CONVERSORES CC-CC COM ISOLAMENTO GALVÂNICO



Documentos relacionados
ELECTRÓNICA DE POTÊNCIA CONVERSORES CC-CC COM ISOLAMENTO GALVÂNICO

Frequência: [1MHz] Pot<50W η<95%

Frequência: [1MHz] Pot<50W η<95%

UNIDADE 2. t=0. Fig. 2.1-Circuito Com Indutor Pré-Carregado

Capítulo 2: Proposta de um Novo Retificador Trifásico

Fontes primárias de Corrente Alternada (CA)

Cap. 5 - Tiristores 1

Tópicos Avançados em Eletrônica II

Universidade Federal do Rio de Janeiro

Amplificadores de potência de RF

Circuitos Elétricos I EEL420

ELETRÔNICA DE POTÊNCIA II

5.1 Objectivos. Caracterizar os métodos de detecção de valor eficaz.

MECÂNICA DE PRECISÃO - ELETRÔNICA I - Prof. NELSON M. KANASHIRO FILTRO CAPACITIVO

Centro Federal de Educação Tecnológica de Santa Catarina Departamento de Eletrônica Curso Superior de Sistemas Digitais Retificadores

Problema Inversor CMOS

Retificadores com Filtro Capacitivo

4. SINAL E CONDICIONAMENTO DE SINAL

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO

Introdução teórica aos MOTORES DE PASSO e seu CONTROLO

Tópicos Especiais em Energia Elétrica (Projeto de Inversores e Conversores CC-CC)

Eletrônica de Potência II Capítulo 5. Prof. Luís M. Nodari

4 O Fenômeno da Estabilidade de Tensão [6]

Lista de Exercícios n o.1. 1) O diodo do circuito da Fig. 1(a) se comporta segundo a característica linearizada por partes da Fig 1(b). I D (ma) Fig.

3 LTC Load Tap Change

Capítulo. Meta deste capítulo Estudar o princípio de funcionamento do conversor Buck.

Capítulo 11. Corrente alternada

Análise e Processamento de BioSinais

O potencial eléctrico de um condutor aumenta à medida que lhe fornecemos carga eléctrica. Estas duas grandezas são

ELECTRÓNICA DE POTÊNCIA II

4 CER Compensador Estático de Potência Reativa

Aula 3 - Experiência 1 Circuitos CA e Caos 2013

MESTRADO INTEGRADO EM ENG. INFORMÁTICA E COMPUTAÇÃO 2013/2014. EIC0014 FÍSICA II 2o ANO 1 o SEMESTRE

CAPÍTULO 10 - CIRCUITO INTEGRADO 555

DISPOSITIVOS SEMICONDUTORES DE POTÊNCIA:

ELETRÔNICA DE POTÊNCIA I Aula 13 - Retificadores com regulador linear de tensão

Capítulo. Meta deste capítulo Estudar o princípio de funcionamento do conversor Boost.

PSI LABORATÓRIO DE CIRCUITOS ELÉTRICOS

TRANSFORMADA DE FOURIER NOTAS DE AULA (CAP. 18 LIVRO DO NILSON)

Capítulo 2 Diodos semicondutores de potência

ELETROTÉCNICA - 1/40. Retificador de meia onda. + v D + ELETRICIDADE - 1/40.

CAPÍTULO 7 - CIRCUITOS BIESTÁVEIS (FLIP-FLOP)

Circuitos AC Introdução (Revisão) Conversão energia mecânica eléctrica. Física Experimental Aula_5. Lei de Faraday

INTRODUÇÃO TEÓRICA - EXPERIÊNCIA 3. Comportamento de Componentes Passivos

Problemas das Aulas Práticas

Introdução aos multivibradores e circuito integrado 555

Díodo: Regime Dinâmico. Introdução

Conversores CC-CC: Conversor Buck- Boost

INF Técnicas Digitais para Computação. Conceitos Básicos de Circuitos Elétricos. Aula 3

di L Ri v V dt + + = (1) dv dt

Modelos de Crescimento Endógeno de 1ªgeração

PEA LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I CONDUTORES E DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO (CDP_EA)

Aplicações à Teoria da Confiabilidade

Universidade Federal do Rio Grande do Sul Escola de Engenharia de Porto Alegre Departamento de Engenharia Elétrica ANÁLISE DE CIRCUITOS II - ENG04031

CIRCUITO RC SÉRIE. max

Disciplina: Eletrônica de Potência (ENGC48) Tema 01: Introdução à Eletrônica de Potência

Departamento de Física da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa Física Experimental (Engenharia Informática) (2008/2009) 2ª.

