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Conversores DC-DC Conversor Buck Projeto ITASAT Claudinei de Jesus Donato.

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Apresentação em tema: "Conversores DC-DC Conversor Buck Projeto ITASAT Claudinei de Jesus Donato."— Transcrição da apresentação:

1 Conversores DC-DC Conversor Buck Projeto ITASAT Claudinei de Jesus Donato

2 28/08/2006Claudinei J. Donato2 Fontes Lineares

3 28/08/2006Claudinei J. Donato3 Fontes Lineares Características: Elevada robustez e confiabilidade; Baixo custo; Simplicidade no projeto e operação; Baixo rendimento; Elevado peso e volume; Baixo fator de potência. Atualmente sua utilização limita-se à fontes de baixa potência.

4 28/08/2006Claudinei J. Donato4 Fontes Chaveadas

5 28/08/2006Claudinei J. Donato5 Fontes Chaveadas Características: Maior rendimento; Menor volume e peso; Possibilidade de operar com alto fator de potência; Menos robusta e resposta transitória mais lenta; Interferência radioelétrica e eletromagnética; Maior número de componentes. Existem diversas topologias, a escolha depende da especificação do projeto.

6 28/08/2006Claudinei J. Donato6 Conversor Abaixador de Tensão (Step-Down ou Buck) Diagrama básico:

7 28/08/2006Claudinei J. Donato7 Modos de Operação Se a corrente no indutor nunca chegar a zero, durante a condução do diodo, dizemos que o conversor está operando em modo de condução contínua; Caso chegue a zero, opera em modo de condução descontínua; A condução crítica ocorre quando a corrente chega a zero exatamente no final do período de condução do diodo.

8 28/08/2006Claudinei J. Donato8 Condução Contínua

9 28/08/2006Claudinei J. Donato9 Condução Contínua

10 28/08/2006Claudinei J. Donato10 Condução Contínua

11 28/08/2006Claudinei J. Donato11 Condução Contínua Ciclo de trabalho (D):

12 28/08/2006Claudinei J. Donato12 Condução Contínua Para indutância crítica, analisamos circuito em modo de condução crítica, isto é, I Lmin = 0:

13 28/08/2006Claudinei J. Donato13 Condução Contínua Cálculo da Indutância: L é definido a partir da ondulação de corrente devido limitação de corrente das chaves.

14 28/08/2006Claudinei J. Donato14 Condução Contínua Corrente no capacitor:

15 28/08/2006Claudinei J. Donato15 Condução Contínua Cálculo da capacitância de saída:

16 28/08/2006Claudinei J. Donato16 Condução Contínua A ondulação da tensão de saída é devido duas componentes: Freqüência de chaveamento e capacitância de saída; Resistência série equivalente (R SE ) do capacitor de saída. Geralmente a componente devido o R SE é significativamente maior. Assim, é ela que normalmente define a capacitância.

17 28/08/2006Claudinei J. Donato17 Condução Contínua Cálculo simplificado da R SE : Após cálculo da R SE, procura-se capacitor que atenda as duas especificações, C e R SE.

18 28/08/2006Claudinei J. Donato18 Condução Contínua A freqüência de corte do filtro de saída deve ser muito menor que a freqüência de chaveamento do conversor: Corrente de entrada (Ii):

19 28/08/2006Claudinei J. Donato19 Condução Contínua Valores mínimos de tensão e corrente para as chaves, sem considerar picos gerados pelas capacitâncias e indutâncias do circuito:

20 28/08/2006Claudinei J. Donato20 Condução Descontínua

21 28/08/2006Claudinei J. Donato21 Condução Descontínua

22 28/08/2006Claudinei J. Donato22 Condução Descontínua

23 28/08/2006Claudinei J. Donato23 Condução Descontínua Ciclo de trabalho:

24 28/08/2006Claudinei J. Donato24 Condução Descontínua A indutância crítica é calculada conforme equação 5, porém, agora utilizamos a corrente máxima de saída para sua definição:

25 28/08/2006Claudinei J. Donato25 Condução Descontínua A partir da indutância critica, podemos escolher um valor para nosso indutor e calcular a corrente máxima que circulará pelo indutor e chaves; A corrente máxima é calculada pelas equações 15 ou 16;

26 28/08/2006Claudinei J. Donato26 Condução Descontínua Cálculo da capacitância de saída:

27 28/08/2006Claudinei J. Donato27 Condução Descontínua As equações 10, 11, 12 e 13 continuam valendo para conversores em modo de condução descontínua; Agora a corrente das chaves é especificada a partir da corrente máxima no indutor, I Lmáx.

28 28/08/2006Claudinei J. Donato28 Referências BARBI, Ivo; MARTINS, Denizar Cruz. Eletrônica de Potência: Conversores CC-CC Básicos não Isolados. Florianópolis: UFSC, p. MELLO, Luiz F. P.. Análise e Projetos de Fontes Chaveadas. São Paulo, Ed. Érica, p. SEVERNS, Rudolf P.; BLOOM, Gordon (Ed). Modern DC-TO-DC Switchmode Power Converter Circuits. New York: Van Nostrand Reinhold, p. (Van Nostrand Reinhold Electrical/Computer Science and Engineering Series). ERICKSON, R. W.; MAKSIMOVIC, D.. Fundamentals of Power Electronics. 2th ed. Boulder, Usa: Springer, p. POMILIO, José Antenor. Fontes Chaveadas. Apostila. Disponível em Acesso em 28 ago http://www.dsce.fee.unicamp.br/~antenor/


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