Elopot Grad Aula1

51
Reflexões (J.S. Nobre) O seu irmão está errado? O seu irmão está errado? Não o empurre mais para o erro falando mal Não o empurre mais para o erro falando mal dele, espalhando entre outros os seus erros. dele, espalhando entre outros os seus erros. Edifique-o com o seu bom exemplo. É a melhor Edifique-o com o seu bom exemplo. É a melhor maneira de fazê-lo enxergar os seus próprios maneira de fazê-lo enxergar os seus próprios defeitos. Mas faça isso com caridosa defeitos. Mas faça isso com caridosa discrição, sem que nem ele perceba que você o discrição, sem que nem ele perceba que você o tem em vista. tem em vista. Um dia você saberá o bem que praticou, vendo-o Um dia você saberá o bem que praticou, vendo-o correto e passando ao seu lado com um sorriso correto e passando ao seu lado com um sorriso de humildade e de profundo agradecimento. de humildade e de profundo agradecimento.

Transcript of Elopot Grad Aula1

Page 1: Elopot Grad Aula1

Reflexões (J.S. Nobre)

O seu irmão está errado?O seu irmão está errado? Não o empurre mais para o erro falando mal dele, Não o empurre mais para o erro falando mal dele,

espalhando entre outros os seus erros. Edifique-o com o espalhando entre outros os seus erros. Edifique-o com o seu bom exemplo. É a melhor maneira de fazê-lo seu bom exemplo. É a melhor maneira de fazê-lo enxergar os seus próprios defeitos. Mas faça isso com enxergar os seus próprios defeitos. Mas faça isso com caridosa discrição, sem que nem ele perceba que você o caridosa discrição, sem que nem ele perceba que você o tem em vista.tem em vista.

Um dia você saberá o bem que praticou, vendo-o correto Um dia você saberá o bem que praticou, vendo-o correto e passando ao seu lado com um sorriso de humildade e e passando ao seu lado com um sorriso de humildade e de profundo agradecimento.de profundo agradecimento.

Page 2: Elopot Grad Aula1

Eletrônica de PotênciaEletrônica de Potência

IntroduçãoIntrodução Capítulo 1 pág. 1 à 22 do livro texto;Capítulo 1 pág. 1 à 22 do livro texto; Aula 3;Aula 3; Professor: Fernando Soares dos ReisProfessor: Fernando Soares dos Reis

Page 3: Elopot Grad Aula1

Sumário Capítulo 1Sumário Capítulo 1

1.1 Aplicações da Eletrônica de Potência;1.1 Aplicações da Eletrônica de Potência; 1.2 História da Eletrônica de Potência;1.2 História da Eletrônica de Potência; 1.3 Dispositivos Semicondutores de Potência;1.3 Dispositivos Semicondutores de Potência; 1.4 Características de Controle dos Dispositivos de Potência;1.4 Características de Controle dos Dispositivos de Potência; 1.5 Tipos de Circuitos em Eletrônica de Potência;1.5 Tipos de Circuitos em Eletrônica de Potência; 1.6 Projeto de Equipamentos de Eletrônica de Potência;1.6 Projeto de Equipamentos de Eletrônica de Potência; 1.7 Efeitos Periféricos;1.7 Efeitos Periféricos; 1.8 Módulos de Potência;1.8 Módulos de Potência; 1.9 Módulos Inteligentes - 1.9 Módulos Inteligentes - Smart PowerSmart Power;; 1.10 Periódicos;1.10 Periódicos; Resumo;Resumo;

Page 4: Elopot Grad Aula1

1.1 Aplicações da Eletrônica de Potência1.1 Aplicações da Eletrônica de Potência

Acionamentos de Máquinas Elétricas;Acionamentos de Máquinas Elétricas; Controladores Industriais;Controladores Industriais; Combina: Potência, Eletrônica e Controle;Combina: Potência, Eletrônica e Controle; Aplicação da Eletrônica de estado sólido para Aplicação da Eletrônica de estado sólido para

o controle e conversão de energia elétrica;o controle e conversão de energia elétrica; Baseia-se no chaveamento dos semiconduto-Baseia-se no chaveamento dos semiconduto-

res de potência;res de potência;

