente alternada para produzir corrente contínua gera sempre muito ruído.
(   ) Para reduzir o nível de ruído são utilizados retificadores de onda completa com indutores eficientes.
(   ) Os retificadores de onda completa podem ser com transformador central ou em ponte. Ambos têm suas próprias vantagens em termos de eficiência, número de diodos usados.
De acordo com as afirmações acima, assinale a opção que apresenta a sequência correta:
Escolha uma:
V - F – V
U circuito retificador permite a passagem dos ciclos positivos de tensão para a carga, enquanto que os ciclos negativos são bloqueados pelos diodos semicondutores, configurando-se o princípio de funcionamento de um retificador. A Tabela-1 apresenta alguns modelos de retificadores com diodos.
 
Tabela-1 - Modelos de Retificadores
 
Fonte: Fusaro, 2017.
 
Com base na Tabela-1 que apresenta modelos de retificadores com diodos, avalie as seguintes afirmações:
 
l - A eficiência de retificação mede quão eficientemente um circuito converte CA em CC. Enquanto que o retificador de onda completa em ponte possui uma eficiência de 81,2%, o retificador com transformador com derivação central e o meia onda possui metade da eficiência, equivalente a 40,6%.
ll - O tempo entre os picos é maior para um retificador de meia-onda do que para um retificador de onda completa. Esse tempo maior resulta em uma maior variação no sinal de saída do circuito de meia onda, e assim este precisa de um capacitor de suavização maior. O capacitor reduz essa queda de sinal entre os picos.
lll - O fator de ondulação do retificador de meia-onda é de 121%, bem superior aos 48,2% do fator de ondulação dos retificadores de onda completa. Isso significa que a tensão na saída do retificador de meia-onda possui componente CA com maior amplitude, o que é uma desvantagem dessa topologia. Idealmente a saída do retificador é
um sinal contínuo, sem ruído.
A seguir assinale a opção correta.
Escolha uma:
As afirmativas I, II e III estão corretas
Aprendizagem
Em um circuito integrado de um retificador em ponte, os diodos excedem a tensão máxima requerida e a corrente necessária, por uma margem justa. No caso da tensão de saída de um transformador, a tensão máxima requerida é 1,41 vezes a tensão nominal do transformador, já que eles são classificados para tensão RMS, não para tensão de pico. Por segurança um valor cerca de 2,5 vezes a tensão nominal do transformador é comum.
 
Para cálculos de corrente também, 2,5 vezes a corrente de carga esperada é recomendado.
 
1- Montar a ponte de retificação, utilizando diodos que possuem melhor dissipação de calor.
2- Verificar características de atuação dos componentes discretos, tais como temperatura de atuação, multiplicando a potência pela resistência térmica.
3- Definir os valores de tensão e corrente. Desta forma você deve selecionar os componentes do circuito conforme sua disponibilidade.
4- Conectar dissipador de calor caso a temperatura seja maior que especificação Datasheet.
Assinale a opção que apresenta a ordem correta dos argumentos a serem utilizados no projeto:
Escolha uma:
3 - 2 - 4 - 1.
Com base no princípio de funcionamento de um retificador, associe a COLUNA-A, que apresenta seus principais elementos com a COLUNA-B, que indica suas respectivas definições:
 
	COLUNA-A
	COLUNA-B
	l - Capacitores eletrolíticos
	A - Responsável em garantir bons contatosentre o dissipador de calor e o elemento.
	ll - Componentes discretos
	B - Diodo
	lll - Pasta térmica
	C - Compensadores de Ripple.
	lV - Possui anado e catodo
	D - passivos (resistor, capacitor, etc...) ou ativos (transistor ou tiristor, etc...).
Assinale a alternativa que contém a associação correta entre os elementos e descrições:
Escolha uma:
l-C, ll-D, lll-A e lV-B
Tabela-1 Parâmetros de um Diodo Retificador
 
 
Observando a Tabela-1 que apresenta os parâmetros de um diodo. Avalie o que acontece quando usamos uma corrente de 4 A em um retificador e aplicamos a um diodo.
 
Para o exemplo, é usado o diodo BYW29 / 200 que tem corrente máxima de 8 A e tensão de 200 V, conforme a especificação da Tabela-1.
Assim, a potência dissipada pelo diodo será de:
Escolha uma:
2,8 W
Avaliação
Um circuito retificador é assim chamado pois utiliza-se de diodos para fornecer uma saída unipolar para a carga. Dessa forma um sinal senoidal contendo ciclos positivos e negativos de tensão é retificado de forma a fornecer apenas ciclos positivos para a carga. Assim, um circuito retificador permite a passagem dos ciclos positivos de tensão para a carga, enquanto que os ciclos negativos são bloqueados pelos diodos semicondutores, configurando-se um retificador de meia onda. Caso o arranjo consiga reverter os ciclos negativos também então teremos aí um retificador de onda completa.
 
A Figura-1 a seguir apresenta um Retificador de Onda Completa usando um transformador com derivação central.
 
Figura-1 - Retificador de Onda Completa.
  
 
Tendo como base o Retificado de Onda Completa da Figura-1, avalie a sentença a seguir preenchendo suas lacunas:
 
O circuito retificador de onda completa consiste em dois _______ conectados a uma carga resistiva "R" com cada ______ fornecendo corrente à carga. Quando o ponto "A" do transformador é positivo em relação ao ponto "O", o ________ conduz, resultando numa tensão na carga. Quando o ponto "B" é positivo em relação ao ponto "O", o _______ passa a conduzir fornecendo tensão à carga. Assim a tensão na resistência "R" será a soma das duas formas de onda combinadas.
Agora assinale a alternativa correta.
Escolha uma:
diodos / diodo / diodo D1 / Diodo D2
Considere a Tabela-1 a seguir, de comparação entre parâmetros de performance de retificadores.
 
