Revisão de Eletrônica de Potência

Transcrição

1 Instituto Federal de Educação, Ciência e ecnologia de Santa Catarina epartamento Acadêmico de Eletrônica Aplicações de Eletrônica de Potência Revisão de Eletrônica de Potência Florianópolis, março de Prof. Clóvis Antônio Petry.

2 Bibliografia para esta aula

3 Nesta aula Revisão geral de Eletrônica de Potência: Conversores CCCC; Conversores CCCA; Conversores CACA. E ( ) 1 Retificador v,f 1 1 Conversor CCCC Conversor indireto de tensão Conversor indireto de freqüência E ( v,f ) 2 Inversor 2 2

4 Conversores CCCC E ( v,f ) 1 Retificador 1 1 Conversor CCCC Conversor indireto de tensão Conversor indireto de freqüência E ( v,f ) 2 Inversor 2 2

5 Conversores CCCC Exemplo: Como realizar esta conversão? Usando conversores chaveados. S o i 100 R 5Ώ i s s ensão média na saída: 1 on o = i i = s 0 dt on s on = s o = i = o i

6 Conversores CCCC Como variar a tensão média de saída? o = i = on s S o i 100 R 5Ώ i s s PWM: Modulação por largura de pulsos; Pulse Width Modulation. PFM: Modulação por freqüência variável; Pulse Frequency Modulation.

7 Conversores CCCC Como variar a tensão média de saída? PWM: Modulação por largura de pulsos; Pulse Width Modulation. o = i PFM: Modulação por freqüência variável; Pulse Frequency Modulation. = on s o o i i s s s s o o i i s s s s

8 Conversores CCCC Buck L in i o i i L C i C C R L i R out

9 Conversores CCCC Buck Etapas de operação MCC Formas de onda L (E in ) in i i L C i R R L out i L 1 2 il i i i CE L CE (E ) in E in i L C R L out C C 0 1

10 Conversores CCCC Buck Análise das grandezas envolvidas (E in ) 1 2 i L i i i il ensão média na saída: 1 on o = i i = s 0 dt o = Ganho estático i on s CE (E ) in G( ) 0.4 C C

11 Conversores CCCC Buck 1 1 G( 0.1, γ) G( 0.2, γ) G( 0.4, γ) G( 0.6, γ) G( 0.8, γ) G( 0.9, γ) γ 0.5

12 Conversores CCCC Buck

13 Conversores CCCC Forward P S 1 1 L out F 2 C R L in N P N N S

14 Conversores CCCC Forward Análise da tensão no indutor Primeira Etapa Segunda Etapa S 1 1 L out s (1 ) s i o = 0 s dt o dt n s n i o = Lo N S F 2 C R L ' o = n o i/no ' o = i o s s

15 Conversores CCCC Forward 1 0,75 o'/i 0,5 0, ,25 0,5 0,75 1

16 Conversores CCCC Forward com uas Chaves

17 Conversores CCCC Meia Ponte E 2 R a L out i R1 P N P S N S i L C R L E 2 R2 2 CE2 N S 4

18 Conversores CCCC Ponte Completa in R 1 R L C C R L R 2 2 R4 4 6

19 Conversores CCCC Push Pull 3 1 L N P N S i L C R L N S in R 1 1 R2 2 4

20 Conversores CCCC Boost L i a i S Co Ro o b

21 Conversores CCCC Boost Etapas de operação MCC Formas de onda L i a I M i S Co Ro o IL I m t b Is t I L i a Co t i S Co Ro o S o t b t 0 t 1 t

22 Conversores CCCC Boost Análise das grandezas envolvidas ensão média na saída i L i S a b Co Ro o 1 s = dt = ab o o s ab o s ( 1 ) = ab = i ( ) s s s ab o o i = 1 s s = 1 i o

23 Conversores CCCC Boost Análise das grandezas envolvidas ensão média na saída o i = 1 25 Ganho estático o i 1 = 1 o/

24 Conversores CCCC Push Pull com Entrada em Corr. 1 2 Lp1 1 L L I L Lp2 Ls Co Ro S1 S2 3 4

25 Conversores CCCC BuckBoost S a i L o Co Ro o b

26 Conversores CCCC BuckBoost Análise das grandezas envolvidas ensão média na saída: o = i 1 10 Ganho estático o i = 1 7,5 o/i 5 2, ,25 0,5 0,75 1

27 Conversores CCCC Flyback in i P CE N P R N S i C i C R out

28 Conversores CCCC Flyback 1 1 N S1 C1 R L1 in 2 2 N P N S2 C2 R L2 3 3 N S3 C3 R L3

29 Conversores CCCC Conversor Ganho estático Característica Buck Abaixador Boost Elevador BuckBoost Abaixador/Elevador Cuk Abaixador/Elevador Sepic Abaixador/Elevador Zeta Abaixador/Elevador

30 Conversores CCCA Meia Ponte

31 Conversores CCCA Ponte Completa

32 Conversores CCCA Ponte Completa Modulação empregada: Bipolar ou dois níveis

33 Conversores CCCA Ponte Completa Modulação empregada: Unipolar ou três níveis

34 Conversores CACA Princípio geral: Controla o fluxo de potência entre uma fonte duas fontes de tensão alternada. v f v o 0 t 0 t v f v o

35 Conversores CACA Algumas aplicações: Controle de intensidade luminosa; Controle de temperatura; Controle de velocidade de motores de indução; Limitação da corrente de partida de motores de indução; Estabilizadores de tensão; Filtros ativos; Préestabilização em fontes de alimentação e UPS; Economia de energia; Sistemas de potência; Entre outras.

36 Próxima aula Revisão de aplicações para Eletrônica de Potência.