Page 5: Elopot Grad Aula1

Aplicações da Eletrônica de PotênciaAplicações da Eletrônica de Potência

Utiliza semicondutores de potência e micro-Utiliza semicondutores de potência e micro-eletrônica;eletrônica;

Controle de sistemas de aquecimento;Controle de sistemas de aquecimento; Controle de luminosidade;Controle de luminosidade; Controle de máquinas elétricas;Controle de máquinas elétricas; Fontes de alimentação;Fontes de alimentação; Sistemas de propulsão de veículos;Sistemas de propulsão de veículos;

Page 6: Elopot Grad Aula1

Aplicações da Eletrônica de PotênciaAplicações da Eletrônica de Potência

Sistemas de corrente contínua em alta tensão Sistemas de corrente contínua em alta tensão (high voltage direct-current (high voltage direct-current HVDCHVDC););

Dispositivos/Circui-Dispositivos/Circui-tos Eletrônicostos Eletrônicos

Controle Analógico Controle Analógico e/ou Digitale/ou Digital

Equipamentos de Equipamentos de Potência Potência

Estáticos/RotativosEstáticos/Rotativos

Page 7: Elopot Grad Aula1

1.2 História da Eletrônica de Potência1.2 História da Eletrônica de Potência

Introdução do retificador a arco de mercúrio, Introdução do retificador a arco de mercúrio, em 1900;em 1900;

Retificador de tanque metálico;Retificador de tanque metálico; Retificador em tubo a vácuo de grade Retificador em tubo a vácuo de grade

controlada;controlada; As válvulas Ignitron e Tiratron;As válvulas Ignitron e Tiratron; Foram utilizados seqüencialmente até: 1950;Foram utilizados seqüencialmente até: 1950;

Page 8: Elopot Grad Aula1

1.2 História da Eletrônica de Potência1.2 História da Eletrônica de Potência

A primeira revolução começou em 1948 com a A primeira revolução começou em 1948 com a invenção do transistor de silício, por Bardeen, invenção do transistor de silício, por Bardeen, Brattain e Schockley da Bell Telephone Brattain e Schockley da Bell Telephone Laboratories;Laboratories;

Em 1956 a Invenção do transistor disparável Em 1956 a Invenção do transistor disparável PNPN, definido como tiristor ou retificador PNPN, definido como tiristor ou retificador controlado de silício controlado de silício ( ( SSilicon ilicon CControled ontroled

RRectifier)ectifier), pela Bell Tel. Labs., pela Bell Tel. Labs.

Page 9: Elopot Grad Aula1

1.2 História da Eletrônica de Potência1.2 História da Eletrônica de Potência

A segunda revolução começou em 1958 com o A segunda revolução começou em 1958 com o desenvolvimento comercial do tiristor, pela desenvolvimento comercial do tiristor, pela General Electric Company.General Electric Company.

O desenvolvimento dos novos interruptores e O desenvolvimento dos novos interruptores e da microeletrônica nos possibilita trabalhar em da microeletrônica nos possibilita trabalhar em elevadas potências com rendimentos cada vez elevadas potências com rendimentos cada vez melhores.melhores.

Page 10: Elopot Grad Aula1

1.2 História da Eletrônica de Potência1.2 História da Eletrônica de Potência

Nos próximos 30 anos a eletrônica de potência Nos próximos 30 anos a eletrônica de potência dará forma e condicionará a eletricidade, em dará forma e condicionará a eletricidade, em algum lugar na linha de transmissão, entre sua algum lugar na linha de transmissão, entre sua geração e todos os seus usuários.geração e todos os seus usuários.

