Conversores CCCC Isolados e Dispositivos Semicondutores de Potência - Lista de Exercícios

QUESTÃO 1 Os conversores CCCC isolados formam uma importante classe de conversores utilizada na Engenharia Elétrica Os conversores isolados são projetados para proporcionar isolamento galvânico entre a entrada e a saída garantindo que não haja conexão direta entre os dois circuitos Isso é especialmente útil em aplicações onde é necessária a proteção contra surtos de tensão interferências e para garantir a segurança dos usuários Além disso os conversores isolados permitem a operação em diferentes níveis de tensão entre entrada e saída possibilitando a transformação de tensão e a interface entre sistemas com níveis de tensão incompatíveis Elaborado pelo professor 2023 Com base no exposto acima analise as afirmações abaixo I Os conversores CCCC isolados possuem eficiência de conversão muito baixa em comparação com outros tipos de conversores II Os conversores CCCC isolados são amplamente utilizados em aplicações de geração de energia solar onde são empregados para elevar a tensão de saída dos painéis solares para a rede elétrica III A principal desvantagem dos conversores CCCC isolados é a dificuldade de controle e regulação da tensão de saída IV A isolação galvânica nos conversores CCCC isolados é alcançada através do uso de capacitores de alta tensão V Os conversores CCCC isolados são adequados apenas para aplicações de baixa potência e tensão É correto o que se afirma em Alternativas O I e V apenas O II e IV apenas O I II e III apenas O I III e V apenas O II III e IV apenas QUESTÃO 2 Os dispositivos semicondutores de potência desempenham um papel fundamental no controle e conversão eficiente da energia elétrica Esses dispositivos como os diodos tiristores transistores de potência permitem o controle da corrente e tensão em circuitos de alta potência Elaborado pelo professor 2023 Com base no exposto acima avalie as afirmações a seguir como V para verdadeiras e F para falsas I O IGBT Insulated Gate Bipolar Transistor é um dispositivo semicondutor de potência que combina a alta capacidade de bloqueio de tensão do MOSFET com a baixa resistência de condução do transistor bipolar II O diodo de potência é um dispositivo semicondutor utilizado para bloquear a corrente em um sentido e permitir a passagem de corrente em um sentido oposto III O SCR SiliconControlled Rectifier é um dispositivo semicondutor unidirecional que é amplamente utilizado em circuitos de controle de potência como retificadores controlados de onda completa IV O MOSFET de potência é um dispositivo semicondutor bipolar que permite a passagem de corrente em ambos os sentidos sendo utilizado principalmente em aplicações de alta frequência V O GTO Gate TurnOff Thyristor é um dispositivo semicondutor de potência unidirecional que possui a capacidade de controlar a quantidade de corrente que o percorre a partir de uma corrente proporcional injetada no terminal de gate Alternativas O V V V F F O F F V V F O V F V F V O V F F V F O V V F F V QUESTÃO 3 Em um retificador trifásico sem filtro com carga puramente resistiva composto por seis diodos alimentado por uma fonte de tensão trifásica simétrica um estudante observou que ao realizar a medição da corrente de saída obteve um valor médio diferente do esperado Ao investigar o circuito ele conectou o osciloscópio diretamente na carga e rapidamente identificou que 1 dos diodos estava queimado Elaborado pelo professor 2023 Analisando o exposto acima e com base nos seus estudos analise as alternativas abaixo e indique qual evidência que o estudante provavelmente usou para concluir seu raciocínio Alternativas O A corrente na carga estava 16 da corrente média ideal O A corrente na carga estava 13 da corrente média ideal O O sinal da tensão de saída apresentou 4 pulsos ao invés de 6 O O sinal da tensão de saída apresentou 5 pulsos ao invés de 6 O O sinal da tensão de saída apresentou 2 pulsos ao invés de 3 Na quarta aula ao vivo discutimos sobre conversores CCCC que são dispositivos de Eletrônica de Potência responsáveis pela conversão de corrente contínua CC para outra corrente contínua possibilitando a variação da tensão e corrente em sistemas de energia elétrica Os conversores CCCC são amplamente empregados em diversas aplicações como fontes de alimentação reguladas e sistemas de geração