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Universidade Tecnolgica Federal do Paran Campus Ponta Grossa Coordenao de Engenharia Eletrnica Curso de Graduao em Engenharia Eletrnica Disciplina Eletrnica de Potencia 2

Conversores CC-CCProf. Dr. Carlos Henrique Illa Font Ponta Grossa - PR, agosto de 2010.

Introduo Existem trs tipos de conversores CC-CC: Abaixadores de Tenso (Buck); Elevadores de Tenso (Boost); Abaixadores-Elevadores de Tenso (Buck-Boost).

Os conversores CC-CC bsicos so constitudos

por um transistor (operando como interruptor), um diodo, um indutor e um capacitor; Estes conversores operam com frequncia de comutao constante e com razo cclica varivel.2

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Introduo Modos de Operao Os conversores CC-CC podem operar em trs modos de operao; Cada modo de operao caracterizados pelo comportamento da corrente no indutor:

Modo de Conduo Contnua: a corrente no

indutor no se anula no perodo de comutao; Modo de Conduo Descontnua: a corrente no indutor atinge zero em mais de um instante de tempo; Modo de Conduo Crtica: a corrente no indutor atinge zero em um nico instante de tempo. 3

Introduo Princpio de Operao A conduo do transistor provoca o bloqueio do diodo; O bloqueio do transistor provoca a conduo do diodo; Ou seja, ou o transistor est em conduo ou o diodo est em conduo. Nunca transistor e diodo estaro em conduo ao mesmo tempo.

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Conversor CC-CC Buck Topologia

Caractersticas Abaixador de tenso (VoE); Abaixador de corrente.14

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Conversor CC-CC Boost Etapas de Operao Conduo Contnua 1 Etapa

2 Etapa

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Conversor CC-CC Boost Formas de Onda Conduo Contnua

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Conversor CC-CC Boost Ganho Esttico Para o conversor Boost operando em conduo contnua, tem-se:

onde: - Vo: valor mdio da tenso de sada; - E: tenso de entrada; - D: razo cclica.17

Conversor CC-CC Boost Clculo da Indutncia A indutncia calculada utilizando-se a seguinte relao:

onde: -

E: tenso de entrada; D: razo cclica; I: ondulao de corrente; fs: frequncia de comutao.18

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Conversor CC-CC Boost Etapas de Operao Conduo Descontnua 1 Etapa

2 Etapa

3 Etapa

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Conversor CC-CC Boost Formas de Onda Conduo Descontnua

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Conversor CC-CC Boost Ganho Esttico Para o conversor Boost operando em conduo descontnua, tem-se:

onde: -

Ro: valor do resistor de carga; D: razo cclica; L: valor da indutncia; fs: frequncia de comutao.

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Conversor CC-CC Boost Clculo da Indutncia Crtica A indutncia crtica calculada utilizando-se a seguinte relao:

onde: - Io: valor mdio da corrente de sada; - E: tenso de entrada; - D: razo cclica; - fs: frequncia de comutao.22

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Conversor CC-CC Buck-Boost Topologia

Caractersticas Abaixador de tenso (Vo0,5; A sada tem polaridade de tenso invertida em relao entrada. 23

Conversor CC-CC Buck-Boost Etapas de Operao Conduo Contnua 1 Etapa

2 Etapa

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Conversor CC-CC Buck-Boost Formas de Onda Conduo Contnua

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Conversor CC-CC Buck-Boost Ganho Esttico Para o conversor Buck-Boost operando em conduo contnua, tem-se:

onde: - Vo: valor mdio da tenso de sada; - E: tenso de entrada; - D: razo cclica.26

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Conversor CC-CC Buck-Boost Clculo da Indutncia A indutncia calculada utilizando-se a seguinte relao:

onde: -

E: tenso de entrada; D: razo cclica; I: ondulao de corrente; fs: frequncia de comutao.27

Conversor CC-CC Buck-Boost Clculo da Indutncia Crtica A indutncia crtica calculada utilizando-se a seguinte relao:

onde: - Io: valor mdio da corrente de sada; - Vo: valor mdio da tenso de sada; - D: razo cclica; - fs: frequncia de comutao.28

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