INTRODUÇÃO À ELETRÔNICA INDUSTRIAL · MOSFET → Alta frequência, mas reduzidas potências IGBT → Baixa frequência, mas altas potências Semicondutores 27. Prof. Jeferson

Prof. Jeferson Fraytag

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO

SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA

TÉCNICO EM MECATRÔNICA

DISCIPLINA: ELETRÔNICA INDUSTRIAL

INTRODUÇÃO À ELETRÔNICA INDUSTRIAL(Unidade 1)


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Informações Iniciais

Disciplina: Eletrônica Industrial Carga Horária: 60 horas

Professor: Jeferson Fraytag, Me. Eng. Contato: [email protected] Sala: Processos Industriais (3º andar) Facebook: jeferson.fraytag

Material de aula disponibilizado em:http://docentes.lages.ifsc.edu.br/

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http://docentes.lages.ifsc.edu.br/



Avaliações:

P1 = 1º Avaliação (Peso 10) Elementos semicondutores Circuitos de comando Conversor Buck-Boost

P2 = 2º Avaliação (Peso 10) Circuitos integrados Amplificadores operacionais

TR = Trabalho (Peso 10)Montagens experimentais

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Quando?Dia 22/02/17

Quando?Dia 26/04/17

Quando?Dia 04/07/17



Recuperação:

Recuperação para os alunos que não obtiveram média 6. Recuperação da P1: 24/02/17 Recuperação da P2: 03/05/17

Critérios de aprovação (IFSC):

Média das avaliações >= 6 (Utilizado arredondamento matemático)Mínimo de 75% de frequência

Registro de Frequência:

Chamada as 8:20 hChamada as 10:20 h

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Bibliografia Básica:

MELLO, Luiz Fernando Pereira de. “Projetos de fontes chaveadas: teoriae prática”. São Paulo: Érica, 2011. 284.

BOYLESTAD, NASHELSKY. “Dispositivos Eletrônicos e Teoria de Circuitos”.11º Edição. Pearson Ltda. 2013. [LINK DOWNLOAD]

RASHID, M. H. “Eletrônica de Potência Circuitos, Dispositivos eaplicações”, Makron Books Ltda. 1999.

SANCHES, Durval. “Eletrônica industrial: Montagem”. Rio de Janeiro:Interciência, 2000.

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Prof. Jeferson Fraytag6

Introdução

Ramo da engenharia que trabalha com o processamento de energia;

Visa obter uma alta qualidade e eficiência.

O que é Eletrônica de Potência?

Carregadores Fontes de computador

Satélites

Circuitos formados por SEMICONDUTORES e elementos PASSIVOS


DISPOSITIVOS SEMICONDUTORES

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DIODO(Estudado em Eletrônica Geral)

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Diodo Semicondutor

Elemento semicondutor mais simples;

As vezes conduz corrente elétrica, as vezes não!!

Formador por uma junção PN;

P N

Condução → Quando o diodo é polarizado diretamente

Bloqueio → Quando o diodo é polarizado reversamente

P N

...RELEMBRANDO...


TRANSISTOR(Estudado em Eletrônica Geral)

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Transistor Bipolar

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...RELEMBRANDO...

Pode funcionar como um amplificador ou como um interruptor;

O transistor bipolar é um semicondutor formado por duas junções PN;

Transistor NPN: Transistor PNP: Quem controla o transistor é a Corrente de Base!!!


Transistor Bipolar

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E - Emissor

C - Coletor

Princípio de funcionamento:

...RELEMBRANDO...

Saturação → Circuito fechado

Corte → Circuito aberto

Transistor como Interruptor:

Amplificação → Funciona na Região linear

Transistor como Amplificador:

B - Base


MOSFET

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Elemento semicondutor (normalmente silício);

Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor

Três terminais: Gate, Dreno e Source;

D

G

S

Simbologia:

Dispositivo totalmente controlado (condução e bloqueio).

Corrente Dreno-Source controlada

pela tensão do Gate!!

MOSFET

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Polarização do MOSFET → Tensão entre Gate e Source

Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor

Aberto: Sem tensão de Gate-Source Fechado: Com tensão de Gate-Source

MOSFET

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Funciona somente como um interruptor!


IGBT

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Elementos semicondutor (normalmente silício);

Insulated Gate Bipolar Transistor

Três terminais: Gate, Emissor e Coletor;

Associação entre um transistor e um MOSFET.

Emissor

Coletor

Gate

Simbologia:

IGBT

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Mas como escolher o semicondutor a ser utilizado?

A escolha do semicondutor adequado esta relacionado com a potência docircuito e a frequência de comutação (chaveamento).

MOSFET → Alta frequência, mas reduzidas potências

IGBT → Baixa frequência, mas altas potências

Semicondutores

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TÉCNICO EM MECATRÔNICA

DISCIPLINA: ELETRÔNICA INDUSTRIAL

CIRCUITOS DE COMANDO(Unidade 1)


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Circuitos de Comando

Responsável por controlar os dispositivos semicondutores (MOSFET, IGBT);

O que é um Circuito de Comando?

Controle feito por uma forma de Onda Quadrada;

LigaDesliga



Frequência (f) = Número de vezes que um ciclo se repete em 1 segundo;

Frequência e Razão-Cíclica

Razão-Cíclica (D) = Razão entre o tempo que o interruptor está ligado e operíodo.

Período (T)

f = 1

𝑇

Frequência é o inverso do período

Razão-Cíclica (D)

tON

D = 𝑡𝑂𝑁

𝑇

Varia sempre entre 0 e 1 (0% e 100%)



Alguns circuitos de comando são de baixa energia, não tendo capacidadesuficiente de acionar um semicondutor (MOSFET, IGBT, ...)

Geração dos Sinais de Comando

Microprocessador Microcontrolador

Faixa de tensão de operação: 0 a 3,3V ou 0 a 5V

Necessário um circuito de Amplificação!!



Circuito de amplificação também chamado de DRIVER:

Amplificação de comando

Circuito deDriver0 a 3,3V 0 a 15V

Amplificação0 a 5V

ou

Pode ser feito utilizando transistores



1. O que é frequência?

Responda

2. O que é razão-cíclica?

3. Desenhe as formas de onda de comando (quadrada) para D=10%, D=50%,D=90%, considerando uma mesma frequência (mesmo período).


Até a Próxima Aula!!

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