relatório boost

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UNIVESIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROTÉCNICA DISCIPLINA DE ELETRÔNICA DE POTÊNCIA André Filipe Roos – S24 André Henning Santos – S24 CONVERSOR CC-CC - BOOST LABORATÓRIO 02 Relatório apresentado na disciplina de Eletrônica de Potência do curso de Engenharia Industrial Elétrica, Automação. Professor: Eduardo Romaneli

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Page 1: Relatório Boost

UNIVESIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ

DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROTÉCNICA

DISCIPLINA DE ELETRÔNICA DE POTÊNCIA

André Filipe Roos – S24

André Henning Santos – S24

CONVERSOR CC-CC - BOOST

LABORATÓRIO 02

Relatório apresentado na disciplina de Eletrônica de

Potência do curso de Engenharia Industrial Elétrica,

Automação.

Professor: Eduardo Romaneli

Curitiba/PR

Novembro / 2009

Page 2: Relatório Boost

ÍNDICE DE TABELASTabela 1 - Valores calculados e medidos.................................................................. 11

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1 – Estrutura de um RMOC alimentando uma carga

R.....................................4

Figura 2 – Gráficos das tensões e corrente RMOC alimentando uma carga R...........5

Figura 3 – Estrutura de um RMOC alimentando uma carga RC..................................6

Figura 4 - Gráficos das tensões e corrente RMOC alimentando uma carga RC.........6

Figura 5 – Sinal quadrado gerado da comparação entre sinal contínuo e dente de

serra.............................................................................................................................7

Figura 6– Chopper CC-CC com carga resistiva...........................................................8

Figura 7 – A forma de onda da tensão de saída do Chopper CC-CC com carga

resistiva........................................................................................................................8

Figura 8 – Topologia básica de um Conversor Boost..................................................9

Figura 9 – Primeira etapa de funcionamento de um Conversor Boost......................10

Figura 10 – Segunda etapa de funcionamento de um Conversor Boost...................10

Figura 11– Formas de onda típicas do conversor Boost............................................11

Figura 12 – Circuito completo....................................................................................15

Figura 13 – Boost com entrada contínua e sinal PWM para chaveamento

(Ve=CC).....................................................................................................................19

Figura 14– Tensão de Saída (Vs) com D = 0.............................................................21

Figura 15 – Tensão de saída (Vgs)............................................................................22

Figura 16 – Tensão de saída(Vgs) para Vs = 220V...................................................22

Figura 17 – Tensão de saída(Vs) para Vs = 220V.....................................................23

Figura 18 – Tensão sobre o SHUNT R2....................................................................23

Figura 19 – Tensão de saída (Vs) ampliada..............................................................24

2

Page 3: Relatório Boost

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO TEÓRICA.........................................................................................4

1.1 Retificadores Monofásicos de onda completa com filtro capacitivo............4

1.2 Modulador PWM..........................................................................................7

1.3Conversor Boost...........................................................................................8

1.4 Objetivos....................................................................................................13

2 RELAÇÃO DE MATERIAIS.....................................................................................13

3 PROCEDIMENTOS..............................................................................................15

3.1 Cálculos.....................................................................................................16

3.2 Confecção do circuito................................................................................18

4 RESULTADOS E DISCUSSÕES..........................................................................20

4.1 Tensão de saída........................................................................................20

4.2 Tensão Vgs................................................................................................21

4.3 Tensão de saída ajustada para 220V........................................................22

4.4 Tensão no Resistor SHUNT R2.................................................................23

4.5 Tensão de saída com variação de carga...................................................24

4.6 Ondulação da Tensão de saída.................................................................24

5 CONCLUSÃO..........................................................................................................25

6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS........................................................................26

3

Page 4: Relatório Boost

1 INTRODUÇÃO TEÓRICA

Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de apresentar os resultados e o

desenvolvimento das aulas de laboratório da disciplina de Eletrônica de Potência. A

organização do relatório foi concebida de forma que o leitor possa absorver os

conhecimentos para efetuar o dimensionamento e a montagem de um tipo

específico de conversor CC-CC com tensão de saída variável.

