Questões de Concurso Sobre engenharia eletrônica
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Considerando todos os componentes ideais e que o circuito opera no modo de corrente contínua (Continuous current mode – CCM), o valor de Ve , em volts, para que Vs = 50V é aproximadamente
No conversor CC-CC a seguir a chave S representa o chaveamento periódico de um transistor IGBT ou MOSFET cuja razão entre o tempo em que a chave permanece ligada (ton) e o período total de comutação (T) é denominada ciclo de trabalho.
O conversor opera no modo de corrente contínua (Continuous current mode - CCM) e todos os componentes são ideais. Assuma que a corrente no indutor aumenta linearmente durante o período em que a chave S está ligada (ton), e diminui linearmente quando a chave está desligada.
No conversor CC-CC a seguir a chave S representa o chaveamento periódico de um transistor IGBT ou MOSFET cuja razão entre o tempo em que a chave permanece ligada (ton) e o período total de comutação (T) é denominada ciclo de trabalho.
O conversor opera no modo de corrente contínua (Continuous current mode - CCM) e todos os componentes são ideais. Assuma que a corrente no indutor aumenta linearmente durante o período em que a chave S está ligada (ton), e diminui linearmente quando a chave está desligada.
A classificação dos quadrantes segundo os sinais de V e I é: Primeiro Quadrante: quando V > 0, I > 0; Segundo Quadrante: quando V > 0, I < 0; Terceiro Quadrante: quando V < 0, I < 0; e Quarto Quadrante: quando V < 0, I > 0.
Considerando todos os componentes ideais e que a chave S representa um chaveamento periódico, é correto afirmar que o circuito opera
Seu princípio básico consiste no chaveamento periódico de um transistor IGBT ou MOSFET, cuja razão entre o tempo em que a chave permanece ligada (ton) e o período total de comutação (T) é denominada ciclo de trabalho:
D = ton/T
Com relação aos tipos e princípios de operação dos conversores CC–CC ideais, analise as afirmativas a seguir:
I. O conversor Buck produz uma tensão média de saída (Vo) menor que a de entrada (Vin), sendo Vo/Vin = D.
II. O conversor Boost possui relação Vo/Vin = 1/(1 − D), permitindo obter tensão maior que a de entrada.
III. O conversor Buck–Boost inverte a polaridade da tensão de saída, e Vo / Vin = D/(1 − D).
É correto o que se afirma em
As chaves são comandadas em pares complementares — quando a inferior conduz, a superior está bloqueada — de modo a gerar uma forma de onda PWM simétrica no terminal da fase do motor.
Durante o projeto, o engenheiro responsável observou que:
As chaves inferiores podem ser facilmente acionadas, pois seus emissores estão conectados ao terra;
Já as chaves superiores flutuam em relação ao terra, pois o potencial do emissor varia continuamente entre 0 V e a tensão do barramento CC, que neste caso é de 600 V;
Logo, o driver da chave superior precisa receber, de forma segura, uma tensão de gate referida ao emissor flutuante, sem recorrer a fontes isoladas individuais.
Para resolver o problema, foi adotado um circuito em que um capacitor auxiliar é carregado enquanto a chave inferior conduz e, durante o acionamento da chave superior, esse capacitor fornece momentaneamente a tensão necessária para alimentar o driver do transistor superior, permitindo seu acionamento com isolação adequada e sem necessidade de fonte adicional.
Esse método de acionamento das chaves superiores é conhecido como
Para eliminar esse problema, o projetista adicionou, em paralelo a cada dispositivo, um circuito passivo composto por resistor e capacitor, capaz de absorver a energia excedente e limitar a taxa de variação de tensão (dv/dt), durante a comutação.
Esse tipo de proteção é conhecido como
O dispositivo é especificado pelo fabricante com os seguintes parâmetros sob as condições nominais de operação:
Considerando que o transistor IGBT atua como chave idealizada e que a operação ocorre em regime estacionário, a temperatura aproximada da junção do dispositivo é
Com base na estrutura física e no princípio de operação desses dispositivos, analise as afirmativas a seguir:
I. Tanto o IGBT quanto o MOSFET são dispositivos controlados por tensão aplicada ao gate, com elevada impedância de entrada devido à presença da camada isolante de dióxido de silício, SiO2.
II. No MOSFET, a condução é realizada apenas por portadores majoritários, elétrons, enquanto no IGBT há injeção de portadores minoritários.
III. O IGBT apresenta queda de tensão de condução praticamente constante (VCE(sat) ), enquanto o MOSFET possui comportamento resistivo, com perdas proporcionais a I 2RDS(on) .
