Tiristor

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CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS

Lista de Exercícios - Tiristores
1) Por que são utilizadas chaves estáticas (dispositivos semicondutores) ao invés de chaves mecânicas
(como relês por exemplo) para fazer o controle de potência em resistências de aquecimento, lâmpadas
incandecentes, etc.?
2) Qual o princípio de funcionamento dos circuitos tiristorizados usados paracontrolar o brilho de
lâmpadas incandecentes? Explique detalhadamente e acrescente à sua explicação as formas de onda de
tensão na carga produzidas por estes circuitos.
3) Relacione os 7 tipos de tiristores vistos em aula e para cada um deles dê:
(a) seu símbolo e sua característica principal;
(b) sua principal aplicação;
(c) suas vantagens em relação a outros tipos de tiristores que possão tera mesma aplicação;
(d) sua curva característica;
(e) sua faixa comercial de tensão e corrente.
4) (a) Qual a diferença entre comutação natural e
comutação forçada de tiristores? (b) Que tipo de comutação
deve ser usada no circuito mostrado abaixo? Explique o
porquê e mestre a forma de fazer isso.

R

A
L

CA

G

K

5) Cite duas formas de se fazer comutação forçada em um SCR eapresente os respectivos circuitos
necessários para tal.
6) Diga se há ou não vantagem
em se utilizar o GTO ao invés
do SCR
(a) no circuito 1?
(b) no circuito 2?
Justifique as respostas.

RL

RL
Chave
estática

CA

circuito 1

Chave
estática

circuito 2

7) Cite as cinco maneiras de se provocar o disparo de tiristores e diga quais são as formas desejáveis e
quais são asformas indesejáveis.
8) Cite as formas de se provocar o bloqueio de um tiristor do tipo SCR.
9) Idem anterior, considerando o tiristor IGCT.
10) Explique uma maneira de se submeter um SCR a uma tensão direta ligeiramente maior que o seu
parâmetro VBR sem que ocorra o disparo do mesmo por tensão direta VAK.

1

EGI – Eletrotécnica e Automação Industrial – CEFET-MG - PROF. DAVID MATTOS DEANDRADE ÁVILA

11) Considerando os quatro diferentes estados de funcionamento de um tiristor, ou seja, (i) em
condução, (ii) em corte, (iii) transitório de disparo e (iv) transitório de bloqueio, pede-se:
(a) Faça um esboço das curvas de tensão e corrente no tiristor em cada um dos quatro estados de
funcionamento do mesmo. Considere para isso os parâmetros dos tiristores e os parâmetros docircuito
mostrados na Tabela 1. Considere ainda que o tiristor está sendo usado no circuito mostrado ao lado da
Tabela 1.
(b) Na sua opinião, dos quatro estados de funcionamento citados, quais são os mais críticos e quais são
os menos críticos em termos de dissipação de potência no tiristor? Explique.
12) O tiristor cujos parâmetros são mostrados na Tabela 1 está sendo utilizado no circuitomostrado ao
lado da tabela. Considerando-se estes dados, pede-se:
(a) Calcular a potência dissipada sobre o tiristor em cada uma das fase de funcionamento do mesmo
(condução, corte, disparo e bloqueio);
(b) Determinar a potência média dissipada por período completo (sequência contendo os 4 estados),
considerando-se que o tiristor está chaveamento a uma frequência de 500Hz (considere que as fases decondução e de corte têm a mesma duração);
(c) Idem anterior, considerando que f = 20kHz;
(d) Determinar a frequência de chaveamento na qual a potência máxima de catálogo deste tiristor será
atingida;
(e) Determinar a potência entregue à carga nas condições dos itens (b) e (c).
TABELA 1
Parâmetros do tiristor e do circuito ao lado
PARÂMETROS DO TIRISTOR
VTM = 1,4V (tensão VAK em condução)IF = 100A
(corrente direta máxima)
IH = 120mA (corrente de manutenção)
VGT = 0,8V (tensão de gatilho para o disparo)
VBR = 400V (VAK máximo sem haver disparo)
Pmáx = 28W (potência máxima)
Ifuga = 20A (corrente de fuga)
tON = 4 seg. (tempo para ocorrer o disparo)
tOFF = 20 seg. (tempo para ocorrer o bloqueio)

Vcc

RL
VAK

PARÂMETROS DO CIRCUITO AO LADO
Vcc = 400V
RL = 5Ω...
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