Apresentação aula 14
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Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Santa Catarina Departamento Acadêmico de Eletrônica Projeto de Fontes Chaveadas Parte 3 – Fontes Chaveadas Circuitos auxiliares (snubber, partida, fonte, etc) Prof. Clóvis Antônio Petry. Florianópolis, junho de 2009. Bibliografia para esta aula www.ifsc.edu.br/~petry Nesta aula Parte 3 – Fontes chaveadas: 1. Snubber; 2. Soft-starter; 3. Alimentação auxiliar; 4. Proteções; 5. PCB; 6. Layout. Grampeamento da tensão no interruptor Circuito equivalente completo de um transformador de núcleo de ferro real: Grampeamento da tensão no interruptor Vout * VL + L + VCE - Conversor Flyback C int Sobretensão causada por Ll Grampeamento da tensão no interruptor Vin I L Controle da sobretensão com o snubber IC DS RS I CS CS Emprego de snubber Grampeamento da tensão no interruptor Cálculo do snubber: • Medir ou estimar a indutância parasita; • Fixar a tensão máxima sobre o interruptor; • Cálculo do capacitor; • Estimar um tempo de descarga do capacitor via resistor; • Calcular o resistor. 1 1 2 Ll I pk Cs VCE 2 2 2 Cs Ll I pk 2 VCE 2 ton min 3 3 Rs Cs ton min Dmin Ts Dmin Ts Rs 3 Cs 1 PRs E F Ll I pk 2 Fs 2 Grampeamento da tensão no interruptor Dispersão de 50 μH 100 ns Importância do passo de cálculo 1 us Sobretensão de 800 V Grampeamento da tensão no interruptor Cs Ll I pk 2 VCE 2 50 0,32 22 pF 2 450 Dmin Ts 0,075 50 106 Rs 57 k 12 3 Cs 3 22 10 1 PRs 50 0,32 20000 0,045W 2 Sobretensão de 553 V Grampeamento da tensão no interruptor Rs 57 k 51k Grampeamento da tensão no interruptor Cs 22 pF 44 pF Rs 57 k 51k Partida do estágio de potência O problema: Partida do estágio de potência 400V vC 200V 0V 200A iC 100A 0A 0,0ms 1,0ms 2,0ms 3,0ms 4,0ms 5,0ms Partida do estágio de potência Partida do estágio de potência R1=10 Ω R1=1 Ω Partida do estágio de potência Resistores série Partida do estágio de potência Resistores série temporariamente Alimentação auxiliar (partida) + Carga Rede Fonte auxiliar isolada em baixa frequência Alimentação auxiliar (partida) V1 R1 Rede C1 T1 Z D1 D3 D2 V2 Carga + C2 NS - C3 Circuito de Comando M Fonte auxiliar criada a partir do estágio de potência Alimentação auxiliar (partida) Circuito resistivo dissipativo Alimentação auxiliar (partida) Circuito ativo Alimentação auxiliar (partida) Circuito impulsivo Fusíveis Fusíveis de ação lenta: • Vidro; • Areia; • Cerâmica. Fusíveis de ação rápida: • Vidro; • Areia; • Cerâmica. Resistores fusíveis. Fusíveis NR25 – 1 Ω < R < 15 Ω http://www.vishay.com Termistores Termistor: • Resistor cuja resistência é sensível à variação da temperatura. Necessidade de Isolamento T1 RETIFICADOR E Rede RETIFICADORES CONVERSOR FILTRO DE ENTRADA FILTROS DE SAÍDAS T2 T3 FONTE AUXILIAR E CIRCUITOS DE COMANDO Isolamento do sinal de comando VSAÍDA T1 Rede RETIFICADOR E RETIFICADOR FONTE AUXILIAR E CONVERSOR FILTRO DE ENTRADA VSAÍDA FILTRO DE SAÍDA CIRCUITOS DE COMANDO ISOLAMENTO ÓTICO Isolamento do sinal de realimentação CIRCUITO DE CONTROLE Acionamento dos interruptores - BJT +VC T2 R1 IB D1 TP R2 T3 T1 R3 R4 -V C Comando de base com fonte negativa Acionamento dos interruptores - BJT +V R1 1 T1 0 C VZ Z IB TP T2 Comando de base sem fonte negativa Acionamento dos interruptores - BJT IB TR 1 V1 1 T1 VS IB 2 R1 R2 T2 - VC D1 Comando de base isolado C + Acionamento dos interruptores - BJT V p2 +VCC R1 TR 1 Vp1 TP VS T1 D1 Comando de base isolado R1 100 Acionamento dos interruptores - MOSFET D S1 Rg G Ig + VC S2 C iss S Circuito de gatilho de um MOSFET Acionamento dos interruptores - MOSFET +VC D T1 Rg D G T2 R3 S R2 Circuito de comando de gatilho não-isolado Acionamento dos interruptores - MOSFET +VC +VC R1 T2 Rg Tp T1 T3 Circuito de comando de gatilho R2 Acionamento dos interruptores - MOSFET +VC R1 =100 D D2 G D1 V P V S TR Circuito de gatilho isolado S Proteção do gatilho de MOSFETs Posicionar o mais próximo possível do MOSFET: Para circuito com tensão de gatilho apenas positiva. Proteção do gatilho de MOSFETs Posicionar o mais próximo possível do MOSFET: Para circuito com tensão de gatilho positiva e negativa. PCB e layout AN 14 http://www.powerint.com/ PCB e layout http://www.powerint.com/ PCB e layout http://www.powerint.com/ PCB e layout http://www.powerint.com/ http://www.powerint.com/ PCB e layout Próxima aula Parte 3 – Fontes chaveadas: 1. Projeto de uma fonte chaveada. www.ifsc.edu.br/~petry
