Aula_06 - ELT 313 - Conversores CC-CC

ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
Aula 06 – Conversores CC/CC
Prof. Heverton Augusto Pereira
Universidade Federal de Viçosa - UFV
Departamento de Engenharia Elétrica - DEL
Gerência de Especialistas em Sistemas Elétricos de Potência – Gesep
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www.gesep.ufv.br
TEL: +55 (31) 3899-3266
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1
Conteúdo
ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
Tópicos
01
-
Introdução
02
-
Diodos de potência e circuitos RLC chaveados
03
-
Retificadores com diodos
04
- Transistores de potência
05
Conversores CC-CC
06
Tiristores
07
Retificadores controlados
08
- Controladores de tensão CA
09
- Conversores CC-CA
10
- Inversores de pulso ressonante
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Introdução
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• Em muitas aplicações industriais, é necessário converter uma fonte de
tensão CC fixa em uma variável.
• Um conversor CC-CC converte diretamente CC em CC, e é chamado
apenas de “conversor CC”.
• Um conversor CC pode ser considerado o equivalente CC de um
transformador CA com uma relação de espiras continuamente variável.
• Assim como o transformador, ele pode ser usado para baixar ou elevar
uma fonte de tensão CC.
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Parâmetros de desempenho de conversores CC-CC
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• Relação entre entrada e saída de um conversor CC-CC:
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Princípio da operação como abaixador de tensão
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• Conversor abaixador de tensão com carga resistiva:
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Princípio da operação como abaixador de tensão
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• Conversor abaixador de tensão com carga resistiva:
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Conversor abaixador com carga RL
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• Conversor CC com carga RL:
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Conversor abaixador com carga RL
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• Circuito equivalente e formas de onda para carga RL:
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Princípio da operação como elevador de tensão
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• Arranjo para operação como elevador de tensão:
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Princípio da operação como elevador de tensão
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• Arranjo para operação como elevador de tensão:
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Princípio da operação como elevador de tensão
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• Arranjo para transferência de energia:
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Princípio da operação como elevador de tensão
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• Arranjo para transferência de energia:
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Conversor elevador com carga resistiva
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Parâmetros de limitação de frequência
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• Os parâmetros limitadores da frequência dos conversores abaixadores
e elevadores são os seguintes:
• Ondulação da corrente do indutor DIL;
• Frequência máxima de chaveamento fmáx;
• Condição para corrente contínua ou descontínua no indutor;
• Valor mínimo do indutor para manter a corrente nele contínua;
• Conteúdo de ondulação da tensão e da corrente de saída, também
conhecido como conteúdo harmônico total DHT;
• Conteúdo de ondulação da corrente de entrada DHT.
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Classificação dos conversores
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• Dependendo dos sentidos dos fluxos de corrente e da polaridade de
tensão, os conversores CC podem ser classificados em:
• Conversor de primeiro quadrante.
• Conversor de segundo quadrante.
• Conversor de primeiro e segundo quadrantes.
• Conversor de terceiro e quarto quadrantes.
• Conversor de quatro quadrantes.
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Reguladores chaveados
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• Elementos dos reguladores chaveados:
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Reguladores chaveados
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• Existem quatro topologias básicas de regulador chaveado:
• Reguladores buck.
• Reguladores boost.
• Reguladores buck-boost.
• Reguladores Cúk.
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Reguladores chaveados
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• Regulador buck com iL contínua:
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Reguladores chaveados
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• Regulador buck com iL contínua:
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Reguladores chaveados
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• Regulador boost com iL contínua:
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Reguladores chaveados
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• Regulador boost com iL contínua:
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Reguladores chaveados
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• Regulador buck-boost com iL contínua:
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Reguladores chaveados
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• Regulador buck-boost com iL contínua:
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Reguladores chaveados
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• Regulador Cúk:
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Reguladores chaveados
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• Regulador Cúk:
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Comparação de reguladores
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• Resumo dos ganhos dos reguladores:
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Comparação de reguladores
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• Comparação de ganhos de tensão dos conversores:
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Comparação de reguladores
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• Comparação de ganhos de tensão dos conversores:
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Comparação de reguladores
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• Comparação de ganhos de tensão dos conversores:
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Conversor boost com várias saídas
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• Conversor boost com um indutor e duas saídas:
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Conversor boost alimentado por retificador a diodo
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• Conversor boost alimentado por um retificador trifásico:
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