Questão de Engenharia Elétrica · FCC TRT17 2022 (nº 58)

PWM (Modulação por Largura de Pulso) é uma técnica que varia a largura dos pulsos de tensão para controlar a potência entregue a uma carga, como um motor CC. O ciclo de trabalho é a porcentagem do tempo em que a tensão está "ligada", a frequência é o número de pulsos por segundo, e a tensão média é a tensão efetiva percebida pela carga.

Para resolver, calculamos:

1. Período (T): T = Ton + Toff = 15 \text{ µs} + 25 \text{ µs} = 40 \text{ µs}\
2. Ciclo de Trabalho (D): D = \frac{Ton}{T} = \frac{15 \text{ µs}}{40 \text{ µs}} = 0.375 = 37.5\%\
3. Frequência (f): f = \frac{1}{T} = \frac{1}{40 \times 10^{-6} \text{ s}} = 25000 \text{ Hz}\
4. Tensão Média (V_avg): $V_{avg} = V_{max} \times D = 24 \text{ V} \times 0.375 = 9 \text{ VCC}$

(A) Incorreta: O ciclo de trabalho de 62,5% é calculado usando o tempo desligado (25 µs) em vez do tempo ligado (15 µs), o que é uma armadilha comum. A tensão média de 15 VCC seria o resultado desse ciclo de trabalho incorreto (24 V * 0,625).
(B) Incorreta: O ciclo de trabalho e a frequência estão incorretos; a frequência de 40000 Hz implicaria um período de 25 µs, e não 40 µs.
(C) Incorreta: Todos os valores (ciclo de trabalho, frequência e tensão média) estão incorretos.
(D) Incorreta: O ciclo de trabalho e a frequência estão incorretos, embora a tensão média de 9 VCC esteja correta.
(E) Correta: O ciclo de trabalho é $15 \text{ µs} / (15 \text{ µs} + 25 \text{ µs}) = 15/40 = 0.375$, ou 37,5%. A frequência é $1 / (40 \text{ µs}) = 25000 \text{ Hz}$. A tensão média é $24 \text{ V} \times 0.375 = 9 \text{ VCC}$.