Prof. Amauri Assef. UTFPR Campus Curitiba 1

Transcrição

1 UNVRSA TCNOÓGCA FRA O PARANÁ PARTAMNTO ACAÊMCO TROTÉCNCA CURSO NGNHARA NUSTRA ÉTRCA isciplina de lerônica de Pência T66B Aula 24 Cnversr CC-CC levadr de Tensã Bs Prf. Amauri Assef [email protected] Prf. Amauri Assef 1

2 lerônica de Pência Bs Cnversr CC-CC elevadr de ensã - Bs: Prduz um valr médi de ensã na saída > valr médi da ensã de enrada Sep-up Tericamene, a ensã mínima de saída é igual a ensã de alimenaçã Númer de cmpnenes empregad é basicamene a mesma d cnversr Buck A induância é clcada em série cm a fne de alimenaçã Assim, a fne de alimenaçã erá cmpramen de fne de crrene A carga se cmpra cm uma fne de ensã Cnversr CC-CC Bs Cnversr CC-CC Buck Prf. Amauri Assef 2

3 lerônica de Pência Bs Supnd valr de C suficienemene grande, pde-se cnsiderar a carga cm uma f.e.m de valr O cnversr bsalimena cargas cm caracerísica de fne de ensã cnínua, a parir de uma fne de crrene cnínua N cnversr Bs a crrene d did é sempre descnínua A crrene da fne de alimenaçã (i ) pde ser cnínua u descnínua O grau de cninuidade da crrene de enrada depende d nível de energia armazenada em durane emp de cnduçã da chave i is i i is i i is i Prf. Amauri Assef 3

4 lerônica de Pência Bs apas de funcinamen: apa 1 (a chave S é fechada < < c carga d indur): urane ineval c, a crrene n indur CRSC, armazenand energia; O did é plarizad reversamene, island esági de saída da fne i S i, e i S apa 2 (a chave S é abera c< < T descarga d indur): urane inerval a (S abera), a energia armazenada é TRANSFRApara a carga aravés d did ; O did enra em cnduçã A fne de crrene i passa a enregar energia à fne i S e i i Prf. Amauri Assef 4

5 lerônica de Pência Bs Principais frmas de nda: V S i s (i ) apa 1: < < c Chave fechada (cur-circui) i i S i c T a V s () V S i apa 2: c< < T Chave abera i S i i (i ) Prf. Amauri Assef 5

6 Ganh esáic: lerônica de Pência Bs Cnsiderand S perand cm f fixa e variável, a energia cedida pela fne é: W T A energia recebida pela fne é: W a W (T c ) Pran: W W T esse md: 1 1 (T c ) 1 Send c T Prf. Amauri Assef 6

7 lerônica de Pência Bs A equaçã represena a caracerísica ideal de ransferência d cnversr Bs Quand ende à unidade, ende ericamene a um valr infini Verifica-se que a mínima ensã de saída é igual a m regime permanene, valr da ensã média n indur é nul 1 1 Prf. Amauri Assef 7

8 Cnduçã cnínua: lerônica de Pência Bs A crrene da fne de alimenaçã e d indur flui cninuamene apa 1: < < c Chave fechada (cur-circui) apa 2: c< < T Chave abera Prf. Amauri Assef i i i i S i i C i i S v i i M v min min di d i + c di + d min max max + ( V ) ( V ) a min + + 8

9 lerônica de Pência Bs Cnduçã cnínua Frmas de nda: V S (V) i C ( M -) i Δ M (-) med i S m M i m v i c a md V R c T a ( 1 )T T Prf. Amauri Assef 9

10 Cnduçã cnínua - Ondulaçã da crrene de enrada: A final da 1ª eapa (c) i M lerônica de Pência lerônica de Pência Bs Bs T c m M m M + + f f Crrene média supnd circui sem perdas Valres máxims e mínims de crrene (pag. 73) 1 Prf. Amauri Assef T m M + ( ) f M f f max 2 2 med m med M + ( ) f m 2 1 V V ( ) med 1

