Ementa: Diodos de potência. Retificadores. Tiristores. Retificadores controlados. Controladores de tensão AC. Transistores de potência. Retalhadores DC. Inversores. Controle de Motores DC. Controle de Motores AC. Experimentos.

Conteúdo Programático: O objetivo da disciplina é familiarizar o(a) estudante com diferentes topologias de conversores eletrônicos de potência, identifi cando aplicações industriais típicas. Objetiva-se também desenvolver a capacidade de interpretar circuitos e formas de onda, possibilitando a análise dos conversores. São estudados conversores CA-CC (retificadores); CA-CA (reguladores CA); CC-CC (fontes chaveadas),CC-CA (inversores). Para cada uma destas estruturas são estudados os dispositivos semicondutores depotência mais indicados: diodos, tiristores, TRIACs, MOSFETs, IGBTs. Para conversores com entrada CA são analisadas características básicas de qualidade da energia elétrica, a partir das respectivas normas. Na parte laboratorial também são estudados sensores, CIs dedicados e estratégias de controle a cada aplicação específica. As experiências são organizadas de modo a solicitar do estudante a análise dos fenômenos observados nos circuitos e nas cargas alimentadas. É feito intenso uso de simuladores SPICE para estudos de circuitos e componenteseletrônicos. Parte experimental: Os objetivos da parte prática do curso são familiarizar o(a) estudante com o uso de equipamentos de laboratório, com foco nas funcionalidades de medições de grandezas elétricas e seu processamento. Através das medições e análise dos esquemáticos, concluir sobre o funcionamento dos circuitos, dispositivos ativos e passivos, bem como das estruturas de comando e controle. Trata-se de uma proposta de análise de circuitos e dispositivos a partir das formas de onda observadas e medidas. As atividades experimentais são cronologicamente coordenadas com as aulas teóricas garantindo que as práticas ocorram imediatamente após a introdução dos conceitos teóricos pertinentes. As atividades experimentais disponibilizadas são: 1. Retificadores não controlados (diodos): caso monofásico. Filtragem no lado CC.Comportamentos não ideais de retificador monofásico. Análise do fator de potência e da distorção harmônica das correntes CA.  2. Retificadores não controlados (diodos): caso trifásico. Efeitos de filtragens no lado CC. Análise do fator de potência, da distorção harmônica das correntes CA e comutação. Inrush de corrente.Comutação.  3. Retificador controlado com tiristores: CI TCA780 e controle de fase. Característica estática com carga resistiva. 4. Retificador controlado com tiristores: comportamento com carga indutiva. Acionamento de motor CC em malha aberta e malha fechada com controle de velocidade. 5. Conversor CA/CA com TRIAC e controle por ciclos inteiros alimentando carga de aquecimento, usando o circuito integrado comercial. 6. Caracterização de comparativa de diodos de potência: Caracterização dinâmica de diodo lento, diodo rápido e diodo Schottky. 7. Caracterização de transistores de potência: características de comando e de comutação de transistor bipolar, MOSFET e IGBT. Perdas de comutação. 8. Conversor CC/CC com transistores MOSFET: aplicação em fonte chaveada abaixadora de tensão operando com Modulação por Largura de Pulso. Análise do funcionamento do CI 3524 e da operação do conversor no modo de condução contínua. Perdas de comutação. 9. Conversor CC-CC abaixador de tensão operando em malha fechada com controle da tensão de saída. Eficácia de snubber de desligamento. Operação nos modos de condução contínua e descontínua. Análise dinâmica e estabilidade. 10. Conversor CC/CA com IGBTs: geração analógica de sinais MLP para comando de inversor monofásico. Produção de saídas com diferentes formas de onda. Caracterização de filtro LC de saída do inversor. 11. Conversor CC/CA com IGBTs: Operação em malha aberta e alimentação de cargas linear e não-linear. Operação em malha fechada com realimentação da tensão de saída para melhoria de forma de onda. 12. Conversor CC-CA trifásico, comandado por microcontrolador, para acionamento de motor de indução. Ao final da disciplina espera-se que estudantes tenham desenvolvido capacidade de analisar o comportamento estático das diferentes estruturas de conversores. Conheça as características dos principais dispositivos semicondutores de potência e suas aplicações. Identificar a vinculação entre uma dada aplicação e possíveis conversores de potência para atender as especificações, fazendo uso dos componentes de potência adequados e de circuitos de comando e controle.  

Bibliografia: RASHID, M.H.: Power electronics: circuits, devices, and applications / 3rd ed, 2004. MOHAN, UNDERLAND, ROBBINS: Power Electronics: Converters, Applications and Design, 2nd edition, John Wiley, 1994 (ou posteriores). Rashid, M. H. (Ed.): Power electronics handbook: devices, circuits, and applications handbook / 4thed., 2018, Elsevier : Butterworth - Heinemann, c2018. Rashid, M. H.: SPICE for power electronics and electric power / Second edition, CRC/Taylor & Francis, 2006. DECKMANN, S.M. e POMILIO, J.A.: Qualidade da Energia Elétrica – Conceituação e ProcessamentoDigital, Ed. Blucher, 2023. Apostilas e material de apoio disponíveis em:  https://site.fee.unicamp.br/antenor/ee833-eletronica-de-potencia-graduacao