Série de exercícios de Eletrônica de Potência

Centro Universitário de Itajubá – UNIVERSITAS
Série de exercícios – Eletrônica de Potência
Série de exercícios de Eletrônica de Potência
1 – De acordo com o circuito abaixo e com a forma de onda do sinal de entrada:
a) Descrever o funcionamento do circuito e desenhar as formas de ondas de
vR, iR.
b) Determinar a função da tensão média na carga em função de α.
2- Um retificador monofásico de onda completa, controlado, é alimentado
com 120Vca. Determine o valor médio da tensão na carga para os seguintes
ângulos de disparo : 0, 45 e 90 graus. (resp. 108,03V; 92,2V;54,01V)
3 - Um retificador monofásico de meia onda não controlado alimenta uma carga
resistiva de valor 10Ω a partir de uma fonte CA de valor v(t)= 2sen(wt) . Para esta
estrutura determine:
a- A relação entre potência de saída e potência instalada (rendimento da
estrutura)(η = 0,405 ou 40,5%)
b- O Fator de forma.(FF = 1,57)
c- A tensão reversa no diodo(Vrwm = 2V)
4 - Um retificador controlado monofásico em ponte é alimentado por uma fonte de
120V, 60Hz. A corrente de carga pode ser considerada sem ripple.
Para α=π/3, calcule a tensão média na carga. (81,02V)
5 - Qual a vantagem em se utilizar um retificador controlado?
6 – O que é um retificador controlado?
7 – O que é o controle do ângulo de disparo dos retificadores controlados?
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8 – Um retificador monofásico, controlado de meia-onda é operado a partir de
uma rede de alimentação de 120V, 60 Hz e a carga resistiva é R = 20Ω. Se a
tensão média de saída for 25% da máxima tensão média possível, calcular:
a) O ângulo de disparo; (120°)
b) As correntes eficaz e média de saída;(1,86A; 0,68A)
9 - O que é um MOSFET?
10 – Qual a diferença entre um MOSFET tipo enriquecimento e depleção?
11 – O que é tensão de pinch-off dos MOSFETs?
13 – Um retificador monofásico controlado em ponte tem uma carga puramente
resistiva R = 15 Ω, a tensão máxima da rede é Vm = 170V e a sua freqüência e
f = 60 Hz. Determinar a tensão média de saída do retificador. (108,23V)
14 – Em um retificador monofásico não controlado de onda completa em ponte,
VS = 150V e a resistência de carga R = 10 Ω . Determine:
a) A tensão média na carga; (135,05V)
b) A corrente média na carga; (13,5A)
c) A corrente RMS na carga; (15A)
d) A corrente média no diodo; (6,75A)
e) A potência média de saída; (1,823KW)
f) O valor nominal da PIV para o diodo. (212,13V)
15 – Um retificador monofásico, controlado de meia onda, alimentado por uma
fonte de 120V, é usado para controlar a potência de uma carga de 15 Ω. Se o
ângulo de disparo for de 75º, determine a potência eficaz fornecida à carga.
(77,13W)
16 – 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. (109V)
b) A tensão eficaz de saída. (154,15V)
17 – O que é um chopper ou conversor CC?
18 – Qual é o princípio de operação de um chopper abaixador?
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19 – Qual é o princípio de operação de um chopper elevador?
20 – O que é controle de modulação por largura de pulsos de um chopper?
21 – O que é controle por modulação em frequência de um chopper?
22 – Um chopper está alimentando uma carga RL, como abaixo, com VS = 220V,
R = 10Ω, L = 15,5 mH, f = 5kHz, d = 50%. Calcular:
a) A corrente mínima de carga. (10,68 A)
b) A corrente máxima de carga. (11,39 A)
c) A ondulação máxima de pico a pico na corrente da carga. (0,71 A)
d) A corrente média da carga. (22 A)
23 – Um retificador trifásico de meia-onda é operado a partir de uma alimentação
trifásica de 220V, 60 Hz 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.
24 - Seja o retificador a tiristor:
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.
Determine o valor da tensão média para os seguintes ângulos de disparos: 50° e
90°.
25 - Seja o retificador trifásico:
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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 (VLmed=74,25V e
VLef=119,166V);
b) Determine a potência fornecida a carga (P=2,84kW);
c) Determine a corrente média e eficaz na carga (ITmed=4,95A e ITef=13,76A);
26 – Para um retificador de três pulsos 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
28 – 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 . (0,68ms; 0,32ms)
29 – O que vem a ser um inversor?