Observe as considerações:
 
Tabela-1 Parâmetros de Performance de Retificadores
 
Com base na Tabela-1 e no desempenho de retificadores, avalie as seguintes asserções e a relação proposta entre elas: 
 
 
l - O retificador trifásico em ponte apresenta o menor fator de ondulação proporcionando uma filtragem mais eficiente na sua saída CC.
 
PORQUE
 
Il - Dentre os retificadores apresentados na Tabela-1, o retificador trifásico em ponte é o que apresenta a melhor eficiência na conversão CA-CC.
Com relação as considerações acima descritas, podemos afirmar que:
Escolha uma:
As asserções I e II são proposições verdadeiras e a II é uma justificativa da I.
Os retificadores são dispositivos eletrônicos usados para converter CA (corrente alternada) em CC (corrente contínua). Ao retificar a tensão de saída do gerador síncrono, o gerador da turbina eólica pode operar em velocidade e frequência diferente da velocidade síncrona fixa, convertendo essa tensão de saída de frequência variável / amplitude variável do gerador para uma tensão CC de um nível variável. Ao retificar a saída de CA para CC, o gerador agora pode ser usado como parte de sistemas de carregamento de bateria ou como parte de um sistema de energia eólica de velocidade variável. O tipo mais simples de circuito retificador usa um circuito com ponte de diodo. Dessa forma, seu sinal CC é flutuante, cuja amplitude é determinada pela velocidade de rotação dos geradores conforme ilustrado pelo circuito da Figura-1 a seguir.
 
Figura-1 - Retificador Trifásico
Fonte: Alternative_Energy_Tutorials, 2014
 
A turbina eólica pode operar o gerador a uma frequência independente da frequência síncrona, pois ao mudar a velocidade do gerador varia a frequência do gerador. 
Com base no funcionamento do sistema apresentado na Figura-1, assinale a alternativa que apresenta o nível de tensão obtida na saída VDC
Escolha uma:
CC junto com uma grande variação de CA
A temperatura de junção máxima de um diodo é de 175°C. Em seguida, temos a resistência térmica da junção de 60°C / W. Então, se multiplicamos os 2,8 W por 60°C / W é obtida uma temperatura de junção de 168°C. Como a temperatura máxima de junção é de 175°C , o retificador deve operar com uma temperatura ambiente máxima de apenas 7°C. Dessa forma, o diodo precisa ser resfriado.
 
Com base nas informações disponíveis, avalie as seguintes afirmativas:
 
I. Nesse caso são aplicados dissipadores de calor. Para isso, adicionaremos a resistência térmica do dissipador de calor. Neste exemplo é usado um cuja resistência térmica é de 9,6 °C/ W.
II. Para garantir bons contatos entre o dissipador de calor e o diodo, também pode ser usado uma pasta térmica. O valor da resistência térmica da pasta é de 7 °C / W.
III. Portanto, temos resistência térmica de 16,6°C / W e potência de 2,8W. Isso nos dá um valor de 46,48°C na temperatura da junção.
A seguir assinale a alternativa correta.
Escolha uma:
Apenas l.
A Figura-1 a seguir ilustra um Conversor Monofásico de onda completa onde são utilizados quatro tiristores (T1, T2, T3 e T4) em ponte. Os tiristores T1 e T2 são disparados juntos enquanto que T3 e T4 são disparados 180º após T1 e T2.
 
Figura-1 - Conversor Monofásico
Fonte: Radio Electronics, 2016 (adaptado)
 
Com base no circuito Conversor Monofásico apresentado na Figura-1, avalie as afirmativas a seguir e assinalando (V) para as verdadeiras ou (F) para asfalsas:
 
(  ) Sempre que T1 e T2 conduzem, a tensão VE em T3 e T4 torna-se negativa.
(  ) T3 e T4 podem ser disparados somente quando a tensão de entrada VE é negativa, isto é, sobre o meio ciclo negativo da tensão de entrada. Da mesma forma, T1 e T2 podem ser disparados somente ao longo do meio ciclo positivo da tensão de entrada.
(  )  No ciclo positivo do sinal CA de entrada, T1 e T2 são ativados. A tensão na carga é positiva porém menor que à tensão na entrada.
(  ) O processo de condução é transferido de T1, T2 para T3, T4. A tensão de carga torna-se positiva e a energia é armazenada no indutor. T3 e T4 conduzem no ciclo negativo.
Agora assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
Escolha uma:
V - V - F - V
Unidade 3
Seção 1
Diagnostico
Um conversor linear usa uma queda de tensão resistiva para criar e regular uma determinada tensão de saída. Um conversor chaveado armazena a energia de entrada periodicamente e depois a fornece para a saída, resultando em uma tensão ou corrente com amplitude diferente.
 
Analise as afirmações assinalando (V) para as verdadeiras (F) ou para as falsas.
 
(    ) Os conversores isolados são construídos com transformadores, o que os tornam menos sujeitos a interferências e ruídos. O isolamento é de grande importância em aplicações sensíveis a ruído.
(    ) Os conversores chaveados são geralmente mais sofisticados e mais caros. Eles são classificados em abaixador (Buck), quando a tensão de saída é menor do que a tensão de entrada, e elevador (Boost), quando a tensão de entrada é menor do que a tensão de saída. Alguns conversores, como o Buck-Boost e o Cuk possuem ambas as funções de elevar e abaixar a tensão.
(    ) A técnica mais utilizada para o controle da velocidade de motor é o uso da modulação por largura de pulso (PWM – Pulse Width Modulation). Na modulação com PWM é possível controlar a potência ou a velocidade através da largura do pulso de uma onda quadrada.
 Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
Escolha uma:
V - F – V
Conversores CC-CC são circuitos eletrônicos que transformam uma tensão ou corrente contínua que tem uma amplitude em uma tensão ou corrente contínua com amplitude diferente.
 