de energia renovável devido à sua capacidade de controlar e otimizar o fornecimento de energia elétrica de acordo com as exigências específicas de cada aplicação O entendimento desses conversores é essencial para o desenvolvimento de sistemas de energia mais eficientes e sustentáveis Elaborado pelo professor 2023 Com base no exposto acima analise as afirmações abaixo I Topologia Elevadora O conversor CCCC Boost é uma topologia elevadora capaz de aumentar a tensão de saída em relação à tensão de entrada em contraste aos conversores CCCC Buck II Chave Controlada em Série O conversor CCCC Boost possui uma chave controlada geralmente um transistor ou MOSFET colocada em série com a fonte de energia Essa configuração permite controlar o fluxo de corrente e elevar a tensão na carga III Dificuldade de implementação de circuito de controle devido ao referência da chave ser diferente do referencial da fonte de entrada IV A Saída do conversor Boost pode ser modelada como fonte de tensão O conversor Boost permite controlar a tensão de saída através do ciclo de trabalho da chave controlada e a presença do Capacitor de saída faz com que a tensão na carga seja abastecida mesmo quando a chave está desligada V O conversor CCCC Boost é comumente usado em aplicações onde a tensão de entrada é menor que a tensão de saída necessária como em sistemas de alimentação de energia solar e de baterias onde é necessário elevar a tensão para a carga É correto o que se afirma em Alternativas I II e III apenas I II e IV apenas II IV e V apenas I IV e V apenas III IV e V apenas QUESTÃO 5 Dentro do curso de Engenharia Elétrica os retificadores monofásicos desempenham um papel crucial no estudo e compreensão dos sistemas de eletrônica de potência Esses dispositivos são fundamentais para a conversão de corrente alternada em corrente contínua sendo amplamente aplicados em diversas áreas como fontes de alimentação eletrônica industrial e sistemas de energia renovável Elaborado pelo professor 2023 Com relação ao exposto acima analise as alternativas abaixo e assinale a correta Alternativas A utilização de um transformador é comum em retificadores monofásicos de meiaonda a fim de reduzir a corrente de saída Um retificador monofásico de meiaonda apresenta um fator de forma maior do que um retificador monofásico de onda completa A frequência da onda de saída de um retificador monofásico de onda completa é o dobro da frequência da fonte de alimentação de entrada Sem a utilização de um transformador é possível construir qualquer circuitos retificadores pois este dispositivo atua apenas na redução dos níveis de tensão alternada A utilização de um capacitor de filtro em um retificador monofásico de onda completa é estritamente necessária pois o diodo retificador não é capaz de proporcionar uma saída de corrente contínua I Falso Conversores CCCC isolados podem ser tão ou mais eficientes que outros tipos de conversores II Verdadeiro III Falso IV Verdadeiro V Falso Inclusive estão sendo estudados em uma disciplina de eletrônica de potência Alternativa b I Verdadeira II Verdadeira III Verdadeira IV Falsa O Mosfet não é um componente bipolar O transitor bipolar é outro e possui outras características V Falsa O SCR não funciona a base de ganho A ideia é permitir a passagem de corrente entre os seus terminais quando o Gate é acionado No caso do GTO o SCR é desacionado quando uma tensão negativa é aplicada no Gate Alternativa a Questão ambígua Não diz se o diodo estava queimando em curto ou em aberto Admitindo que está se referindo a um diodo em aberto Não há condução de corrente Se cada diodo contribui com 16 da corrente média total a falta de um diodo gerará um deficit de 16 da corrente média O sinal da tensão que era composto por 6 pulsos terá apenar 5 pulsos Alternativa d Questão 04 I Verdadeira II Falsa O controle é o da tensão não da corrente III Falsa A conversão CCCC serve para adaptar o circuito as diversas necessidades IV Verdadeira V Verdadeira Alternativa d a Falsa Alguns circuitos utilizam transformadores para reduzir a tensão e aumentar a corrente b Falsa Quanto mais a onda for retificada maior o fator de forma c Verdadeira d Falsa Existe retificadores que utilizam as propriedade dos transformadores e Falsa Os capacitores servem para reduzir o ripple Porém nem eles eliminam completamente o ripple Alternativa c