Circuitos Elétricos- módulo F4

11 Conversores. Capítulo. Meta deste capítulo Estudar o princípio de funcionamento dos conversores cc-cc.

METODOLOGIA DE SÍNTESE DE TOPOLOGIAS ZVT SIMPLIFICADAS APLICADAS A PÓLOS PWM BIDIRECIONAIS

Capacitores e Indutores

3 Estudo da Barra de Geração [1]

Fundamentos de Electrónica. Teoria Cap.5 - Tiristores

Seção 5: Equações Lineares de 1 a Ordem

As cargas das partículas 1, 2 e 3, respectivamente, são:

Circuitos elétricos oscilantes. Circuito RC

Conceitos Básicos Circuitos Resistivos

Física C Semi-Extensivo V. 4

UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA CENTRO DE ENERGIAS ALTERNATIVAS E RENOVÁVEIS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA ANDRÉ ELIAS LUCENA DA COSTA

Sistemas de Energia Ininterrupta: No-Breaks

P R O V A D E F Í S I C A I

6ROXomR: A aceleração das esferas é a mesma, g (aceleração da gravidade), como demonstrou

Q = , 03.( )

Capítulo 2. Formas de ondas periódicas e distorcidas

5. LABORATÓRIO 5 - INDUTORES

Porto Alegre, 14 de novembro de 2002

TECNOLOGIA DE INTERFACE ATIVA

Física 1. 2 a prova 21/10/2017. Atenção: Leia as recomendações antes de fazer a prova.

2. DÍODOS DE JUNÇÃO. Dispositivo de dois terminais, passivo e não-linear

O cliente é a razão do nosso trabalho, a fim de inseri-lo em um novo contexto social de competitividade e empregabilidade.

PROCESSO SELETIVO O DIA GABARITO 2 13 FÍSICA QUESTÕES DE 31 A 45

k π PROCESSO SELETIVO O DIA GABARITO 3 13 FÍSICA QUESTÕES DE 31 A 45

) quando vamos do ponto P até o ponto Q (sobre a reta) e represente-a no plano cartesiano descrito acima.

Complementos de Análise Matemática

Introdução ao estudo de Circuitos Lineares, Invariantes, Dinâmicos e de Parâmetros Concentrados usando o. Modelo de Estado. Análise de Circuitos

Modelos Não-Lineares

Grupo I (Cotação: 0 a 3.6 valores: uma resposta certa vale 1.2 valores e uma errada valores)

QUESTÃO 60 DA CODESP

Noções de Espectro de Freqüência

Unidade III. Conversores CC-CC (Choppers) Eletrônica de Potência 1

Voo Nivelado - Avião a Hélice

I. INTRODUÇÃO TEÓRICA.

1 Modelo de crescimento neoclássico, unisectorial com PT e com taxa de poupança exógena 1.1 Hipóteses Função de Produção Cobb-Douglas: α (1.

Escola Secundária da Sé-Lamego Ficha de Trabalho de Matemática Ano Lectivo de 2003/04 Funções exponencial e logarítmica

ESCOLA SECUNDÁRIA COM 3º CICLO D. DINIS 11º ANO DE ESCOLARIDADE DE MATEMÁTICA A

Lista de exercícios 3. September 15, 2016

Modelos BioMatemáticos

Teoria das Comunicações. Lista de Exercícios 1.1 Série de Fourier Prof. André Noll Barreto

Movimento unidimensional 25 MOVIMENTO UNIDIMENSIONAL

Transcrição:

ONERSORES ELETRÓNIOS DE POTÊNIA A ALTA FREQUÊNIA ONERSORES com isolameno galvânico ONERSORES OM ISOLAMENTO GALÂNIO FONTES DE DE ALIMENTAÇÃO OMUTADAS caracerísicas:.. saída saída regulada (regulação de de linha linha e regulação de de carga) carga) 2. 2. isolameno galvânico 3. 3. saídas saídasmúliplas objecivos de de projeco:.. redução de de peso peso e dimensões 2. 2. aumeno de de rendimeno FONTE LINEAR v E = v D O Rede de alimenação v D ONTROLO DA BASE AMPLIFIADOR DE ERRO O O Transformador de 50Hz Recificador Filro capaciivo Oref arga ISTDEE 2007 Profª Beariz ieira Borges

