Aula 03 Exercícios com Diodo Eletrônica de Potência

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Eletrônica de PotênciaEletrônica de Potência
1.3 Dispositivos Semicondutores de Potência1.3 Dispositivos Semicondutores de Potência
�Diodos de Potência;
�O SCR (primeiro tiristor);
�Transistores de junção bipolar (BJTs);�Transistores de junção bipolar (BJTs);
�MOSFETs de potência;
�Transistores Bipolares de porta isolada 
(IGBTs);
�Transistores de indução estática (SITs);
TIPOS DE DISPOSITIVOS SEMICONDUTORES DE POTÊNCIA
�
(6)
Curva Característica de um Diodo
Diversos Tipos de Diodo de Potência
Diversos Tipos de Diodo de Potência
Classificação dos Diodos de PotênciaClassificação dos Diodos de Potência
�Genéricos, de uso geral, são fornecidos em 
até 3000 V, 3500 A e tempo de recuperação 
reversa trr de 10 µs;
�Alta velocidade ou recuperação rápida, são �Alta velocidade ou recuperação rápida, são 
fornecidos em até 3000 V, 1000 A e valores 
típicos de trr de 0,1 e 5,0 µs;
�Diodos Schottky (very fast) trr da ordem de 
nano-segundos ;
EQUAÇÃO DO DIODO SCHOCKLEY 
EQUAÇÃO DO DIODO SCHOCKLEY 
EQUAÇÃO DO DIODO SCHOCKLEY 
Calcular a corrente correspondente do diodo ID considerando uma pequena tensão no diodo 
VD = 0,1 V, n = 1 e VT = 25,8 mV.
Exemplo
EQUAÇÃO DO DIODO SCHOCKLEY 
Calcular a corrente correspondente do diodo ID considerando uma pequena tensão no diodo 
VD = 0,1 V, n = 1 e VT = 25,8 mV.
Exemplo
�
Exemplo
EQUAÇÃO DO DIODO SCHOCKLEY 
Calcular a corrente de saturação IS considerando uma queda de tensão direta no diodo de 
potência VD = 1,2 V, n = 2, VT = 25,8 mV e ID = 300 A.
Exemplo
EQUAÇÃO DO DIODO SCHOCKLEY 
Calcular a corrente de saturação IS considerando uma queda de tensão direta no diodo de 
potência VD = 1,2 V, n = 2, VT = 25,8 mV e ID = 300 A.
�
Caso especial para quando 
tb for desprezível com 
relação a ta. �
trr = tempo de recuperação reversa do diodo ( do inglês reverse recovery time)
trr = ta + tb
ta = ao tempo de armazenamento de cargas na região de depleção da junção
tb = ao tempo de armazenamento de cargas no material semicondutor
A relação tb/ta é conhecida como fator de suavidade ( do inglês softness factor - SF) 
Obs: O tipo de recuperação suave ( do inglês soft-recovery) é mais comum nos diodos.
IF = corrente direta do diodo
QRR = carga armazenada no diodo que depende da corrente direta.
Exemplo
O tempo de recuperação reversa de um diodo é trr = 3 µs e a taxa de decaimento da 
corrente do diodo é di/dt = 30 A/µs. Determinar:
a) A carga armazenada QRR;
b) A corrente reversa de pico IRR.
Exemplo
O tempo de recuperação reversa de um diodo é trr = 3 µs e a taxa de decaimento da 
corrente do diodo é di/dt = 30 A/µs. Determinar:
a) A carga armazenada QRR;
b) A corrente reversa de pico IRR.
Modo 1: chave CH1 fechada no instante t0.
Modo 2: chave CH1 aberta, depois de ser fechada.
Formas de onda típicas de comutação de um diodo de 
potência.
Formas de onda típicas de comutação de um diodo de 
potência.