Primeira Prova de Eletrônica Industrial - Engenharia Elétrica

1 Centro Universitário Central Paulista Primeira Prova de Eletrônica Industrial Engenharia Elétrica Prof Mário L Botêga Jr 1 30 Considere um diodo Schottky D1 com as seguintes características Tensão reversa máx VBR 120 V Queda de tensão direta Vdon a 25C 065 V Corrente direta máx IdRMS 15 A Corrente de fuga máx Is 35 mA Corrente de recuperação reversa Irr 50 A Tempo de recuperação reversa trr 10 ns Resistência dinâmica rd 10 mΩ Resistência térmica entre junção e encapsulamento Rtjc 23CW Temperatura de junção máx Tjmax 175C Considere a conexão da Figura 1 a qual é acionada por uma fonte pulsante especificada na Figura 2 A carga R1 é de 995 Ω Responda Figura 1 Figura 2 a 10 Calcule as correntes de pico máxima média e RMS no diodo D1 quando o circuito opera com temperatura de junção de 100C Faça a correção da queda de tensão no diodo de acordo com a expressão a seguir t µs V1 V 100 0 70 100 2 25 2 25 C T C mV C V T V d on d on Compare o IdRMS fornecido pelo fabricante com o IdRMS calculado Este diodo pode ser utilizado nesta aplicação b 10 Calcule a potência total dissipada no diodo para a condição da questão 1a c 10 Calcule a temperatura ambiente máxima que este circuito pode operar para manter a temperatura de junção em 100C Sabese que a resistência térmica da interface entre encapsulamento e o dissipador é Rtcd05CW e resistência térmica do dissipador é Rtda7CW 2 10 Considere um SCR com as seguintes características ITRMSmax50 A e VTO1127 V Este SCR aciona uma resistência de 155 utilizada em um forno elétrico conectado em uma rede elétrica cuja tensão é 220 V 60 Hz Variandose o ângulo de disparo do SCR variase a tensão e a corrente sobre a carga consequentemente variase a potência dissipada e por conseguinte a temperatura do forno Sabese ainda que este forno possui um botão seletor que permite o ajuste da temperatura por meio da variação do ângulo de disparo o qual pode ser ajustado na faixa de 5 a 170 Determine a 05 A corrente de pico na resistência b 05 A maior corrente média que pode ser drenada da rede elétrica por este forno 3 20 Um MOSFET canal n tipo depleção é utilizado em um circuito chaveado e está sujeito às seguintes condições VDS140 V VGS02 V fsw50 kHz e ton5 s Este MOSFET possui as seguintes características especificadas pelo fabricante IDSS10 A Vp10 V RDSon01 tr100 ns tf150 ns e para o diodo intrínseco VFd15 V Rd20 m Irr50 A e trr01 s Determine a 10 Calcule a corrente de dreno ID utilizando a equação de Shockley b 10 Em função das condições de operação do MOSFET determine seu ciclo de trabalho e a seguir calcule as correntes média e RMS Sabese que D RMS D D media D I I I I Sendo ID a corrente de dreno 3 4 40 Um IGBT controla a potência em uma carga resistiva operando no corte e na saturação conforme a Figura 3 Seu terminal de porta gate é comandado por uma fonte pulsada Vgg com amplitude de 18 V frequência de 5 kHz e ciclo de trabalho de 30 As características do IGBT fornecidas pelo fabricante são ICmax20 A VCEsat20 V VGEmax15 V Responda Figura 3 a 20 Calcule valor da corrente de coletor IC Desenhe a forma de onda desta corrente indicando a amplitude o período e a duração de ton O valor máximo desta corrente atende às especificações do fabricante b 20 Analisando o circuito do gate determine a tensão gateemissor VGE Desenhe a forma de onda desta tensão indicando a amplitude o período e a duração de ton O valor máximo desta tensão atende às especificações do fabricante