Questões de Concurso sobre Conversores CC-CC, CC-CA, CA-CC e CA-CA

Em sistemas eletrônicos alimentados por fontes variáveis, como baterias automotivas e painéis solares, é comum que a tensão de entrada oscile acima ou abaixo da tensão desejada para o circuito de carga.

Por essa razão, um conversor CC–CC pode ser empregado para manter a saída regulada mesmo quando a tensão de entrada for maior, menor ou igual à tensão desejada.

A topologia de conversor CC-CC mais indicada para a aplicação descrita é

Considere um conversor Buck-Boost ideal alimentado por uma fonte de corrente continua de 100 V, cuja carga exige uma tensão de 400 V. Para que essa tensão de saída seja atingida com um período no estado ligado de 0,2 ms, a frequência de chaveamento necessária deve ser igual a:

Em um conversor abaixador de tensão (buck) ideal, a tensão de entrada é de 20 V, e deseja-se obter 4 V na saída. A frequência de chaveamento é de 20 kHz. O valor da indutância mínima necessária para manter o conversor em modo de condução contínua (CCM), considerando que a corrente mínima na saída é de 1 A, é

Ao analisar um conversor buck em bancada, foi possível entender, a partir de sua documentação e de sinais obtidos nos circuitos, que: Vs=120 V e D=0,3. Com base nesses dados, a tensão na saída do conversor é

Considere um conversor boost ideal alimentado por uma fonte de corrente contínua de 90 V, cuja carga exige uma tensão de 360 V. Para que essa tensão de saída seja atingida com um tempo no estado ligado de 0,3 ms, a frequência de chaveamento necessária deve ser igual a

Os sistemas solares fotovoltaicos convertem energia solar em eletricidade através de células fotovoltaicas feitas de materiais semicondutores. Esses sistemas produzem eletricidade em corrente contínua (CC), que precisa ser convertida em corrente alternada (CA) para uso em aplicações conectadas à rede. Fatores como eficiência das células, a configuração do arranjo fotovoltaico, a orientação dos painéis e a qualidade dos componentes, como inversores, desempenham um papel fundamental na eficiência global do sistema. A integração com a rede elétrica e a gestão de energia excedente são desafios importantes em sistemas solares conectados à rede.

Em sistemas solares fotovoltaicos conectados à rede elétrica, além de converter corrente contínua (CC) para corrente alternada (CA), o inversor desempenha outra função crucial relacionada à estabilidade do sistema. Qual é essa função?

As fontes chaveadas de alto desempenho apresentam geralmente circuitos conversores CC/CC com o intuito de alimentar seus circuitos lógicos e conversores para realizar o controle de fator de potência. Com base no conceito de conversores CC/CC, assinale a alternativa correta.

No contexto de sistemas industriais, transistores são amplamente utilizados em circuitos chaveados para controle de tensão e potência em cargas resistivas. Considere um conversor CC-CC com chave ideal (𝑆₁ ) representada por um transistor, alimentado por uma fonte de 20V (𝑉_𝑖 ) e conectado a uma carga de 10Ω (𝑅₀ ). A frequência de comutação do circuito é de 1kHz (𝑓), e a razão cíclica (𝐷) do transistor é de 40%. Com base nesses parâmetros, calcule a tensão média aplicada à carga (𝑉_𝑜) e determine os tempos de comutação total (𝑇_𝑆 ), condução (𝑇_𝑜𝑛) e bloqueio (𝑇_𝑜𝑓𝑓) do transistor no circuito.

De acordo com as afirmações acima, assinale a alternativa CORRETA:

Em um circuito conversor buck ideal, a tensão de saída é igual a 120 V, a frequência de chaveamento é de 2 kHz e o tempo no estado ligado é de 0,4 ms. Sabendo-se que a corrente média na fonte é igual a 1,5 A, a potência média de saída é igual a

Em um retificador de onda completa com filtro capacitivo, a tensão de saída se aproximará da tensão média do sinal AC retificado.

Os conversores CC-CC são amplamente utilizados em aplicações industriais.

Na figura exposta, é representado o circuito característico de um conversor CC-CC com topologia

Analise o circuito apresentado na Figura 17 abaixo:

Figura 17

Fonte: Boylestad e Nashelsky (2013).

Com base nas informações apresentadas, analise as assertivas a seguir e assinale a alternativa correta.

I. O circuito emprega um TRIAC para controle da condução de corrente na carga que é, nesse caso, uma lâmpada.

II. A bateria de 6 V presente no circuito é carregada através do diodo D1.

III. O SCR entra em condução quando o capacitor C1 se descarrega pela carga, o que proporciona uma tensão no GATE, pelo divisor de tensão formado por R2 e R3 e pela tensão fornecida pela bateria.

IV. A alimentação do circuito utiliza um retificador de meia onda.

A frequência de chaveamento é um parâmetro importante no projeto de conversores CC-CC.

Sobre a frequência de chaveamento em conversores CC-CC analise as afirmativas a seguir.

I. Ao aumentar a frequência de chaveamento é possível reduzir os valores e, consequentemente, o tamanho dos capacitores e indutores utilizados nos conversores CC-CC.

II. Ao reduzir a frequência de chaveamento aumentam-se as perdas decorrentes do chaveamento nas chaves digitais (TBJ, MOSFET, ...).

III. Conversores CC-CC que utilizam transistores como elementos de chaveamento usam, tipicamente, frequências de chaveamento de 1 GHz a 5 GHz.

Está correto o que se afirma em

Para dimensionar um conversor Sepic, um engenheiro eletrônico utilizou os seguintes parâmetros como pré-requisitos do projeto para operação em modo contínuo de corrente:

1. Ve_max = 60 V.
2. Ve_mín = 36 V.
3. Fs = 100 kHz.
4. Vs1 = 5 V.
5. Vs2 = 15 V.
6. Is1_max = 5 A.
7. Is1_mín = 0,5 A.
8. Is2_max = 1 A.
9. Is2_mín = 0,1 A.
10. D_max = 0,5.

Tendo em vista os pré-requisitos do projeto, assinale a alternativa que apresenta o valor correto das correntes máxima (Is_max) e mínima (Is_mín), respectivamente, considerando-se Vs = 36 V.

Em um sistema de alimentação elétrica de emergência com o uso de nobreaks, a bateria nada mais é que um conversor do tipo CC-CC que alimenta o inversor de saída do equipamento.

Sobre os sistemas HVDC (High Voltage Direct Current) LCC (Line Commutated Converters) e VSC-MMC (Voltage Source Converters – Modular Multilevel Converter), assinale a afirmativa correta.

A respeito do Conversor CC/CC, é CORRETO afirmar que:

Observe o circuito da figura a seguir.

Elaborado pelo(a) autor(a).

A figura mostra o circuito de um conversor CC-CC denominado conversor

Em muitas aplicações industriais, é necessário converter uma fonte de tensão CC fixa em uma variável, e o conversor CC-CC realiza esse trabalho. Considerando os conversores CC-CC, analise as afirmativas a seguir e assinale a alternativa que aponta a(s) correta(s).

I. O conversor Boost é um conversor CC-CC elevador de tensão.

II. O conversor Forward é um conversor CC-CC isolado.

III. O ganho estático do conversor Buck-Boost em condução contínua depende apenas da corrente de carga e do indutor de entrada, já na condução descontínua, o conversor Buck-Boost pode ser abaixador ou elevador de tensão, dependendo apenas da razão cíclica.