Relatorio-AT_Eletronica-Potencia

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CENTRO UNIVERSITÁRIO INTERNACIONAL UNINTER 
ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA 
BACHARELADO EM ENGENHARIA ELETRICA HABILITAÇAO 
ELETRÔNICA 
DISCIPLINA ELETRONICA DE POTENCIA 
 
 
 
 
 
 
 
TÍTULO DO PROJETO 
 ATIVIDADE PRATICA ELETRÔNICA DE POTÊNCIA 
 
 
 
 
 
 
 
ALUNO: 
PROFESSOR: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CIDADE-UF 
2021 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
 
RESUMO .................................................................................................................................... i 
1 INTRODUCAO ................................................................................................................ 1 
1.1 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ......................................................................................... 1 
2 METODOLOGIA ............................................................................................................. 2 
2.1 EQUAÇÕES ....................................................................................................................... 2 
3 RESULTADOS E DISCUSSÕES ................................................................................... 2 
4 CONCLUSÕES ............................................................................................................... 13 
5 AGRADECIMENTOS ................................................................................................... 13 
6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................... 13 
 
 
 
1 
 
RESUMO 
 
Esta atividade pratica realizando os cálculos e preparação do circuito utilizando simuladores para con-
figuração e visualização das formas de ondas relacionadas com os valores de tensão no circuito. 
 
Palavras-chave: TRIAC carga resistiva, Formas de ondas, DIAC-TRIAC. 
 
 This practical activity Performing the calculations and preparation of the circuit using simulators for 
configuration and visualization of waveforms related to the voltage values in the circuit. 
 
Keywords: TRIAC resistive load, Waveforms, DIAC-TRIAC. 
 
1 INTRODUCAO 
Estudo de circuitos de manipulação de acionamento do chaveamento por manipulação com gatilho de 
tiristores. 
 
1.1 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
 
 A atividade prática é baseada no uso dos tiristores, componentes amplamente usados na indústria na 
área de eletrônica de potência. 
O nome tiristor engloba uma família de dispositivos semicondutores que operam em regime chaveado, 
tendo em comum uma estrutura de 4 camadas semicondutoras numa sequência p-n-p-n, apresentando um 
funcionamento biestável. O tiristor de uso mais difundido é o SCR (Retificador Controlado de Silício), usual-
mente chamado simplesmente de tiristor. Outros componentes, no entanto, possuem basicamente a mesma 
estrutura: LASCR (SCR ativado por luz), TRIAC (tiristor triodo bidirecional), DIAC (tiristor diodo bidireci-
onal), GTO (tiristor comutável pela porta), MCT (Tiristor controlado por MOS), IGCT (Tiristor controlado 
com gate isolado). 
O dispositivo SCR (Sillicon Controlled Rectifier ou Retificador Controlado de Silício) é um diodo 
controlado de silício. Este componente faz parte da família dos tiristores. Os tiristores são uma família de 
componentes que possuem em comum a característica do disparo, que será explicada mais a diante. O SCR é 
construído por quatro camadas de material semicondutor: PNPN ou NPNP. Ele possui três terminais, chama-
dos anodo, cátodo e gatilho. 
 
 
 
 
2 METODOLOGIA 
Os ensaios foram realizados através de software (www.multisim.com) onde foram montados os circui-
tos referentes e configurados conforme passo-a-passo do orientador para que realiza-se as analises de cada 
componente em diferentes ângulos de disparo e as características das formas de ondas. 
 
2.1 EQUAÇÕES 
𝑉𝑟𝑒𝑑𝑒 − 𝑅𝑥 𝑋 𝐼𝐺𝑇 − 𝑉𝐺𝑇 = 0 (1) 
𝑅𝑥 =
𝑉𝑟𝑒𝑑𝑒−𝑉𝐺𝑇
𝐼𝐺𝑇
 (2) 
𝑅𝑥 =
𝑉𝑟𝑚𝑠 𝑋 √2 𝑋 𝑠𝑒𝑛𝛼−𝑉𝐺𝑇
𝐼𝐺𝑇
 (3) 
 
 
3 RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 
TRIAC controlando fase de uma carga resistiva. 
Observe o circuito a seguir da Figura-1. 
 