Apesar de este relatório referir-se majoritariamente ao conversor Boost, não

se pode ignorar que tal é ligado a outras duas partes principais, que foram

previamente confeccionadas e possibilitam a conexão indireta do conversor com a

rede elétrica, que será retificada e só então convertida para outros níveis de tensão

CC. Estes subsistemas serão igualmente desenvolvidos dentro da fundamentação

teórica, pois acredita-se que exercem um papel preponderante no resultado final e

na completude do experimento; são eles o retificador a diodo e o modulador PWM.

Seguidos da fundamentação, só então dar-se-á total ênfase ao conversor

Boost, com o detalhamento do processo de experimento, apresentação dos

resultados de laboratório e comentários conclusivos.

1.1 Retificadores Monofásicos de onda completa com filtro capacitivo

A estrutura do retificador de ponte monofásico de onda completa (RMOC)

alimentando uma carga resistiva é mostrada na figura 1:

4

Page 5: Relatório Boost

Figura 1 – Estrutura de um RMOC alimentando uma carga R.

Analisando-o nota-se facilmente que durante o semi-ciclo positivo a corrente

passará pelo diodo 1(D1 ), no momento em que o diodo 2(D2 ) bloqueia, gerando

uma V s positiva, e no semi-ciclo negativo os papéis se invertem, porém, sendo D1

condutor e D2 bloqueante, a tensão de saída continua positiva.

Sabendo-se que a corrente estará em fase com a tensão de saída, devido à

carga ser puramente resistiva, encontram-se as seguintes informações

apresentadas nos gráficos da figura 2:

Figura 2 – Gráficos das tensões e corrente RMOC alimentando uma carga R.

Segundo BARBI (2002) o retificador de onda completa a diodo apresenta as

seguintes vantagens em relação ao retificador de meia onda:

- Não existe componente contínua de corrente circulando no secundário, não

aparecendo então o fenômeno da saturação do transformador;

- A tensão média na carga é duas vezes maior;

- A corrente de carga apresenta menor distorção harmônica.

Para o objetivo geral do relatório não se torna muito interessante fazer uma

análise quantitativa e sim qualitativa. Nota-se que a variação da tensão de saída é

bastante grande de 0 a Vm , e para a redução dessa coloca-se um filtro capacitivo

como na figura 3:

5

Page 6: Relatório Boost

Figura 3 – Estrutura de um RMOC alimentando uma carga RC.

Nesse caso os diodos mantêm um funcionamento bastante semelhante ao

antes visto, porém a forma de tensão e corrente nos componentes varia como

mostrado na figura 4:

Figura 4 - Gráficos das tensões e corrente RMOC alimentando uma carga RC

Como vantagem em relação ao sistema sem filtro encontra-se uma tensão de

saída muito mais estável do ponto de vista que sua variação ΔV é muito menor,

porém é fácil notar que a corrente sobre os diodos possui uma variação maior, em

relação ao tempo, o que implica em uma requisição de potência da alimentação

6

Page 7: Relatório Boost

muito maior por um determinado instante, o que pode ocasionar deformações nessa

tensão de entrada.

1.2 Modulador PWM

O PWM (Pulse Width Modulator) é um circuito que gera um trem de pulsos de

largura variável definida ao comparar um sinal constante a um sinal dente de serra.

Quando a tensão constante é maior que a dente de serra, o modulador deixa passar

uma tensão constante na saída, caso contrário corta o sinal, formando assim um

trem de pulsos quadrado, como mostrado na figura 5:

Figura 5 – Sinal quadrado gerado da comparação entre sinal contínuo e dente de serra.

Dessa forma, para variar a largura dos pulsos, varia-se o valor médio da

tensão contínua, gerando uma maior ou menor razão cíclica (duty cycle).

“Uma importante vantagem do controle por tensão é sua implementação

simples de hardware e flexibilidade” (RASHID, 2001 – tradução própria).