Com base nos conversores CC-CC, avalie as seguintes afirmativas:
 
l - Como os dispositivos eletrônicos operam em uma faixa de tensão,muita tensão pode destruir o dispositivo ou uma menor pode não ser capaz de executar o dispositivo.
ll - Conversores CC-CC são amplamente utilizados para produzir eficientemente uma tensão regulada a ser usada na maioria dos aparelhos onde é necessária uma tensão constante. Assim ele retira energia de uma fonte contínua e reduz ou aumenta o nível de tensão.
lll - A função de conversores CC-CC acabam sendo mais simples em relação as conversores CA-CC pois somente atuam na regulação de corrente/tensão.
A seguir assinale a alternativa correta.
Escolha uma:
As afirmativas I, II e III estão corretas
Uma aplicação amplamente utilizada para conversores CC-CC é alterar a amplitude da corrente ou tensão contínua tornando-a maior ou menor. Computadores, laptops e celulares são alguns aparelhos eletrônicos que funcionam com tensão CC, sendo os conversores CC-CC essenciais no carregamento de suas baterias.
 
Com base nos conversores lineares de CC-CC avalie as seguintes asserções e a relação proposta entre elas:
 
l. Os conversores lineares de CC-CC, como os divisores de tensão, possuem sérias limitações quanto ao aquecimento e baixa eficiência.
 
PORQUE
 
II. Apresentam perdas significativas sendo mais utilizados em aplicações de baixa potência.
A seguir assinale a alternativa correta.
Escolha uma:
As afirmativas I e II são verdadeiras e a II é uma justificativa da I
Aprendizagem
Um conversor CC-CC linear usa uma queda de tensão resistiva para criar e regular uma determinada tensão de saída. Assim, ele dissipa potência em forma de calor. A Figura 3.1 mostra um exemplo de um conversor linear abaixador, com um resistor e um diodo zener, formando um divisor de tensão.
 
 Fonte: Fusaro, 2017.
 
 
Com base nos conversores lineares de CC-CC, avalie as seguintes afirmativas:
 
l - O conversor linear é capaz de reduzir um nível CC, porém este desperdiça muita potência.
ll - Qualquer queda de tensão no resistor é dissipada como calor, e qualquer corrente que flui através do diodo zener também é dissipada. Ambos elementos resultam na perda de potência.
lll - Nos conversores lineares a tensão na saída pode ser maior ou menor que a tensão na entrada.
A seguir assinale o que correto em:
Escolha uma:
Apenas l e ll
Embora existam muitas vantagens, também há algumas desvantagens com conversores CC-CC chaveados. Eles são barulhentos em comparação com um circuito linear e precisam de um circuito de controle para gerenciar a transferência de potência para a carga. Felizmente, os modernos chips de controle do chaveamento facilitam a tarefa de controle.
 
Com base nos conversores CC-CC chaveados, avalie a seguinte sentença preenchendo suas lacunas:
 
Um conversor chaveado armazena a tensão de entrada periodicamente e depois a fornece para a saída em uma amplitude diferente. O armazenamento pode ser em um componente de campo magnético como um ________ ou um _________, ou em um componente de campo elétrico, como um _________.
A seguir assinale a alternativa que apresenta a sequência correta de complemento das lacunas:
Escolha uma:
indutor - transformador – capacitor
Um dos modelos de conversor CC-CC é o Push-Pull e pode ser vista na Figura-1 a seguir:
 
Figura-1 Conversor CC-CC Push-Pull
Fonte: Fusaro
 
Com base nesse tipo de conversor CC-CC, avalie as seguintes afirmativas:
 
l - O termo Push-Pull é associado a dois interruptores em que cada interruptor está conectado ao terminal positivo ou negativo da fonte de alimentação CC.
ll - A topologia Push-Pull é essencialmente um conversor Forward com dois enrolamentos primários. Isso torna o uso do núcleo do transformador mais eficiente do que o
Flyback ou o Forward.
lll - Pode-se considerar o Conversor Push-Pull, um conversor isolado.
Desta maneira, é correto o que se afirma em:
Escolha uma:
l, ll e lll
Seção 2
Diagnostico
Os conversores CC-CC podem ser isolados ou não isolados, a função dos dois modelos é a mesma, variar um tensão de saída, seja para níveis acima ou abaixo da tensão de entrada. A aplicação do conversor CC-CC isolado ou não isolado irá depender então do precisão que o processo ao qual o mesmo será implantado requerer.
A respeito dos conversores CC-CC isolados e não isolados complete as lacunas a seguir.
Os conversores ____________ são recomendados para as aplicações que necessitam de uma tensão de saída ____________, essa eficiência é obtida por meio de ____________.
Assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas:
Escolha uma:
Isolados, sem ruídos, transformadores
Os conversores CC-CC são sistemas formados por semicondutores de potência operando como interruptores e por elementos passivos, normalmente indutores e capacitores, que têm por função controlar o fluxo de potência de uma fonte de entrada para uma fonte de saída.
 