Page 11: Elopot Grad Aula1

1.2 História da Eletrônica de Potência1.2 História da Eletrônica de Potência

O grande salto desta ciência ocorreu no final O grande salto desta ciência ocorreu no final dos anos 80 e início dos 90. Existem hoje no dos anos 80 e início dos 90. Existem hoje no mundo centenas de pesquisadores trabalhando;mundo centenas de pesquisadores trabalhando;

Aqui na Aqui na PUCRSPUCRS existem vários pesquisadores existem vários pesquisadores trabalhando nesta promissora área o trabalhando nesta promissora área o Laborató-Laborató-rio de Eletrônica de Potência da PUCRSrio de Eletrônica de Potência da PUCRS o o LEPUCLEPUC congrega um grupo de pesquisadores congrega um grupo de pesquisadores que trabalham nesta área;que trabalham nesta área;

Page 12: Elopot Grad Aula1

1.2 História da Eletrônica de Potência1.2 História da Eletrônica de Potência

Page 13: Elopot Grad Aula1

1.3 Dispositivos Semicondutores de Potência1.3 Dispositivos Semicondutores de Potência

Diodos de Potência;Diodos de Potência; O SCR (primeiro tiristor);O SCR (primeiro tiristor); Transistores de junção bipolar (BJTs);Transistores de junção bipolar (BJTs); MOSFETs de potência;MOSFETs de potência; Transistores Bipolares de porta isolada Transistores Bipolares de porta isolada

(IGBTs);(IGBTs); Transistores de indução estática (SITs);Transistores de indução estática (SITs);

Page 14: Elopot Grad Aula1

Classificação dos Diodos de PotênciaClassificação dos Diodos de Potência

Genéricos, de uso geral, são fornecidos em até Genéricos, de uso geral, são fornecidos em até 3000 V, 3500 A3000 V, 3500 A e tempo de recuperação e tempo de recuperação reversa reversa ttrrrr de de 10 10 ss;;

Alta velocidade ou recuperação rápida, são Alta velocidade ou recuperação rápida, são fornecidos em até fornecidos em até 3000 V, 1000 A3000 V, 1000 A e valores e valores típicos de típicos de ttrrrr de de 0,1 e 5,0 0,1 e 5,0 ss;;

Diodos Schottky (very fast) tDiodos Schottky (very fast) trrrr da ordem de da ordem de

nano-segundos ;nano-segundos ;

Page 15: Elopot Grad Aula1

Características dos Diodos de PotênciaCaracterísticas dos Diodos de Potência

O diodo conduz quando esta polarizado O diodo conduz quando esta polarizado diretamente, isto é, quando a tensão do diretamente, isto é, quando a tensão do Ânodo é superior a (tensão) do Cátodo;Ânodo é superior a (tensão) do Cátodo;

O bloqueio se da quando a corrente que por O bloqueio se da quando a corrente que por ele (diodo) circula se anula;ele (diodo) circula se anula;

A corrente de fuga aumenta com a faixa de A corrente de fuga aumenta com a faixa de tensão;tensão;

Page 16: Elopot Grad Aula1

Tipos de EncapsulamentosTipos de Encapsulamentos

Tipo Tipo ROSCAROSCA ou rosqueável (do inglês ou rosqueável (do inglês stud stud ou stud-mountedou stud-mounted););

Tipo Tipo DISCO DISCO ou encapsulamento ou encapsulamento prensável ou disco de hóquei (do inglês prensável ou disco de hóquei (do inglês disk ou press pak ou hockey puckdisk ou press pak ou hockey puck))

Page 17: Elopot Grad Aula1

Classificação dos tiristores:Classificação dos tiristores:

Tiristor de comutação forçada;Tiristor de comutação forçada; Tiristor comutado pela rede;Tiristor comutado pela rede; Tiristor de desligamento pelo gatilho, Tiristor de desligamento pelo gatilho, GTOGTO;; Tiristor de condução reversa, Tiristor de condução reversa, RCTRCT;; Tiristor de indução estática, Tiristor de indução estática, SITHSITH;;

Page 18: Elopot Grad Aula1

Tiristor de desligamento pelo gatilho, Tiristor de desligamento pelo gatilho, GTOGTO