A razão cíclica pode ser vista como a proporção do tempo em que o pulso

está sendo mantido. PWMs são amplamente utilizados para comutação (ligamento e

desligamento) de chaves, portanto o conhecimento da razão cíclica é de extrema

importância para a definição do tempo em que um determinado sinal está sendo

cortado ou mantido.

Na prática utilizam-se circuitos integrados que contém em seu interior todo o

circuito de um PWM, seu controle se dá em resposta a diversas correntes e tensões

de controle aplicadas em seus terminais.

7

Page 8: Relatório Boost

1.3 Conversor BOOST

Para o entendimento do funcionamento do Conversor Boost, faz-se

necessário compreender que ele deriva de um conceito mais genérico, o chopper.

Um chopper CC “é usado para prover uma saída CC controlável de uma fonte CC

através do chaveamento da fonte em estados de ligada e desligada em relação à

fonte” (BRADLEY, 1995 – tradução livre).

Um chopper CC-CC com carga resistiva é uma conexão série de uma fonte

CC de entrada V E, uma chave controlada CH e uma carga resistiva R, conforme

mostra a figura 1.3.1. A chave é normalmente implementada por MOSFETs, IGBTs,

MCTs, BJTs ou GTOs.

Figura 6 – Chopper CC-CC com carga resistiva.

A chave opera com uma razão cíclica D (do inglês Duty cycle), definida pela

razão entre o tempo em que a chave permanece aberta pelo período total (tempo

aberta somado com o tempo fechada), como segue:

D=t on

t on+ toff=tonT (1)

A forma de onda da tensão de saída é a expressa na figura 7:

8

Page 9: Relatório Boost

Figura 7 – A forma de onda da tensão de saída do Chopper CC-CC com carga resistiva.

A tensão de saída média V SMED será numericamente igual à área varrida pela

onda da tensão de 0 a DT , dividida pelo período T , ou seja;

V SMED=1T∙V E ∙ DT=V ED (2)

Pode ser regulada ajustando-se a razão cíclica D.

Um conversor CC-CC elevador conhecido por Conversor Boost consiste em

uma fonte CC de entrada V E, uma chave controlada CH , um diodo D, um indutor

filtro L, um capacitor filtro C e uma carga resistiva R, conforme mostra a figura 8.

Figura 8 – Topologia básica de um Conversor Boost.

Em geral, “para preservar o aspecto compacto e baixa perda por condução de

um conversor, é desejável usar componentes passivos pequenos” (RASHID, 2001).

O conversor estudado opera em modo de condução contínua (CCM, de

continuous conduction mode, em inglês), o que significa que a corrente no indutor L

nunca se anula.

A operação do conversor Boost divide-se em duas etapas. Primeiramente

(figura 9), a chave está fechada em 0≤ t<DT . O diodo está reversamente polarizado.

Surge uma tensão no indutor V L=V E, que causa um aumento linear de corrente de

um valor mínimo im para um máximo iM . A tensão na chave é igual a zero e no diodo

é V D=V E. A corrente na chave é a mesma que flue no indutor e a corrente no diodo

é zero; a corrente no capacitor é a mesma que flue no resistor (I S).

9

Page 10: Relatório Boost

Figura 9 – Primeira etapa de funcionamento de um Conversor Boost.

Depois (figura 10), em DT ≤ t<T , quando a chave está aberta, a energia

armazenada no indutor é descarregada sobre diodo, agora diretamente polarizado, e

a tensão no indutor é V L=V E−V S por um período de tempo (1−D )T , até a chave

fechar novamente. Neste intervalo há um decréscimo linear de corrente no indutor

do valor iM para im. A tensão na chave é V CH=V S e no diodo é igual a zero. A

corrente na chave é zero e no diodo é a mesma que flue no indutor; a corrente no

capacitor é IC=I L−I S, ou seja, varia de um valor iM−I S até im−I S.

