Série de exercícios

Segunda Série de Exercícios
Eletrônica de Potência
1 – O chopper abaixo tem uma carga de 10Ω e uma tensão de entrada é VS = 220V.
Quando a chave do chopper permanece ligada, sua queda de tensão é de 2V e a
freqüência de operação é de 1KHz. Se o ciclo de trabalho for de 50%, determine:
a) A tensão média de saída.
b) A tensão eficaz de saída.
c) A eficiência do chopper.
2 – O que é um chopper ou conversor CC?
3 – Qual é o princípio de operação de um chopper abaixador?
4 – Qual é o princípio de operação de um chopper elevador?
5 – O que é controle de modulação por largura de pulsos de um chopper?
6 – O que é controle por modulação em frequência de um chopper?
7 – Um chopper está elimentando uma carga RL, como abaixo, com VS = 220V, R =
10Ω, L = 15,5 mH, f = 5kHz. Calcular:
a) A corrente mínima de carga.
b) A corrente máxima de carga.
c) A ondulação máxima de pico a pico na corrente da carga.
d) A corrente média da carga.
8 – Um retificador trifásico de meia-onda é operado a partir de uma alimentação
trifásica de 220V, 60 Hz, conectada em estrela, e tem resistência de carga R = 10Ω. Se a
tensão média de saída for 25% da máxima possível, calcular:
a) o ângulo de disparo.
b) as correntes média de saída.
c)a tensão média na carga.
9 - Seja o retificador a tiristor:
Segunda Série de Exercícios
Eletrônica de Potência
T1
T2
T3
v1
v2
R
v3
T4
Onde:
T5
T6
v1( .t )  2.Vo.sen( .t ); _ v 2( .t )  2.Vo.sen(.t  120);
v3( .t )  2.Vo.sen( .t  120); _ R  10.
a) Desenhe a forma de onda da tensão de saída do retificador para α = 45° e α =
90°;
b) Determine o valor da tensão média para os mesmos ângulos de disparo
(VLmed=364,02V e VLmed=69,175V).
10 - Seja o retificador a tiristor:
T1
T2
T3
v1
v2
Io
v3
T4
Onde:
T5
T6
v1( .t )  2.220.sen( .t ); _ v 2( .t )  2.220.sen( .t  120);
v3( .t )  2.220.sen( .t  120); _ Io  30 A.
a) Desenhe as formas de onda da tensão na carga para: α = 30°, α = 90° e α = 105°;
b) Determine as correntes média e eficaz nos tiristores para α = 75° (ITmed=10A e
ITef=17,32A);
c) Determine a potência entregue a carga para α = 75° (P=4kW).
11 - Seja o retificador trifásico:
Segunda Série de Exercícios
Eletrônica de Potência
v1
T1
v2
T2
v3
T3
R
Onde: v( .t )  2.220.sen(2. .60.t ); _ R  5; _   90.
a) Determine a tensão média e eficaz na carga (deduza as equações)
(VLmed=74,25V e VLef=119,166V);
b) Determine a potência fornecida a carga (P=2,84kW);
c) Determine a corrente média e eficaz nos tiristores (deduza as equações)
(ITmed=4,95A e ITef=13,76A);
d) Determine a resistência térmica do dissipador, considerando que todos os
dissipadores serão fixados no mesmo dissipador. (VTO = 0,85V; rT = 11mΩ; Ta
= 40°C, Tj = 150°C; Rthjc = 0,7°C/W; Rthcd =1°C/W) (Rthda=5,263°C/W).
12 – Para um retificador de seis pulsos em ponte com carga resistiva, plote as formas de
onda para a tensão de saída e a corrente de saída, se o ângulo de disparo for de:
a) 0º
b)60º
c)90º
d) 120º
13 – Um circuito chopper Buck opera com freqüência de 1kHz. A fonte de tensão é de
110V e a tensão na carga de 75V. Calcule Ton e Toff.