Com base nos dispositivos utilizados em conversão CC-CC, elencados na COLUNA-A, associe-os à COLUNA-B, que apresenta suas respectivas características:
 
	COLUNA-A
	COLUNA-B
	l - Transformadores
	A - É uma parte essencial em conversores isolados e o número de espiras nos enrolamentos primário e secundário determina a tensão na saída em cada topologia. Assim, é necessário avaliar os enrolamentos para cada aplicação.
	ll - Forward e Flyback
	B - São modelos de conversores isolados CC-CC Terminação Única.
	lll - Push-Pull, Meia Ponte e Ponte Completa
	C - São modelos de conversores isolados CC-CC Terminação Dupla.
	lV - Conversores Não Isolados.
	D - Apresentam em seu funcionamento certa geração de ruídos.
De acordo com o exposto acima, associe os elementos com suas definições:
Escolha uma:
l-A, ll-B, lll-C e lV-D
Um conversor de CC-CC do tipo forward tem um comportamento abaixador de tensão que está associado ao estágio de saída, incluindo o diodo D3, indutor L e capacitor Co, conforme pode ser visto na Figura-1 a seguir:
 
Figura-1 Conversor tipo Forward
 
Disponível em: <http://www.dsce.fee.unicamp.br/~antenor/pdffiles/CAP2.pdf> acesso em 22 de fevereiro de 2018 (adaptado)
 
Tendo como base o conversor Forward, avalie as afirmações a seguir assinalando (V) para verdadeira ou (F) para falsa:
 
(   ) É essencialmente um conversor Buck isolado por um transformador. Como a topologia Flyback, o conversor Forward é adequado para aplicações de baixa potência.
(   ) É comumente usado para a potência de saída até 800 W.
(   ) Possui a desvantagem de ter um indutor adicional na saída e não é adequado para saídas de alta tensão. 
(   ) Ele é adequado para aplicações em que a corrente seja superior a 15 A.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
Escolha uma:
V-F-V-V
Aprendizagem
Um conversor CC-CC altera o nível de um sinal de tensão ou corrente contínua, tornando-o maior ou menor. Conversores CC-CC são circuitos eletrônicos que transformam uma tensão ou corrente contínua que tem uma amplitude em uma tensão ou corrente contínua com amplitude diferente.
 
Neste contexto avalie as afirmações abaixo assinalando (V) para as verdadeiras ou (F) para as falsas:
 
(   ) Os conversores isolados são mais seguros, já que o isolamento evita que a tensão na entrada seja transmitida para a saída em caso de falha interna. Os transientes de tensão na entrada não são transmitidos para a saída. Esses conversores possuem isolamento dielétrico completo (sem contato elétrico) entre os circuitos de entrada e saída por meio de um transformador de alta frequência.
(   ) Assim como o Buck, o conversor Boost opera variando o tempo em que o indutor recebe energia da fonte. Normalmente, o tempo em que o interruptor permanece ligado é controlado por um modulador de largura de pulso (PWM).
(   ) Um conversor Buck-Boost pode elevar ou abaixar a tensão de saída, produzindo uma tensão superior ou inferior à tensão de entrada.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
Escolha uma:
V - V – V
Em conversores CC-CC do tipo Push-Pull a relação entre tensão de entrada (Ve), tensão na saída (Vs), razão de enrolamento no transformador (n) e o ciclo de trabalho (d) pode ser obtida pela equação:
 
Com base nesse tipo de conversorde CC-CC avalie o seguinte cenário:
 
Um conversor Push-Pull deve fornecer uma tensão constante de 5V a partir de uma fonte de alimentação de 8V. Sabendo que o controle das chaves é fixo, com ciclo de trabalho de 50%.
A seguir assinale a alternativa que apresenta a taxa de enrolamento do transformador que deve ser usado, para que se obtenha a tensão desejada na saída desse conversor:
Escolha uma:
1,6
Conversores CC-CC são sistemas formados por semicondutores de potência operando como interruptores e por elementos passivos, normalmente indutores e capacitores que têm por função, controlar o fluxo de potência de uma fonte de entrada para uma fonte de saída. A Figura-1 ilustra um conversor CC-CC de 1/2 ponte e seus componentes:
 
Figura-1 Conversor CC-CC 1/2 Ponte
 
 
Com base nos conversores de 1/2 Ponte e na Figura-1, avalie as seguintes afirmativas:
 
l - pode operar com níveis de potência mais elevados e é baseada na topologia do conversor Forward.
ll - pode ser usada em aplicações com potência de saída até 500 W.
lll - Uma vantagem em relação ao Push-Pull é que as tensões nas chaves do conversor em meia ponte são iguais à tensão de entrada.
A seguir assinale a alternativa correta.
Escolha uma:
Apenas II e III
Seção 3
Diagnostico
Na seleção de um conversor, o especialista técnico precisa estudar os parâmetros de desempenho dos conversores disponíveis e avaliar se estes estão de acordo com as especificações da aplicação considerada.
 
São parâmetros de desempenho dos conversores CC-CC:
 
l - Relação tensão Entrada-Saída e Eficiência.
ll - Faixa de tensão na entrada e Faixa de corrente na saída.
lll - Corrente de fuga e Ruído na tensão de saída.
Desta maneira, é correto o que se afirma em:
Escolha uma:
l, ll e lll
Em um conversor de CC-CC, o tamanho do indutor depende da amplitude do ruído na corrente que você deseja passar pelo indutor. O tamanho do capacitor depende da amplitude do ruído na tensão que você deseja na carga. A seleção do conversor CC-CC depende dos parâmetros como a eficiência, frequência de chaveamento, função de transferência, faixa de corrente na entrada e na saída e faixa de tensão na entrada e na saída. A Figura-1 ilustra um conversor CC-CC tipo Buck-Boost.
 
Figura-1 Conversor Buck-Boost
 Disponível em: <http://www.dsce.fee.unicamp.br/~antenor/pdffiles/CAP1.pdf> acesso em 07 de março de 2018.
 
Tendo como referência um conversor CC-CC do tipo Buck-Boost conforme ilustrado na Figura-1, avalie as seguintes asserções e a relação proposta entre elas:
 
 
I. No conversor Buck-Boost a tensão de saída tem polaridade oposta à da tensão de entrada.
 
PORQUE
 
II. Tanto a corrente de entrada quanto a de saída são descontínuas, sendo a energia armazenada em L entregue ao capacitor e à carga invertendo sua polaridade.
 