ONERSORES ELETRÓNIOS DE POTÊNIA A ALTA FREQUÊNIA ONERSORES com isolameno galvânico FONTE OMUTADA onversão com isolameno Transformador de ala frequência 50 Hz A Filro de IEM recificador filro Recificador Filro Saída regulada O não regulado ircuio de drive da gae onrolador de PWM Amplificador de erro Transformador de sinal O ref realimenação ISTDEE 2007 Profª Beariz ieira Borges

ONERSORES ELETRÓNIOS DE POTÊNIA A ALTA FREQUÊNIA ONERSORES com isolameno galvânico FONTE OM SAÍDAS MÚLTIPLAS O ref REALIMENTAÇÃO (não regulado) Recificador Filro (regulado) O Recificador Filro (não regulado) O2 Recificador Filro (não regulado) O3 ISTDEE 2007 Profª Beariz ieira Borges

ONERSORES ELETRÓNIOS DE POTÊNIA A ALTA FREQUÊNIA ONERSORES com isolameno galvânico Fones isoladas onversor direco (reduor) onversor de reorno (ampliadorreduor) exciação unidirecional do núcleo do ransformador º quadrane onversor em vai e vem onversor em meia pone onversor em pone complea exciação bidirecional do núcleo do ransformador º e 3º quadranes ISTDEE 2007 Profª Beariz ieira Borges

ONERSORES ELETRÓNIOS DE POTÊNIA A ALTA FREQUÊNIA ONERSORES com isolameno galvânico TRANSFORMADOR DE ALTA FREQUÊNIA A B N A L l L m i i 2 v v 2 L l2 N 2 D B D N : N 2 Lm induância de magneização Ll coeficiene de dispersão dos enrolamenos do primário Ll2 coeficiene de dispersão dos enrolamenos do secundário Lf induância de fugas A energia armazenada na induância de fugas erá de ser absorvida pelo disposiivo, pelo que o seu valor deverá ser minimizado (deverá exisir uma boa ligação magnéica). A induância de magneização deverá ser ão, elevada quano possível. Excepções: Flyback e ressonanes. ISTDEE 2007 Profª Beariz ieira Borges

ONERSORES ELETRÓNIOS DE POTÊNIA A ALTA FREQUÊNIA ONERSORES com isolameno galvânico.onversor de reorno ou Flyback (derivado do reduorampliador) I D D N N 2 S O I S O I L m i m v N :N 2 i S S v 2 I O O N :N 2 L m v v 2 I i m i D D I O O S on D off S off D on 0< < on on < <T S i m =I O ( I /L m ) i m =i m ( on )( o (N /N 2 )/L m )( on ) φ( )= φ(0) ( I /N ) φ() = φ( on ) ( o /N 2 ) ( on ) φ ( on ) =φ (0)( I /N ) on φ (T) =φ (0)( I /N ) on ( o /N 2 ) (T on ) ISTDEE 2007 Profª Beariz ieira Borges

ONERSORES ELETRÓNIOS DE POTÊNIA A ALTA FREQUÊNIA ONERSORES com isolameno galvânico em regime permanene φ (T) = φ (0) O / I =N 2 /N (D/(D)) v = I v 2 = N 2 /N I = I /n v S = 0 v = N /N 2 O = n O v 2 = O v S = I N /N 2 O = I n O I N N 2 v S v S D v 2 O v Lm i S i D i Lm on I T n O ISTDEE 2007 Profª Beariz ieira Borges

ONERSORES ELETRÓNIOS DE POTÊNIA A ALTA FREQUÊNIA ONERSORES com isolameno galvânico.onversor direco ou Forward (derivado do reduor) I N :N 2 D i L v L 0<< D O on on <<T 2 S on, D on e D 2 off v L = N N 2 v L = 0 I O S off, D off e D 2 on I v L = N N D O O 2 = = D n v L i D i D2 i L I O on T O ISTDEE 2007 Profª Beariz ieira Borges