Page 19: Elopot Grad Aula1

Classificação dos tiristores:Classificação dos tiristores:

Tiristor de desligamento auxiliado pelo Tiristor de desligamento auxiliado pelo gatilho, gatilho, GATTGATT;;

Retificador controlado de silício, controlado Retificador controlado de silício, controlado por luz, por luz, LASCRLASCR;;

Tiristores controlados por MOS, Tiristores controlados por MOS, MCTsMCTs;;

Page 20: Elopot Grad Aula1

Classificação dos tiristores:Classificação dos tiristores:

Os tiristores de comutação natural ou pela Os tiristores de comutação natural ou pela rede podem operar até rede podem operar até 6000 V e 3500 A6000 V e 3500 A;;

Os tiristores de alta velocidade, neste caso Os tiristores de alta velocidade, neste caso apresentam tempos de desligamento da apresentam tempos de desligamento da ordem de ordem de 10 a 20 10 a 20 ss e valores de tensão de e valores de tensão de 1200 V1200 V e corrente de e corrente de 2000 A2000 A;;

Page 21: Elopot Grad Aula1

Classificação dos tiristores:Classificação dos tiristores:

Os tiristores de condução reversa Os tiristores de condução reversa RCT RCT e de e de desligamento auxiliado pelo gatilho desligamento auxiliado pelo gatilho GATTsGATTs são são amplamente utilizados para chaveamen-to em amplamente utilizados para chaveamen-to em alta velocidade, em especial em apli-cações de alta velocidade, em especial em apli-cações de tração. Um tração. Um RCTRCT pode ser conside-rado como pode ser conside-rado como um um SCRSCR com um com um diodo em anti-paralelodiodo em anti-paralelo, , 2500 2500 V, 1000 AV, 1000 A ( (400 A400 A em condu-ção reversa) e em condu-ção reversa) e apresentam tempos de cha-veamento da ordem apresentam tempos de cha-veamento da ordem de de 40 40 ss. .

Page 22: Elopot Grad Aula1

Classificação dos tiristores:Classificação dos tiristores:

Os Os GATTsGATTs são fornecidos em até são fornecidos em até 1200 V e 400 1200 V e 400 AA, com uma velocidade de chaveamento de , com uma velocidade de chaveamento de 8 8 ss;;

Os Os LASCR,LASCR, retificadores controlados de silício retificadores controlados de silício controlados por luz são fornecidos em até controlados por luz são fornecidos em até 6000 6000 V e 1500 AV e 1500 A , com uma velocidade de chavea- , com uma velocidade de chavea-mento de mento de 200 a 400 200 a 400 ss, são apropriados para , são apropriados para sistemas de alta potência sistemas de alta potência HVDCHVDC;;

Page 23: Elopot Grad Aula1

Classificação dos tiristores:Classificação dos tiristores:

Os Os TRIACsTRIACs são amplamente utilizados no são amplamente utilizados no controle de cargas controle de cargas CACA de baixa potência; de baixa potência;

Os Os GTOs GTOs e os tiristores de indução estática e os tiristores de indução estática SITHsSITHs são tiristores são tiristores autodesligáveisautodesligáveis. São . São ligados e desligados pela aplicação de um ligados e desligados pela aplicação de um curto pulso positivo e negativo respectiva-curto pulso positivo e negativo respectiva-mente. Os mente. Os GTOsGTOs são fornecidos em até são fornecidos em até 4000V e 3000 A4000V e 3000 A;;

Page 24: Elopot Grad Aula1

Classificação dos tiristores:Classificação dos tiristores:

Os Os SITHs,SITHs, cujos valores nominais podem ser tão cujos valores nominais podem ser tão altos, como altos, como 1200V e 300 A1200V e 300 A, têm expectativa de , têm expectativa de aplicação em conversores de média potência, aplicação em conversores de média potência, com uma freqüência de várias centenas de qui-com uma freqüência de várias centenas de qui-lohertz e além da faixa de freqüência dos lohertz e além da faixa de freqüência dos GTOsGTOs;;

Os Os MCTsMCTs podem ser ligados por um pequeno podem ser ligados por um pequeno pulso de tensão negativa na porta pulso de tensão negativa na porta MOSMOS e vice- e vice-versa em relação ao seu ânodo, fornecidos em versa em relação ao seu ânodo, fornecidos em até até 1000 V e 100 A1000 V e 100 A, é como um , é como um GTO pero ...GTO pero ...