Agora assinale a alternativa correta.
Escolha uma:
As duas asserções são verdadeiras e a II é uma justificativa da I
No mercado semicondutor existem vários tipos de conversores CC-CC, com características diferentes. Conversores com uma mesma topologia podem ter desempenho distinto. Topologias de conversores Flyback, por exemplo, podem apresentar diferenças em seus custos, suas eficiências e funções adicionais. 
Dentro disso, podemos considerar parâmetro de desempenho dos conversores:
Escolha uma:
Corrente Quiescente
Aprendizagem
Em ocasiões gerais, um conversor com forte isolamento não é necessário. No entanto, um maior isolamento pode garantir que o conversor tenha uma menor corrente de fuga e maior confiabilidade.
 
Segue os passos para a seleção de um conversor CC-CC para qualquer aplicação.
 
A - Restringir a seleção ao parâmetro mais importante para sua aplicação.
B - Selecionar conversores com parâmetros que atendam a aplicação. Por exemplo, qual é a tensão de entrada necessária e a faixa de tensão de saída? Você precisa de isolamento de entrada-saída?
C - avalie as funções opcionais que o conversor oferece a sua aplicação, tais como proteção a sobrecorrente e sobretensão.
D - Organizar os parâmetros  em ordem de prioridade com base na importância para sua aplicação.
Assinale a opção que apresenta a ordem correta dos argumentos a serem utilizados:
Escolha uma:
B - D - A – C
Na seleção de um conversor, o especialista técnico precisa estudar os parâmetros de desempenho dos conversores disponíveis. Dentro disto, avalie as afirmações abaixo assinalando (V) para as verdadeiras ou (F) para as Falsas:
 
l - Quanto maior for o ruído na tensão de saída, maiores são capacitor e indutor do filtro e, portanto, maior área do circuito e o custo.
ll - Uma alta eficiência e potência na saída requer chaves de potência maiores e, portanto, também aumentam a área e o custo.
lll - Ao usar um conversor CC-CC, é uma boa prática selecionar uma fonte de potência de acordo com a eficiência do conversor. Em um conversor
CC-CC com eficiência de 80% seria usada uma fonte com 125% de potência. Por exemplo, para alimentar uma carga de 100 W, seria usado um conversor de 100 W com eficiência de 80% convertendo uma fonte de 125 W.
Agora assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
Escolha uma:
V - V – V
Ao selecionar um indutor de um dos vários fabricantes, a indutância não é o único parâmetro a considerar. Outro parâmetro importante é a corrente de saturação (Sat. i) do indutor, que nunca deve ser excedida na aplicação.
 
Avalie as afirmações abaixo:
 
l - Operar o indutor acima de (Sat. i) causaria uma perda significativa de indutância e um aumento acentuado da corrente no indutor durante a fase de carga.
ll - Um indutor ideal não-oferece resistência a corrente contínua, exceto quando a corrente é ligada e desligada.
lll - Os indutores reais são construídos a partir de materiais com condutividade elétrica infinita.
A respeito das asserções, assinale a opção correta:
Escolha uma:
Somente as asserções l e ll estão corretas
Avaliação
O conversor Flyback é um conversor abaixador-elevador de tensão isolado que apresenta características de desempenho como múltiplas saídas (derivações). Cada saída adicional requer somente um enrolamento secundário adicional, diodo e capacitor. Também permite uma aceitação de grande variação da resistência de carga, um bom isolamento galvânico entre a entrada e a saída além de apresentar uma boa regulação cruzada.
 
Com base no conversor do tipo Fly-back, avalie as seguintes asserções e a relação proposta entre eles:
 
l - Os transformadores dos conversores Flyback apresenta um número de espiras no primário maior que no secundário. Logo esses possuem tensão no secundário maior do que no primário.
 
PORQUE
 
II. Diferentemente dos outros conversores o transformador do Flyback trabalha como se fosse duas indutâncias acopladas ao mesmo núcleo.
Com relação ao que foi exposto acima, é correto afirmar que:
Escolha uma:
A afirmativa I é falsa e a II é verdadeira
Com relação a conversores e chaveamento de interruptores, avalie as seguintes afirmativas:
 
l - O sincronismo entre os tempos de ativação é muito importante para evitar condução simultânea.
ll - O Flyback no modo contínuo - Corrente de pico no retificador e na chave é metade daquela no modo descontínuo.
lll - O Flyback no modo descontínuo - Perdas zero no chaveamento do interruptor, apresentando boa resposta transiente.
A seguir assinale a alternativa correta.
Escolha uma:
l, ll e lll
Além do indutor e dos capacitores, é necessário selecionar a chave de potência. A seleção da chave de potência para um conversor CC-CC é feita para garantir que  suporte a tensão e a corrente usada durante a operação do circuito. Deve suportar uma alta tensão entre dreno e fonte, que ocorre quando o indutor descarrega pelo diodo. A corrente nominal no dreno do transistor tem que ser maior do que a corrente de pico no indutor. Além disso, para minimizar as perdas no chaveamento, um transistor deve ter resistência dreno-fonte ( Rds) reduzida.
Desta maneira, trata-se do componente:
Escolha uma:
MOSFET.
A função do capacitor na saída do conversor é manter uma tensão constante na saída. A capacitância e a resistência equivalenteem série (ESR – Equivalent Series Resistance) influenciam a tensão na saída.
 
