Ficha 02 · Inversores CC-CA, conversores CA-CA e instrumentação

Exercício 1 · VSI vs CSI

Preenche a tabela comparativa entre o inversor de fonte de tensão (VSI) e o inversor de fonte de corrente (CSI): elemento de entrada, grandeza imposta à saída e uso mais comum. Depois indica qual é usado num inversor solar doméstico típico.

Exercício 2 · A ponte em H e o shoot-through

Desenha (em texto) a topologia de uma ponte em H monofásica com 4 interruptores (Q1 a Q4) e a carga entre os dois pontos médios. Explica o que é o fenómeno de shoot-through e como se evita.

Exercício 3 · Índice de modulação PWM

Um inversor usa uma portadora triangular com 10 V de amplitude de pico e uma referência sinusoidal com 8 V de amplitude de pico. (a) Calcula o índice de modulação ma. (b) O inversor está em modulação normal ou em sobremodulação? (c) O que acontece à onda de saída se a amplitude da referência subir para 12 V?

Exercício 4 · THD e filtro de saída

Um inversor solar apresenta THD de 9% na simulação. A norma de ligação à rede pública exige THD abaixo de 5%. Propõe duas medidas técnicas para reduzir a THD e explica o efeito de cada uma.

Exercício 5 · Controlo de fase com TRIAC

Um dimmer com TRIAC regula a intensidade de uma lâmpada de incandescência de 230 V. Explica o que acontece à tensão eficaz na lâmpada quando o ângulo de disparo α aumenta, e porque um TRIAC não pode ser desligado por um sinal de controlo a meio da condução.

Exercício 6 · Escolher entre controlo de fase e VFD

Uma oficina tem duas máquinas: (a) um berbequim de bancada com motor universal monofásico, cuja velocidade se quer regular; (b) uma bomba industrial com motor trifásico de indução, cuja velocidade também se quer regular mantendo binário estável. Que solução CA-CA se deve usar em cada caso e porquê?

Exercício 7 · Multímetro True RMS

Um técnico mede a tensão de saída de um inversor PWM com um multímetro comum (não True RMS) e obtém 180 V, mas o osciloscópio mostra uma forma de onda claramente não sinusoidal com valor eficaz real de 230 V. Explica a discrepância e o que o técnico deve fazer.

Exercício 8 · Procedimento no osciloscópio

Descreve, por ordem, os cinco passos para medir corretamente a ondulação de tensão de saída de um conversor Buck com o osciloscópio, desde ligar a sonda até obter a leitura.