ONERSORES ELETRÓNIOS DE POTÊNIA A ALTA FREQUÊNIA ONERSORES com isolameno galvânico onversor direco com ransformador não ideal considerar a induância de magneização necessária a inclusão de um erceiro enrolameno e um diodo, para haver coninuidade da energia magnéica armazenada em L m I N N 3 D 3 N 2 D D 2 i L v L O v I i S i m i L m N i 3 N 3 ideal i 2 N 2 i L v D vl D D 2 O D 3 S on e D on 0<< on I v i S i m i L m N i 3 N 3 ideal i 2 N 2 v D D i L v L O v = I D 3 ISTDEE 2007 Profª Beariz ieira Borges

ONERSORES ELETRÓNIOS DE POTÊNIA A ALTA FREQUÊNIA ONERSORES com isolameno galvânico S off, D2 on e D3 on on <<( on m ) i =i m v i m I i S i L m N i 3 N 3 ideal i 2 N 2 i L D vl v D D 2 O N i N 3 i 3 =N 2 i 2 i 2 =0 D off D 3 i 3 =N /N 3 i m v =N /N 3 I v I on m (N /N 3 ) I T A B A=B m /T=N 3 /N D i S off m /T<D i i m D max =N 3 /N D max D max =/(N 3 /N ) i =i m i L i D i D2 T ISTDEE 2007 Profª Beariz ieira Borges

ONERSORES ELETRÓNIOS DE POTÊNIA A ALTA FREQUÊNIA ONERSORES com isolameno galvânico Ouras opologias de conversores direcos: conversor com dois inerrupores: I v L D D 2 i L O ensão nos disposiivos é meade do que no caso de um único inerrupor a correne de magneização flui pelos diodos de roda livre conversores em paralelo: I maior poência equalização de correne com conrolo em modo de correne redundância sandardização aumeno da frequência na saída (em cada conversor os inerrupores são disparados com desfasameno) ISTDEE 2007 Profª Beariz ieira Borges

ONERSORES ELETRÓNIOS DE POTÊNIA A ALTA FREQUÊNIA ONERSORES com isolameno galvânico onversor em vaievem pushpull I N N i D D N 2 N 2 D 2 i D2 v D i L v L O v D on Δ N 2 /N I T O T T 2 i L i D I O T on D on T 2 off D 2 off T off D off T 2 on D 2 on v L =N 2 /N I O 0<< on v L = O on << on Δ i D =i D2 =i L /2 v D =0 I N N O 2 = = D D n v Soff =2 I ISTDEE 2007 Profª Beariz ieira Borges

ONERSORES ELETRÓNIOS DE POTÊNIA A ALTA FREQUÊNIA ONERSORES com isolameno galvânico onversor em meiapone I T I /2 I /2 2 T 2 N i D N 2 N 2 i D2 D D 2 v D i L v L O v D on Δ N 2 /N I /2 T i L i D O I O = 2 T on D on T 2 off D 2 off T off D off T 2 on D 2 on v L =N 2 /N I /2 O 0<< on v L = O on << on Δ i D =i D2 =i L /2 v D =0 / 2 I N N O 2 = = D D n v Soff = I ISTDEE 2007 Profª Beariz ieira Borges

ONERSORES ELETRÓNIOS DE POTÊNIA A ALTA FREQUÊNIA ONERSORES com isolameno galvânico onversor em pone complea I T T 3 N 2 i D D v D i L v L v D O N 2 /N I O N N 2 i D2 on Δ T T 4 T 2 D 2 i L i D I O T on D on T 2 off D 2 off T off D off T 2 on D 2 on v L =N 2 /N I O 0<< on v L = O on << on Δ i D =i D2 =i L /2 v D =0 I N N O 2 = = D D n v Soff = I ISTDEE 2007 Profª Beariz ieira Borges

