🎛️ Eletrônica Industrial

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📍 Área: 05 Eletrônica, Automação e Controle | 🏠 Hub Principal

Visão Geral da Disciplina

Disciplina essencial de tecnologia eletrotécnica e controle do núcleo de 05 Eletrônica, Automação e Controle. Fundamenta a teoria analítica, modelagem matemática, síntese circuital e aplicação prática da conversão estática de energia elétrica com elevado rendimento energético ($\eta >90\%$). Abrange desde os dispositivos semicondutores de chaveamento de potência (BJT, Power MOSFET, IGBT, Tiristores SCR/TRIAC, GTO, MCT e UJT), dinâmicas térmicas e áreas de operação segura (SOA), passando pela retificação polifásica não-controlada e controlada por fase (P3, B6 Graetz e sistemas hexafásicos de 12 pulsos com cancelamento harmônico), até os conversores CC-CC chaveados (Buck, Boost, Buck-Boost), inversores de tensão CC-CA monofásicos e trifásicos com modulação SPWM, e grandes aplicações em acionamentos elétricos industriais em 4 quadrantes, nobreaks UPS de dupla conversão, transmissão HVDC e sistemas FACTS.

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📌 Sumário do MOC

1. 📚 Materiais Didáticos e Materiais Teóricos de Referência
2. 🎓 Aulas e Apresentações Completas da Disciplina
   • Módulo 1: Semicondutores de Potência e Chaveamento Estático (Apostila 01)
   • Módulo 2: Diodos de Comutação e Retificação Não-Controlada (Apostila 02)
   • Módulo 3: Tiristores e Dispositivos de Disparo (Apostila 03)
   • Módulo 4: Retificação Controlada e Conversores CA-CC (Apostila 04)
   • Módulo 5: Conversores CC-CC Chaveados (Choppers) (Apostila 05)
   • Módulo 6: Inversores de Tensão CC-CA e Modulação SPWM (Apostila 05)
   • Módulo 7: Acionamentos Industriais, UPS, HVDC e FACTS (Apostila 06)
3. 🎨 Galeria de Diagramas Técnicos Validados (100% Catppuccin Mocha, Sem Text Overflows)

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📚 Materiais Didáticos e Materiais Teóricos de Referência

• Circuitos de Chaveamento (Material Teórico de Referência 01)
• Retificação Polifásica (Material Teórico de Referência 02)
• Eletrônica de Potência (Material Teórico de Referência 03)
• Retificação Com Tiristores (Material Teórico de Referência 04)
• Conversores e Inversores (Material Teórico de Referência 05)
• Aplicações na Indústria e em Sistemas de Energia (Material Teórico de Referência 06)

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🎓 Aulas e Apresentações Completas da Disciplina

Módulo 1: Semicondutores de Potência e Chaveamento Estático (Apostila 01)

• ✅ Aula 01: 01 - Transistores e Circuitos de Chaveamento
  • Conteúdo: Princípio do chaveamento estático, BJT, Power MOSFET, IGBT e SiC, perdas por condução e comutação ($P_{sw}$), circuito térmico equivalente e dissipadores, efeito Miller e carga de gate $Q_G$, limites de operação segura (FBSOA e RBSOA) e redes amortecedoras snubbers RCD.
  • Visual Integrado: [[potencia_semicondutores_chaveamento_soa.svg]]

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Módulo 2: Diodos de Comutação e Retificação Não-Controlada (Apostila 02)

• ✅ Aula 02: 02 - Diodos de Comutação, Recuperação Reversa e Comutação
  • Conteúdo: Recuperação reversa ($t_{rr},Q_{rr},I_{RRM}$), diodo de roda-livre em cargas indutivas, comutação na retificação polifásica (indutância $L_s$, ângulo de sobreposição $\mu$ e entalhes de comutação $\Delta V_d$), retificadores trifásicos P3 e B6 Graetz e dimensionamento de fusíveis ultrarrápidos.
  • Visual Integrado: [[potencia_diodos_comutacao_recuperacao_reversa.svg]]

