Eletr Pot1 22

UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROTÉCNICA
CURSO DE ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA

Disciplina de Eletrônica de Potência – ET66B
Aula 22 – Conversor Buck
Prof. Amauri Assef [e-mail] UTFPR – Campus Curitiba
Prof. Amauri Assef

1

Eletrônica de Potência – Buck



Conversor CC-CC abaixador de tensão - Buck:
Carga R
VR(t)

E

IR

Tensão na carga tc ta
T





Em t =0, a chave CH é fechada
Durante o intervalo tc, a tensão na carga VR = E
Durante o intervalo ta, a tensão na carga VR = 0
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2

Eletrônica de Potência – Buck


Tensão média na carga
1T
1 tc tc VRmed   vR t dt   Edt   E
T0
T0
T
Como D  tc
T
VRmed  D  E





Corrente média na carga
V
E
I Rmed  Rmed  D 
R
R
Tensão eficaz na carga
VRe f

1T
1 tc 2
E2
tc  D  E
  vR t  
 E dt 
0
0
T
T
T

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3

Eletrônica de Potência – Buck


Potência de saída
1T
1 T vR t 
Po   vR t   iR t    dt 0
0
T
T
R
1 tc E 2
E2
E2
Po   dt 
 tc  D 
T0 R
RT
R
2



Onde:





T = período de chaveamento (operação) do Chopper
D = tc/T : ciclo de trabalho (duty cycle); f = frequência de chaveamento do Chopper;
0 < D < 1 ↔ 0 < Vo < E  Controle do Fluxo de Potência

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4

Eletrônica de Potência – Buck



Conversor CC-CC abaixador de tensão - Buck:
Carga RL io iE

iD

iE

Io=IE

Etapa 1 iD = 0
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Etapa 2

iE = 0

Io=ID

iD
5

Eletrônica de Potência – Buck


Equações:
Etapa 1 (chave ligada): 0 ≤ t ≤ tc  DT
Etapa 2 (chave desligada): (1-D)T



diE
 Ec dt di
0  R  i D  L  D  Ec dt E  R  iE  L 

Soluções das equações:

tc


E

Ec


iE t   I M  I m  e  
 1  e    iE t  0  I m
tc

Etapa 1

R

ta

Etapa 2



iD t   I m  I M  e 

IM é o valor máximo da corrente de carga
Im é o valor mínimo da corrente de carga

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