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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.