Conversores CC-CC Nao Isolados
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22/9/2010
Universidade Tecnolgica Federal do Paran Campus Ponta Grossa Coordenao de Engenharia Eletrnica Curso de Graduao em Engenharia Eletrnica Disciplina Eletrnica de Potencia 2
Conversores CC-CCProf. Dr. Carlos Henrique Illa Font Ponta Grossa - PR, agosto de 2010.
Introduo Existem trs tipos de conversores CC-CC: Abaixadores de Tenso (Buck); Elevadores de Tenso (Boost); Abaixadores-Elevadores de Tenso (Buck-Boost).
Os conversores CC-CC bsicos so constitudos
por um transistor (operando como interruptor), um diodo, um indutor e um capacitor; Estes conversores operam com frequncia de comutao constante e com razo cclica varivel.2
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Introduo Modos de Operao Os conversores CC-CC podem operar em trs modos de operao; Cada modo de operao caracterizados pelo comportamento da corrente no indutor:
Modo de Conduo Contnua: a corrente no
indutor no se anula no perodo de comutao; Modo de Conduo Descontnua: a corrente no indutor atinge zero em mais de um instante de tempo; Modo de Conduo Crtica: a corrente no indutor atinge zero em um nico instante de tempo. 3
Introduo Princpio de Operao A conduo do transistor provoca o bloqueio do diodo; O bloqueio do transistor provoca a conduo do diodo; Ou seja, ou o transistor est em conduo ou o diodo est em conduo. Nunca transistor e diodo estaro em conduo ao mesmo tempo.
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Conversor CC-CC Buck Topologia
Caractersticas Abaixador de tenso (VoE); Abaixador de corrente.14
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Conversor CC-CC Boost Etapas de Operao Conduo Contnua 1 Etapa
2 Etapa
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Conversor CC-CC Boost Formas de Onda Conduo Contnua
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Conversor CC-CC Boost Ganho Esttico Para o conversor Boost operando em conduo contnua, tem-se:
onde: - Vo: valor mdio da tenso de sada; - E: tenso de entrada; - D: razo cclica.17
Conversor CC-CC Boost Clculo da Indutncia A indutncia calculada utilizando-se a seguinte relao:
onde: -
E: tenso de entrada; D: razo cclica; I: ondulao de corrente; fs: frequncia de comutao.18
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Conversor CC-CC Boost Etapas de Operao Conduo Descontnua 1 Etapa
2 Etapa
3 Etapa
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Conversor CC-CC Boost Formas de Onda Conduo Descontnua
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Conversor CC-CC Boost Ganho Esttico Para o conversor Boost operando em conduo descontnua, tem-se:
onde: -
Ro: valor do resistor de carga; D: razo cclica; L: valor da indutncia; fs: frequncia de comutao.
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Conversor CC-CC Boost Clculo da Indutncia Crtica A indutncia crtica calculada utilizando-se a seguinte relao:
onde: - Io: valor mdio da corrente de sada; - E: tenso de entrada; - D: razo cclica; - fs: frequncia de comutao.22
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Conversor CC-CC Buck-Boost Topologia
Caractersticas Abaixador de tenso (Vo0,5; A sada tem polaridade de tenso invertida em relao entrada. 23
Conversor CC-CC Buck-Boost Etapas de Operao Conduo Contnua 1 Etapa
2 Etapa
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Conversor CC-CC Buck-Boost Formas de Onda Conduo Contnua
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Conversor CC-CC Buck-Boost Ganho Esttico Para o conversor Buck-Boost operando em conduo contnua, tem-se:
onde: - Vo: valor mdio da tenso de sada; - E: tenso de entrada; - D: razo cclica.26
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Conversor CC-CC Buck-Boost Clculo da Indutncia A indutncia calculada utilizando-se a seguinte relao:
onde: -
E: tenso de entrada; D: razo cclica; I: ondulao de corrente; fs: frequncia de comutao.27
Conversor CC-CC Buck-Boost Clculo da Indutncia Crtica A indutncia crtica calculada utilizando-se a seguinte relao:
onde: - Io: valor mdio da corrente de sada; - Vo: valor mdio da tenso de sada; - D: razo cclica; - fs: frequncia de comutao.28
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