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Prof. Jeferson Fraytag
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA
TÉCNICO EM MECATRÔNICA
DISCIPLINA: ELETRÔNICA INDUSTRIAL
CONVERSOR BUCK-BOOST(Unidade 2)
Prof. Jeferson Fraytag
1
Prof. Jeferson Fraytag2
vO
+
-
ViniL
iDiS
L
SDRL
R
C-
+
Conversor Buck-Boost
Circuito eletrônico que pode aumentar ou diminuir a tensão de saída (Vo) em relaçãoa tensão de entrada (Vin):
.
inVL D
I f
o
in o
VD
V V
1º Etapa (Chave fechada): Indutorrecebe energia da fonte. Capacitorfornece energia para a carga.
2º Etapa (Chave aberta): Indutorfornece energia para o capacitor epara a carga.
Cálculo da razão-cíclica Cálculo da indutância
...RELEMBRANDO...
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Ganho Estático (M):
GANHO ESTÁTICO = Corresponde a razão entre a tensão de saída (Vo) e a tensão de entrada (Vin)
o
in
VM
V
o
in o
VD
V V
1
o
in
V DM
V D
Para D<0,5 o conversor tem característica
abaixadora. Para D>0,5 possuir características
elevadoras.
Conversor Buck-Boost
...RELEMBRANDO...
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Exercício de Projeto
60,5
12
o
in
V VM
V V
Ganho estático menor que 1 significa que a tensão de saída é
menor do que a tensão de entrada
Deseja-se realizar o controle de velocidade de um motor elétrico CC. Nestetipo de dispositivo, a velocidade pode ser controlada pela intensidade datensão aplicada. Considerando uma bateria de 12 V como fonte dealimentação, faça o projeto de um conversor para controlar o nível de tensãoaplicada ao motor entre 6 V e 18 V com 2 A. Por quê usar um Buck-Boost?Projete-o. Dados: f = 35 kHz e ∆I = 0,2 A.
1º Calcular o Ganho Estático e definir a Razão-Cíclica:
181,5
12
o
in
V VM
V V
Ganho estático maior que 1 significa que a tensão de saída é
maior do que a tensão de entrada
Conversor Buck-Boost
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Exercício de Projeto
Deseja-se realizar o controle de velocidade de um motor elétrico CC. Nestetipo de dispositivo, a velocidade pode ser controlada pela intensidade detensão aplicada. Considerando uma bateria de 12 V como fonte dealimentação, faça o projeto de um conversor para controlar o nível de tensãoaplicada ao motor entre 6 V e 18 V com 2 A. Por quê usar um Buck-Boost?Projete-o. Dados: f = 35 kHz e ∆I = 0,2 A.
2º Calcular a Razão-Cíclica para as duas situações:
60,333
6 12
o
o in
VD
V V
180,6
18 12
o
o in
VD
V V
Razão-cíclica para saída em 6 V
Razão-cíclica para saída em 18 V
Conversor Buck-Boost
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Exercício de Projeto
Deseja-se realizar o controle de velocidade de um motor elétrico CC. Nestetipo de dispositivo, a velocidade pode ser controlada pela intensidade detensão aplicada. Considerando uma bateria de 12 V como fonte dealimentação, faça o projeto de um conversor para controlar o nível de tensãoaplicada ao motor entre 6 V e 18 V com 2 A. Por quê usar um Buck-Boost?Projete-o. Dados: f = 35 kHz e ∆I = 0,2 A.
3º Calcular o valor da Indutância para as duas situações:
12. .0,333
(0,2).(35000)
inVL DT
I
570,857 HL
12. .0,6
(0,2).(35000)
inVL DT
I
1,029 mHL
Conversor Buck-Boost
6
.
inVL D
I f
.
inVL D
I f
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Exercício de Projeto
Deseja-se realizar o controle de velocidade de um motor elétrico CC. Nestetipo de dispositivo, a velocidade pode ser controlada pela intensidade detensão aplicada. Considerando uma bateria de 12 V como fonte dealimentação, faça o projeto de um conversor para controlar o nível de tensãoaplicada ao motor entre 6 V e 18 V com 2 A. Por quê usar um Buck-Boost?Projete-o. Dados: f = 35 kHz e ∆I = 0,2 A.
Na prática, utiliza-se o valor de maior indutância, para garantir a menor
ondulação de corrente!!
Conversor Buck-Boost
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Exercício de Projeto
Resultados de Simulação (Software PSIM v9):
Corrente no indutor
Sinal de comando D = 0,6
∆I = 0,2 A
Conversor Buck-Boost
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Exercício de Projeto
Resultados de Simulação (Software PSIM v9):
Tensão de saída
Sinal de comando D = 0,6
Vo = 18 V
Conversor Buck-Boost
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Exercício de Projeto
Resultados de Simulação (Software PSIM v9):
Corrente no indutor
Sinal de comando D = 0,333
∆I = 0,12 A
Conversor Buck-Boost
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Exercício de Projeto
Resultados de Simulação (Software PSIM v9):
Tensão de saída
Sinal de comando D = 0,333
Vo = 6 V
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Exercício de Projeto
Resultados de Simulação (Software PSIM v9): Tensão de saída
D = 0,333
Vo = 6 V
Vo = 18 V
D = 0,6
Conversor Buck-Boost
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Prof. Jeferson Fraytag
Até a Próxima Aula!!
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