Page 25: Elopot Grad Aula1

Características dos TransistoresCaracterísticas dos Transistores

Os Os BJTs,BJTs, apresentam três terminais apresentam três terminais cbe cbe sendo normalmente operados como sendo normalmente operados como interruptores na configuração emissor interruptores na configuração emissor comum devido as suas características é comum devido as suas características é normalmente utilizado em conversores que normalmente utilizado em conversores que operam até operam até 1200 V, 400 A e 10 kHz1200 V, 400 A e 10 kHz;;

Os Os MOSFETs,MOSFETs, são utilizados em potências são utilizados em potências relativamente baixas, na faixa de relativamente baixas, na faixa de 1000 V, 50 1000 V, 50 A e dezenas de quilohertzA e dezenas de quilohertz;;

Page 26: Elopot Grad Aula1

Características dos TransistoresCaracterísticas dos Transistores

Os Os IGBTs,IGBTs, são transistores de potência são transistores de potência controlados por tensão. Eles são controlados por tensão. Eles são inerentemente mais rápidos que os inerentemente mais rápidos que os BJTsBJTs, mas não tão rápidos quanto os , mas não tão rápidos quanto os MOSFETsMOSFETs sento fornecidos em até sento fornecidos em até 1200 V, 400 A1200 V, 400 A podendo operar em podendo operar em freqüên-cias de até freqüên-cias de até 20 kHz20 kHz;;

Page 27: Elopot Grad Aula1

Características dos TransistoresCaracterísticas dos Transistores

O Transistor de indução estática O Transistor de indução estática SITsSITs é é similar a um similar a um JFETJFET. Possui baixo ruído, . Possui baixo ruído, baixa distorção e capacidade de potência baixa distorção e capacidade de potência em altas freqüências de áudio. Sento em altas freqüências de áudio. Sento fornecidos em até fornecidos em até 1200 V, 300 A1200 V, 300 A podendo operar em freqüências de até podendo operar em freqüências de até 100 kHz100 kHz; Usados em áudio, ; Usados em áudio, VHF/UHF e VHF/UHF e microondasmicroondas;;

Page 28: Elopot Grad Aula1

Principais Características dos Dispositivos de PotênciaPrincipais Características dos Dispositivos de Potência

Page 29: Elopot Grad Aula1

Principais Aplicações dos Dispositivos de PotênciaPrincipais Aplicações dos Dispositivos de Potência

Page 30: Elopot Grad Aula1

Características e Características e Simbologia dos Simbologia dos Dispositivos de Dispositivos de

PotênciaPotência

Page 31: Elopot Grad Aula1

1.4 Características de Controle dos 1.4 Características de Controle dos Dispositivos de PotênciaDispositivos de Potência

Disparo e desligamento não-controlado Disparo e desligamento não-controlado diodosdiodos;; Disparo controlado e desligamento não-controlado Disparo controlado e desligamento não-controlado

SCR;SCR; Disparo e desligamento controlado Disparo e desligamento controlado BJT, MOSFET, BJT, MOSFET,

GTO, SITH, IGBT, SIT, MCTGTO, SITH, IGBT, SIT, MCT;; Necessidade de sinal contínuo de porta Necessidade de sinal contínuo de porta BJT, BJT,

MOSFET, IGBT, SITMOSFET, IGBT, SIT;; Necessidade de pulso de gatilho Necessidade de pulso de gatilho GTO, SCR, MCTGTO, SCR, MCT;;

