Nome da Atividade
ELETRÔNICA DE POTÊNCIA II
CÓDIGO
15000291
Carga Horária
60 horas
Tipo de Atividade
DISCIPLINA
Periodicidade
Semestral
Unidade responsável
CRÉDITOS
4
CARGA HORÁRIA TEÓRICA
4
CARGA HORÁRIA OBRIGATÓRIA
4
FREQUÊNCIA APROVAÇÃO
75%
NOTA MÉDIA APROVAÇÃO
7

Ementa

Teoria dos Conversores CC-CC. Teoria dos Inversores. Fontes de Alimentação Chaveadas

Objetivos

Objetivo Geral:

Oferecer ao aluno os fundamentos teóricos da eletrônica de potência, estudando especificamente os conversores comutados a frequências maiores que a frequência da rede, no sentido de criar habilidades para o exercício da profissão, assim como criar as bases necessárias para cursar disciplinas que exijam como pré-requisito os conceitos oferecidos nesta disciplina.

 

Objetivos Específicos:

NÃO CONSTA

Conteúdo Programático

UNIDADE I: Introdução – Eletrônica Linear X Eletrônica de Potência – Aplicações – Classificação dos conversores e Processadores de Potência – Interdisciplinaridade da Eletrônica de Potência.
UNIDADE II: CONCEITOS BÁSICOS EM CIRCUITOS ELÉTRICOS
2.1 Introdução
2.2 Circuitos Elétricos
2.2.1 Definição de Regime Permanente
2.2.2 Potência Média e Corrente Eficaz
2.2.3 Formas de Onda Sinusoidais em Regime Permanente
2.2.3.1 Representação Fasorial
2.2.3.2 Potência, Potência Reativa e Fator de Potência
2.2.4 Formas de Onda não Sinusoidais em Regime Permanente
2.2.4.1 Análise de Fourier de Formas de Onda Periódicas
2.2.4.2 Distorção na Corrente da Rede de Alimentação
2.2.5 Resposta de Capacitores e Indutores
2.2.5.1 Valores Médios de VL(t) e IC(t) em Regime Permanente
2.3 Circuitos Magnéticos 2.3.1 Lei de Ampere
2.3.2 Regra da Mão direita
2.3.3 Densidade de Fluxo ou Campo B 2.3.4 Continuidade do Fluxo
2.3.5 Relutância Magnética ou Permeância
2.3.6 Análise de Circuitos Magnéticos
2.3.7 Lei de Faraday das Tensões Induzidas
2.3.8 Indutância Própria
2.3.9 Transformadores
2.3.9.1 Transformadores com Núcleos sem Perdas
2.3.9.2 Transformadores Ideais
2.3.9.3 Transformadores com Núcleos Apresentando Histerese.
UNIDADE III: ANÁLISE DE CIRCUITOS BÁSICOS CHAVEADOS POR INTERRUPTORES IDEAIS
3.1 Transformada de Laplace
3.2 Transformada Inversa de Laplace
3.2.1 Fórmula de Desenvolvimento de Heaviside
3.3 Carga de um Capacitor Através de um Tiristor Ideal
3.4 Oscilação de Corrente em um Indutor
3.5 Circuito de Roda Livre
3.6 Circuito de Roda Livre com FEM
3.7 Circuito de Recuperação com Transformador
3.8 Carga de um Capacitor à Corrente Constante
3.9 Aplicação de um Degrau de Tensão Sobre um Circuito LC – Casos Particulares
3.10 Aplicação de um Degrau de Tensão em um Circuito LC Através de um Tiristor
3.11 Aumento da Tensão de um Capacitor (circuito 1)
3.12 Aumento da Tensão em um Capacitor (circuito 2)
3.13 Circuito RLC com Pouco Amortecimento
3.14 Circuito LC Submetido a uma Fonte de Tensão e a uma Fonte de Tensão e a uma Fonte de Corrente.
UNIDADE IV: TEORIA DOS CONVERSORES CC-CC
4.1 Introdução 4.2 Controle dos Conversores CC-CC – Modulação PWM a Freqüência Constante
4.3 Conversor CC-CC Abaixador (Buck)
4.3.1 Modo de Condução Contínua (CCM)
4.3.2 Modo de Condução Crítica
4.3.3 Modo de Condução Descontínua
4.3.3.1 Modo DCM com Vd=cte
4.3.3.2 Modo DCM com Vo=cte
4.3.4 Ondulação na Tensão de Saída
4.4 Conversor CC-CC Elevador (Boost)
4.4.1 Modo de Condução Contínua (CCM)
4.4.2 Modo de Condução Crítica
4.4.3 Modo de Condução Descontínua
4.4.4 Ondulação na Tensão de Saída
4.5 Conversor Buck-Boost
4.5.1 Modo de Condução Contínua (CCM)
4.5.2 Modo de Condução Crítica
4.5.3 Modo de Condução Descontínua
4.5.4 Ondulação na Tensão de Saída
4.6 Conversor Cuk
4.6.1 Modo de Condução Contínua (CCM)
4.7 Conversor CC-CC Full-Bridge
4.7.1 PWM com Tensão Bipolar
4.8 Conversor CC-CC – Comparação.
UNIDADE V: INVERSORES DE TENSÃO CHAVEADOS
5.1 Introdução 5.2 Conceitos Básicos
5.2.1 Modulação PWM
5.2.1.1 Pequeno Valor de mf
5.2.1.2 Grande Valor de mf
5.2.1.3 Sobremodulação ma>1
5.2.2 Chaveamento com Onda Quadrada na Saída
5.3 Inversores Monofásicos
5.3.1 Inversores Half-Bridge
5.3.2 Inversores Full-Bridge
5.3.2.1 Modulação PWM a dois Níveis (bipolar)
5.3.2.2 Modulação PWM a Três Níveis (unipolar)
5.3.2.3 Operação com Onda Quadrada na Saída
5.3.2.4 Controle da Tensão de Saída por Defasagem
5.3.2.5 Utilização dos Interruptores no Inversor FB
5.3.2.6 Ripple na Saída do Inversor Monofásico
5.3.3 Inversores Push-Pull
5.3.4 Utilização dos Interruptores
5.4 Inversores Trifásicos
5.4.1 Inversores Trifásicos PWM
5.4.1.1 Modulação Linear
5.4.1.2 Sobremodulação
5.4.2 Conversores Trifásicos – Operação Onda Quadrada
5.4.3 Utilização dos Interruptores
5.4.4 Ripple na Saída do Inversor
5.4.5 Corrente no Lado CC
5.4.6 Condução dos Interruptores nos Inversores Trifásicos
5.4.6.1 Operação em Onda Quadrada
5.4.6.2 Operação PWM
5.5 Efeito do Tempo Morto nos Inversores PWM
5.6 Outros Esquemas de Chaveamento
5.6.1 Onda quadrado Pulsado
5.6.2 Eliminação Programada de Harmônicos
5.6.3 Modulação no Modo Corrente
5.6.3.1 Controle por Banda de Tolerância
5.6.3.2 Controle a Frequência Constante
5.6.3.3 Neutralização de Harmônicos Através da Interconexão de Transformadores
UNIDADE VI: FONTES DE ALIMENTAÇÃO CHAVEADAS
6.1 Introdução
6.2 Fontes Chaveadas
6.3 Conversores CC-CC Isolados
6.3.1 Introdução
6.3.1.1 Excitação Unidirecional
6.3.1.2 Excitação Bidirecional
6.3.1.3 Representação do Transformador de Isolação
6.3.1.4 Controle dos Conversores CC-CC Isolados
6.3.2 Conversores Flyback
6.3.2.1 Outras Topologias de Conversores Flyback
6.3.3 Conversores Forward
6.3.3.1 Outras Topologias de conversores Forward
6.3.4 Conversor Push-Pull
6.3.5 Conversor Half-Bridge
6.3.6 Conversor Full-Bridge
6.3.7 Conversores Alimentados por Fonte de Corrente
6.3.8 Seleção do Núcleo do Transformador
6.4 Controle das Fontes Chaveadas
6.4.1 Linearização do Estágio de Potência, Incluindo o Filtro de Saída, Utilizando a Técnica de Espaço de Estado Médio para se Obter Tp(s)
6.4.2 Função de Transferência P(s)vCP(s) do Modulador PWM
6.4.3 Compensação da Malha de Realimentação
6.4.4 Controle Feed-Forward PWM
6.4.5 Controle no Modo Corrente
6.5 Proteção 6.5.1 Soft Start
6.5.1 Proteção de Sobretensão
6.5.3 Limitação de Corrente
6.6 Isolação da Malha de Realimentação

