Atividade de Pesquisa - 20A115 - Eletrônica Industrial

Prévia do material em texto

1 
 
 
Eletrônica Industrial 
Avaliação Final 
Prof. Wisley Álex Costa 
 
 
 
 
 
1. Para o circuito a seguir, responda: 
Dados: 
IGT (máx) = 50mA 
VGT (tip) = 2, 5V 
IT (máx) = 8A 
VT (rrm) = 200V 
 
 
 
(a) Explique o funcionamento do circuito, com a 
chave nas posições 0, 1 e 2. 
(b) Com a chave na posição 2, determine o ângulo 
de disparo do TRIAC, sabendo-se que, en- 
quanto o TRIAC não estiver conduzindo a 
tensão sobre a lâmpada é nula. Desenhe as 
formas de onda da tensão na lâmpada (vL) 
e sobre o TRIAC (vT), indicando os valores de 
tensão e ângulo de disparo. Despreze a 
queda de tensão sobre o TRIAC quando em 
condução. 
(c) Com a chave na posição 1, determine o novo 
valor de R1 que proporciona um ângulo de 
disparo do TRIAC em 45o da tensão da rede, 
considerando uma queda de 0,7 V sobre o 
diodo. Desenhe novamente as formas de onda 
da tensão na lâmpada (vL) e sobre o TRIAC 
(vT), indicando os valores de tensão e ângulo 
 
de disparo, desprezando a queda de tensão so- 
bre o TRIAC, quando em condução. 
 
2. Em um conversor elevador de tensão (boost), a 
tensão de entrada vale 30 V. Determine a relação 
c´ıclica do conversor para se obter na sa´ıda uma 
tensão de 120 V. Sendo a frequência de chavea- 
mento de 20 kHz, calcule a indutância necessária 
para manter uma corrente m´ınima na sa´ıda, em 
modo cont´ınuo igual a 5 A. 
 
3. Suponha que, no conversor abaixador de tensão 
(buck), a tensão de entrada possa variar de valor 10 
a 20 V. Determine os valores mı́nimo e máximo da 
relação ćıclica do conversor para manter a tensão 
na sa´ıda constante em 5 V. 
 
4. No conversor CC/CC básico da Figura, o interrup- 
tor opera com frequência de chaveamento igual a 
15 kHz. A tensão de entrada é de 50 V. Se o valor 
médio da tensão na sáıda é de 12 V, determine 
a razão ćıclica do conversor e o tempo em que o 
interruptor está conduzindo em cada peŕıodo de 
chaveamento. 
 
 
 
2 
5. Explique o mecanismo de bloqueio por chave de um 
SCR na Figura, após a chave CH3 ser fechada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
_______________________________________________________________________ 
 
 
ATIVIDADE FINAL – ELETRÔNICA INDUSTRIAL 
 
 
Exercício 1 
A) Na posição 0, a corrente passará pelo diodo, assim será retificada, passará pelo 
resistor antes de ir para o triace a lâmpada não acende. 
B) Com a posição 2 o ângulo de disparo será 32°. 
 
Exercício 2 
ΔI_L = 0,2 . I s . Vs/Ve 
Is = 5 A 
Vs = 120 V 
Ve = 30 V 
ΔI_L = 0,2.5 . 120/30 
ΔI_L = 4 A 
L = Ve . (Vs – Ve) / (ΔI_L . fs . Vs) 
fs = 20 kHz 
L = 30 . (120 – 30) / (4 . 20000 . 120) ≈ 281 μH 
 
Exercício 3 
Valor Mínimo 
D = 1 – (Ve/Vs) D = 1 – (10/5) = 1 
Valor Máximo 
D = 1- (Ve/Vs) D = 1- ( 20/5) = 3 
 
 
 
 
Exercício 4 
3 
Considerando que temos um abaixado r de tensão, onde 
Vs = 12 V (tensão mé dia sobre a carga) 
f = 15 kHz (frequência de chaveamento) 
Ve = 50 V (te nsão de entrada) 
 
Para calcula rarazão cíclica (duty cycle) (D) 
Vs = D . Ve 
12 = D.50 
D = 0,24 
 
Para calcular o tempo de chaveamento (tc) 
D = tc . F 
0,24 = tc . 15 × 10³ 
tc = 1 ,6 × 10⁻⁵ = 16 μs 
 
 
Exercício 5 
Fechando-se CH3 da Figura 5.10, naturalmente a lâmpada não se apagará, pois a 
chav e curto-circuita o SCR, ficando a lâmpada alimentada diretamente pela tensão da 
fonte. Como o SCR real não é exatamente um curto-circuito, toda cor rente da lâmpada 
vai passar pela chave CH3 e a corrente de anodo do SCR cairá a zero (I A < IH). O SCR 
então irá bloquear. 
Após soltar à chave CH3, a lâmpa da se apaga e o SCR permanece bloqueado. 
Assim, a lâmpada só acenderá novamente se a chave CH2 for novamente fechada, 
provocando a corrente de gatilho no SCR.