conversor duplo forward - udesc

Universidade do Estado de Santa Catarina – UDESC
Centro de Ciências Tecnológicas – CCT
Departamento de Engenharia Elétrica – DEE
Núcleo de Processamento de Energia Elétrica – nPEE
PROJETO DE CONVERSORES ESTÁTICOS – PCE
ROTEIRO PARA LABORATÓRIO
Monitor: Felipe Guilherme Stein
Revisão: 15/10/2014
CONVERSOR DUPLO FORWARD
1. Dados do conversor:
Modo de Condução Contínua
Vin
= 220Vef; 198Vef ~ 242Vef
Pout = 200W
Vout = 50V
ΔVo = 2%
Fs
= 90Khz
2. Diagrama do Circuito de Potência
O diagrama de potência apresenta os circuitos principais do primário e secundário,
exceto os circuitos de auxílio à comutação (snubbers).
Figura 1 Diagrama do Circuito de Potência
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3. Descrição dos conectores dos Snubbers
O conversor permite a escolha de operação com ou sem a utilização de snubber
nos diodos e nos interruptores. A escolha é feita através de jumpers presentes na
placa, conectados conforme a Figura 2.
Jumpers:
JP1 – Snubber em D2 (diodo)
JP2 – Snubber em D1 (diodo)
JP3 – Snubber em Q1 (interruptor)
JP4 – Snubber em Q2 (interruptor)
D2
(catodo)
D1
(catodo)
JP1
D2
(anodo)
JP2
D1
(anodo)
Q1
(source)
JP3
Q1
(Drain)
Figura 2 Jumpers dos Snubbers
Q2
(Drain)
JP4
Q2
(source)
4. Operação do conversor:
A. Sem carga
I. Verificar se, na placa de controle, todos os Jumpers estão na posição MA
(Malha aberta), para controle em malha aberta;
II.
Alimentação do controle: conectar o cabo preto (2P+T), que sai da placa do
conversor, na alimentação da rede conforme indicado na Figura 3;
III.
Ajuste do potenciômetro para a razão cíclica desejada (0 à 100%). A razão
cíclica já é limitada na placa em 0,45 por segurança;
IV. Com os conectores da alimentação de potência (cabos curtos com pinos tipo
“banana” vermelho e preto) desconectados, realizar a medição das grandezas
desejadas. Os pontos de medição estão indicados na placa, com a respectiva
referência (+ e -). Exemplo: VDS2 = tensão “dreno-fonte” do interruptor Q2
(localizado próximo aos capacitores do barramento CC). Neste caso o pino
marcado com “+” se refere ao pino do “dreno” e o pino com “-“ se refere ao
pino “fonte”. O número 2 se refere ao interruptor de número 2 (Q2), conforme
a Figura 1.
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JP3
Alimentação de potência, tensão alternada
220V.
JP4
JP2
JP1
Alimentação do controle, tensão alternada
220V.
Ajuste da referência com potenciômetro.
Tensão de saída, 50Vcc nominal
Figura 3 Placa de Potência
B. Com Carga
I. Uma vez que as medições foram realizadas sem carga e foi constatada que a
operação do conversor está adequada podem ser realizadas as medições com
carga;
II.
Reduzir a razão cíclica à ZERO, mantendo alimentado o circuito de controle;
III.
Conectar nos bornes da saída (preto e vermelho, na placa, conforme a Figura 3)
a carga desejada, respeitando os limites apresentados nas especificações do
conversor. Sugere-se uma carga de 12,5Ω para a potência nominal;
IV. Conectar os bornes de potência (conectados à placa com pequenos cabos,
preto e vermelho) aos bornes de saída de um Variado de Tensão;
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V.
VI.
VII.
A operação com carga deverá ser iniciada elevando suavemente a tensão de
entrada do conversor, observando a tensão “dreno-fonte” dos interruptores
(um de cada vez se for utilizado um osciloscópio com canais NÃO isolados),
bem como a corrente no indutor de saída, de forma a ser uma operação segura
para o operador e que não destrua o conversor;
Conectar as ponteiras de medição desejadas, aumentar a razão cíclica e realizar
as medições de tensão e corrente, utilizando os pinos disponíveis na placa, para
medição de tensão;
Realizar a medição da corrente no indutor de saída e no primário e secundário
do transformador, através dos Jumpers (cor branca) disponíveis na placa de
potência. Utilizar ponteira de corrente para medição em alta frequência.