ONERSORES ELETRÓNIOS DE POTÊNIA A ALTA FREQUÊNIA ONERSORES com isolameno galvânico omparação do conversor em pone complea com o conversor em meia pone, para os mesmos valores de ensão de enrada e de poência de saída A relação de número de espiras é no conversor em meia pone igual ao dobro do conversor em pone complea N N N 2 = 2 N Desprezando o ripple da correne na bobine de filragem e considerando i Lm =0, as correnes nos Iner rupores no conversor em meia pone são o dobro da dos inerrupores do conversor em pone complea onversores alimenados em correne I i I N N T T 2 2 MP ( I ) = 2 ( I ) ( ) = ( ) S MP S P i D D N 2 N 2 D 2 i D2 v D P S MP S P O conversor ampliador D>0,5 O I = N N 2 2 ( D) ISTDEE 2007 Profª Beariz ieira Borges

ONERSORES ELETRÓNIOS DE POTÊNIA A ALTA FREQUÊNIA ONERSORES com isolameno galvânico QUESTÃO nº onversor direco com isolameno galvânico i P i i i S v P L v I N : D I 2 D 2 v L v 2 v _ onsidere o conversor direco com isolameno galvânico da figura: L represena a induância de magneização do ransformador. =50, N=5 e 2 pode variar enre 0 e 8. O ransformador deve ser dimensionado por forma a er um L baixo ou elevado? Porquê? 2 Deermine a relação de conversão. 3 Qual a função do diodo D 3 em série com. 4 onsidere L. Explique o funcionameno do circuio e race o diagrama emporal da correne de magneização. 5 Deermine o valor mínimo de e diga qual o limie em ensão do ransisor. 6 Deermine a energia absorvida pelo circuio consiuido por D 3 em série com a fone de alimenação. 7 Indique um circuio mais eficiene para realizar as funções de D 3 em série com. ISTDEE 2007 Profª Beariz ieira Borges

ONERSORES ELETRÓNIOS DE POTÊNIA A ALTA FREQUÊNIA ONERSORES com isolameno galvânico Resolução v P L v I N : i P i i i S v _ D I 2 D 2 v L. Nesa opologia (e na maioria) o ransformador deve ser dimensionado por forma a que L seja ão elevado quano possível. omo o ransformador não vai armazenar energia i deve ser ão baixo quano possível. A induância de magneização deve ser elevada para minimizar a energia armazenada no ransformador. 2. onsiderando o esquema da figura emse para 0 << on : S on, D on e D 2 off e D 3 off vp = ip = i i vs = n i2 i = v n D = n vl = 2 n v 2 ISTDEE 2007 Profª Beariz ieira Borges

ONERSORES ELETRÓNIOS DE POTÊNIA A ALTA FREQUÊNIA ONERSORES com isolameno galvânico para on <<T S S off, D off e D 2 on e D 3 on v = v S P = v D = 0 n i i P = i S = 0 vl = 2 omo o valor médio da ensão da bobine é nulo emse v L = 0 n on T T T on 2 2 0 O N2 = = D N I ISTDEE 2007 Profª Beariz ieira Borges

ONERSORES ELETRÓNIOS DE POTÊNIA A ALTA FREQUÊNIA ONERSORES com isolameno galvânico 3. Sendo a correne de magneização não nula, não pode ser ignorada quando o ransisor comua. É necessária a exisência de um percurso para i quando S cora. Além disso, durane o empo em que i flui com S no core é necessário que a ensão no primário seja negaiva para que i se anule anes do próximo ciclo, iso é, o fluxo no núcleo deve aingir no fim do período o seu valor inicial. O diodo D 3 e a fone asseguram, porano, um percurso para i e a inversão de polaridade de v P, quando S cora. 4. Esa quesão esá relacionada com a anerior. Para enender o funcionameno e deerminar os diagramas das correnes vamos considerar que a correne de magneização é nula quando S inicia a sua condução. omo a ensão v P é posiiva e consane (v P = para 0<< on )a correne i cresce linearmene: ISTDEE 2007 Profª Beariz ieira Borges

ONERSORES ELETRÓNIOS DE POTÊNIA A ALTA FREQUÊNIA ONERSORES com isolameno galvânico para 0<< on i = L ip = i i i I2 = n Quando S cora a correne I 2 põe D 2 em condução e D no core. As correnes no ransformador ideal i S e i anulamse nesse insane, mas im deve maner a coninuidade. A correne de magneização não pode fluir no enrolameno primário do ransformador ideal porque a correne respeciva reflecida no secundário eria que fluir por D em senido conrário, o que não é possível. Assim a correne de magneização i força o diodo D 3 a enrar em condução, impondo a ensão aos erminais do ransisor e a ensão I no primário do ransformador. I 2 P i i S I p A correne de magneização deverá anularse anes do início do próximo ciclo. O inegral de v P durane on deve ser simérico do inegral de v P durane T on. (Se D=.5 enão =2 ). A correne de magneização será dada por: i = i L ( ) ( ) on ip = i i on i = 0 i 2 = 0 i P I 2 /N I 2 /NI p ISTDEE 2007 Profª Beariz ieira Borges

