Nr10

Fontes Chaveadas – Cap. 1

Topologias básicas de conversores CC-CC não-isolados

J. A. Pomilio

1 Topologias Básicas de Conversores CC-CC não-isolados
1.1 Princípios básicos

As análises que se seguem consideram que os conversores não apresentam perdas de potência (rendimento 100%). Os interruptores (transistores e diodos) são ideais, o que significa que, quando em condução, apresentam queda de tensão nula e quando abertos, a corrente por eles é zero. Além disso, a transição de um estado a outro é instantânea. Serão apresentadas estruturas circuitais básicas que realizam a função de, a partir de uma fonte de tensão fixa na entrada, fornecer uma tensão de valor variável na saída. Neste caso existe um filtro capacitivo na saída, de modo a manter, sobre ele, uma tensão estabilizada e de ondulação desprezível. Quando uma variação topológica (surgida em função da condução dos interruptores) provocar a conexão entre a fonte de entrada e um capacitor (ou entre dois capacitores), tal caminho sempre deverá conter um elemento que limite a corrente. Este elemento, por razões de rendimento, será um indutor. Os circuitos serão estudados considerando que os interruptores comutam a uma dada freqüência (cujo período será designado por τ), com um tempo de condução do transistor igual a tT. A relação δ=tT/τ é chamada de largura de pulso, ciclo de trabalho, razão cíclica (duty-cycle). A obtenção das características estáticas (relação entre a tensão de saída e a tensão de entrada, por exemplo) é feita a partir da imposição de condições de regime permanente. Em geral esta análise será feita impondo-se a condição de que, em cada período de comutação, a tensão média em um indutor é nula, ou ainda de que a corrente média em um capacitor é nula. 1.2 Conversor abaixador de tensão (step-down ou buck): VoVo/R). Quando T desliga, o diodo conduz, dando continuidade à corrente do indutor. A energia armazenada em L é entregue ao capacitor e à carga. Enquanto o valor instantâneo da