Page 32: Elopot Grad Aula1

1.4 Características de Controle dos 1.4 Características de Controle dos Dispositivos de PotênciaDispositivos de Potência

Capacidade de suportar tensão bipolar Capacidade de suportar tensão bipolar SCR, GTOSCR, GTO;; Capacidade de suportar tensão unipolar Capacidade de suportar tensão unipolar BJT, BJT,

MOSFET, IGBT, MCTMOSFET, IGBT, MCT;; Capacidade de corrente bidirecional Capacidade de corrente bidirecional TRIAC, RCTTRIAC, RCT;; Capacidade de corrente unidirecional Capacidade de corrente unidirecional SCR, GTO, SCR, GTO,

BJT, MOSFET, MCT, IGBT, SITH, SIT, diodoBJT, MOSFET, MCT, IGBT, SITH, SIT, diodo;;

Page 33: Elopot Grad Aula1

Características de Características de Controle dos Controle dos

Dispositivos de Dispositivos de PotênciaPotência

Page 34: Elopot Grad Aula1

1.5 Tipos de Circuitos em Eletrônica de Potência1.5 Tipos de Circuitos em Eletrônica de Potência

Retificadores com diodos;Retificadores com diodos; Conversores Conversores CA-CCCA-CC (retificadores controlados); (retificadores controlados); Conversores Conversores CA-CACA-CA (controladores de tensão CA); (controladores de tensão CA); Conversores Conversores CC-CCCC-CC (choppers); (choppers); Conversores Conversores CC-CACC-CA (inversores); (inversores); Chaves estáticas;Chaves estáticas;

Os circuitos de eletrônica de potência podem ser:Os circuitos de eletrônica de potência podem ser:

Page 35: Elopot Grad Aula1

1.5 Tipos de Circuitos em Eletrônica de Potência1.5 Tipos de Circuitos em Eletrônica de Potência

RetificadoresRetificadores Um circuito retificador converte tensão Um circuito retificador converte tensão CACA em uma em uma

tensão tensão CCCC fixa; fixa;

Page 36: Elopot Grad Aula1

1.5 Tipos de Circuitos em Eletrônica de Potência1.5 Tipos de Circuitos em Eletrônica de Potência

O valor médio da tensão pode ser controlado O valor médio da tensão pode ser controlado variando-se o tempo de condução dos tiristores variando-se o tempo de condução dos tiristores ou o atraso do ou o atraso do ângulo de disparo, ângulo de disparo, ..

Conversores CA - CCConversores CA - CC

Page 37: Elopot Grad Aula1

1.5 Tipos de Circuitos em Eletrônica de Potência1.5 Tipos de Circuitos em Eletrônica de Potência

São usados para que se possa obter uma tensão São usados para que se possa obter uma tensão CA variávelCA variável a partir de uma tensão a partir de uma tensão CA fixaCA fixa. . Através do controle do Através do controle do ângulo de disparo, ângulo de disparo, ;;

Conversores CA - CAConversores CA - CA

Page 38: Elopot Grad Aula1

1.5 Tipos de Circuitos em Eletrônica de Potência1.5 Tipos de Circuitos em Eletrônica de Potência

Também conhecido como Também conhecido como chopperchopper ou regulador ou regulador chaveado. A tensão média de saída é controlada chaveado. A tensão média de saída é controlada pela variação do tempo de condução do transistor, pela variação do tempo de condução do transistor, ttONON. Se . Se TT é o período de operação do conversor, é o período de operação do conversor,

então então ttONON=DT=DT. Onde D é chamado ciclo de . Onde D é chamado ciclo de

trabalho do conversor;trabalho do conversor;

Conversores CC - CCConversores CC - CC

Page 39: Elopot Grad Aula1

1.5 Tipos de Circuitos em Eletrônica de Potência1.5 Tipos de Circuitos em Eletrônica de Potência

Conversores CC - CCConversores CC - CC

Page 40: Elopot Grad Aula1

1.5 Tipos de Circuitos em Eletrônica de Potência1.5 Tipos de Circuitos em Eletrônica de Potência

Também conhecido como inversor;Também conhecido como inversor;

