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Eletrônica de Potência

Aula 03

Prof. Danilo Raynal

Construção do transistor 2 Dispositivo de 3 camadas

• Camada do emissor (fortemente dopada)
• Camada da Base (levemente dopada)
• Camada do Coletor (levemente dopada) TBJ – Transistor Bipolar de Junção Inventado por Dr. Shockley, Dr. Bardeen e Dr. Brattain em 23/12/ (BOYLESTED, 2013)

Operação do transistor 4 Uma junção p-n é polarizada reversamente, enquanto a outra é polarizada diretamente 𝐼 𝐸 = 𝐼 𝐶

• 𝐼 𝐵 𝐼 𝐶 = 𝐼 𝐶𝑚𝑎𝑗𝑜𝑟𝑖𝑡á𝑟𝑖𝑜
• 𝐼 𝐶𝑂𝑚𝑖𝑛𝑜𝑟𝑖𝑡á𝑟𝑖𝑜 𝐼 𝐶𝑚𝑎𝑗𝑜𝑟𝑖𝑡á𝑟𝑖𝑜 (mA) 𝐼 𝐶𝑂𝑚𝑖𝑛𝑜𝑟𝑖𝑡á𝑟𝑖𝑜

• corrente de fuga (μA ou mA) (BOYLESTED, 2013)

Aplicações 5 (AHMED, 2000) Amplificação Chaveamento

• Choppers
• Inversores

Única forma de

aplicação em

eletrônica de

potência

Polarização Emissor-Comum 7 (BOYLESTED, 2013)

Curva característica V-I do TBJ (AHMED, 2000)^8

Polarização do TBJ (AHMED, 2000)^10 𝑃 2 𝐿𝐾𝑇 : 𝑉 𝑐𝑐 − 𝐼 𝐶 𝑅 𝐶 − 𝑉 𝐶𝐸 = 0 𝑉 𝐶𝐸 = 𝑉 𝑐𝑐 − 𝐼 𝐶 𝑅 𝐶 𝑃 3 : 𝐼 𝐶(𝑠𝑎𝑡) =

≅

Perdas de Potência (AHMED, 2000)^11 Ligado 𝐵𝑎𝑠𝑒: 𝑃 𝐵 = 𝑉 𝐵𝐸(𝑠𝑎𝑡) 𝐼 𝐵 𝐶𝑜𝑙𝑒𝑡𝑜𝑟: 𝑃 𝐶 = 𝑉 𝐶𝐸(𝑠𝑎𝑡) 𝐼 𝐶 Desligado 𝑃 𝑂𝐹𝐹 = 𝑉 𝐶𝐸 𝐼 𝐶 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙: 𝑃 𝑂𝑁 = 𝑃 𝐵

• 𝑃 𝐶

Perdas de Potência (AHMED, 2000)^13 Total 𝑃 𝑇(𝑎𝑣𝑔) = ൛ ൟ 𝑃 𝑂𝑁

. 𝑡 𝑂𝑁 + 𝑃 𝑂𝐹𝐹 . 𝑡 𝑂𝐹𝐹 + 𝑊 (𝑆𝑊−𝑂𝑁) + 𝑊 (𝑆𝑊−𝑂𝐹𝐹) . 𝑓

Ex. 3. Utilize o circuito (𝑉𝐶𝐶 = 120 𝑉 e 𝑅𝐶 = 20 Ω) e a curva característica a seguir. Determine a corrente de carga e a perda de potência para as seguintes correntes de base:

a) 𝐼𝐵 = 0 ,6𝐴

b) 𝐼𝐵 = 0 , 4 𝐴

c) 𝐼𝐵 = 0 , 2 𝐴

d) 𝐼𝐵 = 0 , 0 𝐴

Perdas de Potência 14 a) (AHMED, 2000) 𝑉𝐶𝐸 = 1𝑉 𝐼𝐶 =

b) 𝑉𝐶𝐸 = 2𝑉 𝐼𝐶 =

c) 𝑉𝐶𝐸 = 50𝑉 𝐼𝐶 =

d) 𝑉𝐶𝐸 = 120𝑉

Referências

• ASHFAQ, A. Eletrônica de Potência. 1. ed. São Paulo: Pearson, 2000.
• RASHID, M. H. Eletrônica de Potência. 4. ed. São Paulo: Pearson, 2014.
• HART, D. W. Eletrônica de potência: análise e projetos de circuitos. Porto Alegre: AMGH,
• BOYLESTAD, Robert L.; NASHELSKY, Louis. Dispositivos Eletrônicos e Teoria de Circuitos. São Paulo: Prentice-Hall, 2013. 16