Eletrônica de Potência II Capítulo 2

Transcrição

1 Eletrônica de Ptência Capítul Prf. uís M. Ndari Prf. Cassian Rech 1

2 Cnversres CC-CC Nã slads Buck (abaixadr) Bst (elevadr) Buck-bst (abaixadr-elevadr) Cnversres em pnte Reversível em crrente Reversível em tensã e crrente

3 ntrduçã Os cnversres buck e bst sã também denmads de cnversres CC-CC direts, pis existe transferência direta de ptência da entrada para a saída d cnversr O cnversr buck alimenta uma carga cm características de fnte de crrente cntínua, a partir de uma fnte de tensã cntínua O cnversr bst alimenta cargas cm característica de fnte de tensã cntínua, a partir de uma fnte de crrente cntínua BUCK BOOST S S 3

4 ntrduçã O cnversr buck-bst cmba as características de entrada de um cnversr buck e as características de saída de um cnversr bst N cnversr buck-bst, a tensã média de saída pde ser mair, igual u menr que a tensã de entrada, prém cm a plaridade vertida O cnversr buck-bst (abaixadr-elevadr) apresenta característica de fnte de tensã tant na entrada quant na saída Nã pde crrer a transferência direta de energia da entrada para a saída, send necessária a clusã de um cmpnente acumuladr (cm característica de fnte de crrente) para transferir a energia da entrada para a saída evid à iss, cnversr buck-bst pertence a classe de cnversres CC-CC direts 4

5 Cnversr buck-bst: Estrutura básica iferentes representações d cnversr buck-bst S i S i i _ C R i + S i S i i 5

6 Cnversr buck-bst: Cnduçã cntínua 1ª ETAPA: Carga d dutr 0 t t n S i S i ª ETAPA: escarga d dutr t n t T (0 t t ff ) S i S i i i di dt + i max t i m t di dt 6

7 Cnversr buck-bst: Cnduçã cntínua FORMAS E ONA 7

8 Cnversr buck-bst: Cnduçã cntínua GANHO ESTÁTCO Em regime permanente, valr médi da tensã n dutr é nul: ( ) T 1 T 0 1 M( ) < 0,5 Cnversr abaixadr > 0,5 Cnversr elevadr 8

9 Cnversr buck-bst: Cnduçã cntínua CORRENTES MÉA E EFCAZ NO NTERRUPTOR E NO OO Crrente média n terruptr S S 1 Crrente média n did Crrente média n dutr méd + méd 1 Crrente eficaz n terruptr** s ( RMS ) méd Crrente eficaz n did** ( RMS ) 1 méd ** Equações válidas para pequenas ndulações de crrente ( < 0% méd ) 9

10 Cnversr buck-bst: Cnduçã cntínua ONUAÇÃO A CORRENTE E ENTRAA A fal da 1ª etapa (t t n ) i max : max m + T f f max AORES MÁXMOS E MÍNMOS E CORRENTE max + méd max + 1 f m méd m 1 f 10

11 Cnversr buck-bst: Cnduçã cntínua ETERMNAÇÃO O AOR O CAPACTOR Seja c a ndulaçã da tensã n capacitr, que é igual à ndulaçã da tensã na saída d cnversr, uma vez que capacitr é cnectad em paralel cm a carga. urante a primeira etapa capacitr está send descarregad pela açã da crrente de carga ( ). Assim: C t n C essa frma, pde-se determar valr d capacitr pr: C f C 11

12 Cnversr buck-bst: Cnduçã cntínua CÁCUO A NUTÂNCA CRÍTCA Para garantir a peraçã em cnduçã cntínua, mínim valr da crrente n dutr deve ser mair d que zer. Pde-se determar mínim valr de dutr que garante esta cndiçã, fazend-se a crrente mínima igual a zer (cnduçã crítica): 0 1 f crit ( 1 ) f u: crit ( ) P f 1

13 Cnversr buck-bst: Cnduçã descntínua S i S i Se valr d dutr é menr que CRT cnversr pera em cnduçã descntínua i S i S i i S i S i i 13

14 Cnversr buck-bst: Cnduçã descntínua GANHO ESTÁTCO EM CONUÇÃO ESCONTÍNUA Em regime permanente, valr médi da tensã n dutr é nul: T t 0 d T t Além diss, em cnduçã descntínua a crrente média na saída é: d (*) maxtd td T T t d T R (**) Usand (*) e (**): R f Ganh estátic em cnduçã descntínua 14

15 Cnversr buck-bst: Cnduçã descntínua CARACTERÍSTCA E SAÍA ,9 0, ,4 4 0,8 0, R f 15

16 Bibligrafia v Barbi, Cnversres CC-CC Básics Nã slads. Muhammad H. Rashid, Eletrônica de Ptência: Circuits, ispsitivs e Aplicações. R. W. Ericksn,. Maksimvic, Fundamentals f Pwer Electrnics, Secnd edit. Jsé A. Pmili, Eletrônica de Ptência, UNCAMP. ispnível em: < 16