Figura 10 – Segunda etapa de funcionamento de um Conversor Boost.

Por fim, demonstra-se as formas de onda típicas do conversor Boost, exibidas na

figura 11.

10

Page 11: Relatório Boost

Figura 11– Formas de onda típicas do conversor Boost.

O ganho estático do conversor é a razão entre a tensão de saída V S e a

tensão de entrada V E, e será calculado levando em consideração a forma de onda

da tensão no indutor. Sabe-se que a tensão média em um indutor é zero; pelo

gráfico de V L:

V EDT=−(V E−V S ) (T−DT ) (3)

V EDT=−V ET+V EDT+V ST−V SDT (4)

11

Page 12: Relatório Boost

V ST−V SDT=V ET (5)

V S−V SD=V E (6)

E, por fim,

V S

V E

= 11−D

(7)

Duas das mais importantes equações para o projeto de um conversor Boost

referem-se ao dimensionamento do indutor L e do capacitor C, como segue.

A tensão em um indutor é dada por

V L(t )=Ld iL( t)dt

(8)

Levando em consideração a primeira etapa do funcionamento da estrutura

(figura 1.3.4),

dt=DT (9)

V L=V E (10)

d iL (t )=∆iL (11)

Consequentemente, a equação 1.3.8 torna-se

V E=L∆ iLDT

(12)

Isolando-se L:

12

Page 13: Relatório Boost

L=V EDT

∆ iL

(13)

No caso do capacitor, a corrente que flue por sua estrutura é dada por

iC(t)=CdV C(t )dt

(14)

Levando em consideração a primeira etapa do funcionamento da estrutura

(figura 1.3.4),

dt=DT (15)

iC=iS (16)

d V C ( t )=∆V S (17)

Substituindo na equação 1.3.14:

C=iSDT

∆V S

(18)

1.4 Objetivos

Este relatório tem como objetivos:

1. Fornecer uma fundamentação teórica acerca do Conversor Boost, precedida

por uma contextualização dos circuitos auxiliares (retificador monofásico de

onda completa com filtro capacitivo e modulador PWM);

2. Descrever o processo de montagem e resultados obtidos com o circuito do

Conversor Boost;

3. Comprovar a correspondência aceitável entre os modelos físico-matemáticos

e a prática.

13

Page 14: Relatório Boost

2 RELAÇÃO DE MATERIAIS

Para a realização desta experiência foram utilizados os seguintes materiais:

Retificador:

4 diodos 1N4007

1 resistor de 0,1Ω 5W

1 capacitor eletrolítico 220 uF x 250V

Modulador PWM:

1 CI SG3525

Soquete para CI de 16 pinos

2 capacitores eletrolíticos 10uF 25V

1 capacitor 10 nF 25V

1 trimpot 10k

2 diodos 1N4148

1 diodo zener 18V 1/2W

2 resistores 10K 1/8W

1 resistor 22 1/8W

1 resistor 10 1/8W

1 resistor 4,7k 1/8W

1 Transistor BC548

1 Transistor BC 558

Conversor Boost:

1 MOSFET IRF740

1 diodo UF4007

1 indutor 12mH (confeccionado)

1 resistor 0,1Ω 5W

1 capacitor eletrolítico 47 uF x 50V

2 resistores 47Ω 10W

Materiais adicionais:

1 placa de circuito impresso do tipo placa padrão;

14

Page 15: Relatório Boost

Cabos com pinos banana - jacaré;

Ferro de solda;

Estanho;

1 cabo com conector para ligar na tomada;

1 osciloscópio digital.

