Disciplina: Eletrônica de Potência (ENGC48) Tema 01: Introdução à Eletrônica de Potência

Transcrição

1 Universidade Federal da Bahia Escola Poliécnica Deparameno de Engenharia Elérica Disciplina: Elerônica de Poência (ENG48) Tema 0: Inrodução à Elerônica de Poência Prof.: Eduardo Simas Aula 8

2 Sumário Inrodução à Elerônica de Poência Principais disposiivos para Elerônica de Poência Revisão de conceios imporanes Exercícios de Fixação 2/6

3 . Inrodução à Elerônica de Poência 3/6

4 Inrodução à Elerônica de Poência A energia elérica é amplamene uilizada em odo o mundo para uma enorme quanidade de aplicações. A Elerônica de Poência é o ramo da elerônica que esuda os disposiivos e circuios uilizados para conversão e conrole de fluxo de energia elérica. Enre os principais circuios de elerônica de poência pode-se desacar: Reificadores (conversores A-); Inversores (conversores -A); onversores -; Filros aivos de poência. 4/6

5 Inrodução à Elerônica de Poência A elerônica de poência é aplicada em: ompuadores e elefones celulares (Ex. conversão A-); Auomóveis, aeronaves e embarcações (Ex. conversão - e -A); Processos indusriais (Ex. conrole de poência A, conrole de velocidade de máquinas eléricas); Sisemas alernaivos de geração de energia (Ex. conversão - e -A); 5/6

6 Inrodução à Elerônica de Poência A Elerônica de Poência em naureza inerdisciplinar: 6/6

7 Inrodução à Elerônica de Poência O conversor deve ser capaz de conrolar o fluxo de energia que esá sendo ransferido da fone para a carga. aracerísicas desejadas aos conversores de poência: Ala eficiência (baixas perdas) Ala confiabilidade (pouca inerrupção no funcionameno) 7/6

8 Disposiivos uilizados: Semiconduores: Diodos de poência Transisores de poência (TBJ, MOSFET, IGBT, ec) Função: haveameno elerônico (conrolado ou não-conrolado) Tirisores (SR, DIA, TRIA, GTO, ec) Elemenos passivos: apaciores Induores Filragem e regulação de ensão e correne Transformadores 8/6

9 Exemplo: Reificador de onda complea com diodos (não-conrolado): Diodos -> chaves (aberas quano a ensão de polarização é menor que a barreira de poencial). apacior -> filragem da ondulação de ensão. iclo posiivo -> D conduz iclo negaivo -> D 2 conduz 9/6

10 2. Revisão de onceios Imporanes 0/6

11 Revisão de onceios Imporanes: Valor médio: X Med T T 0 X ( ) d Valor eficaz (RMS): X RMS T T 0 X 2 ( ) d ircuios rifásicos: I I I a b c Va Z I e I a a e V Z j2 3 j2 3 e j Ie Ie Ie j j( 2 3) j( 2 3) V 3 FF V FN S P Fase Fase VI VI cos S P 3 f 3 f 3VI 3V 3VI cos 3V I cos I S poência complexa (aparene) P poência real (aiva) FP P S /6

12 Revisão de onceios Imporanes: omporameno não-senoidal em regime permanene: Em muios circuios de elerônica de poência pode ocorrer a disorção da ensão ou da correne, gerando além do componene dominane na frequência fundamenal, componenes em ouras frequências (que quando são múliplas da fundamenal são chamadas harmônicos). Exemplo - Tensão produzida por um inversor: Disorção Harmônica Toal (TDH Toal Harmonic Disorion): THD% 00 h X X h 2 2/6

13 3/6 Revisão de onceios Imporanes: Resposa de apaciores e Induores: 2 j e j V V I 2 j e j V V I ) ( ) ( d v i i ) ( ) ( d i v v apacior Induor

14 3. Exercícios de Fixação 4/6

15 Exercícios de Fixação Q0 - Para as formas de onda da Figura, considerando A=0 calcule: a. Valor médio b. Valor Eficaz c. omponene na frequência fundamenal d. Especro harmônico e. THD Figura Q02 Uma carga induiva rifásica balanceada é alimenada por uma fone de ensão com ensão de linha igual a 20 V rms. A carga consome 0 kw de poência com faor de poência igual a 0,85 (arasado). alcule o valor rms das correnes de fase e a magniude da impedância de fase. Q03 onsiderando que a ensão v i da Figura 2 (valor máximo 20 V) foi aplicada no circuio da Figura 3, e sabendo que =5µH e P (oad) =250 W, calcule: a. Tensão média na saída b. onsiderando que, calcule a correne média na carga. Figura 2 Figura 3 5/6

16 eiura indicada: Rashid, Muhammad H. Power Elecronics Handbook, Devices, ircuis and Applicaions, Segunda Edição, Elsevier, Mohan, Undeland and Robins, Power Elecronics, onverers, Applicaions and Design, Wiley Pomilio, José Anenor. Elerônica de Poência, Faculdade de Engenharia Elérica e de ompuação, UNIAMP, 998, Revisado em Algumas figuras uilizadas nesa apresenação foram reiradas das referências ciadas acima. 6/6