FUNDAÇÃO ESCOLA TÉCNICA LIBERATO SALZANO VIEIRA DA CUNHA CURSO DE ELETRÔNICA
Eletrônica de Potência
Prof. Irineu Alfredo Ronconi Junior Prof. João Neves
Introdução
O uso do tiristor se dá tanto em corrente contínua, nos chamados conversores CC, quanto em CA, em conversores CC-CA, e também nos conversores CA-CA. Todos eles serão analisados adequadamente no transcorrer do curso.
Na primeira prática analisamos as condições de disparo e de corte do tiristor em corrente contínua. Na prática foram determinados parâmetros que serão válidos também em CA. São eles: IL (corrente de acionamento) e IH (corrente de
manutenção). Também foram determinados parâmetros com relação a potência consumida no disparo. Com estes com eles é determinada a chamada ÁREA DE DISPARO SEGURO.
A pratica a seguir pode ser utilizada para controle de potência de lâmpadas e pequenos motores.
Como se pode verificar na figura 1 o circuito é um RETIFICADOR DE MEIA ONDA. A carga é uma lâmpada (que você deverá observar a variação de brilho ao realizar a prática). A parte do circuito formado por resistores e o diodo D1 é o circuito de disparo.
Disparo dos tiristores com sinais CA.
Uma das formas mais simples de controle para o disparo de tiristores é utilizar a própria fonte CA. A forma apresentada no diagrama a seguir permite o controle do ângulo de disparo de 0o a 900 (aproximadamente).
D1 DIODE
T1
220/12+12 SCR1
SCR R3
47k
L1 R2
3.3k
R1 1.5k
Obs.: Os valores dos componentes do circuito são valores sugeridos.
Observe que a carga tem uma resistência bem menor do que o circuito ligado ao gate do tiristor, de tal maneira que a potência dissipada nesta parte seja desprezível com relação a carga. Isto é, a potência neste ramo do circuito é tão baixa com relação ao consumo na carga que pode ser desconsiderada. O resistor R1 terá sobre ele a queda de tensão equivalente a junção PN da junção GATE-CATODO do tiristor, isto é, aproximadamente 0,7V, portanto por este resistor deverá fluir uma corrente aproximada de 467µA. A corrente que deverá fluir por R2 e R3 deverá ser a soma deste valor com o valor necessário (mínimo) para o disparo do tiristor. Por exemplo, para o TIC 106 em torno de 100µA e para o TIC 206 cerca de 500µA, é necessário verificar a folha de dados do componente. Lembre-se também que este é um valor aproximado para o componente. Supondo Rdisp = R2 + R3, e o diodo ideal, e
aplicando o teorema de Thevenin, teremos:
disp rede Th R R R U U + = 1 1 . (1) e disp disp Th R R R R R + = 1 1 (2)
A corrente de gate será dada por:
Th Gate Th Gate R U U
I = − (≅0,7) (3)
Logo, Rdisp será dado por:
Gate rede disp I R R R U R 1 1 1 7 , 0 7 , 0 . + −
= (4)
Rdisp poderá ser dado também por:
G disp Gate Gate diodo disp disp I U I U U U
R 1,5
+ ≅
+ +
= (1)
Lembre-se que a tensão aplicada é senoidal e é dada pela expressão: ) ( . 2 ) ( . )
(θ U senθ U sen θ
U = M = RMS (2)
t t) .
( ω
Exercício:
1. Seja um TIC 106, a ser utilizado na prática. Determinar os valores de Rdisp mínimo e máximo para que o disparo
fique entre os ângulos de 300 e 900 se a tensão aplicada é de 220VRMS.
2. Por que motivo o circuito acima está apto a disparar no intervalo de 0 a 900?
PRÁTICA
1. Monte o circuito original acima. A lapada pode ser substituída por um resistor de 68 /20W.
2. Observe com o osciloscópio a forma de onda sobre a carga juntamente com o multímetro, verifique a variação da tensão em função da variação do ângulo de disparo ϴ (tente pelo menos 5 valores; 150, 300, 450, 600 e 750. 3. Desenhe as formas de onda. Marque os pontos de
interesse.
4. Compare as formas de onda no gate e no catodo do tiristor.
5. Faça uma análise do circuito de controle de potência com relação a potência controlada. Em que casos o circuito seria recomendado e em que caos não?
6. Descreva, brevemente o funcionamento do circuito. Este circuito é disparado por pulsos? Qual é o seu princípio básico de funcionamento?