3 PROCEDIMENTOS

O experimento consiste na montagem do circuito não hachurado da figura 12:

Figura 12 – Circuito completo

Ao final do experimento, deve ser possível obter os seguintes resultados:

15

Page 16: Relatório Boost

1 – Freqüência de comutação

2 - Razão cíclica para Vs=220V

3 – Tipo de condução

4 – Ondulação de corrente de entrada (indutor)

5 – Variação da tensão de saída com a carga

6 – Ondulação de tensão de saída

7 – Menor e maior tensão de saída que este conversor pode gerar

8 – Como gerar uma tensão de saída 2x maior que a tensão de entrada

3.1 Cálculos

As questões acima podem ser respondidas com base na fundamentação

teórica. Para os cálculos utilizar-se-á alguns dados, que foram obtidos nas

aquisições de osciloscópio e serão detalhados no item 4. Tais dados são:

- Freqüência de comutação de 15,33 KHz partindo do modulador PWM;

- Tensão de entrada de V RET=67,3√2=95,17V- Indutância de L de 8,2 mH

RAZÃO CÍCLICA PARA Vs = 220V

Pela Equação 1, tem-se que

22095,17

= 11−D

o que conduz a D = 0,5674.

TIPO DE CONDUÇÃO

Para se determinar o tipo de condução, basta calcular-se a indutância crítica e

compará-la com a indutância do circuito. Para uma condução crítica, a ondulação de

corrente é duas vezes a corrente média no indutor. A corrente média é calculada

considerando-se que o rendimento da estrutura é de 100%. Igualando-se as

potências de entrada e saída:

16

Page 17: Relatório Boost

PS=PE

V S I SMED=V E IEMED

25W=95,17 I LMED

Portanto, I LMED=0,2627 A.

O valor da indutância crítica é

LCRI=V EDT

2 I LMED= 95,17 ∙0,56742 ∙0,2627 ∙15,33 ∙103

=6,7mH

Como a indutância do circuito é maior que a crítica, a condução é

CONTÍNUA.

ONDULAÇÃO DE CORRENTE DE ENTRADA (INDUTOR)

Pela Equação 13, a ondulação de corrente no indutor é

∆ iL=V EDT

L= 95,17 ∙0,56748,2 ∙10−3 ∙15,33 ∙103

=0,4296 A

ONDULAÇÃO DE TENSÃO DE SAÍDA

A ondulação da tensão de saída é, pela equação 18 e com uma capacitância

C = 100µF,

∆V S=iSDTC

=

2201936

∙0,5674

100 ∙10−6 ∙15,33∙103=42,1mV

MENOR E MAIOR TENSÃO DE SAÍDA QUE ESTE CONVERSOR PODE GERAR

Através de ajustes na razão cíclica D varia-se a tensão de saída. Com D=0,

esta é mínima e igual à tensão de entrada, como será discutido em 4.1; com D = 1

17

Page 18: Relatório Boost

esta é máxima e corresponde a um valor infinito, que não pode ser alcançado na

prática porque o capacitor não suporta tensões maiores que 250V.

COMO GERAR UMA TENSÃO DE SAÍDA 2X MAIOR QUE A TENSÃO DE

ENTRADA

Supondo-se uma tensão de entrada Ve, tal relaciona-se com a tensão de

saída pela equação 7:

V S

V E

= 11−D

Para que obtenha-se uma tensão de saída 2 vezes maior que a de entrada,

tem-se que V S=2V E. Assim,

2V E

V E

= 11−D

E, portanto, D = 0,5.

3.2 Confecção do circuito

O projeto completo deveria ser ligado a um transformador de tensão terminal

de 60 Volts alternados e, tendo em vista que o conversor Boost é do tipo CC-CC foi

necessária a montagem prévia de um circuito retificador da fonte, constituído por um

retificador monofásico de onda completa com filtro capacitivo.

Além disso, foi também necessária a montagem de um modulador PWM, pois

o chaveamento do conversor Boost depende do sinal de controle do tipo trem de

pulsos gerado no modulador.

A parte do circuito relativa ao conversor Boost é a seguinte:

18

Page 19: Relatório Boost

Figura 13 – Conversor Boost com entrada contínua e sinal PWM para chaveamento (Ve=CC).

Montou-se o circuito apresentado em placa de circuito impresso padrão.

