OS TRANSISTORES NO TRABALHO

A eletrônica de potência é o ramo da eletrônica que se refere à aplicação

de dispositivos eletrônicos, principalmente semicondutores, ao controle e à

transformação de energia elétrica. Isto inclui tanto aplicações em sistemas de

controle como de fornecimento de energia elétrica a plantas industriais,

incluindose ainda a interconexão de sistemas elétricos de potência [1].

O principal objetivo deste ramo é o processamento da energia com a

máxima eficiência possível, pelo que se evita utilizar elementos resistivos,

potenciais geradores de perdas por efeito Joule. Os principais dispositivos

utilizados são os semicondutores trabalhando em modo de corte/saturação

(on/off), assim como indutores e capacitores.

Para estas aplicações, foi desenvolvida uma série de dispositivos

semicondutores de potência, todos os quais derivam do diodo ou do transistor.

Entre estes se encontram: Tiristor (SCR em inglês), Triac (TRIode for Alternating

Current), MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor), IGBT

(Insulated Gate Bipolar Transistor), IGCT (Integrated Gate Commutated Thyristor)

e MCT (MOS- Controlled Thyristor).

Estes dispositivos são utilizados em equipamentos que se denominam

conversores estáticos de potência, classificados em:

¾ Retificadores: Convertem grandezas alternadas em contínuas.

¾ Inversores: Convertem grandezas contínuas em alternadas.

¾ Cicloconversores: Convertem grandezas alternadas em alternadas.

¾ Conversor CC-CC: Convertem grandezas contínuas em contínuas.

Na atualidade, este ramo está assumindo cada vez mais importância

devido principalmente à elevada eficiência dos conversores eletrônicos, em

2

comparação aos métodos tradicionais e sua maior versatilidade. Um passo

imprescindível para produzir esta revolução foi o desenvolvimento de dispositivos

capazes de manejar as elevadas potências necessárias em tarefas de distribuição

elétrica.

As principais aplicações dos conversores eletrônicos de potência são as

seguintes:

¾ Fontes de alimentação: Na atualidade, vêm ganhando grande

importância subtipos de fontes de alimentação eletrônicas

denominadas fontes de alimentação comutadas. Estas fontes se

caracterizam por seu elevado rendimento e redução de volume

necessário. O exemplo mais utilizado de aplicação se encontra na fonte

de alimentação dos computadores.

¾ Acionamento de motores: A utilização de conversores eletrônicos

permite controlar parâmetros tais como a posição, a velocidade ou

torque fornecido por um motor. Este tipo de controle é utilizado na

atualidade nos sistemas de ar-condicionado. Esta técnica, denominada

comercialmente como "inversor", substituiu o antigo controle

liga/desliga por uma variação de velocidade que permite economizar

energia.

¾ Aquecimento por indução: Consiste no aquecimento de um material

condutor através do campo gerado por um indutor. A alimentação do

indutor se realiza em alta freqüência, geralmente na faixa dos

quilohertz, de maneira que se fazem necessários conversores

eletrônicos de freqüência. A aplicação mais comum se encontra nos

fogões de indução atuais.

¾ Sistemas de alimentação ininterrupta: Regulam o fluxo de energia,

controlando as subidas e as descidas de tensão e de corrente

existentes na rede elétrica. Também são conhecidas por seu acrônimo

inglês, UPS (Uninterruptible Power Supply) [1]. Os dispositivos que são

ligados numa UPS se denominam cargas críticas. Podem ser

3

aparelhos médicos, industriais ou de informática e de

telecomunicações.

¾ Correção do fator de potência: Sistemas eletrônicos que permitem à

rede perceber as cargas não-lineares como uma carga linear (resistor),

ajustando e colocando em fase com a tensão de alimentação a forma

da onda da corrente de entrada.

¾ “Ballasts” eletrônicos para iluminação em alta freqüência: Estes

equipamentos permitem a alimentação de lâmpadas de descarga.

¾ Interface entre fontes de energia renovável e a rede elétrica:

Utilizando conversores tais como retificadores e inversores controlados,

é possível adaptar a energia proveniente de fontes renováveis (eólica,

fotovoltaica, térmica, mareomotriz e outras) para o uso domiciliar ou

comercial.

1.2. QUALIDADE DA ENERGIA

O termo "qualidade de energia elétrica" se utiliza para descrever as

variações da tensão,