CONVERSOR BUCK-BOOST (Unidade 2)

Transcrição

1 MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA TÉCNICO EM MECATRÔNICA DISCIPLINA: ELETRÔNICA INDUSTRIAL CONVERSOR BUCK-BOOST (Unidade 2) 1

2 ...RELEMBRANDO... Circuito eletrônico que pode aumentar ou diminuir a tensão de saída (V o ) em relação a tensão de entrada (V in ): + - i S V in S L i L i D D RL C R - v O + 1º Etapa (Chave fechada): Indutor recebe energia da fonte. Capacitor fornece energia para a carga. 2º Etapa (Chave aberta): Indutor fornece energia para o capacitor e para a carga. Cálculo da razão-cíclica V D o V V in o Cálculo da indutância V in L If. D 2

3 Ganho Estático (M): Conversor Buck-Boost...RELEMBRANDO... M V V o in GANHO ESTÁTICO = Corresponde a razão entre a tensão de saída (V o ) e a tensão de entrada (V in ) V D o V V in o Vo D M V 1 D in Para D<0,5 o conversor tem característica abaixadora. Para D>0,5 possuir características elevadoras. 3

4 Deseja-se realizar o controle de velocidade de um motor elétrico CC. Neste tipo de dispositivo, a velocidade pode ser controlada pela intensidade da tensão aplicada. Considerando uma bateria de 12 V como fonte de alimentação, faça o projeto de um conversor para controlar o nível de tensão aplicada ao motor entre 6 V e 18 V com 2 A. Por quê usar um Buck-Boost? Projete-o. Dados: f = 35 khz e I = 0,2 A. 1º Calcular o Ganho Estático e definir a Razão-Cíclica: Vo 6V M V 12 V in 0,5 Vo 18V M 1,5 V 12 V in Ganho estático menor que 1 significa que a tensão de saída é menor do que a tensão de entrada Ganho estático maior que 1 significa que a tensão de saída é maior do que a tensão de entrada 4

5 Deseja-se realizar o controle de velocidade de um motor elétrico CC. Neste tipo de dispositivo, a velocidade pode ser controlada pela intensidade de tensão aplicada. Considerando uma bateria de 12 V como fonte de alimentação, faça o projeto de um conversor para controlar o nível de tensão aplicada ao motor entre 6 V e 18 V com 2 A. Por quê usar um Buck-Boost? Projete-o. Dados: f = 35 khz e I = 0,2 A. 2º Calcular a Razão-Cíclica para as duas situações: D Vo 6 V V 6 12 o in 0,333 Razão-cíclica para saída em 6 V D Vo 18 V V o in 0,6 Razão-cíclica para saída em 18 V 5

6 Deseja-se realizar o controle de velocidade de um motor elétrico CC. Neste tipo de dispositivo, a velocidade pode ser controlada pela intensidade de tensão aplicada. Considerando uma bateria de 12 V como fonte de alimentação, faça o projeto de um conversor para controlar o nível de tensão aplicada ao motor entre 6 V e 18 V com 2 A. Por quê usar um Buck-Boost? Projete-o. Dados: f = 35 khz e I = 0,2 A. 3º Calcular o valor da Indutância para as duas situações: V in in 12 L D. DT.0,333 If I. (0,2).(35000) L 570,857H V in in 12 L DD. T.0,6 If I. (0,2).(35000) L 1,029 mh 6

7 Deseja-se realizar o controle de velocidade de um motor elétrico CC. Neste tipo de dispositivo, a velocidade pode ser controlada pela intensidade de tensão aplicada. Considerando uma bateria de 12 V como fonte de alimentação, faça o projeto de um conversor para controlar o nível de tensão aplicada ao motor entre 6 V e 18 V com 2 A. Por quê usar um Buck-Boost? Projete-o. Dados: f = 35 khz e I = 0,2 A. Na prática, utiliza-se o valor de maior indutância, para garantir a menor ondulação de corrente!! 7

8 Resultados de Simulação (Software PSIM v9): Sinal de comando D = 0,6 I = 0,2 A Corrente no indutor 8

9 Resultados de Simulação (Software PSIM v9): Sinal de comando D = 0,6 Vo = 18 V Tensão de saída 9

10 Resultados de Simulação (Software PSIM v9): Sinal de comando D = 0,333 I = 0,12 A Corrente no indutor 10

11 Resultados de Simulação (Software PSIM v9): Sinal de comando D = 0,333 Vo = 6 V Tensão de saída 11

12 Resultados de Simulação (Software PSIM v9): Tensão de saída D = 0,333 Vo = 6 V Vo = 18 V D = 0,6 12

13 Até a Próxima Aula!! 13