ONERSORES ELETRÓNIOS DE POTÊNIA A ALTA FREQUÊNIA ONERSORES com isolameno galvânico 5. A relação de conversão é dada por 2 = n D o valor de deve ser escolhido segundo o balanço volsegundo no primário: Subsiuindo pelo que D n 2 = ( )( ) DT DT n 2 2 fica n ( 2 ) n 2 = 50 n = 5 0< < 8 2 2 = 8 2 50 50 5 8 = 250 * n2 40 Dmax = = = 80% 50 DS 250 ISTDEE 2007 Profª Beariz ieira Borges

ONERSORES ELETRÓNIOS DE POTÊNIA A ALTA FREQUÊNIA ONERSORES com isolameno galvânico 6. O circuio (D 3 ) absorve energia cada vez que opera, represenando uma perda. Para deerminála inegrase o produo i durane o empo em que D 3 esá à condução. A ensão é consane e a correne i decresce linearmene a parir do seu valor de pico (i p ) aé zero em =. i p i p i i on ΔT i i P DT = ip = L ΔT = on = i P L ( ) on on A energia que flui para a fone será porano: E = i i on ΔT = P d = 0 L ISTDEE 2007 Profª Beariz ieira Borges

ISTDEE 2007 Profª Beariz ieira Borges ONERSORES com isolameno galvânico ONERSORES ELETRÓNIOS DE POTÊNIA A ALTA FREQUÊNIA E i L P T = 2 0 2 Δ E i L P T = Δ Δ Δ 2 0 2 Δ i L P = Sendo (anulameno da correne em ), vem ( ) E i L L i L P P = 2 2 2 2 2 E I L P = 2 2

ONERSORES ELETRÓNIOS DE POTÊNIA A ALTA FREQUÊNIA ONERSORES com isolameno galvânico 7. A fone de ensão é conseguida uilizando um condensador de elevada capacidade. No enano é necessário impedir que a ensão cresça em cada ciclo. A forma de remover a energia E é dissipála numa resisência em paralelo com o condensador. i P i i i S v P L v S I N : D I 2 D 2 v L v 2 v D 3 Para maner a ensão consane o valor de R em que variar com e com D. Normalmene usase um circuio linear que amosra e regula. Um circuio mais eficiene que os dois aneriores é o represenado na figura seguine: i P i i i S v P L v S I N : D I 2 D 2 v L v 2 v D 3 ISTDEE 2007 Profª Beariz ieira Borges

ONERSORES ELETRÓNIOS DE POTÊNIA A ALTA FREQUÊNIA ONERSORES com isolameno galvânico Onde a resisência de dissipação esá colocada enre o condensador e a fone de alimenação de enrada. assim parae da energia removida do condensador é enregue à fone. A razão enre a energia dissipada na resisência em cada ciclo E R, e a absorvida pelo circuio E, é igual à razão enre a ensão na resisência e a ensão. A energia dissipada é porano: E E R = = 2 I P L 2 ER IP L ou 2 = 2 como esa energia é menor que a calculada aneriormene ese circuio é mais eficiene. ISTDEE 2007 Profª Beariz ieira Borges

ONERSORES ELETRÓNIOS DE POTÊNIA A ALTA FREQUÊNIA ONERSORES com isolameno galvânico QUESTÃO nº2 onversor direco com isolameno galvânico v P L v S I N : i P i i i S v x L x D I 2 v L v D D 2 _ v 2 _ v D 3 onsidere o conversor direco com isolameno galvânico da figura, onde esá represenado o coeficiene de dispersão do ransformador, L x. a) Analise o efeio da induância de dispersão no ransformador? onsidere que a induância de magneização é infinia. b) onsidere os seguines parâmeros de operação do conversor: I =50; 2 = 5; I 2 = 40A; N=5 L x =00nH; fs=200khz Qual deverá ser o valor de D para se ober a ensão de saída desejada? ISTDEE 2007 Profª Beariz ieira Borges

