Lista de Exercícios L3 PDF

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Lista – Transistores de Potência (L3) 1) Na Fig.1, VCC = 120 V, RC = 20 Ω e a curva característica V-I é mostrada na Fig.2. Determine a corrente de carga e a perda de potência para as seguintes correntes de base: a) IB = 0,6 A b) IB = 0,4 A c) IB = 0,2 A d) IB = 0,0 A 2) Na Fig.1, VCC = 208 V, RC = 20 Ω, VCE(sat) = 0,9 V, VBE(sat) = 1,1 V e β = 10. Determine: a) IC b) IB c) a perda de potência no coletor (PC) d) a perda de potência na base (PB) 3) Na Fig.1, VCC = 200 V, RC = 20 Ω, tr = 1,0 μs e tf = 1,5 μs. Se a frequência de chaveamento for de 5 kHz, determine: a) a perda de energia na passagem de desligado para ligado b) a perda de energia na passagem de ligado para desligado c) a perda de potência no chaveamento

4) Na Fig.3, Q1 está trabalhando com 20 A, sendo β1 = 20, e Q2 com 100 A, sendo β2 = 10. Determine a corrente de base requerida para passar a conexão Darlington ao estado ligado. Qual é a corrente de base requerida se Q2 for usado isoladamente?

Fig. 3

5) Na Fig. 4, a fonte de tensão DC VS = 120 V e a resistência de carga RL = 10 Ω. Os parâmetros do MOSFET são tr = 1,5 μs e RDS(ON) = 0,1 Ω. Se o ciclo de trabalho for igual a d= 0,6 e a frequência de chaveamento for igual a 25 kHz, determine: a) a perda de potência no estado ligado b) a perda de potência durante o tempo de ligação

Fig. 4 Fig. 1

6) Um MOSFET tem os seguintes parâmetros: IDSS = 2 mA, RDS(ON) = 0,3 Ω, ciclo de trabalho d = 50%, ID = 6 A, VDS = 100 V, tr = 100 ns e tf = 200 ns. Se a frequência de chaveamento for de 40 kHz, determine a perda total de potência. 7) Repita o exercício terior para uma frequência de chaveamento de 100 kHz.

Fig. 2

8) Na Fig.5, determine a potência dissipada em cada um dos MOSFETs.

13) Descreva como as junções baseemissor e coletor-base devem ser polarizadas para um BJT passar ao estado desligado. 14) Qual terminal fica com a tensão mais negativa em um transistor PNP? 15) Dentre os terminais de um BJT, quais são os dois que atuam como contatos de uma chave? Fig. 5

9) Na Fig. 6, a fonte de tensão é de 220 V e a resistência de carga é igual a 5 Ω. O IGBT é operado na frequência de 1 kHz. Determine, para o pulso, o tempo no estado ligado, caso a potência requerida seja de 5 kW.

16) Dentre os terminais de um MOSFET, quais os dois que atuam como contatos de uma chave? 17) Dentre os terminais de um UJT, quais os dois que atuam como terminais de controle? 18) Para que é usado o terminal B2 em um UJT?

Fig. 6

10) Na Fig. 6, V S = 220 V, RL = 10 Ω, fSW = 1 kHz e d = 0,6. Se o IGBT tiver os seguintes dados: tON = 2,5 μs, tOFF = 1 μs e VCE(sat) = 2,0 V, determine: a) a corrente média na carga b) as perdas na condução c) as perdas de potência durante o tempo de ligação d) as perdas de potência durante o tempo de desligamento 11) Faça uma lista dos terminais de um transistor bipolar de junção. 12) Descreva como as junções baseemissor e coletor-base devem ser polarizadas para um BJT passar ao estado ligado.

19) Na Fig. 1, VCC = 200 V, RC = 20 Ω, β = 20, VCE(sat) = 1,0 V e VBE(sat) = 1,2 V. Determine: a) o valor mínimo de IB necessário para assegurar o estado ligado saturado b) a perda de potência no estado ligado do transistor 20) Na Fig. 1, VCC = 200 V e RC = 20 Ω. O BJT passa para o estado ligado e para o desligado com a frequência de 5 kHz, tSW(ON) = 1 μs e tSW(OFF) = 1,5 μs. Determine as perdas de potência por chaveamento. 21) Uma chave BJT controla potência DC para um carga resistiva de 5 Ω. A fonte de tensão DC VS = 120 V, VCE(sat) = 1,2 V, VBE(sat) = 1,5 V, a resistência de base é de 1,5 Ω e a tensão de polarização de base VBB = 5 V. Se a frequência for de 5 kHz com tSW(ON) = 1 μs e tSW(OFF) = 1,5 μs, determine: a) β b) a perda de potência no BJT

22) Uma chave BJT controla a potência DC para um carga resistiva de 5 Ω. Se a fonte de tensão DC VS = 120 V, V CE(sat) = 1,2 V e o tempo de acionamento for de 1 μs, determine: a) as perdas do BJT no estado ligado b) a perda de energia no BJT durante o tempo de acionamento da chave 23) Na Fig. 1, VCC = 200 V, RC = 20 Ω, RB = 5 Ω, β = 30 e VBE = 0,6 V quando a chave está ligada. Determine a tensão mínima de entrada necessária para ligar a chave. 24) Na Fig. 1, VCC = 300 V e RC = 20 Ω. O BJT é passado para o estado ligado e desligado com uma frequência de 2 kHz, sendo tSW(ON) = 10 μs, tSW(OFF) = 1,2 μs e VCE(sat) = 1,6 V. Determine as perdas totais de potência por chaveamento. 25) Uma chave MOSFET controla a potência para uma carga resistiva de 5 Ω. A fonte de tensão DC VS = 120 V, RDS(ON) = 0,1 Ω, a frequência de chaveamento é de 25 kHz, tON = 150 ns e o ciclo de trabalho é igual a 0,6. Determine: a) a perda de energia durante o estado ligado b) a perda de potência na chave no estado ligado 26) Uma chave IGBT controla a potência para uma carga resistiva de 15 Ω. A fonte de tensão DC VS = 440 V, VCE(sat) = 1,5 V, a frequência de chaveamento é de 2 kHz, tON = 20 ns e o ciclo de trabalho é igual a 0,6. Determine: a) o valor nominal mínimo de corrente do IGBT b) a perda de potência no estado ligado c) a perda de potência no acionamento da chave...