Diferentemente das outras práticas onde todos os componentes necessitavam

apenas serem soldados nas ligações corretas, neste existiram problemas

relacionados ao MOSFET e ao Indutor.

O MOSFET corre o risco de sobreaquecimento, comprometendo o

funcionamento da estrutura como um todo, porém esse é um problema de fácil

solução uma vez que um dissipador pequeno é o suficiente para gerar uma margem

de segurança suficiente.

O indutor, por sua vez, não possui problemas em relação ao seu

aquecimento, contudo não é comum se encontrar indutores de 10 mH em lojas

convencionais. Desta forma, viu-se necessário construir um indutor, suficientemente

grande para os objetivos delimitados. O indutor foi confeccionado para o circuito do

conversor Buck (experimento passado), mas acredita-se que a indutância seja

aceitável para o novo conversor.

Utilizaram-se duas peças de ferrite para formar o núcleo, fio de cobre fino

isolado, e pedaços de papel para entreferro. Como o ferrite possui

caracteristicamente permeabilidade variável, enrola-se no carretel mais fio que o

necessário. A indutância é controlada através da colocação do entreferro, cuja

permeabilidade é muito mais estável. Com ambos esses componentes prontos, suas

respectivas implementações no circuito tornam-se simples, como nas outras práticas

laboratoriais.

19

Page 20: Relatório Boost

Finalmente, a montagem do circuito do conversor Boost resumiu-se a

rearranjar os elementos que já haviam sido soldados na confecção do conversor

Buck.

4 RESULTADOS E DISCUSSÕES

Com o circuito pronto, conectou-se o multímetro na saída do conversor e a

carga a saída do conversor. Conectou-se a carga, constituída por uma lâmpada, à

saída do conversor. Ajustou-se a razão cíclica, através do trimpot do modulador

PWM, para zero. Então, ligou-se o conversor na tensão de entrada que parte do

retificador, responsável por adquirir tensão CA do transformador 127V-60V e gerar

um nível CC de 84,85V.

Em seguida, aumentou-se a razão ciclica através do ajuste do trimpot, para

obter-se lentamente uma tensão de saída de 220V no conversor Boost. Tal tensão

não poderia exceder 250V, caso contrário o capacitor não suportaria.

Depois de propriamente obter o nível CC na saída, efetuaram-se diversas

medições de tensão com o auxílio do osciloscópio para adquirir os demais

resultados requiridos e explicitados no tópico anterior.

4.1Tensão de saída com razão cíclica igual a zero

A tensão de saída obtida (Figura 14) tem um valor médio de 90,3V.

20

Page 21: Relatório Boost

Figura 14 – Tensão de Saída (Vs) com D = 0.

A tensão de entrada do retificador é senoidal com amplitude de 67,3V

eficazes (valor medido com o multímetro), o que corresponde a

V RET=67,3√2=95,17V

Isto significa que a tensão que chega ao conversor, retificada, é de

aproximadamente 95V.

Com razão cíclica igual a zero, a tensão de saída será, pela equação 7, igual

à tensão de entrada. Desta forma o resultado é coerente.

4.2Tensão Vgs

A frequência de comutação é medida através da tensão de saída gerada pelo

modulador PWM (Figura 15), o qual liga-se ao pino G do MOSFET. Obteve-se

15,42KHz, o que justifica a utilização de um MOSFET no chaveamento, já que sua

vantagem é justamente operar em altas frequências. Adicionalmente, a tensão pico

a pico adquirida, de 13,6V, é coerente com a tensão Vgs habitual de um MOSFET,

situada entre 0 e 20V no estado ligado.

21

Page 22: Relatório Boost

Figura 15 – Tensão de saída (Vgs)

4.3Tensão de saída ajustada para 220V

Ajustou-se a razão cíclica a fim de obter-se uma tensão de saída de 220V no

conversor. A figura 16 é a aquisição da tensão Vgs gerada pelo modulador para

cumprir-se o objetivo.