ONERSORES ELETRÓNIOS DE POTÊNIA A ALTA FREQUÊNIA ONERSORES com isolameno galvânico Resolução Num conversor direco sem induância de fugas a correne do secundário flui insananeamene de D 2 para D, quando o inerrupor Q é poso em condução, e a ensão v D muda de zero para I /N. Se considerarmos a induância de fugas como se represena na figura por l x, a correne I 2 não pode ransiar insananeamene de D 2 para D quando Q é poso à condução. i P i i i S v P L v S v x l x I D 2 v L v D D 2 _ v 2 I N : D 3 _ v ISTDEE 2007 Profª Beariz ieira Borges

ONERSORES ELETRÓNIOS DE POTÊNIA A ALTA FREQUÊNIA ONERSORES com isolameno galvânico ai exisir um empo de comuação durane o qual ambos os diodos esão em condução. A ensão de comuação v x = /N. A correne em l x aumena com um declive igual a /(Nl x ) aé aingir a correne I 2 como se represena na figura. /N I 2 τ i S DΤ v D v P DΤτ T T O empo durane o qual há condução simulânea é : /N v S T x 2 τ = Nl I ( )/N T ISTDEE 2007 Profª Beariz ieira Borges

ONERSORES ELETRÓNIOS DE POTÊNIA A ALTA FREQUÊNIA ONERSORES com isolameno galvânico Sendo v D =0 durane o empo τ, em vez de /N, a ensão de saída 2 será menor que D /N. Assim, será necessário diminuir a relação de número de espiras ou aumenar o facor de ciclo, para maner a ensão numa gama especificada. Para os mesmos valores de 2 e de I 2, decrescer N em como consequência o aumeno dos valores de pico e eficazes da correne no ransisor e da ensão inversa nos diodos. Se aumenarmos o facor de ciclo, aumena a ensão v DS do ransisor. Quando o ransisor passa ao core, o processo é diferene porque a energia armazenada em l x é ransferida para o circuio ampão (D 3 ): a ensão no primário v P muda de para, iniciandose a comuação de I 2 de D para D 2. A ensão de comuação é agora v X ( v ) pelo que o inervalo de comuação τ 2 é diferene de τ. durane ese empo a direcção do fluxo de energia é do secundário para o primário como mosram as polaridades de v P e de i S. = N ISTDEE 2007 Profª Beariz ieira Borges

ONERSORES ELETRÓNIOS DE POTÊNIA A ALTA FREQUÊNIA ONERSORES com isolameno galvânico b) =50; 2 =5; I 2 =40A; N=5 L =00nH; f=200khz; L = D=? álculo do inervalo de comuação τ e de D τ 9 Nl 2 5 00 0 x I x x x40 = = =. 50 04s T = = 5 200x0 s 3 pelo que τ =8% do período pelo que D=58% ISTDEE 2007 Profª Beariz ieira Borges

ONERSORES ELETRÓNIOS DE POTÊNIA A ALTA FREQUÊNIA ONERSORES com isolameno galvânico álculo de O aumeno do facor de ciclo vai provocar a necessidade de aumenar para desmagneizar o núcleo do ransformador. Temse ( )( ) D < D ( )( ) 50x058, < 50 058, > 20 Se não exisisse l x min =00 com D max =50%, Assim o ransisor deverá suporar pelo menos 20. álculo da energia armazenada em l x 2 6 3 E l = lxi2 = 80J Pp = El. f = 80x0 x200x0 = 6W 2 Po = 2. I2 = 5x40= 200W P p = 8% P o ISTDEE 2007 Profª Beariz ieira Borges

ONERSORES ELETRÓNIOS DE POTÊNIA A ALTA FREQUÊNIA ONERSORES com isolameno galvânico QUESTÃO nº3 onversor em pone complea com isolameno galvânico S S 2 /N v D I i P v P i L N N 2 D 5 D 6 i S v L v D O D 7 D 8 i 2 DT TS v P O S 3 S 4. Deermine a relação de conversão. 2. Sendo a sequência de enrada em condução S S 4, S 4 S 3, S 3 S 2, e S 2 S, deermine o diagrama emporal das correnes do primário do ransformador e da correne de magneização considerando: a) que durane o inervalo (D)T a correne I 2 flui pelos diodos de saída em roda livre. b ) que D 5 e D 8 ou D 6 e D 7 ficam no core durane o inervalo de empo (D)T. ISTDEE 2007 Profª Beariz ieira Borges

