Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Santa CatarinaDepartamento Acadêmico de Eletrônica

Eletrônica de Potência

Conversores CC-CC Não-Isolados (Princípio de Funcionamento)

Florianópolis, novembro de 2015.

Prof. Clovis Antonio Petry.

Biografia para Esta Aula

www.ProfessorPetry.com.br

Capítulo 9 - Conversores cc-cc: • Introdução aos conversores cc-cc.

Nesta AulaConversores cc-cc:

• Introdução; • Princípio geral; • Exercícios.

Exemplo: Como realizar esta conversão?

Introdução

Exemplo: Como realizar esta conversão? Usando resistores.

Introdução

Exemplo: Como realizar esta conversão? Usando reguladores lineares.

Introdução

S+

-

iV

iI

oVoR

oV

iV

sD T⋅ sT

Princípio Geral

Ts =1Fs

D =TonTs

Tensão média na saída:

S+

-

iV

iI

oVoR

oV

iV

sD T⋅ sT

Princípio Geral

Vmed =Vo =1TsVi ⋅D ⋅Ts⎡⎣ ⎤⎦

Vo = D ⋅Vi

Ton = D ⋅Ts

D =VoVi

Ganho estático:

0 0,25 0,5 0,75 10

0,25

0,5

0,75

1

D

Vo/Vi

S+

-

iV

iI

oVoR

oV

iV

sD T⋅ sT

Princípio Geral

Vo = D ⋅Vi Ton = D ⋅Ts

D =VoVi

Corrente média na entrada:

S+

-

iV

iI

oVoR

iI

oI

sD T⋅ sT

Princípio Geral

Imed = Ii =1Ts

⋅ Io ⋅D ⋅Ts( )

Ii = D ⋅ Io

Ton = D ⋅Ts

D =IiIo

S+

-

iV

iI

oVoR

oV

iV

sD T⋅ sT

Potência na entrada e na saída:

Princípio Geral

Pi =Vi ⋅ Ii

ViVo

=IoIi

Pi =Poη

Po =Vo ⋅ Io

Pi = Po

Vi ⋅ Ii =Vo ⋅ Io

S+

-

iV

iI

oVoR

oV

iV

sD T⋅ sT

Como variar a tensão de saída? • Alterando o tempo de condução e bloqueio (PWM); • Alterando a freqüência de comutação (PFM).

PWM: • Modulação por largura de pulsos; • Pulse WiDth Modulation.

PFM: • Modulação por freqüência variável; • Pulse Frequency Modulation.

Princípio Geral

oV

iV

sD T⋅ sT

oV

iV

sD T⋅ sT

oV

iV

sD T⋅ sT

oV

iV

sD T⋅ sT

PWM PFM

Princípio Geral

Princípio Geral

Demo • Formas de onda do conversor

simples.

Demonstração

Exercício 1) Considerando o circuito abaixo, com tensão de entrada de 12 V, potência de saída de 5 W e tensão de saída de 5 V, determine:

• Razão cíclica de operação; • Tensão máxima na saída; • Corrente média na carga; • Corrente média no interruptor; • Corrente máxima no interruptor; • Tensão máxima sobre o interruptor; • Potência na fonte.

Tarefas

D

S a

b

+

-

iV

oL

oVoC oR

oV

iV

sD T⋅ sT

Conversores cc-cc: • Conversor Buck.

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