CAPÍTULO - 1 ESTUDO DOS COMPONENTES EMPREGADOS EM ELETRÔNICA DE POTÊNCIA (DIODOS E TIRISTORES) O DIODO Diodo Ideal

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1 ap. 1 sudo dos omponenes mpregados em erônca de Poênca 1 PÍTUO 1 STUO OS OMPONNTS MPRGOS M TRÔN POTÊN (OOS TRSTORS) 1.1 O OO odo dea v g. 1.1 Represenação do dodo dea. aracerísca esáca (ensão correne) v < 0 v > 0 Ressênca Ressênca nfna Nua v g. 1. aracerísca esáca do dodo dea. Poarzado dreamene Não apresena perda de energa. Poarzado nversamene É capaz de boquear uma ensão nfna. (araceríscas de um nerrupor dea) odo Rea 1 rt V RRM R V (TO) v erônca ndusraerônca de Poênca g. 1.3 aracerísca esáca de um dodo rea.

2 ap. 1 sudo dos omponenes mpregados em erônca de Poênca rcuo quvaene (erônca de Poênca Médas reqüêncas/100khz) v V (TO) v r T g. 1.4 rcuo equvaene de um dodo. Boqueo reverso mado (V RRM ) Tensões superores são desruvas (enra em condução, manendo a ensão eevada e gerando grande quandade de caor na junção) Poarzado reversamene rcuação pequena correne reversa ( R ) ados usravos: odo : SKN0/08 V RRM = 800V; V (TO) = 0,85V; R = 0,15m; r T = 11mΩ; orrene méda 0 (para T cápsua = 15 o ) Perdas em ondução P = V r ( TO) med T ef (1.1) Onde: med = Vaor médo da correne; ef = Vaor efcaz da correne. (xpressão (1.1) é genérca, para quaquer forma de onda) araceríscas nâmcas dos odos (onsderase rea) S S g. 1.5 rcuo para o esudo da comuação de um dodo. ncamene S boqueado. Maha crcua em roda vre; represena a nduânca parasa; S é fechado orrene ransferda de para S (Processo comuação) (Nesa comuação o dodo se boquea) erônca ndusraerônca de Poênca

3 ap. 1 sudo dos omponenes mpregados em erônca de Poênca 3 Seqüênca da comuação (Boqueo gs. 1.6 e 1.7) Q rr S S =apacânca de recuperação dodo Q rr =arga armazenada em durane condução g. 1.6 sudo da comuação do dodo. dmese que é consane (durane comuação). ssm: S = (1.) S fechado orrene. Veocdade decrescmeno depende de e (q. 1.3). d d = (1.3) om nua Ocorre a descarga de ornase negava, aé que Q rr seja oda evacuada (g. 1.7). RM v RM RM S g. 1.7 sudo da comuação do dodo. Q rr nua odo boqueado. provoca sobreensão em durane boqueo Snubber R em paraeo. ormas de onda durane boqueo (g. 1.8) d = d rr r r RM V 0 1 Q rr 3 V pco RM=orrene reversa máxma g. 1.8 Tensão e correne em um dodo durane o boqueo. erônca ndusraerônca de Poênca

4 ap. 1 sudo dos omponenes mpregados em erônca de Poênca 4 rr =Tempo de Recuperação Reversa (q. 1.4) e RM =orrene Reversa Máxma (q. 1.5) rr Qrr 3 d d (1.4) RM Q d rr 4 3 d (1.5) Q rr dado fabrcane; d d esabeecdo projesa (depende crcuo). Quano menor Q rr, mas rápdo será o dodo. Quano à veocdade de recuperação: Rápdos, Urarápdos e enos. x: (aé 50 e 500V) odos rápdos rr menores que 00ns odos urarápdos rr menores que 70ns odos enos rr superores a 1µs. mação de RM (rcuo g. 1.9 e ormas de onda g. 1.10) r S g. 1.9 rcuo com mação da correne de pco reversa. d d rr RM g orrene do dodo para a fgura 1.9. Para ese caso, emse que: RM rr r Qrr RM 063, ( d d) RM (1.6) (1.7) erônca ndusraerônca de Poênca

5 ap. 1 sudo dos omponenes mpregados em erônca de Poênca 5 enômenos assocados à nrada em ondução odo (g. 1.11) R v g rcuo para o esudo da enrada em condução do dodo. ormas de onda durane a comuação (nrada em condução) d d o v V V V P R rf g. 1.1 ormas de onda reavas à enrada em condução de um dodo. rf empo de enrada em condução Pode varar de 0,1 a 1,5µs. V P Tensão de pco na enrada em condução Pode acançar vaores próxmos de 40V. O araso e a sobreensão são devdos à varação da ressênca do dodo durane enrada em condução (g. 1.1) enômenos são observáves quando é aacado por fone de correne. m baxa ensão odo nroduz araso consderáve na correne. Uso dodos rápdos reduzem V P e rf. erônca ndusraerônca de Poênca

6 ap. 1 sudo dos omponenes mpregados em erônca de Poênca 6 Perdas na omuação (nrada em condução e Boqueo) nrada em condução (q. 1.8) P1 = 05, ( VP V ) o rf f (1.8) Obs: reqüêncas nferores a 40kHz P 1 podem ser gnoradas. urane boqueo (q. 1.9) P = Q f rr (1.9) Onde: f é a freqüênca das comuações e a ensão apcada após a comuação. mprego dos odos Rápdos a) Refcação a freqüênca eevada Redução das perdas de comuação e ruídos rádoeeromagnécos b) onversores a Transsor (xempo g. 1.13) T g rcuo que uza um dodo rápdo. Transsor enra em condução odo se boquea orrene de pco nversa ( RM ) do dodo crcua peo ranssor ( T ) Se o dodo não for rápdo, RM pode ser desruva para o ranssor. erônca ndusraerônca de Poênca

7 ap. 1 sudo dos omponenes mpregados em erônca de Poênca 7 1. O TRSTOR Trsor dea T G v T g Represenação do rsor dea. aracerísca sáca (Trsor dea g. 1.15) T 3 sparo 1 v T g aracerísca esáca dea do rsor. Trsor dea: V < 0 ou > 0 e G = 0 Represenado peos segmenos 1 e (Boqueo de ensões Posvas e Negavas) V > 0 e G > 0 Represenado peo segmeno 3 (ondução) V < 0 e G > 0 Represenado peo segmeno 1 (Boqueo de ensões Negavas) om: G > 0 aracerísca de odo dea efnção: Trsor odo onroado peo gae SR ( Scon onroed Recfer ) erônca ndusraerônca de Poênca

8 ap. 1 sudo dos omponenes mpregados em erônca de Poênca 8 aracerísca sáca Rea dos Trsores (g. 1.16) T 3 Segmenos 1 e g nua Segmenos 1 e 3 g > 0 V RM 1 g = 0 v T V máx g aracerísca esáca rea de um rsor. Tensões máxmas de boqueo, ano drea quano nversa, são madas. rcuo quvaene para o Trsor V T v T T T(TO) v T r T g rcuo equvaene do rsor. Perdas em ondução (q. 1.10) P = V r T( TO) Tmed T Tef (1.10) Onde: Tmed = orrene Méda, e Tef = orrene fcaz, que o rsor conduz. erônca ndusraerônca de Poênca