11 lerônica de Pência Bs Crrene média na chave S: ( + ) m M s 2 Crrene média n did : ( + ) ( 1 ) m M 1 2 ( ) Crrene eficaz na chave S: s ( RMS ) * Crrene eficaz n did : 1 ( RMS ) * * quações válidas para pequenas ndulações de crrene (< 2% med ), nde lmed Prf. Amauri Assef 11

12 Cálcul d capacir lerônica de Pência Bs A ndulaçã da ensã n capacir ΔVcé igual à ndulaçã da ensã Δv urane a cnduçã de S capacir C frnece energia à carga ( Vc) Quand S é abera, a fne de alimenaçã recarrega capacir ( Vc) m regime permanene, crre a ndulaçã da ensã d capacir ΔVc Cnsiderand uma cnsane de emp R.C suficienemene grande, durane inerval de emp Δc, capacir alimena a carga cm crrene cnsane : i c dv C d c v C Ou seja, a ndulaçã n capacir é: c v c v c V CM V T C Cm c T C v c v f C Prf. Amauri Assef 12

13 lerônica de Pência Bs essa frma, pde-se deerminar valr d capacir pr: C f v f v c V S (V) Tensã média n capacir V Cmd V 1 i Δ i M med m md v c i C ΔVc V CM V Cmed V Cm M - - Prf. Amauri Assef 13

14 lerônica de Pência Bs Cálcul da induância críica Para garanir a peraçã em cnduçã cnínua, mínim valr da crrene n indur deve ser mair d que zer Pde-se deerminar mínim valr de indur que garane esa cndiçã, fazend-se a crrene mínima igual a zer (cnduçã críica): m ( 1 ) 2 f cri cri 1 2 f ( ) Cnduçã cnínua Cnduçã descnínua Prf. Amauri Assef 14

15 Cnduçã descnínua: lerônica de Pência Bs v + - Se durane emp de aberura (a) da chave a crrene se anular, significa que da a energia armazenada n indur fi ransferida à carga i i v S v v C v V - + i i S i + - i C v C V 1ª apa (; c): S fechada > acumula energia > blquead. O capacir C alimena a carga R. i i v S V i i i C i S 2ª apa (c; c+ ): S abera > em cnduçã. Transferência da energia da enrada para saída. v i i i i i S i C 3ª apa (c+ ; T): Tda a energia armazenada em fi ransferida à carga > blquead > O capacir C alimena a carga R. Prf. Amauri Assef 15

16 lerônica de Pência Bs Cnduçã descnínua Frmas de nda: V S (V ensã na carga) i V ( ensã de enrada) med () v i ( M ) lmed med c a T Prf. Amauri Assef 16

17 xercíci: lerônica de Pência Bs O reguladr bsem uma ensã de enrada 5V. A ensã média de saída V15V e a crrene média da carga,5a. A frequência de chaveamen é 25kHz. Se 15uH e C22uF, deerminar: (a), (b) a ndulaçã d indur Δ, (c) a crrene máxima d indur; (d) a ensã de ndulaçã d capacir de filr ΔVc. V 1 f max f med 1 ( ) M m v c med med v f C M m + ( 1 ) 2 f ( 1 ) 2 f Prf. Amauri Assef 17

18 Simulaçã: lerônica de Pência Bs Prf. Amauri Assef 18

19 lerônica de Pência Bs Frmas de nda (cnínu 15μH): Prf. Amauri Assef 19

20 lerônica de Pência Bs Frmas de nda (descnínu 15μH): Prf. Amauri Assef 2

21 lerônica de Pência Buck Referências bibligráficas: - BARB, v. & MARTNS enizarcruz. Cnversres CC-CC Básics Nã-slads, 1ª ediçã, UFSC, 21 - MUHAMMA, Rashid lerônica de Pência; dira: Makrn Bks, RCKSON, Rber W.; MAKSMOVC, ragan. Fundamenals f pwer elecrnics. New Yrk: KluwerAcademic, 21. MOHAN, Ned; UNAN, Tre M.; ROBBNS, William P. Pwer elecrnics: cnverers, applicains, and design, New Yrk: Jhn Wiley, AHM, Ashfaq. lerônica de Pência; dira: Prenice Hall, 1a ediçã, 2 - Jsé A. Pmili, lerônica de Pência, UNCAMP. ispnível em: <hp:// Prf. Amauri Assef 21