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Módulo 3: Tiristores e Dispositivos de Disparo (Apostila 03)

• ✅ Aula 03: 03 - Tiristores (SCR, TRIAC, GTO), IGBT, MCT e Transistor de Unijunção (UJT)
  • Conteúdo: Física do SCR (estrutura PNPN de 4 camadas e modelo analítico de 2 transistores), correntes de manutenção ($I_H$) e travamento ($I_L$), disparo por pulso de corrente de porta e proteção contra $dv/dt$ e $di/dt$, TRIAC com condução nos 4 quadrantes, GTO, MCT e oscilador de relaxação com UJT.
  • Visual Integrado: [[potencia_tiristores_scr_triac_curva_vi.svg]]

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Módulo 4: Retificação Controlada e Conversores CA-CC (Apostila 04)

• ✅ Aula 04: 04 - Retificação Controlada com Tiristores (P3C, B6C e 12 Pulsos)
  • Conteúdo: Controle por ângulo de disparo $\alpha$, ponte completa B6C com carga indutiva contínua ($V_d=V_{d0}\cos \alpha$), operação como retificador ($\alpha <90^{\circ }$) e inversor não-autônomo regenerativo ($\alpha >90^{\circ }$), ângulo de extinção e margem de segurança $\gamma$, e sistemas hexafásicos de 12 pulsos com transformador defasador $\Delta \text{-}Y/\Delta \text{-}\Delta$.
  • Visual Integrado: [[potencia_retificadores_controlados_p3_b6c.svg]]

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Módulo 5: Conversores CC-CC Chaveados (Choppers) (Apostila 05)

• ✅ Aula 05: 05 - Conversores CC-CC Chaveados (Buck, Boost e Buck-Boost)
  • Conteúdo: Princípio do balanço volts-segundo no indutor e balanço de carga no capacitor, conversor Buck abaixador ($V_o=D{V}_i$), Boost elevador ($V_o=\frac{V_i}{1-D}$), Buck-Boost inversor, cálculo analítico de ondulação de corrente ($\Delta I_L$) e tensão ($\Delta V_o$), e condução contínua (CCM) vs. descontínua (DCM).
  • Visual Integrado: [[potencia_conversores_dc_dc_buck_boost_buckboost.svg]]
  • Laboratório Virtual: [[simulador_conversores_buck_boost_inversor_spwm.html]] (▶️ Abrir Simulador Buck/Boost & SPWM)

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Módulo 6: Inversores de Tensão CC-CA e Modulação SPWM (Apostila 05)

• ✅ Aula 06: 06 - Inversores de Tensão CC-CA e Modulação SPWM
  • Conteúdo: Inversores monofásicos em meia-ponte e ponte completa (H-Bridge), inversores trifásicos a 6 chaves, modulação por largura de pulso senoidal (SPWM bipolar e unipolar), índices de modulação de amplitude ($m_a$) e frequência ($m_f$), espectro harmônico e modulação vetorial por vetor espacial (SVPWM).
  • Visual Integrado: [[potencia_inversores_cc_ca_ponte_h_spwm.svg]]
  • Laboratório Virtual: [[simulador_conversores_buck_boost_inversor_spwm.html]] (▶️ Abrir Simulador Buck/Boost & SPWM)

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Módulo 7: Acionamentos Industriais, UPS, HVDC e FACTS (Apostila 06)

• ✅ Aula 07: 07 - Acionamentos 4 Quadrantes, Nobreaks UPS e Sistemas HVDC/FACTS
  • Conteúdo: Acionamento de motores elétricos em 4 quadrantes, inversores escalares $V/f$ constante e controle vetorial por orientação de campo (FOC), nobreaks UPS de dupla conversão online (NBR 15014), transmissão HVDC em corrente contínua e compensadores estáticos de reativos (SVC e STATCOM).
  • Visual Integrado: [[potencia_aplicacoes_industriais_hvdc_facts_ups.svg]]

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🎨 Galeria de Diagramas Técnicos Validados (100% Catppuccin Mocha, Sem Text Overflows)