É correto o que se afirma em
A operação dessa bomba depende de condições permissivas monitoradas por sensores digitais conectados a um controlador lógico programável (CLP), conforme descrito a seguir:
A lógica de controle foi projetada para que a bomba M ligue automaticamente sempre que a temperatura estiver alta no trocador e houver nível suficiente no tanque de alimentação, desde que não exista condição de emergência. Caso qualquer sinal assuma o estado de falha, a bomba deve desligar imediatamente, protegendo o sistema contra operação insegura.
Com base nessas condições, a expressão lógica de acionamento da bomba M é
Considerando as definições de controle, limitação e proteção em sistemas de Instrumentação e Controle (I&C), associe corretamente cada função ao seu conceito.
1. Controle 2. Limitação 3. Proteção
( ) Levar imediatamente o sistema a um estado seguro quando ocorre uma condição perigosa, como falha de sensor, sobrepressão ou emergência;
( ) Evitar que os atuadores e as variáveis ultrapassem valores físicos ou operacionais máximos;
( ) Manter a variável de processo próxima ao valor desejado, mesmo diante de perturbações.
A sequência correta, na ordem apresentada é
Para interfacear com a entrada analógica (0 a 5 V) do CLP, utiliza-se um resistor shunt de 250 Ω.
Admita comportamento linear do transmissor e componentes ideais.
No instante analisado, a temperatura indicada pelo sensor é 250 °C. A queda de tensão no resistor shunt aplicada à entrada do CLP é igual a
Os valores de R2 e R3 para que a função de transferência desejada seja
são, respectivamente,O circuito combinacional a seguir possui três entradas digitais (A, B e C) e uma saída S.
É correto afirmar que o circuito implementado é um
A respeito dos principais elementos finais de controle, analise as afirmativas abaixo:
I. O atuador é o dispositivo que recebe o sinal elétrico, pneumático ou hidráulico do controlador e gera movimento mecânico sobre o elemento final.
II. O controlador é um elemento final de controle que executa a lógica de malha, ajustando automaticamente o ponto de trabalho de processo conforme variações externas.
III. O posicionador tem a função de eliminar histerese e atrito no atuador, garantindo que a posição da válvula corresponda com exatidão ao sinal de controle.
É correto o que se afirma em
No circuito a seguir, o diodo D2 é conhecido como diodo de roda livre. Ele é empregado em circuitos de chaveamento com o intuito de fornecer um caminho para a corrente de descarga do indutor quando a chave S é aberta. Neste caso, a chave é fechada em t = 0s e aberta em t = 3ms.
Considerando todos os componentes ideais e sabendo-se que o indutor L está descarregado quando a chave S é fechada, a corrente Id no diodo D2 é
Um sistema de controle digital utiliza um microcontrolador para amostrar a resposta de um sensor de temperatura e atuar sobre uma válvula proporcional. O modelo contínuo simplificado do processo é:
O sistema é amostrado a uma frequência de 10 Hz e implementado em um microcontrolador ARM com conversores A/D e D/A de 12 bits. Deseja-se converter este sistema para o domínio discreto utilizando o método da transformação por retenção de ordem zero (ZOH).
O modelo discreto G(z) equivalente aproximado, utilizando o
método da substituição 
onde o período de amostragem T = 0,1s é
Um sistema de controle digital utiliza um microcontrolador para amostrar a resposta de um sensor de temperatura e atuar sobre uma válvula proporcional. O modelo contínuo simplificado do processo é:
O sistema é amostrado a uma frequência de 10 Hz e implementado em um microcontrolador ARM com conversores A/D e D/A de 12 bits. Deseja-se converter este sistema para o domínio discreto utilizando o método da transformação por retenção de ordem zero (ZOH).
Um sistema físico massa–mola–amortecedor é descrito pela equação diferencial:
onde x(t) é o deslocamento da massa e F(t) é a força aplicada pelo atuador.
Deseja-se controlar a posição da massa por meio de um controlador PID, que recebe como entrada o erro entre a referência r(t) e a posição medida x(t). O sinal de controle gerado pelo PID é u(t), o qual atua sobre um driver de motor que converte o sinal elétrico de controle em força mecânica segundo: F(t) = Ka u(t), onde Ka é a constante de ganho do atuador.
Com base na modelagem matemática e nos princípios de malhas de controle, é correto afirmar que
Durante a fase de projeto, o engenheiro modela o sistema pela seguinte função de transferência linearizada:
onde K representa o ganho do processo e t é a constante de tempo térmica do sistema.
Com base nesses conceitos, analise as afirmativas a seguir:
I. A constante de tempo t indica a rapidez da resposta do sistema a uma perturbação, sendo tanto menor quanto mais rápido o processo atingir o regime permanente.
II. O ganho K representa a sensibilidade do processo, isto é, a razão entre a variação da variável de saída e a variação da variável manipulada em regime permanente.
III. O controlador ajusta a válvula com base na comparação entre o valor medido e o valor de referência em um sistema de malha aberta.
É correto o que se afirma em
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