O SCR (Silicon Controlled Rectifier / Retificador Controlado de Silício) é um dispositivo semicondutor dafamília dos tiristores, constituído por 4 camadas (PNPN) e 3 terminais (anodo, catodo e gatilho). Ele operacomo uma chave eletrônica unidirecional que passa a conduzir corrente a partir do momento em querecebe um pulso no terminal de gatilho. Dessa forma, é possível controlar o fluxo de potência fornecida adeterminadas cargas a partir do controle do ângulo de fase do sinal da
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rede elétrica.
Como exemplo de aplicação, o SCR pode ser utilizado em sistemas de controle de temperatura, comofornos industriais e estufas, ajustando a potência fornecida às resistências elétricas, garantindo estabilidadetérmica.
No circuito da Figura 1, RL representa uma resistência de uma estufa, em que a temperatura deve sercontrolada por meio da potência fornecida. O controle é feito por meio do ajuste do ângulo de fase (α) dosinal retificado (onda completa).
Figura 1 – Circuito elétrico para controle da potência em RL
Considerando Ve = 220 V, diodos e SCR ideais, potência da resistência de 10 kW/220V, pede-se:considerando o ângulo de fase (α) com os valores de 2°, 15°, 30°, 45° e 90°, determine os seguintesparâmetros na resistência RL:
a) Tensão média.
b) Corrente média.
c) Tensão eficaz.
d) Corrente eficaz.
e) Potência fornecida.
Apresentar as fórmulas utilizadas. Os resultados podem ser preenchidos na tabela a seguir. Para efeito decálculo, considerar duas casas decimais.
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f) Utilizando a Figura 2, desenhar as formas de ondas considerando α = 90° da tensão nos diodos D1/D4(V
), da tensão nos diodos D2/D3 (V
), da tensão na resistência (V
) e da corrente na resistência(I
). Destacar os valores máximos e mínimos.
D1/D4
D2/D3
RL
RL
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