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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.
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Biografia para Esta Aula
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Capítulo 9 - Conversores cc-cc: • Introdução aos conversores cc-cc.
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Nesta AulaConversores cc-cc:
• Introdução; • Princípio geral; • Exercícios.
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Exemplo: Como realizar esta conversão?
Introdução
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Exemplo: Como realizar esta conversão? Usando resistores.
Introdução
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Exemplo: Como realizar esta conversão? Usando reguladores lineares.
Introdução
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S+
-
iV
iI
oVoR
oV
iV
sD T⋅ sT
Princípio Geral
Ts =1Fs
D =TonTs
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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
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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
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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
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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
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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
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oV
iV
sD T⋅ sT
oV
iV
sD T⋅ sT
oV
iV
sD T⋅ sT
oV
iV
sD T⋅ sT
PWM PFM
Princípio Geral
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Princípio Geral
Demo • Formas de onda do conversor
simples.
Demonstração
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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
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D
S a
b
+
-
iV
oL
oVoC oR
oV
iV
sD T⋅ sT
Conversores cc-cc: • Conversor Buck.
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