ELETRÔNICA INDUSTRIAL - LISTA DE EXERCÍCIOS M1

1. Desenhe o modelo do SCR com 2 transistores e explique seu funcionamento.

2. Como varia a tensão entre anodo e catodo em que o SCR entra em condução em função da corrente de

“gate”?

3. Dado o circuito a seguir, determine a mínima largura de pulso de gatilho do tiristor para que o mesmo se

mantenha em condução após a retirada do pulso de disparo.

Dados :

E = 50V

R = 20Ω

L = 500mH

IL = 50mA (corrente de travamento do tiristor)

Desprezar a queda de tensão no tiristor

4. Calcule os valores médio e eficaz da corrente para a forma de onda a seguir.

5. Um diodo em série com uma carga resistiva de 10Ω, conforme mostrado na figura (b), é ligado a um gerador

Vg que fornece a tensão mostrada na figura(c). Sabendo-se que a curva aproximada do diodo é a dada na

figura (a), calcule as potências dissipadas no diodo e na carga.

Dados: Vo = 1,2V ; rd = ∆V/∆I = 20mΩ

I

Vo V

RVg

Vg

120V

-120V

Fig. b Fig.cFig. a

T/2

T

6. Para o circuito da Fig. b do exercício 2, calcule as potências dissipadas no diodo e na carga, para Vg=

311senωt .

Dados: Vo = 1,14V ; rd = ∆V/∆I = 6,3mΩ ; R= 3,3Ω

7. Dada a forma de onda de corrente a seguir, estime a perda média de potência em um diodo, cujos dados são

fornecidos abaixo.

Dados do diodo:

• Vo = 1,2V

• rd =∆V/∆I= 10mΩ

8. Dada a forma de onda de corrente a seguir, estime a perda média de potência em um diodo, cujos dados são

fornecidos abaixo.

Dados do diodo:

• Vo = 1,2V

• rd =∆V/∆I= 10mΩ

9. Um conversor CA monofásico com 2 SCR’s em anti-paralelo, ligado a uma fonte de tensão alternada

senoidal (rede CA) com valor de 220Vef (RMS), controla a potência fornecida a uma carga puramente

resistiva com valor R = 40 Ω. Considerando que o controle da tensão alternada na carga R é feito por meio

de ciclos inteiros, ou seja, os SCR´s operam como chave ligando ou desligando completamente a fonte CA à

carga (controle ON/OFF), conforme mostrado na Figura a seguir, determine:

a) A potência ativa fornecida à carga, na condição em que 3

Tt on = .

b) Os valores médio e eficaz da corrente em cada tiristor, na mesma condição do item a.

Obs. Desprezar as quedas de tensão na condução dos SCR´s

ton

T

10. O circuito a seguir alimenta uma carga resistiva com R= 10 Ω.

a) Analise o circuito e descreva a função que pode ser executada pelo mesmo (Explicar).

b) Desenhe as formas de onda esperadas de tensão na carga e de tensão e corrente sobre o tiristor T1,

sabendo-se que os tiristores T1 e T2 são acionados com ângulo de disparo 0º e os tiristores T3 e T4 são

acionados com ângulo de disparo 60º (colocar valores nos pontos principais das formas de onda). Nesta

condição, determine a potência na carga.

c) Explique em quais tiristores devem ser evitados os disparos simultâneos.

Corrente de

Condução do Diodo

Vo

Tensão de condução

Corrente de

Condução do Diodo

Vo

Tensão de condução

i(A)

50 A

2T/3

T

t

0

Dados:

• V1 = 110 Vef

• V2 = 20 Vef

• Desprezar as quedas nos tiristores.

11. O circuito a seguir alimenta uma carga resistiva com R= 20 Ω.

a) Analise o circuito e descreva o seu funcionamento.

b) Desenhe as formas de onda esperadas de tensão na carga R e de tensão e corrente sobre o tiristor T1,

sabendo-se que o tiristor T1 é acionado com ângulo de disparo 60º em relação ao início do respectivo

semiciclo da rede (colocar valores nos pontos principais das formas de onda).

c) Na condição do item b, determine os valores médios e eficazes das correntes no diodo e no tiristor.

d) Determine a faixa de potência que pode ser fornecida à carga.

Dados:

• V = 127 Vef

• Desprezar as quedas no diodo e no tiristor.

12. O circuito a seguir alimenta uma carga resistiva com R= 20 Ω, e por sua vez é alimentado por uma fonte

de corrente senoidal I, com valor eficaz de 6 A.

a) Analise o circuito e descreva o seu funcionamento.

b) Desenhe as formas de onda esperadas de tensão na carga R e de tensão e corrente sobre o tiristor T1,

sabendo-se que os tiristores são acionados com ângulo de disparo 60º em relação ao início do respectivo

semiciclo da rede (colocar valores nos pontos principais das formas de onda).

c) Na condição do item b, determine a potência fornecida à carga.

• Obs. Desprezar as quedas nos tiristores.

13. Um controlador CA monofásico com 2 tiristores em anti-paralelo, ligado a uma rede de 127Vef, aciona

uma carga RL, onde R= 23 Ω e L= 30mH..

a) Determine os valores médio e eficaz da corrente na carga e em cada tiristor na condição em que a corrente

na carga é puramente senoidal.

b) Esboce as formas de onda de tensão e corrente na carga e nos tiristores para α=60°.

c) Determine o valor médio da corrente em cada tiristor e a tensão eficaz na carga, para α=60°.

14. Dois tiristores(SCR), ligados em anti-paralelo, controlam a potência fornecida a uma carga resistiva

através do ângulo de disparo. Sabendo-se que a tensão da rede é de 127Vef e que a resistência da carga é de

25,4Ω:

a) Determine a potência ativa máxima que pode ser fornecida à carga e as correntes média e eficaz em cada

tiristor nesta condição.

b) Desenhe as formas de onda de tensão e corrente nos tiristores para α=90°. Nesta condição, calcule as

correntes média e eficaz em cada tiristor, para a mesma resistência de carga do item (a).

c) Determine a potência ativa na carga, nas mesmas condições do item (b).

15. Um retificador monofásico de 2 caminhos não controlado, alimenta uma carga fortemente indutiva com

R=10Ω.

a) Calcule os valores médios e eficazes das correntes na carga e em um diodo, considerando que a corrente é

praticamente constante na carga. Determine também, para cada diodo, a tensão de bloqueio e a potência

dissipada .

b) Calcule a potência na carga (em W) e a potência no transformador (em VA). Comente.

Dados:

• Tensão da rede = 220V

• Transformador ideal com relação 2:1

• Diodo: Vo = 1V ; rd = ∆V/∆I = 40mΩ

i

Vo v