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Questões de Concurso sobre Eletrônica de Potência
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Ao selecionar um MOSFET de potência para atuar como chave em um circuito, deve-se atentar para que seus parâmetros garantam o funcionamento desejado e minimizem a dissipação de energia no transistor.
Em relação aos parâmetros dos MOSFET de potência na situação acima mencionada, assinale a afirmativa correta.
A
As perdas devido aos tempos de comutação só são relevantes na transição de atuação do MOSFET como chave fechada para atuação como chave aberta.
B
A carga total de gate (Qg) influencia diretamente à dissipação de energia durante o tempo em que o MOSFET está atuando como uma chave fechada.
C
Quanto maior a capacitância de saída (Coss), menor são as perdas por comutação.
D
A tensão de bloqueio (VDS(max)) afeta diretamente a eficiência energética do MOSFET.
E
A tensão de limiar (VGS(th)) não afeta consideravelmente a eficiência energética do MOSFET.
Ano:
2024
Banca:
Instituto Verbena
A eletrônica de potência é uma ciência aplicada dedicada aos estudos dos conversores estáticos de energia elétrica. Os conversores realizam o tratamento eletrônico da energia elétrica. São exemplos de elementos ativos usados nos conversores estáticos:
A
resistores, capacitores e indutores.
B
resistores, diodos e IGBTs.
C
transistores, indutores e capacitores.
D
Triacs, IGBTs e Mosfets.
Para que o MOSFET de potência atue como uma chave liga-desliga, basta que a tensão entre o dreno e a fonte seja VDS> 0.
C
Certo
E
Errado
Enquanto as células fotovoltaicas convertem a luz solar em eletricidade, as baterias têm a função de armazenar essa energia sob forma química. Trabalhando em conjunto com geradores de energia elétrica movidos por energia solar, essas baterias garantem o fornecimento contínuo de energia elétrica necessário para as operações do satélite.
Em um determinado satélite, foi escolhido utilizar um banco de baterias composto por 100 células de níquel-hidrogênio. Cada célula possui uma especificação de 1,3V e uma capacidade de 100Ah (ampere-hora). Além disso, o requisito total de potência para o funcionamento do satélite é de 5000W médios.
Considerando uma eficiência de descarga ideal, a autonomia deste sistema alimentado apenas por baterias, em minutos, é
A
2.
B
20.
C
120.
D
156.
E
180.
Em eletrônica de potência, circuitos como reguladores de intensidade de brilho de lâmpadas ou de velocidade de motores utilizam o TRIAC como peça fundamental. O uso do TRIAC nesse tipo de circuito elétrico se dá em razão de esse componente eletrônico ser capaz de
A
amplificar ou atenuar um sinal de corrente alternada a partir de um sinal de referência externo.
B
converter corrente alternada para corrente contínua a partir do chaveamento controlado de componentes internos.
C
controlar o fluxo de corrente, permitindo ou interrompendo a passagem da corrente em ambos os sentidos durante cada semiciclo da corrente alternada.
D
conduzir corrente elétrica em um único sentido e apenas quando houver uma tensão de disparo configurada por valor específico, a depender do modelo do TRIAC.
O circuito da figura a seguir tem uma fonte de tensão contínua de V = 16V, um resistor de R = 1kΩ, um diodo zener D com potencial zener Vz = 10V e um resistor de carga de RL = 3kΩ.
Fonte: Boylestad, R. L., Nashelsky, L., Dispositivos eletrônicos e teoria de circuitos. 8ª edição. São Paulo. Prentice Hall, 2004
Após o cálculo, quais são os valores corretos da corrente elétrica sobre RL, da corrente elétrica sobre R e da potência elétrica sobre o diodo zener, respectivamente?
A
3,33 mA, 6 mA e 26,7 mW.
B
7,27 mA, 7,27mA e 0 mW.
C
5,33 mA, 16 mA e 16 mW.
D
0 mA, 16 mA e 160 mW.
Ano:
2024
DIACs e TRIACs são componentes usados principalmente em controle de potência AC.
Qual é a função principal de um TRIAC?
A
Retificação de corrente alternada.
B
Comutação bidirecional de corrente alternada.
C
Amplificação de sinais de baixa frequência.
D
Geração de pulsos de alta tensão.
Com relação aos dispositivos semicondutores de potência,
A
o transistor bipolar de maior potência é indicado para aplicação de frequência elevada pela sua alta velocidade de chaveamento.
B
a região ativa do MOSFET é caracterizada pela corrente Id constante para qualquer Vds, ou seja, região de corrente constante.
C
o IGBT apresenta um diodo parasita e a construção do dispositivo deve ser tal que evite o acionamento deste diodo.
D
o tiristor é formado por 3 (três) camadas semicondutoras possuindo 3 (três) terminais: anodo, catodo e porta.
E
o transistor bipolar de potência tipo PNP apresenta menores perdas com relação ao tipo NPN e menor tempo de comutação.
Ano:
2024
Banca:
Instituto Verbena
Circuitos de eletrônica de potência convertem um tipo ou um nível de uma forma de onda de tensão ou de corrente em outra e por isso são chamados de conversores. Os conversores que são classificados como inversores são do tipo:
A
CA/CC.
B
CA/CA.
C
CC/CA.
D
CC/CC.
Em comparação aos filtros passivos, os filtros ativos
I eliminam a necessidade de indutores, pois esses componentes, em baixas frequências, são volumosos, pesados e caros.
II não exigem fonte de alimentação.
