Campus Pato Branco

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4 - Data:

Encontro 1

Princípio de funcionamento dos semicondutores de potência.

1. Objetivo geral:

Comprovar o princípio de funcionamento dos semicondutores de potência passados em sala de aula.

1.1. Objetivos Específicos

 Verificar o princípio de funcionamento do diodo de potência

 Verificar o princípio de funcionamento dos transistores de potência.

 Verificar o principio de funcionamento dos tiristores.

2. Desenvolvimento prático

Principio de funcionamento do diodo semicondutor:

Material a ser utilizado:

-Gerador de funções -Diodo 4004

-Resistor de 1k.

-Osciloscópio

Procedimento a seguir:

a) Ajuste o canal 1 do gerador de funções para gerar uma onda senoidal de amplitude 5V e frequência de 60Hz.

b) Monte o circuito conforme apresentado na Fig. 1., onde “Vi” é o sinal obtido no gerador de funções

Vi 1k Vo

Fig. 1: Circuito para análise do diodo.

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c) Utilizando os dois canais do osciloscópio visualize as tensões Vi e Vo.

d) Faça um esboço das tensões Vi e Vo. nos eixos apresentados na Fig. 2.

t Vi

t Vo

Fig. 2: Esboço das ondas de entrada e saída.

Principio de funcionamento do transistor de potência como chave:

-Fonte DC com duas saídas.

-Transistor BJT TIP41 -Transistor Mosfet IRF510 -Resistor de 1k.

-Motor CC.

-Multímetro -Botão pulsador.

a) Monte o circuito da Fig. 3.

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3 1k

M

12V

5V C

B E

TIP41

Fig. 3: Circuito para análise do transistor BJT como chave.

b) Com o osciloscópio monitore a tensão entre coletor e emissor c) Pressione o botão pulsador aleatoriamente e observe o ocorrido.

d) Monte o circuito da Fig. 4.

1k

M

12V

9V G

D

S

IRF510 1k

Fig. 4: Circuito para análise do transistor MOSFET como chave.

e) Com o osciloscópio monitore a tensão entre dreno e fonte.

f) Pressione o botão pulsador aleatoriamente e observe o ocorrido.

Principio de funcionamento do tiristor:

-Fonte DC.

-Tiristor TIC 106.

- 2 Resistor de 1k.

-Osciloscópio.

-Gerador de funções.

-Botão pulsador.

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a) Ajuste o canal 1 do gerador de funções para gerar uma onda senoidal de 5V de pico e 0,1Hz de frequência.

b) Monte o circuito da Fig. 5. Onde o sinal alternado é o sinal gerado pelo gerador de funções

Vi 1k Vo

1,5V

1k

Fig. 5: Circuito para análise do tiristor.

c) Conecte os dois canais do osciloscópio para monitorar as tensões Vi e Vo.

d) Presione o botão pulsador em diversos instantes e observe o ocorrido.

3. Questionário.

3.1. A partir do esboço apresentado na Fig. 2. comente o comportamento do diodo, por exemplo, em que intervalos o diodo conduz?, enquanto o diodo conduz a tensão de saída Vo é exatamente igual à tensão de entrada Vi? é o esperado conforme visto na teoria?.

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3.2. Para o experimento realizado na Fig 3. comente o comportamento do sistema, ou seja, o que acontece quando é pressionado o botão?, o fechamento da chave se dá por manutenção de corrente na base do transistor ou por pulso?, quando a chave está fechada a tensão entre coletor e emissor é realmente 0V?

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3.3. Para o experimento realizado na Fig 4. comente o comportamento do sistema tal como no caso anterior, ainda compare este comportamento com o caso anterior.

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3.4. Para o experimento realizado na Fig 5. comente o comportamento do sistema mostrado no osciloscópio.

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