Aula 3: Diodos de Potência e Circuitos RLC chaveados | GESEP, Notas de aula de Eletrônica de Potência

Baixe Aula 3: Diodos de Potência e Circuitos RLC chaveados | GESEP e outras Notas de aula em PDF para Eletrônica de Potência, somente na Docsity!

23/08/2020 Eletrônica de Potência 1

Aula 3: Diodos de Potência e

Circuitos RLC chaveados

Prof. Allan Fagner Cupertino

Sumário ➢ Associação de diodos; ➢ Transitórios em circuitos RLC com diodo; ➢ Diodo de roda livre.

Diodos conectados em série Em alta tensão: ❑ Não existem diodos disponíveis comercialmente; ❑ Conexão em série é a solução; ❑ Na condição direta ambos os diodos conduzem corrente igual; ❑ Tolerância no processo de fabricação: problemas na condição de bloqueio.

Diodos conectados em série Soluções: ❑ Regime permanente: conectar um resistor em paralelo ❑ Regime transitório: circuito RC em paralelo com cada diodo Fonte: M. H. Rashid: Eletrônica de Potência: Dispositivos, circuitos e aplicações. 4 ª. Edição, Pearson, 2014 (Livro texto)

Snubber RC ❑ Se D 1 é mais rápido que D 2 , qual dos dois diodos bloqueia mais tensão? Fonte: M. H. Rashid: Eletrônica de Potência: Dispositivos, circuitos e aplicações. 4 ª. Edição, Pearson, 2014 (Livro texto)

Diodos conectados em paralelo Em alta potência: ❑ Corrente nos diodos comerciais é limitada ❑ Conexão em paralelo é a solução ❑ Na condição reversa ambos os diodos bloqueiam a mesma tensão; ❑ Tolerância no processo de fabricação: problemas na condição de condução direta; ❑ Efeito importante: Coeficiente de variação de temperatura da curva I x V!

Solução: Elementos em série Quais as desvantagens dessa abordagem? Indutores são:

• Caros;
• Volumosos;
• geram picos de tensão
• Limitam a velocidade de comutação Fonte: M. H. Rashid: Eletrônica de Potência: Dispositivos, circuitos e aplicações. 4 ª. Edição, Pearson, 2014 (Livro texto)

Coeficiente de temperatura da curva I x V Efeito do lifetime ❑ Tempo de vida dos portadores minoritários aumenta com a temperatura ❑ Portanto, para a mesma queda de tensão, maior a corrente; ❑ Desta forma, nota-se um coeficiente de temperatura positivo da curva I x V; Efeito da Mobilidade ❑ A mobilidade reduz com a temperatura; ❑ Portanto, para a mesma queda tensão, menor corrente; ❑ Desta forma, a mobilidade leva a um coeficiente de temperatura negativo da curva I x V→ NTC; Resultado final: Combinação destes efeitos. Dependerá da estrutura usada (NPT ou PT) e da tecnologia de controle de lifetime!

Inserção de centros de recombinação ❑ Impacta no coeficiente de temperatura da curva I – V. Lutz, J. et al. “Semiconductor Power Devices: Physics, Characteristics, Reliability ”, Springer.

Transitórios em circuitos RLC com diodos

Diodo com carga RL Problema na abertura do interruptor!!!

Fonte: M. H. Rashid: Eletrônica de Potência: Dispositivos, circuitos e aplicações. 4 ª. Edição, Pearson, 2014 (Livro texto)

Diodo com carga LC Diodo: impede o fluxo de energia dos elementos para a fonte Fonte: M. H. Rashid: Eletrônica de Potência: Dispositivos, circuitos e aplicações. 4 ª. Edição, Pearson, 2014 (Livro texto)

Diodo de Roda Livre

Diodo de roda livre Fonte: M. H. Rashid: Eletrônica de Potência: Dispositivos, circuitos e aplicações. 4 ª. Edição, Pearson, 2014 (Livro texto)