Figura 1 – controle de tensão em carga resistiva 
 
 
Dados IGT = 50 mA (1º e 3º quadrantes) VGT = 2,0 V (1º e 3º quadrantes) 
a) Calcule os valores do resistor fixo R1 e da resistência variável (potenciômetro) R2 para disparo do 
TRIAC em 2°, 15°, 30°, 60° e 90° em relação à tensão da rede. 
 
Exemplo: Disparo a 2°. 
 
𝑉𝑟𝑒𝑑𝑒 − 𝑅𝑥 𝑋 𝐼𝐺𝑇 − 𝑉𝐺𝑇 = 0 (1) 
𝑅𝑥 =
𝑉𝑟𝑒𝑑𝑒−𝑉𝐺𝑇
𝐼𝐺𝑇
 (2) 
𝑅𝑥 =
𝑉𝑟𝑚𝑠 𝑋 √2 𝑋 𝑠𝑒𝑛𝛼−𝑉𝐺𝑇
𝐼𝐺𝑇
 (3) 
𝑅𝑥 = 
127 𝑋 √2 𝑋 𝑠𝑒𝑛(2°)−2
0,050
 (4) 
𝑅𝑥 = 85,4𝛺 
http://www.multisim.com/
 
 
 
 
Disparo a 15°. 
𝑉𝑟𝑒𝑑𝑒 − 𝑅𝑥 𝑋 𝐼𝐺𝑇 − 𝑉𝐺𝑇 = 0 (1) 
𝑅𝑥 =
𝑉𝑟𝑒𝑑𝑒−𝑉𝐺𝑇
𝐼𝐺𝑇
 (2) 
𝑅𝑥 =
𝑉𝑟𝑚𝑠 𝑋 √2 𝑋 𝑠𝑒𝑛𝛼−𝑉𝐺𝑇
𝐼𝐺𝑇
 (3) 
𝑅𝑥 = 
127 𝑋 √2 𝑋 𝑠𝑒𝑛(15°)−2
0,050
 (4) 
 
𝑅𝑥 = 889,7𝛺 
 
Disparo a 30°. 
𝑉𝑟𝑒𝑑𝑒 − 𝑅𝑥 𝑋 𝐼𝐺𝑇 − 𝑉𝐺𝑇 = 0 (1) 
𝑅𝑥 =
𝑉𝑟𝑒𝑑𝑒−𝑉𝐺𝑇
𝐼𝐺𝑇
 (2) 
𝑅𝑥 =
𝑉𝑟𝑚𝑠 𝑋 √2 𝑋 𝑠𝑒𝑛𝛼−𝑉𝐺𝑇
𝐼𝐺𝑇
 (3) 
𝑅𝑥 = 
127 𝑋 √2 𝑋 𝑠𝑒𝑛(30°)−2
0,050
 (4) 
𝑅𝑥 = 889,7𝛺 
 
Disparo a 60°. 
𝑉𝑟𝑒𝑑𝑒 − 𝑅𝑥 𝑋 𝐼𝐺𝑇 − 𝑉𝐺𝑇 = 0 (1) 
𝑅𝑥 =
𝑉𝑟𝑒𝑑𝑒−𝑉𝐺𝑇
𝐼𝐺𝑇
 (2) 
𝑅𝑥 =
𝑉𝑟𝑚𝑠 𝑋 √2 𝑋 𝑠𝑒𝑛𝛼−𝑉𝐺𝑇
𝐼𝐺𝑇
 (3) 
𝑅𝑥 = 
127 𝑋 √2 𝑋 𝑠𝑒𝑛(60°)−2
0,050
 (4) 
𝑅𝑥 = 3070,85𝛺 
 
Disparo a 90°. 
𝑉𝑟𝑒𝑑𝑒 − 𝑅𝑥 𝑋 𝐼𝐺𝑇 − 𝑉𝐺𝑇 = 0 (1) 
𝑅𝑥 =
𝑉𝑟𝑒𝑑𝑒−𝑉𝐺𝑇
𝐼𝐺𝑇
 (2) 
𝑅𝑥 =
𝑉𝑟𝑚𝑠 𝑋 √2 𝑋 𝑠𝑒𝑛𝛼−𝑉𝐺𝑇
𝐼𝐺𝑇
 (3) 
𝑅𝑥 = 
127 𝑋 √2 𝑋 𝑠𝑒𝑛(90°)−2
0,050
 (4) 
 
𝑅𝑥 = 3552,1𝛺 
 
tabela 1 com os outros valores calculado: 
Ângulo de Disparo 
(α) 
Rx(Ω) R1(Ω) R2(Ω) 
2° 85,4Ω 50Ω 35,4Ω 
15° 889,7Ω 50Ω 839,7Ω 
30° 1756,05Ω 50Ω 1706,05Ω 
60° 3070,85Ω 50Ω 3020,85Ω 
90° 3552,10Ω 50Ω 3502,10Ω 
Tabela 1. 
 
