Capítulo 3 : conversores cc/cc

CAPÍTULO 3 : CONVERSORES CC/CC
3.1 - INTRODUÇÃO : • APLICAÇÃO ONDE A FONTE DE ALIMENTAÇÃO DISPONÍVEL É EM CORRENTE CONTÍNUA ( CC ), PROVENIENTE DE UM RETIFICADOR SEM CONTROLE (DIODOS) OU BANCO DE BATERIAS E A CARGA NECESSITA DE UMA TENSÃO CC VARIÁVEL; A TENSÃO CC FIXA É CONVERTIDA EM UMA TENSÃO CC VARIÁVEL, ATRAVÉS DE TÉCNICAS DE MODULAÇÃO POR FREQUÊNCIA OU POR LARGURA DE PULSO (PWM - MAIS UTILIZADA); O CONVERSOR CC/CC PODE SER COMPARADO À UM TRANSFORMADOR CA COM RELAÇÃO DE ESPIRAS CONTINUAMENTE VARIÁVEL. PERMITE ASSIM, ELEVAR OU ABAIXAR A TENSÃO QUE É APLICADA NA CARGA; O CONVERSOR CC/CC É APLICADO EM : - ACIONAMENTO E CONTROLE DE MÁQUINAS DE CORRENTE CONTÍNUA ( TRAÇÃO ELÉTRICA ) : LOCOMOTIVAS EMPILHADEIRAS TROLEBUS AUTOMÓVEIS ELÉTRICOS

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- REGULADORES DE TENSÃO ⇔ FONTES CHAVEADAS O CONVERSOR CC/CC PERMITE : CONTROLE DE ACELERAÇÃO SUAVE ( MCC ); FRENAGEM REGENERATIVA E DINÂMICA ( MCC ) ALTA EFICIÊNCIA; REPOSTA DINÂMICA RÁPIDA;

QUANTO AOS DISPOSITIVOS DE POTÊNCIA, O CONVERSOR CC/CC PODE UTILIZAR: SCR's : NECESSITA DE CIRCUITOS DE COMUTAÇÃO FORÇADA PARA PROVOCAR O SEU BLOQUEIO, O QUE LIMITA A FREQUÊNCIA DE OPERAÇÃO ( 10KHZ ), MAS PODENDO OPERAR EM ALTAS POTÊNCIAS; GTO's : PERMITE A COMUTAÇÃO NO PRÓPRIO GATE ( ATRAVÉS DA APLICAÇÃO DE UM PULSO NEGATIVO ), MAS NECESSITA DE UM CIRCUITO ARMAZENADOR DE ENERGIA PARA ESTE FIM. A FREQUÊNCIA DE OPERAÇÃO TAMBÉM É LIMITADA ( 10KHZ ). TAMBÉM TEM SUA APLICAÇÃO EM ALTAS POTÊNCIAS; TRANSISTOR DE POTÊNCIA : PERMITE O SEU BLOQUEIO PELA SIMPLES REDUÇÃO DA CORRENTE NA BASE ( BIPOLAR ) OU DA TENSÃO NO GATE (MOSFET OU IGBT), ELIMINANDO ASSIM CIRCUITOS OS DE COMUTAÇÃO FORÇADA, PERMITINDO UMA OPERAÇÃO EM FREQUÊNCIAS BEM MAIORES ( > 25KHZ ).

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3.2 - PRINCÍPIO DE OPERAÇÃO DO CONVERSOR CC/CC :

3.2.1 - Operação ABAIXADORA ( Step-Down ) : a) - Carga Resistiva R : - Em t =0, a chave CH é fechada; - Durante o intevalo t1, a Tensão na Carga VO = VS; - Durante o intervalo t2, a Tensão na Carga VO = 0.

Figura 01