ATIVIDADE 1 - EELE - ELETRÔNICA DE POTÊNCIA - 53_2026

 

ATIVIDADE 1 - EELE - ELETRÔNICA DE POTÊNCIA - 53_2026

QUESTÃO 1

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O SCR (Silicon Controlled Rectifier / Retificador Controlado de Silício) é um dispositivo semicondutor da família dos tiristores, constituído por 4 camadas (PNPN) e 3 terminais (anodo, catodo e gatilho). Ele opera como uma chave eletrônica unidirecional que passa a conduzir corrente a partir do momento em que recebe um pulso no terminal de gatilho. Dessa forma, é possível controlar o fluxo de potência fornecida a determinadas cargas a partir do controle do ângulo de fase do sinal da rede elétrica.
Como exemplo de aplicação, o SCR pode ser utilizado em sistemas de controle de temperatura, como fornos industriais e estufas, ajustando a potência fornecida às resistências elétricas, garantindo estabilidade térmica.
No circuito da Figura 1, RL representa uma resistência de uma estufa, em que a temperatura deve ser controlada por meio da potência fornecida. O controle é feito por meio do ajuste do ângulo de fase (α) do sinal retificado (onda completa).

Figura 1 – Circuito elétrico para controle da potência em RL

Considerando Ve = 220 V, diodos e SCR ideais, potência da resistência de 10 kW/220V, pede-se: considerando o ângulo de fase (α) com os valores de 2°, 15°, 30°, 45° e 90°, determine os seguintes parâmetros na resistência RL:
a) Tensão média.
b) Corrente média.
c) Tensão eficaz.
d) Corrente eficaz.
e) Potência fornecida.
Apresentar as fórmulas utilizadas. Os resultados podem ser preenchidos na tabela a seguir. Para efeito de cálculo, considerar duas casas decimais.



f) Utilizando a Figura 2, desenhar as formas de ondas considerando α = 90° da tensão nos diodos D1/D4 (V_D1/D4), da tensão nos diodos D2/D3 (V_D2/D3), da tensão na resistência (V_RL) e da corrente na resistência (I_RL). Destacar os valores máximos e mínimos.

Figura 2 – Formas de onda