Dentro disso, avalie as afirmações abaixo:
 
l - A resistência CC ( Rcc ) de um indutor é normalmente muito pequena, variando de menos de 0,01 Ω a alguns ohms (geralmente não superior a 4Ω).
ll - Devido à ESR, a corrente no capacitor ( iC ) dissipa potência e aumenta a temperatura do próprio capacitor.
lll - Como a temperatura excessiva afeta negativamente a confiabilidade e o tempo de vida de um capacitor, um capacitor de saída com uma  corrente adequada deve ser selecionado.
Agora, podemos dizer que é correto o que se afirma em:
Escolha uma:
l, ll e lll
Os conversores CC-CC podem ser encontrados em diversas topologias, como o Buck, Boost, Buck-Boost, Cúk, SEPIC, ZETA, e isolados, como o Forward, Flyback, Cúk isolado, SEPIC isolado e ZETA isolado (DREHER, 2012).
 
Disponível em: <http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/bitstream/1/6786/1/CT_COELE_2015_1_08.pdf> acesso em 22 de fevereiro de 2018 (adaptado)
 
Com base nos dispositivos conversores de CC-CC,  avalie as seguintes afirmativas assinalando (V) para as verdadeiras ou (F) para as falsas:
 
(   ) Os conversores do tipo Cúk apresentam a propriedade de elevar e abaixar a tensão de entrada. A diferença está na estrutura que apresenta um indutor e um capacitor extras, formando um filtro LC. Essa estrutura lhe dá vantagem, permitindo o fornecimento contínuo da corrente de entrada.
(    ) Um regulador de tensão do tipo zener é projetado para trabalhar sob o regime de condução inversa a de um diodo comum, com média de ruptura entre 0,6 a 0,7 volts.
(    ) O conversor Cúk, também conhecido como conversor de acumulação capacitiva é empregado em casos onde se deseja controlar o fluxo de energia entre uma fonte de corrente contínua e uma carga tipo fonte de corrente contínua.
A seguir assinale a alternativa correta.
Escolha uma:
V-V-V
Unidade 4
Seção 1
Diagnostico
Um conversor CC-CA converte um sinal de tensão ou corrente contínuo em alternado.
 
Com base nisso avalie a sentença a seguir preenchendo suas lacunas:
 
Existem dois tipos de conversores CC-CA: monofásico e _________. Esses circuitos são chamados de inversores de __________ e possuem aplicações em sistemas de energia alternativa, como a solar e eólica e nas indústrias, como nos acionamentos de motores CC e aquecedores____________.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta das lacunas:
Escolha uma:
trifásico, potência e indutivos
Na ausência da fonte primária, são usadas fontes de alimentação secundárias, como as baterias, que fornecem tensão contínua. Nesse caso os inversores de potência são essenciais para conversão da energia CC em CA e assim manter a operação desses aparelhos.
 
São exemplos de conversores CC - CA:
 
l - Monofásicos.
ll - Trifásicos.
lll - Eletrolíticos.
lV - Ponte completa.
Agora, assinale a alternativa que correta:
Escolha uma:
Apenas l, ll e lV
O uso essencial dos inversores de potência é converter uma corrente ou tensão contínua em alternada. Geladeira, chuveiro elétrico, liquidificador e ventilador são alguns aparelhos eletrônicos que funcionam com tensão alternada.
 
Agora, assinale V para verdadeiro e F para falso. São exemplos de conversão de tensão contínua para tensão alternada para uso doméstico:
 
(   ) 220V CC para 127V CA.
(   ) 220V CA para 127V CC.
(   ) 360V CC para 220V CA.
(   ) 220V CC para 127V CC.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
Escolha uma:
V-F-V-F
Aprendizagem
Os inversores de potência estão cada vez mais acessíveis, eficientes e compactos muito em razão da evolução no aumento na frequência máxima de operação do IGBT e na redução da relação custo-tensão de operação do MOSFET.
 
Neste contexto, avalie as seguintes asserções e a relação proposta entre elas:
 
l - Um inversor de onda senoidal modificada tem uma forma de onda parecida com uma onda quadrada. A onda senoidal modificada é criada usando um sinal modulado por largura de pulso.
 
PORQUE
 
ll - Os inversores mais comercializados são de onda senoidal. Isso se deve ao fato de que todos os equipamentos comercializados são projetados para operar com onda senoidais.
A respeito das asserções, assinale a opção correta:
Escolha uma:
A asserção I é verdadeira e a II é falsa:
Os motores elétricos precisam operar com uma ampla faixa de velocidades. O controle da velocidade pode ser alcançado controlando tanto a frequência quanto a amplitude da tensão que alimenta o motor. Uma forma de controlar esse sinal de tensão é utilizando técnicas de controle como a:
Agora, assinale a alternativa correta:
Escolha uma:
PWM.
A onda senoidal modificada é criada usando um sinal modulado por largura de pulso (PWM – Pulse Width Modulation) no controle das chaves do inversor.
 
Avalie as afirmações abaixo:
 
l - As técnicas de controle da operação dos inversores monofásicos são: modulação por largura de pulso (PWM – único, múltiplo e senoidal) e modulação por deslocamento de fase (PSM – Phase Shift Modulation).
ll - Os motores elétricos operaram com uma pequena faixa de velocidades.
lll - O controle da velocidade pode ser alcançado controlando tanto a frequência quanto a amplitude da tensão que alimenta o motor.
Agora, assinale a alternativa correta:
Escolha uma:
Apenas l e lll
Seção 2
Diagnostico
Considere o seguinte circuito-1 de um inversor trifásico a seguir:
 
Figura 1: Circuito inversor trifásico
 
Para que as tensões nos resistores R1 e R2 sejam positivas e em R3 seja negativa, qual deverá ser o estado de cada uma das chaves de S1 a S6?
Assinale a alternativa CORRETA.
Escolha uma:
S1, S3 e S6 fechadas e S2, S4 e S5 abertas
Os inversores de potência trifásicos são dispositivos que convertem o sinal contínuo (CC) em alternado (CA). A conversão trifásica é mais eficiente do que a monofásica, embora seja mais complexa e mais custosa.
 
