ELETRÔNICA E POTÊNCIA II LABORATÓRIO. SEMESTRE: 01-1 TAREFA 0 EXERCÍCIOS COM MATHCA ata da Entrega: Turma A ia 6 de Março de 01. Turma B ia 7 de Março de 01. Considerações: Cada eercício deve estar inserido dentro de uma área de cálculo. Uma área de cálculo pode ser inserida a partir do menu 'Insert/Area'. Tomar cuidado com variáveis comuns entre os eercícios. Se necessário, pode renomear uma determinada variável, porém mencione a razão no teto. 1 Ae o valor de z, utilizando o programa Mathcad, para as seguintes equações: a) z 3 6 3 1/6 3 k k k 10 67k k 65 b) z 6 /3 1/5 k k 1 3 1 1. k 5k 9 k 3 e 5arc sin 47 cos 10sin( ) 1 5 7 k c) z 1 8 ( ) 3 k e arc tan ln k log( k ) d) 1000 sin 1 sin 1 1000 z sin 1 1000 3 3 Sendo que 3, 1, k 6 0.5 Traçar os gráficos das seguintes equações abaio para o intervalo mencionado, usando passo de cálculo adequado: a) 5 3 f ( ) 0,001 0,00 0,003 para 0 0
ELETRÔNICA E POTÊNCIA II LABORATÓRIO. SEMESTRE: 01-1 b) v ( t) 100 cos 60t 1 100 100 i1 ( t) sin 60 t... 00 cos 4 60 cos 8 60 cos 1 60 cos 16 60... 3 15 35 63 3 para 0 t 50.10 t t t t Observações item B: Traçar v () t e 1 i () 1 t no mesmo gráfico; Utilizando o Mathcad, calcular o valor médio e o valor eficaz de v () t e i () t. 1 1 3 Faça uma planilha de cálculo considerando os seguintes parâmetros, para um conversor flback: V 55 V,17 V,155 V, 0V C f 15 khz,60khz L100H 0,4 R L 10 a) Calcular a corrente de pico no MOSFET do flback: Corrente de pico: I P VC f L b) Calcular tensão na carga: RL Tensão na carga: Vout VC Lf c) Calcular a corrente eficaz no transistor: Corrente eficaz no transistor: I ef VC f L 3 3 d) Corrente média no diodo: Corrente média no diodo: I V f C LV out
ELETRÔNICA E POTÊNCIA II LABORATÓRIO. SEMESTRE: 01-1 4 - Resolva simbolicamente as equações abaio. Utilize o comando solve ou "Given Find". Simplifique quando necessário. a) b) a. b. c 0, calcular ; r ( ) r, calcular e ; 5 Reproduza a planilha Cálculo Físico do Indutor de um Conversor Boost. Obs.: Usar variáveis com unidades. Para o eercício 3 e 4 adotar o padrão para forma semelhante ao eemplo de planilha a seguir, com denominações e considerações.
ELETRÔNICA E POTÊNCIA II LABORATÓRIO. SEMESTRE: 01-1 Cálculo Físico do Indutor de um Conversor Boost is ciplina: EEL700 - Eletrônica de Potê ncia II Profess or: Ivo Barbi, r. Ing. Aluno: XXXXXXXXXXXXXXXXXXX Flor ianó polis - Mar ço d e 010 escrição: imensionamento do indutor de um Conversor Boost Especificações: Frequência de Comutação: f s 40kHz Corrente média no Indutor: Iin md 65A Ondulação de Corrente: I L 7A Indutância: L boost 7H ados: Indutância Máima B ma 0.3T Fator de Ocupação: K w 0.7 ensidade de Corrente: J ma 450 A cm a) imensionamento do Núcleo: L boost Iin md AeAw AeAw 1.07 10 7 m 4 B ma J ma K w Núcleo Escolhido E65 b) ados do Núcleo Área da secção transversal do núcleo: Ae 5.3cm Área da janela: Aw 5.47cm Volume do Núcleo: V nucleo 55cm 3
ELETRÔNICA E POTÊNCIA II LABORATÓRIO. SEMESTRE: 01-1 Coeficiente de perdas por correntes perasitas: K f 410 10 s Coeficiente de perdas por histerese: K h 410 4 s Comprimento médio de uma espira: MLT 16.8cm c) Número de espiras: I L L boost Iin md N e N B ma Ae e 11.588 d) Entreferro: Permeabilidade magnética do vácuo: 0 1.57 10 6 N e 0 Ae Ig Ig 3.35mm L boost Ig I I 1.663mm m kg A s e) Cálculo da bitola dos condutores: Penetração máima: 7.5 0.038s 0.5 f s 0.075s 0.5 Para este coeficiente de penetração, a bitola máima do condutor é: AWG1 Secção do Condutor nu: S fio_nu 0.004105cm Secção do Condutor Isolado: S fio_isol 0.005004cm Resistividade do condutor: fio 0.00035 cm f) Área do Cobre: Iin md A cobre A J cobre 0.144cm ma
ELETRÔNICA E POTÊNCIA II LABORATÓRIO. SEMESTRE: 01-1 g) Número de condutores: A cobre N cond ceil N S cond 36 fio_nu h) Possibilidade de Eecução: N e N cond S fio_isol Aw min Aw K min.98 cm w Aw min Aw 0.545 OK!! Pode montar!!! Awmin/Aw < 1 i) Comprimento do Chicote L icote MLT N e L icote 1.947m j) Cálculo Térmico Resistência de Condução fio L icote R cobre R N cobre 1.893 10 3 cond Potência dissipada no cobre: P cobre R cobre Iin md P cobre 7.997 W Perdas Magnéticas: Ecursão da densidade de fluo: B 0.1B ma 0.03 T.4 B V P nucleo nucleo K T h f s K f f s cm 3 W P nucleo 0.03W Resistência Térmica do núcleo: AeAw AeAw lo cm 4 AeAw lo 9.1 0.37 R nucleo 3AeAw C lo R W nucleo 6.608 C W Elevação de temperatura: T P cobre P nucleo R nucleo T 54.184 C