Exercícios

Cap. 2 - Retificadores a Diodo
CAP.
1
2 - EXERCÍCIOS PROPOSTOS
1 - Considere a seguinte estrutura:
50mH
380V
50A
2Ω
200V
Considere os seguintes parâmetros dos diodos : V(TO) = 0,85V; rT = 11mΩ; Rjc = 2oC/W; Rcd = 1oC/W.
Considerando o transformador ideal, calcular:
(a) A potência perdida em cada diodo;
(b) A resistência térmica dos dissipadores, tomando Tj = 150oC e Ta = 40oC;
(c) As tensões e correntes do transformador
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2 - Seja a seguinte estrutura:
D
v(ωt ) = 2 ⋅ 220 sen (ωt )
v(ωt )
R
T j = 150 o C
Ta = 50 o C
R ja = 7,7 o C / W
Determinar o menor valor de R que mantém a temperatura de junção inferior a 150oC.
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3 - Seja a seguinte estrutura:
D
+
L
v (ω t )
vL
E
-
v (ω t ) = 2 ⋅ 110 sen (ω t )
f = 60 Hz
L = 50 mH
E = 70 V
(a) Descrever o funcionamento e apresentar as formas de onda;
(b) Determinar o valor da tensão média na carga;
(c) Determinar a corrente média na carga e a potência média entregue à fonte E;
(d) Calcular as correntes média e eficaz no diodo.
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4- Seja o seguinte circuito:
D
v (ω t )
R
v (ω t ) = 2 ⋅ 220 sen (ω t )
f = 60 Hz
R = 10 Ω
Calcular:
(a) a tensão média na carga;
(b) a corrente média na carga;
(c) a corrente eficaz na carga;
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2
(d) a tensão de pico inversa do diodo;
(e) a potência dissipada no resistor R;
(f) obter a série de Fourier da tensão e da corrente de carga;
(g) encontrar o valor da corrente de pico no diodo.
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5 - Considere a seguinte equação diferencial:
2 Vo sen (ωt ) = L
d i(ωt )
+ R i(ωt )
dt
Obter a expressão da corrente i(ωt). Esta questão diz respeito ao retificador monofásico de meia onda com carga RL.
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6 - Seja o seguinte circuito:
D
v (ω t ) = 2 ⋅ 220 sen ( ω t )
R = 10 Ω
L
v (ω t )
L = 50 mH
f = 60 Hz
R
Calcular:
(a) a tensão média na carga;
(b) a corrente média na carga;
(c) o ângulo φ;
(d) o ângulo β;
(e) a corrente eficaz na carga;
(f) a potência dissipada no resistor R;
Comparar os resultados deste exercício com aqueles obtidos no exercício 4.
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7 - Seja a seguinte estrutura:
v1( ω t)
v2( ω t)
v3( ω t)
D1
D2
R
D3
v1
E
0
π
2
π
2π
ωt
-E
v2
ωt
2π
3
v3
ωt
4π
3
Determinar:
(a) a forma da tensão de carga;
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3
(b) a forma da corrente de carga;
(c) o valor médio da tensão de carga;
(d) o valor médio da corrente de carga;
(e) o valor eficaz da corrente de carga;
(f) a potência média consumida pela carga;
(g) a corrente média em um diodo;
(h) a corrente eficaz em um diodo;
(i) a forma da tensão sobre o diodo D1;
(j) o valor máximo da tensão em um diodo;
(k) Seja:
E = 200V
R = 5Ω
Tj = 120 o C
Ta = 50 o C
V(TO ) = 0,8V
rT = 10mΩ
Qual deve ser a resistência térmica entre a junção de um diodo e o ambiente ?
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8 - Seja a seguinte estrutura, onde
i(ωt ) = 2 I sen (ωt ) .
i(ωt )
D
R
(a) Funciona como retificador ?
(b) Determinar as etapas de funcionamento.
(c) Determinar as formas de onda das correntes e das tensões envolvidas.
(d) Determinar a expressão da potência dissipada no resistor R.
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9 - Seja a seguinte estrutura, onde
i(ωt ) = 2 I sen (ωt )
i(ωt )
Fazer o mesmo estudo proposto para o exercício número oito.
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C
R