Com base nos inversores de potência, avalie as seguintes afirmativas:
 
l - Os inversores podem fornecer um sinal de onda quadrada e de onda senoidal. Para se obter o sinal esperado, as chaves dos inversores trifásicos podem ser controladas por duas técnicas de comutação: a de condução por 180 graus e a de condução por 360 graus.
ll - Na técnica de 180 graus, cada chave permanece ativa por 180°, e assim três chaves estão simultaneamente sempre ativas.
lll - Esses circuitos são usados em sistemas de acionamento de motores de corrente alternada, sistemas de alimentação de energia ininterrupta, e sistemas de geração de energia solar fotovoltaica.
Agora, é correto apenas o que se afirma em:
Escolha uma:
ll e lll.
A escolha e utilização de um método PWM (Pulse-Width Modulation) específico não é uma tarefa simples. A escolha pelo método correto permite que inversores operem com desempenhos diferentes, mas satisfatórios conforme sua aplicação.
 
Assim, com base no método PWM correto, avalie as seguintes afirmativas sobre aqueles mais utilizados na atualidade, assinalando (V) para os métodos Verdadeiros ou (F) para os métodos falsos:
 
(   ) PWM método contínuo (CPWM).
(   ) PWM método senoidal (SPWM).
(   ) PWM por espaço vetorial (SVPWM).
(   ) PWM por espaço modular (PVPWM)
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
Escolha uma:
V - V - V - F
Aprendizagem
A topologia de um inversor trifásico padrão, considerando a técnica de condução por seis pulsos 180° , os interruptores de qualquer perna do inversor (S1 e S4, S3 e S6 ou S5 e S2) não podem ser ligados simultaneamente porque isso resultaria em um curto-circuito da fonte de alimentação, conforme ilustrado pelo circuito da Figura-1 a seguir:
 
Figura-1 - Circuito Inversor Trifásico 180° .
 
 
Considerando o modo 1 de condução dos inversores trifásicos, avalie quais chaves devem devem ser ligadas:
 
l - S1.
ll - S4.
lll - S5.
lV - S6.
Desta maneira, é correto o que se afirma em:
Escolha uma:
l, lll e lV
Não há um valor padrão que defina uma onda senoidal pura e vários fabricantes trabalham com especificações diferentes.
 
 
 
 
Sobre uma onda senoidal, avalie as seguintes asserções e a relaçãoproposta entre elas:
 
l - Geralmente é convencionado para efeitos práticos que quando a distorção harmônica total (THD) da forma de onda é inferior a 13%, ela é considerada ondasenoidal pura.
 
PORQUE
 
ll - Ao utilizar a modulação da largura do pulso e as técnicas de filtragem, a forma de onda pode ser refinada até se parecer muito com a de uma onda senoidal pura.
A respeito das asserções, assinale a alternativa correta:
Escolha uma:
A asserção I é falsa e a II é verdadeira
Para gerar uma determinada forma de onda de tensão, o inversor opera em uma sequência de modos. A seleção dos modos é feita pela técnica de modulação que habilita e desabilita as chaves referente àquele modo. Como resultado, as tensões de linha resultantes na saída do inversor possuem os valores:
Assinale a alternativa correta:
Escolha uma:
V entrada , 0 e e -V entrada
Seção 3
Diagnostico
A seleção do conversor CC-CA requer conhecimentos sobre as topologias e os parâmetros como a eficiência, frequência de chaveamento, tipo de onda de saída, potência consumida em modo desligado e a taxa de distorção harmônica (TDH).
Desta maneira podemos afirmar que o principal responsável pela diminuição do ruído nos conversores é (são):
Escolha uma:
Os filtros harmônicos
A topologia dos conversores definem a sua aplicação, quanto a essa disposição e aplicação dos componentes nos conversores existem vários topologias a serem adotadas. É importante estar claro que a topologia irá definir de saída do conversor.
 
Dentre as várias topologias de conversores podemos elencar as seguintes:
 
1. Push-Pull_1.2. Multinível de alta frequência.3. Ponte completa alta frequência.
Quanto à topologias do conversores apresentados no texto acima assinale a sequência que corresponde à onda correta de saída de cada conversor.
Escolha uma:
1.Onda quadrada; 2.Onda senoidal; 3.Onda senoidal modificada
O ruído está presente tanto na corrente quanto na tensão na saída do conversor. A presença do ruído é um dos motivos de se usar filtros harmônicos, formados por capacitores e indutores, na saída do conversor CC-CA. Esses dispositivos atuam filtrando os ruídos do sinal na saída.
 
Avalie as afirmações a seguir assinalando V para as verdadeiras ou F para as falsas:
 
l - O tamanho do indutor e do capacitor dependem da frequência de ressonância e da ordem do filtro.
ll - A frequência de ressonância ocorre quando a reatância capacitiva de um circuito RLC se torna igual à reatância indutiva.
lll - A tensão e a corrente nunca estão em fase e há a transferência máxima de potência da fonte para a carga.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
Escolha uma:
V - V - F
Aprendizagem
 
Estes são alguns dos exemplos mais comuns, nos quais os inversores são amplamente usados, fornecendo sinais na forma de onda quadrada, onda senoidal modificada ou onda senoidal pura. Os inversores de onda senoidal pura alimentam os dispositivos com mais precisão, menos perda de energia e menor geração de calor.
 
O processo de formação da onda senoidal pura é geralmente realizado tomando uma fonte de tensão CC, que pode ser aumentada usando:
 
l - conversor CC-CC elevador (conversor Boost).
ll - Transistor abaixador.
lll - Transformador elevador
Observando os elementos acima citados, assinale a alternativa correta:
Escolha uma:
Apenas l e lll
O processo de formação da onda senoidal pura é geralmente realizado tomando uma fonte de tensão CC, que pode ser aumentada usando um conversor CC-CC elevador (conversor Boost), ou usando um transformador elevador após o estágio CA.
 