Figura 16 – Tensão de saída(Vgs) para Vs = 220V

A razão cíclica é, pela equação 1,

D= 40×10−6

115,33×103

=0,6132

22

Page 23: Relatório Boost

A figura 17 mostra a tensão de saída ajustada para 220V.

Figura 17 – Tensão de saída(Vs) para Vs = 220V

4.4Tensão no Resistor SHUNT R2

A obtenção da tensão no resistor R2 (Figura 18) possibilita a visualização da

forma de onda da corrente no indutor, já que ambos estão conectados em série e R2

apresenta baixa resistência, aproximando-se de um curto-circuito.

Figura 18 – Tensão sobre o SHUNT R2

23

Page 24: Relatório Boost

Observa-se uma ondulação de tensão de aproximadamente 100mV; é

possível calcular a ondulação de corrente no indutor através da razão entre a

variação de tensão e a resistência de R2, como segue:

∆ I L=∆V R2

R2=100mV0,1Ω

=1 A

A condução é contínua, pois a corrente não chega definidamente em zero no

indutor.

4.5 Tensão de saída com variação de carga

Deseja-se avaliar a variação da tensão de saída com a variacão da carga, e

isto poderia ser simulado adicionando-se resistores em paralelo com a lâmpada,

mas tal procedimento é perigoso e foi-se orientado a não realizá-lo .

4.6 Ondulação da tensão de saída

Através de ajustes na tolerância a altas frequências e acoplamentos no

osciloscópio, foi possível obter a ondulação da tensão de saída (Figura 19). Obteve-

se 2,48V pico a pico, um valor aceitável se comparado ao valor médio de saída de

220V imposto no conversor.

Figura 19 – Tensão de saída (Vs) ampliada

24

Page 25: Relatório Boost

4 CONCLUSÃO

Para facilitar a visualização, construiu-se a tabela comparativa entre os

valores medidos e calculados dos itens anteriores:

Tabela 1 – Valores calculados e medidos

Variável Valor Calculado Valor Medido

D( para220V ) 0,5674 0,6132

∆ iL 0,4296 A 1 A

∆V S 42,1mV100mV

V E 95,17V 90,3V

V SMAX Infinitoou250V Não testado

Em abordagem crítica, pode-se concluir que algumas das projeções teóricas

distanciaram-se consideravelmente da prática. Os motivos podem variar desde falta

de acuidade na aquisição de dados, utilização de valores teóricos distantes dos

reais, e indesejável incompatibilidade gerada pelas idealidades da teoria, como por

exemplo a consideração de rendimento máximo do circuito. Mas em geral tal fato

não desvaloriza a qualidade dos resultados obtidos com a implementação do

conversor.

Obteve-se um nível CC muito próximo do desejado e com ondulação bastante

controlada. O ajuste do trimpot possibilitou um controle excepcional sobre a tensão

de saída desejada. As formas de onda aproximam-se suficientemente das previsões

ditadas pela fundamentação. Os ruídos decorrentes de harmônicas são previsíveis e

25

Page 26: Relatório Boost

dificilmente retiráveis; além disto, contribuem para imprecisão nas aquisições do

osciloscópio.

O conversor mostrou-se uma alternativa barata e eficaz na conversão de

níveis CC, e a integração com o retificador e o modulador PWM possibilitou uma

visão generalista do processo. Globalmente, o projeto não se limitou ao conversor

Boost; mais que isso, confeccionou-se um conversor CA-CC completo e controlável,

que recebe a tensão da rede e fornece um nivel contínuo em resposta, totalmente

regulável.

6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BARBI, Ivo; MARTINS, Denizar C. Conversores CC-CC Básicos Não-Isolados.

Florianópolis: Editora da UFSC, 2000.

BARBI, Ivo. Eletrônica de Potência. 4ª Edição. Florianópolis: Edição do Autor, 2002.

BRADLEY, D. A. Power Electronics. 2ª Edição. Londres: Chapman & Hall, 1995.

RASHID, Muhammad H. Power Electronics Handbook. San Diego: Academic Press,

2001.

26