III são mais vantajosos em projetos de filtros complexos, pois podem ser associados em cascatas de estágios simples.
Assinale a opção correta.
A
Apenas o item II está certo.
B
Apenas o item III está certo.
C
Apenas os itens I e II estão certos.
D
Apenas os itens I e III estão certos.
E
Todos os itens estão certos.
Relacione a Coluna 1 à Coluna 2, associando os elementos de eletrônica de potência às suas respectivas definições ou aplicações em sistemas elétricos.
Coluna 1
1. MOSFETs ou transistores de efeito de campo metal-óxido-semicondutor.
2. IGBTs ou transistores bipolar de porta isolada.
3. Retificadores com pontes de diodo.
4. Inversores.
Coluna 2
( ) Convertem a frequência de linha em Corrente Alternada (CA) para Corrente Contínua (CC), com a potência fluindo somente em uma direção.
( ) Em conversores em modo chaveado, são usados abaixo de algumas centenas de volts, com frequências de chaveamento acima de 100 kHz.
( ) A partir de uma fonte em CC, produzem tensões em CA para alimentar e controlar cargas, como motores.
( ) Para conversores em modo chaveado, são dominantes em aplicações de tensões e correntes elevadas, com potências no nível de MW, e frequências de chaveamento abaixo de algumas dezenas de kHz.
A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:
A
1 – 4 – 2 – 3.
B
4 – 1 – 3 – 2.
C
2 – 3 – 4 – 1.
D
4 – 2 – 3 – 1.
E
3 – 1 – 4 – 2.
Existem muitos equipamentos de eletrônica de potência utilizados na indústria. O equipamento que é utilizado, exclusivamente, no controle de velocidade de um motor denomina-se
A
inversor.
B
reostato.
C
conversor.
D
chave soft-starter.
Em relação à tecnologia VSC, analise as afirmativas a seguir e assinale (V) para verdadeira e (F) para falsa.
( ) Está baseada em válvulas IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor).
( ) Controla, de forma independente, as potências ativa e reativa.
( ) Suscetível às falhas de comutação.
( ) Apresenta custo de implementação relativo menor que o LCC.
( ) Não apresenta descontinuidades na reversão de potência.
As afirmativas são, respectivamente,
A
V – V – F – F – V.
B
F – F – V – F – V.
C
F – V – F – V – F.
D
V – F – V – V – F.
E
V – V – F – V – F.
Em eletrônica de potência, os tiristores estão entre os componentes mais empregados. Sobre tiristores, analise as afirmativas abaixo e marque V diante de uma afirmativa verdadeira e F diante de uma Falsa.
( ) Todo tiristor é unidirecional
( ) Todo tiristor é bidirecional
( ) É possível controlar a potência entregue a uma carga, variando o ângulo de disparo em uma ponte retificadora com 6 SCRs.
( ) O mosfet de potência não integra a família dos tiristores.
A sequência correta de marcação de cima para baixo é:
A
F – F – V – V
B
V – F – V – F
C
V – V – F – F
D
V – V – V – V
E
F – F – F – F
O TRIAC é capaz de conduzir por ambas as direções em um circuito.
C
Certo
E
Errado
Sobre materiais elétricos e magnéticos, assinale a alternativa correta.
A
Para que um SCR seja disparado, ele deve estar diretamente polarizado, e um pulso de tensão positiva deve ser aplicado no gatilho.
B
O TRIAC conduz em apenas um sentido.
C
O TRIAC é aplicado para circuitos em corrente contínua.
D
O DIAC é essencialmente um diodo Zener com tensão mais elevada de polarização.
E
A chave controlada de silício (SCS), assim como o retificador controlado de silício, é um dispositivo de 3 camadas.
Em um nobreak do tipo dupla conversão, a rede elétrica alimenta diretamente a carga.
C
Certo
E
Errado
A figura abaixo apresenta um retificador trifásico não controlado:
Considere as afirmativas a respeito desse retificador:
I. A tensão sobre o resistor possui 6 pulsos no período de 2π das tensões de fase.
II. O período da função da tensão sobre a carga é de π/
III. As correntes de fase possuem período de π s.
É correto somente o que se apresenta em:
A
I.
B
II.
C
III.
D
I e II.
E
I e III.
Considere uma planta solar fotovoltaica que fornece energia a um motor de indução de 10 HP e rendimento 80%.
Considerando 1HP = 750W e que o estágio de inversão de frequência opera com um rendimento de 75%, assinale a opção que indica a perda de potência no inversor, em kW.
A
3,125.
B
1,875.
C
5,000.
D
4,125.
E
6,875.
O conceito de circuito snubber e a sua função em circuitos de potência que utilizam dispositivos semicondutores como SCRs e MOSFETs são dados por:
A
Circuito de proteção que limita a taxa de variação da tensão (dv/dt) e/ou da corrente (di/dt) nos dispositivos semicondutores, evitando danos e disparos falsos.
B
Circuito de controle que ajusta a corrente de disparo dos dispositivos semicondutores, permitindo o controle preciso da potência entregue à carga.
C
Circuito de medição que monitora a temperatura dos dispositivos semicondutores, garantindo a operação dentro dos limites seguros.
D
Circuito de comunicação que permite o controle remoto dos dispositivos semicondutores, através de sinais digitais ou analógicos.
E
Circuito de filtragem que reduz o ruído elétrico gerado pelos dispositivos semicondutores, melhorando a qualidade da energia elétrica.
Gerar simulado