Bibliografia

Bibliografia Básica:

  • MOHAN, N. Power Electronics: Converters, Applications and Design. 3 rd. ed. John Wiley & Sons, 2002.
  • BARBI, I. Eletrônica de Potência. 6ª. ed. Editora do Autor, 2006. RASHID, M. H. Eletrônica de Potência: Circuitos, Dispositivos e Aplicações. Makron Books, 1999.
  • RASHID, M. H. Eletrônica de Potência: Circuitos, Dispositivos e Aplicações. Makron Books, 1999.

Bibliografia Complementar:

  • BARBI, I.; MARTINS, D. C. Eletrônica de Potência: Conversores CC-CC Básicos não Isolados. 2ª. ed. Dos Autores, 2006.
  • BARBI, I. Projetos de Fontes Chaveadas. 6ª. ed. Editora do Autor, 2001. ALMEIDA, J. L. A. Eletrônica Industrial. Érica, 1991.
  • LABRIQUE, Francis. Electrônica de potência. Lisboa: Fundação Calouste Gulbenkian, 1991. 730 p.
  • ELETRONICA de potencia: aplicacao de diodos e tiristores. 2. ed. Campinas: Editora da UNICAMP, 1988. 261 p.: il. - (serie manuais).
  • ZUFFO, João Antonio. Subsistemas digitais e circuitos de pulso. São Paulo: Edgard Blucher, 1981.

Turmas Ofertadas

Turma Período Vagas Matriculados Curso / Horários Professores
T1 2020 / 1 30 19 Engenharia Eletrônica (Bacharelado)
Horários
ManhãTardeNoite
SEG08:00 - 08:50
08:50 - 09:40
10:00 - 10:50
10:50 - 11:40
CLÁUDIO MANOEL DA CUNHA DUARTE
Professor responsável pela turma

T71 2020 / 1 35 31 Engenharia Eletrônica (Bacharelado)
CLÁUDIO MANOEL DA CUNHA DUARTE
Professor responsável pela turma

CHRISTIANO MARTINO OTERO AVILA
Professor Regente

Disciplinas Equivalentes

Disciplina Curso
ELETRÔNICA DE POTÊNCIA II Engenharia Eletrônica (Bacharelado)

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