Relatorio 08 - Mosfet Chave

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA ELETRÔNICA ANALÓGICA

FET OPERANDO COMO CHAVE

Professor: Dr. Tobias Rafael Fernandes Neto Alunos: Danilo Cordeiro Andrade - 320754 Caio Carlos Vasconcelos de Aguiar - 337158

Fortaleza – CE 02 de Julho de 2013

1. OBJETIVOS 

Produção de um drive de acionamento de MOSFET de potência através de simulação e experimentação.

2. INTRODUÇÃO Sendo necessário o acionamento de um MOSFET de potência, faz-se necessário a utilização de um circuito de amplificação do pequeno sinal a ser utilizado como gatilho do dispositivo de potência. Através da associação de TBJs PNP e NPN pode-se utilizar um sinal de pequena amplitude para chavear esses e obter no gate do MOSFET um sinal que o satura ou provoca seu corte. Segue abaixo um modelo de circuito de acionamento do dispositivo de potência:

Figura 1. Circuito de drive utilizado.

O driver acima será montado e testado para verificar sua aplicabilidade. 3. ESPECIFICAÇÕES, CONSIDERAÇÕES E MATERIAL UTILIZADO

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As seguintes especificações foram utilizadas na prática: VCC = VCD = 15 [V] HFE = β =40 ID1 =400 mA VBE =0,7 [V] Vpulse = 2,7 [V] Fc: 10 [kHz] D1 1N4148 D2 1N4442 M1 IRF840 Q1, Q3 BC558 Q2 BC546 Multímetro, osciloscópio, gerador de função, fonte de tensão CC.

4. ANÁLISE COMPUTACIONAL E SIMULAÇÕES Sendo a análise computacional feita com valores de resistores já fornecidos durante a realização da prática pelo professor responsável, obteve-se os resultados através do software OrCAD/PSPICE . Foi feita a simulação e mensurou-se, assim como na prática, V C2, VE1, VGATE e VDRENO. Na página que segue se tem o circuito utilizado na simulação e as ondas plotadas.

Figura 2, 3, 4, 5, 6 e 7. Verifica-se de cima para baixo o circuito simulado, o ponto V IN , V C2 , V E1 , V GATE  e V DRENO. Foi possível observar que o chaveamento do Q2 provoca o acionamento do MOSFET de  potência. A onda de entrada está em fase com a tensão de sobre o emissor do Q1 e com a tensão de gate. A tensão sobre o dreno é defasada de 180 graus da tensão de entrada, bem como a tensão sobre o coletor de Q2. A tensão V IN apresenta variação de 0 a 2,7 volts; a tensão sobre o coletor de Q2 tem pico de 15 volts (V CC  ) mínimo de 0,2 volts; a tensão do emissor do Q1 varia de 0 a 14,3 volts; a tensão de gate do MOSFET varia de 0 a 14,2 volts; a tensão de dreno vai de 86 mV, devido à resistência interna a 15 volts (V DD ).

5. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 5.1  – blabllabla

INSERIR IMAGEM AQUI Figuras 8, 9, 10, 11. Formas de ondas obtidas na prática. De cima para baixo, tem-se tensão sobre coletor de Q2, tensão sobre emissor do Q1, tensão sobre gate do MOSFET e tensão sobre o dreno do MOSFET. COMENTÁRIO SOBRE O QUE ACONTECE, QLQR COISA TEM EXPLICAÇÃO ALI EM CIMA NA SIMULAÇÃO, BASTA FALAR Q REALMENTE ACONTECEU O ESPERADO E AFINS 6. QUESTIONÁRIO 6.1  – Traçar as formas de onda tensão experimental e simulada sobre os pontos de interesse. Esse item já foi realizado e comprovou-se o funcionamento do circuito. Ambos os casos, experimental e simulado foram coerentes com o esperado. 6.2  – Comente a respeita das curvas traçadas no item anterior tomando como referência a função do circuito. Mesma explicação que foi dada na simulação e comprovada no experimental!!! 6.3  – Determinar perda do MOSFET em simulação. Esse tem que fazer umas contas escrotíssimas. Copiar do allan :D 6.4 - Pesquisar a respeito dos tipos de encapsulamento dos MOSFET. Copiar da internet!!! 6.5  – Apresentar circuito para acionamento de MOSFET de potência (diferente do apresentado na prática). Explicar seu funcionamento. Copiar da internet! 6.6  – Explicar função de D2 e R7 no circuito utilizado. Eu sei que o resistor deve servir pra a corrente poder sair pro neutro, POIS O GATE POSSUI  ALTÍSSIMA IMPEDÂNCIA. O zener eu não sei. Perguntar pro allan! 6.7  – Pesquisar aplicação do MOSFET atuando como chave. INTERNETT!!

7. CONCLUSÃO Concluir algo! O circuito funciona, deu tudo certo, visualizou-se que o gate apresenta impedância elevada de fato e o MOSFET tem muitas apliacações

8. BIBLIOGRAFIA 

BOYLESTAD, Robert L.  – Introdução à Análise de Circuitos  – Prentice Hall/Pearson, 10ª. Ed, 2004