Avalie as afirmações abaixo:
 
l - A variante mais simples da conversão CC-CA é a produção de uma onda quadrada. Na formação da onda quadrada, a tensão de carga é comutada entre o nível alto e o nível baixo.
ll - Um sinal harmônico é definido como aquele cuja frequência é um múltiplo inteiro da frequência fundamental do sinal de alimentação.
lll - Os inversores também são classificados de acordo com o número de níveis em sua saída. O inversor de onda quadrada, por exemplo, apresenta um nível positivo e outro negativo, sendo conhecido como inversor de dois níveis.
Agora, assinale a alternativa correta:
Escolha uma:
l, ll e lll
Os inversores trifásicos de tensão e/ou frequência são circuitos estáticos que têm como função converter sinal elétrico CC (Corrente Continua) em sinal elétrico CA (Corrente Alternada) com a frequência, tensão e corrente de saída desejada para cada aplicação.
Para tanto, isto é feito basicamente pelo chaveamento de transistores ou tiristores, gerando na saída de cada fase uma onda periódica, porém na prática não-senoidal, defasadas em cada fase no caso do trifásico. Os inversores são utilizados na indústria para controle de velocidade de motores síncronos e de indução, em sistemas HVDC (corrente contínua em alta tensão), entre outros.
 
Disponível em: https://www.researchgate.net/publication/316276419_Modelo_simulacao_e_prototipo_de_um_inversor_de_tensao_trifasico_educacional [acessado em 02 de abril de 2018].
 
Com base na utilização de um Inversor dede potência, avalie as seguintes asserções e a relação proposta entre elas:
 
I. É de fundamental importância realizar o cálculo da potência total de todos os aparelhos que serão alimentados pelo inversor bem como definir o seu tipo de carga predominante: indutiva, resistiva ou capacitiva.
 
PORQUE
 
II. Não basta dimensioná-lo apenas em função da potência ativa, pois em cargas predominantemente indutivas pode haver uma limitação no tempo de operação, bem como a diminuição da vida útil das baterias.
A seguir assinale a alternativa correta.
Escolha uma:
As afirmativas I e II são asserções verdadeiras e a II é uma justificativa correta da I
Avaliação
São  conceitos fundamentais relacionados aos conversores CC-CA trifásicos:
 
l - A forma de onda da tensão de saída (VS) para circuitos com cargas lineares.
ll - Operação dos conversores e análise dos seus parâmetros de desempenho.
lll - A conversão monofásica é mais eficiente do que a trifásica.
lV - Os inversores podem fornecer um sinal de onda quadrada e de onda senoidal.
Agora, pode-se dizer que é correto o que se afirma em:
Escolha uma:
Apenas em l, ll e lV
São usadas fontes de alimentação secundárias, como as baterias, que fornecem tensão contínua. Nesse caso os inversores de potência são essenciais para conversão da energia CC em CA e assim manter a operação desses aparelhos.
 
Neste contexto avalie as seguintes asserções e a relação proposta entre elas:
 
l - Mesmo que a entrada para um circuito inversor seja uma fonte CC, não é incomum ter este CC derivado de uma fonte de corrente alternada, como a fornecida pelo sistema de energia elétrica.
 
PORQUE
 
ll - Com a evolução da indústria de semicondutores, os inversores se tornaram puramente eletrônicos e estão cada vez mais acessíveis, eficientes e compactos muito em razão da evolução no aumento na frequência máxima de operação do IGBT e na redução da relação custo-tensão de operação do MOSFET.
A respeito das asserções, assinale a opção correta:
Escolha uma:
As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa da I
As cargas de corrente alternada geralmente se dividem em duas categorias: cargas eletrônicas, como fontes de alimentação chaveadas encontradas nos computadores, e cargas de motores, como o compressor no refrigerador. Avalie as afirmações abaixo e assinale V para verdadeiro e F para falso:
 
(   ) Ambos os tipos de cargas requerem níveis diferentes de potência necessários para a partida, geralmente chamado de pico de sobretensão para cargas eletrônicas, ou corrente de rotor bloqueado para cargas de motor.
(   ) Tanto a corrente de pico de sobretensão quanto a corrente de rotor bloqueado são quase sempre consideravelmente maiores do que a corrente de carga em regime permanente (que é a corrente necessária para alimentar a carga após o início da operação).
(   ) Ambas devem ser consideradas ao dimensionar o inversor, a bateria e os cabos que conectam os dois em um sistema fotovoltaico.
Agora, assinale a alternativaque apresenta a sequência correta:
Escolha uma:
V - V - V.
A operação do conversor CC-CA em meia-ponte com carga indutiva é similar à com carga linear. A diferença é que com uma carga indutiva, a corrente na saída do inversor (Is), não muda imediatamente com a tensão.
 
Com base nisso, avalie as seguintes asserções assinalando (V) para as verdadeiras ou (F) para as falsas:
 
(   ) Esses circuitos são chamados de inversores de potência e possuem aplicações em sistemas de energia alternativa.
(   ) Os conversores CC-CA são estruturados em meia-ponte e em ponte completa.
(   ) Um conversor CC-CA converte um sinal de tensão ou corrente contínuo em alternado. Existem dois tipos de conversores CC-CA: monofásico e trifásico.
A seguir assinale a alternativa com a sequência correta.
Escolha uma:
V - V – V
A topologia de um inversor trifásico padrão e os modos de comutação válidos, são considerados a técnica de condução por seis pulsos 180°. Como nos inversores monofásicos, os interruptores de qualquer perna do inversor (S1 e S4, S3 e S6 ou S5 e S2) não podem ser ligados simultaneamente, isso ocasiona:
Assinale a alternativa correta:
Escolha uma:
Curto-circuito da fonte de alimentação