Formas de onda da tensão sobre a carga para cada ângulo: 
 
Gráfico de Disparo 2°. Figura 2, 3, 4. 
 
 
 
 
 
Figura 2. 
Figura 3. 
Figura 4. 
 
 
 
 
Gráfico de Disparo 15°. Figura 5, 6, 7. 
Figura 5. 
Figura 6. 
Figura 7. 
 
 
 
 
Gráfico de Disparo 30°. Figura 8, 9, 10. 
Figura 8. 
Figura 9. 
Figura 10. 
 
 
 
 
Gráfico de Disparo 60°. Figura 11, 12, 13. 
Figura 11. 
Figura 12. 
Figura 13. 
 
 
 
 
Gráfico de Disparo 90°. Figura 14, 15, 16. 
Figura 14. 
Figura 15. 
Figura 16. 
 
 
 
 
C) Um DIAC é um diodo de corrente alternada. Geralmente ele é utilizado como dispositivo de disparo 
do TRIAC. Basicamente, trata-se de um TRIAC sem gatilho. Portanto, ele só dispara quando a tensão aplicada 
sobre ele atinge as tensões de disparo VD. Geralmente este valor se encontra entre 20 e 40 volts. Trata-se de 
um dispositivo simétrico, ou seja, ele possui as mesmas condições de disparo tanto para o 1°, quanto para o 
3° quadrantes. Portanto, ele corrige o problema de antissimétria de disparo do TRIAC, de acordo com o cir-
cuito dimmer. Figura 17. 
 
 
Figura 17 – Dimmer 
 
 
O capacitor C1 atrasa a tensão aplicada sobre o DIAC. Então, é comum dizer que se trata de disparo 
por rede defasadora. Portanto, torna-se possível disparar o TRIAC com ângulos maiores que 90° e 270°, pois 
a tensão sobre o capacitor, atrasada em relação à tensão da rede, é quem vai disparar o DIAC e, consequente-
mente, o TRIAC. 
 
 
 
1 tentativa. Figura 18, 19, 20. 
Figura 18. 
 
 
 
 
Figura 19. 
Figura 20. 
2 tentativa. Figura 21, 22, 23. 
Figura 21. 
 
 
 
 
Figura 22. 
Figura 23. 
3 tentativa. Figura 24, 25, 26. 
Figura 24. 
 
 
 
 
Figura 25. 
Figura 26. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 CONCLUSÕES 
 
Nessa atividade pratica foram realizados os experimentos para verificar o comportamento gráfico dos 
tiristores, realizando os cálculos e verificando os gráficos de atuaçãoe característico do componente. Fazendo 
analogia teórica e pratica através de software Multsim. 
Com essas analises podemos assim verificar a variação conforme cada estágio de nível de tensão as 
características dos componentes eletrônicos no circuito. 
 
5 AGRADECIMENTOS 
 
A minha família e esposa que sempre entenderam e apoiaram meu esforço, aos colegas que compartilha-
ram matérias complementares para maior desenvolvimento do assunto. 
6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
https://pt.wikipedia.org/wiki/TRIAC 
Acesso 17/Julho/2021 
https://www.josematias.pt/Alunos/Triacs_Zuim.pdf 
Acesso 17/Julho/2021 
https://docente.ifrn.edu.br/jonathanpereira/disciplinas/eletronica-aplicada/slide-scr-triac 
Acesso 17/Julho/2021 
https://pt.wikipedia.org/wiki/TRIAC
https://www.josematias.pt/Alunos/Triacs_Zuim.pdf
https://docente.ifrn.edu.br/jonathanpereira/disciplinas/eletronica-aplicada/slide-scr-triac