Máquinas Elétricas 1 - IFSC Campus Joinville

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA
CAMPUS JOINVILLE
DEPARTAMENTO DO DESENVOLVIMENTO DO ENSINO
COORDENAÇÃO ACADÊMICA
CST em Mecatrônica Industrial
Conversores cc-cc
não isolados
Referências: [01] BARBI, Ivo. Eletrônica de Potência . Florianópolis 2002.
[02] Prof. Dr Carlos Henrique Illa Font – UTPR – PR
[03] Barbi, Ivo; Martins D. C. Conversores cc-cc básicos não isolados. Florianópolis
2000.
[04] Ahmed A. Eletrônica de Potência. Prentice Hall, 2000.
Prof. Luis Marques
Conversor Buck
Vo  DE
Etapas de Operação condução contínua
Formas de Onda condução contínua
Cálculo de L e C condução contínua
Vo (1  D)
L
f  I
I
C
2fVc
Exemplo de projeto
Projete um conversor abaixador de acordo com as especificações abaixo:
Tensão de entrada = 40V
Tensão de saída =25V
Frequência = 50kHz
Ondulação para a tensão de saída = 1%
Ondulação para a corrente do indutor = 40%
Potência = 250W
Vo 25
D

 0,625
E 40
Vc  0,01 25  0,25V
Po 250
IR 

 10 A
Vo
25
Exemplo de projeto
Como a corrente média no capacitor é nula, pode-se dizer que:
I L  10 A
25  (1  0,625)
L
 46,88H
50.000  0,4 10
4
C
 51F
2  3,14  50.000  0,25
Resultados de Simulação - ORCAD
Resultados de Simulação - ORCAD
Resultados de Simulação - ORCAD
Conversor Boost
E
Vo 
1 D
Etapas de Operação condução contínua
Etapas de Operação condução contínua
Formas de Onda condução contínua
Cálculo de L e C condução contínua
ED
L
f  I
D  Io
C
fVc
Exemplo de projeto
Projete um conversor abaixador de acordo com as epecificações abaixo:
Tensão de entrada = 25V
Tensão de saída =40V
Frequência = 50kHz
Ondulação para a tensão de saída = 1%
Ondulação para a corrente do indutor = 40%
Potência = 250W
Vo  E 40  25
D

 0,375
Vo
40
Vc  0,01 40  0,4V
Pin 250
I in 

 10 A
Vin
25
Exemplo de projeto
Po 250
Io 

 6,25 A
Vo
40
25  0,375
L
 47 H
50.000  0,4 10
0,375  6,25
C
 117uF
50.000  0,4
Resultados de Simulação - ORCAD
Resultados de Simulação - ORCAD
Resultados de Simulação - ORCAD
Resultados de Simulação - ORCAD
Resultados de Simulação - ORCAD
Formas de onda - Aquisição
Conversor Boost: Vin=30 volts, Vo=100 volts e Po=40W
Formas de onda - Aquisição
Formas de onda - Aquisição
Conversor Buck-Boost
Vo
D

E 1 D
A tensão de saída é invertida
Conversor Buck-Boost
Se D<0,5 o conversor é abaixador. Por exemplo se D=0,4
Vo
0,4

E 1  0,4
Vo  0,667 E
Conversor Buck-Boost
Se D>0,5 o conversor é elevador. Por exemplo se D=0,6
Vo
0,6

E 1  0,6
Vo  1,5E
Etapas de operação: condução contínua
Etapa 1:
Etapa 2:
Cálculo de L e C condução contínua
ED
L
f  I
D  Io
C
fVc
Conversor Cúk
Se D<0,5 o conversor é abaixador.
Se D>0,5 o conversor é elevador.
Vo
D

E 1 D
Conversor Sepic
Se D<0,5 o conversor é abaixador.
Se D>0,5 o conversor é elevador.
Vo
D

E 1 D
Conversor Zeta
Se D<0,5 o conversor é abaixador.
Se D>0,5 o conversor é elevador.
Vo
D

E 1 D