Alunos: Clarissa Chagas Marília Sena Pedro Henrique Queiroz

Definição

O conversor CC/CC

Modelo 1: Dr. Vatché Vorpérian (1990)

Modelo 2: Dr. Slobodan Cuk (1976)

O Bloco conversor CC/CC

Conversor CC/CC

ve

vs d is

ie

Audiossusceptibilidade

Impedância de Saída

Ganho do Controle

Admitância de Entrada

Susceptibilidade de Saída

Transadmitância do Controle para a Saída

Linearização do Circuito

Similar ao usado em análise de transistores

Não depende do conversor utilizado

Pontos:

• “a”: ligado ao transistor;

• “p”: ligado ao diodo;

• “c”: comum ao transistor e ao diodo.

Conversores com chave PWM

Durante a condução do transistor:

• Corrente no terminal “a” igual à corrente no terminal “c”;

• Tensões entre os terminais “c” e “p” são iguais às tensões nos terminais “a” e “p”.

Resistência Equivalente

Ondulação devida à resistência equivalente:

Equações para a chave:

𝑉𝑟 = 𝑅𝑒 . 𝐼𝑐 . (1 − 𝑑)

𝐼𝑎 = 𝑑. 𝐼𝑐

𝑉𝑐𝑝 = 𝑑. (𝑉𝑎𝑝 − 𝐼𝑐 . 𝑅𝑒 . 1 − 𝑑 )

Considerando pequenos sinais – estado estável:

𝑖𝑎 = 𝑑. 𝑖𝑐

𝑣𝑐𝑝 = 𝐷. (𝑣𝑎𝑝 − 𝑖𝑐 . 𝑅𝑒. 1 − 𝐷 )

^ ^

^ ^ ^

Circuito da chave PWM no estado estável:

Considerando pequenos sinais – variações na largura de pulso:

𝑖𝑎 = 𝑑. 𝐼𝑐 + 𝐷. 𝑖𝑐

𝑣𝑎𝑝 =𝑣𝑐𝑝

𝐷+ 𝑖𝑐 . 𝑅𝑒 . 1 − 𝐷 − 𝑉𝐷.

𝑑

𝐷

^ ^

^ ^

^

^

^

𝑐𝑜𝑚 𝑉𝐷 = 𝑉𝑎𝑝 − 𝐼𝑐 . 𝑅𝑒 . 1 − 𝐷 + 𝐼𝑐 . 𝑅𝑒 . 𝐷

Circuito da chave PWM para variações em d:

Equações do Modelo CC da chave PWM no MCD:

𝐼𝑎 = 𝜇. 𝐼𝑐

𝑉𝑐𝑝 = 𝜇. 𝑉𝑎𝑐

𝜇 =𝑑²

2. 𝐿. 𝐹𝑠.𝑉𝑐𝑝

𝐼𝑎=

𝑑²

2. 𝐿. 𝐹𝑠.𝑉𝑎𝑐

𝐼𝑝

Modelo CC da chave PWM no MCD:

Modelo CA da chave PWM no MCD para pequenos sinais:

Equações do modelo CA da chave PWM

Equações do modelo CA da chave PWM

Parâmetros úteis para o cálculo da indutância e da

capacitância do Conversor Buck-Boost:

∗ 𝐾 =2. 𝐿. 𝐹𝑠

𝑅𝑠 ∗∗ 𝐷 = 𝑀 𝐾

* **

Cálculo da Indutância:

Cálculo da Capacitância

Transforma sinal contínuo em pulsos

Saturação/Corte do transistor

Frenquência fixa

Largura de pulso conforme sinal de entrada

Exemplo de Modulador:

TEM: Trailing-Edge-Modulation

LEM: Leading-Edge-Modulation

Tipos de Amostragem

PWM de amostragem natural

PWM de amostragem uniforme

Introdução de atraso: (2ΠDf)/Fs

Instabilidade no conversor

Interferencia na FT do conversor

Calcule o valor do indutor e do capacitor em um conversor Buck-Boost que deve funcionar no MCD e deve atender às seguintes especificações:

Tensão máxima de entrada = 15 V

Tensão mínima de entrada = 9 V

Corrente máxima na saída = 2 A

Tensão de saída = -6 V

Frequência de chaveamento = 20 kHz

Ondulação na saída = 100 mV máximo

Suponha rL = 0,1 Ω e rc = 0,1 Ω

Qual a diferença entre a amostragem natural e a amostragem uniforme em um modulador PWM?

MELLO, Luiz Fernando Pereira de. Projetos de Fontes Chaveadas – Teoria e Prática. Ed. Érica.