Conversores CC - CAConversores CC - CA

Page 41: Elopot Grad Aula1

1.5 Tipos de Circuitos em Eletrônica de Potência1.5 Tipos de Circuitos em Eletrônica de Potência

Como os dispositivos de potência podem ser Como os dispositivos de potência podem ser operados como operados como chaves estáticas, relês, contatoreschaves estáticas, relês, contatores ou até circuitos de proteção como ou até circuitos de proteção como disjuntores disjuntores eletrônicoseletrônicos, a alimentação para essas chaves pode , a alimentação para essas chaves pode ser tanto ser tanto CACA quanto quanto CCCC e as chaves são chamadas e as chaves são chamadas chaves estáticas CA ou chaves CCchaves estáticas CA ou chaves CC;;

Chaves EstáticasChaves Estáticas

Page 42: Elopot Grad Aula1

1.6 Projeto de Equipamentos 1.6 Projeto de Equipamentos de Eletrônica de Potênciade Eletrônica de Potência

Projeto dos circuitos de potência;Projeto dos circuitos de potência; Proteção dos dispositivos de potência;Proteção dos dispositivos de potência; Determinação da estratégia de controle;Determinação da estratégia de controle; Projetos dos circuitos lógico e de controle;Projetos dos circuitos lógico e de controle;

Pode ser dividido em quatro partes:Pode ser dividido em quatro partes:

Page 43: Elopot Grad Aula1

1.6 Projeto de Equipamentos 1.6 Projeto de Equipamentos de Eletrônica de Potênciade Eletrônica de Potência

Na análise e projeto os dispositivos de potência são Na análise e projeto os dispositivos de potência são considerados considerados ideaisideais, , os efeitos parasitasos efeitos parasitas dos diversos dos diversos elementos, tais como: indutância de dispersão, elementos, tais como: indutância de dispersão, capacitâncias parasitas, resistências de condução dos capacitâncias parasitas, resistências de condução dos interruptores de potência e os respectivos tempos de interruptores de potência e os respectivos tempos de comutação comutação são desprezadossão desprezados;;

Na construção do circuito real todos estas caracterís-Na construção do circuito real todos estas caracterís-ticas devem ser levadas em conta;ticas devem ser levadas em conta;

Page 44: Elopot Grad Aula1

1.7 Efeitos Periféricos1.7 Efeitos Periféricos

Os conversores introduzem correntes e tensões Os conversores introduzem correntes e tensões harmô-harmô-nicasnicas no sistema de alimentação e na sua saída. Isso no sistema de alimentação e na sua saída. Isso pode causar problemas de distorção da tensão de saída, pode causar problemas de distorção da tensão de saída, geração de geração de harmônicosharmônicos no sistema de alimentação no sistema de alimentação ((rederede) e ) e interferências eletromagnéticas interferências eletromagnéticas em sistemas de em sistemas de comunicaçãocomunicação, , PCPC, , instrumentaçãoinstrumentação, , TVTV, , sinalização..sinalização..

Estes problemas podem ser Estes problemas podem ser minimizadosminimizados através da através da utilização de utilização de filtrosfiltros, , blindagensblindagens e do projeto adequado e do projeto adequado de todo o circuito de potência, de todo o circuito de potência, topologiatopologia, , placa de CIplaca de CI, , controlecontrole......