ONERSORES ELETRÓNIOS DE POTÊNIA A ALTA FREQUÊNIA ONERSORES com isolameno galvânico Resolução S e S 4 on D 5 e D 8 on v L = N S S 2 S 3 S 4 off e D 5 D 7 nou D 6 D 8 on v = O L O w v L w v w v L L on Ts = O d ( O ) d T S N 0 on ( )( ) T N = O on O T s on S = 0 on = T O = 0 N T T T S on S O s O on S O on = = D N T N S ISTDEE 2007 Profª Beariz ieira Borges

ONERSORES ELETRÓNIOS DE POTÊNIA A ALTA FREQUÊNIA ONERSORES com isolameno galvânico 2. a) onsiderando a sequência de condução S S 4, S 4 S 3, S 3 S 2 e S 2 S e que a correne de magneização i só flui do lado do primário durane o inervalo (D)T, quando S S 2 ou S 3 S 4 esão em condução, (curocircuio do primário). Durane ese empo a ensão v P é nula pelo que i é consane. Um caminho possível para a correne I 2 se fechar quando passamos um dos inerrupores ao core é aravés de D 5 D 7 ou de D 6 D 8, que conduzem em roda livre. Análise do circuio: 0<< on amos supor que em =0 a correne de magneização é i (0)=I P. Durane o inervalo de empo [0, on ] esão em condução os inerupores S,S 4, D 5 e D 8, ISTDEE 2007 Profª Beariz ieira Borges

ONERSORES ELETRÓNIOS DE POTÊNIA A ALTA FREQUÊNIA ONERSORES com isolameno galvânico I S S 2 S 3 e a correne no primário é dada por ou seja i P em =DT i i P v P S 4 i L N N 2 is D 5 i 2 D 6 D 7 D 8 v D N I I = 2 P d L = I P 0 v L O I2 ip = N i (em regime permanene). I 2 /N I p i S /N I p i I 2 /N I p I 2 /N I p I p /N v D DT T i P O S passa ao core e S 3 enra em condução (D 3 ), manendo o percurso para i. A ensão no primário manemse nula, v P =0 durane (D)T, e a correne de magneização manemse consane, aé S 4 passar à condução em =T. ISTDEE 2007 Profª Beariz ieira Borges

ONERSORES ELETRÓNIOS DE POTÊNIA A ALTA FREQUÊNIA ONERSORES com isolameno galvânico No caso de D 5 e D 8 coninuarem em condução, iso é, coninuarem a recificar, durane o inervalo (D)T e D 6 e D 7 no core, a correne I 2 /N vai fluir em S 3 e S 4. Nesse caso o diagrama de correne no primário é o seguine: I 2 /N I p I 2 /N I p i P I 2 /N I p I 2 /N I p v P DT T S No caso de considerarmos induância de fugas no ransformador, a correne i S não pode mudar insananeamene manendose em condução D 5,D 6 em roda livre, para > on, caindo na siuação anerior. ISTDEE 2007 Profª Beariz ieira Borges

ONERSORES ELETRÓNIOS DE POTÊNIA A ALTA FREQUÊNIA ONERSORES com isolameno galvânico ISTDEE 2007 Profª Beariz ieira Borges

ONERSORES ELETRÓNIOS DE POTÊNIA A ALTA FREQUÊNIA ONERSORES com isolameno galvânico ISTDEE 2007 Profª Beariz ieira Borges

ONERSORES ELETRÓNIOS DE POTÊNIA A ALTA FREQUÊNIA ONERSORES com isolameno galvânico ircuio de Poência e de onrolo drive e proecções Amosragem de ensão conrolador e isolameno ISTDEE 2007 Profª Beariz ieira Borges

ONERSORES ELETRÓNIOS DE POTÊNIA A ALTA FREQUÊNIA ONERSORES com isolameno galvânico ISTDEE 2007 Profª Beariz ieira Borges