Questão 24 - Um SCR tem os seguintes valores nominais:
- queda de tensão ânodo-cátodo
- tensão de junção porta-cátodo
- corrente de porta
Se o SCR possuir uma corrente de sustentação de
, determine:
a) a perda de potência no estado ligado
b) a perda de potência na porta
a) a perda de potência no estado ligado
b) a perda de potência na porta
Passo 1
Vou listar claramente o que o enunciado nos deu e o que ele pede (sem resolver ainda).
- Dados fornecidos:
- queda de tensão ânodo-cátodo:
. - tensão de junção porta-cátodo:
. - corrente de porta:
. - corrente de sustentação (holding current):
.
- queda de tensão ânodo-cátodo:
- O enunciado pede:
(a) a perda de potência no estado ligado (ou seja, a potência dissipada entre ânodo e cátodo quando o SCR está conduzindo com a corrente de sustentação);
(b) a perda de potência na porta (potência dissipada na junção porta-cátodo pelo sinal de gate).
Passo 2
Conceito e fórmula que vamos usar.
- Potência elétrica dissipada por um elemento com uma queda de tensão
e corrente é dada por:
onde:
-
é a potência em watts ( ), -
é a tensão em volts ( ), -
é a corrente em ampères ( ). -
Interpretação do enunciado: como nos deram a corrente de sustentação
, assumimos que o SCR está no estado ligado com essa corrente de referência — portanto a corrente através de – para fins do cálculo da perda será . (Na prova, se pedirem “perda no estado ligado” e derem corrente de sustentação, é razoável calcular para essa corrente mínima de manutenção.)
Passo 3
Converter unidades para usar na fórmula corretamente.
- A corrente de porta dada em miliampères deve ser convertida para ampères:
- As outras quantidades já estão em volts ou ampères, então ficam:
-
, -
, -
, -
.
-
Passo 4
Calcular a perda de potência no estado ligado (ânodo-cátodo).
- Usamos a fórmula
com a queda e a corrente de sustentação .
Substituindo os valores:
Agora multiplicamos (mostrando passo a passo):
.
Portanto
Portanto
Passo 5
Calcular a perda de potência na porta (gate).
- Novamente usamos
, agora com e :
Substituindo os valores (lembre que
):
Multiplicando:
.
Portanto
Portanto
Passo 6
Comentário rápido e encorajamento (sem repetir os valores finais): as contas usam só a relação básica
. Converta sempre miliunidades para unidades de base (
) antes de multiplicar. Mandou bem por trazer os dados; já tá possível aplicar direto e sem calculadora.
Resposta
a)
b)
b)