Page 45: Elopot Grad Aula1

1.7 Efeitos Periféricos1.7 Efeitos Periféricos

Filtro de Filtro de EntradaEntrada

Conversor Conversor de Potênciade Potência

Filtro de Filtro de SaídaSaída

Gerador de Sinal de Controle Gerador de Sinal de Controle de Chaveamentode Chaveamento

Fonte deFonte deAlimentaçãoAlimentação SaídaSaída

Page 46: Elopot Grad Aula1

1.8 Módulos de Potência1.8 Módulos de Potência

Oferecidos com Oferecidos com dois, quatro ou seisdois, quatro ou seis dispositivos; dispositivos; Os módulos oferecem as vantagens de Os módulos oferecem as vantagens de perdasperdas mais mais

baixasbaixas no estado de condução, características de no estado de condução, características de chaveamento de chaveamento de altas tensões e correntes, e velocida-altas tensões e correntes, e velocida-des maioresdes maiores que as dos dispositivos convencionais; que as dos dispositivos convencionais;

Alguns módulos ainda Alguns módulos ainda incluem proteçãoincluem proteção contra contra transientes e ao circuito de excitação da porta ou transientes e ao circuito de excitação da porta ou gatilho;gatilho;

Page 47: Elopot Grad Aula1

1.9 Módulos Inteligentes - 1.9 Módulos Inteligentes - Smart PowerSmart Power

São o São o estado da arteestado da arte em eletrônica de em eletrônica de potência, integrando o módulo de potência, integrando o módulo de potência e o circuito periférico;potência e o circuito periférico;

O circuito periférico consiste de uma O circuito periférico consiste de uma isolaçãoisolação entrada-saída e entrada-saída e interfaceinterface do sinal com o sistema de do sinal com o sistema de alta tensão, um alta tensão, um circuito de excitaçãocircuito de excitação, um (circuito) , um (circuito) de de diagnóstico e proteçãodiagnóstico e proteção;;

Os usuários necessitam Os usuários necessitam apenas conectar as fontesapenas conectar as fontes de alimentação;de alimentação;

Page 48: Elopot Grad Aula1

1.10 Periódicos1.10 Periódicos

Existem vários periódicos (revistas) disponíveis na Existem vários periódicos (revistas) disponíveis na Biblioteca Central da Biblioteca Central da PUCRSPUCRS;;

IEEE Transactions on Industrial Electronics;IEEE Transactions on Industrial Electronics; IEEE Transactions on Industry Applications;IEEE Transactions on Industry Applications; IEEE Transactions on Power Electronics;IEEE Transactions on Power Electronics; No LEPUC também estão disponíveis vários Anais de No LEPUC também estão disponíveis vários Anais de

Conferências da área;Conferências da área;

Page 49: Elopot Grad Aula1

ResumoResumo

À medida que a tecnologia para dispositivos À medida que a tecnologia para dispositivos semicondutores de potência e circuitos integrados se semicondutores de potência e circuitos integrados se desenvolve, o potencial para aplicações da eletrônica desenvolve, o potencial para aplicações da eletrônica de potência torna-se mais amplo.de potência torna-se mais amplo.

Existem muitos dispositivos semicondutores de Existem muitos dispositivos semicondutores de potência que são fornecidos comercialmente; potência que são fornecidos comercialmente; entretanto, o desenvolvimento neste sentido é entretanto, o desenvolvimento neste sentido é contínuo. contínuo.

Page 50: Elopot Grad Aula1

ResumoResumo

Os conversores de energia podem ser classificados Os conversores de energia podem ser classificados como: como: retificadores, retificadores, conversores CA-CCconversores CA-CC, conversores , conversores CA-CA, CA-CA, conversores CC-CCconversores CC-CC, conversores CC-CA e , conversores CC-CA e chaves estáticaschaves estáticas;;

O projeto de circuitos de eletrônica de potência requer O projeto de circuitos de eletrônica de potência requer o desenvolvimento dos circuitos de potência e controle;o desenvolvimento dos circuitos de potência e controle;

As tensões e correntes As tensões e correntes harmônicasharmônicas geradas pelos geradas pelos conversores de energia são conversores de energia são reduzidosreduzidos com uma escolha com uma escolha adequada da estratégia de adequada da estratégia de controlecontrole;;

Page 51: Elopot Grad Aula1

Estudo DirigidoEstudo Dirigido

Em grupos vamos agora responder as Em grupos vamos agora responder as questões de revisão propostas;questões de revisão propostas;

Boa Sorte!Boa Sorte!