Trabalho Resolvido Eletrônica de Potência - Conversores CC-CC Buck PWM

TRABALHO 02 ELETRÓNICA DE POTÊNCIA Prof Geraldo Furtado Cataguases 01 Projete um conversor cccc que alimente uma carga resistiva de 25 Ω com uma corrente média de 2 A a partir de uma fonte de 80 V operando em modo contínuo de corrente O valor do fator de Ripple da tensão de saída não deve exceder 4 Utilize o método PWM com frequência de chaveamento de 10 kHz para ajustar o valor da tensão de saída 02 Projete um conversor cccc que alimente uma carga resistiva de 30 Ω com tensão média variável de 30 a 90 V a partir de uma fonte de 40 V operando em modo contínuo de corrente O valor do fator de Ripple da tensão de saída não deve exceder 20 Utilize o método PWM com frequência de chaveamento de 25 kHz para ajustar o valor da tensão de saída 03 Projete um conversor cccc que alimente uma carga resistiva de 40 Ω com uma corrente média de 15 A a partir de uma fonte de 25 V operando em modo contínuo de corrente O valor do fator de Ripple da tensão de saída não deve exceder 15 Utilize o método PWM com frequência de chaveamento de 15 KHz para ajustar o valor da tensão de saída Nicole Rufino wwwmeugurunet 1 Resolução Eletrônica de Potência Questão 1 Resolução Fala aí galera Bora lá Temos que alimentar uma carga resistiva de com corrente média de Com essas informações podemos calcular a tensão média na carga sendo Sabendo que a tensão de entrada é logo o conversor em questão é do tipo Buck Calcularemos a razão cíclica Como o ripple não deve exceder 4 o valor eficaz da tensão de saída pode ser calculado a partir do valor médio da tensão de saída Em valores de picoapico temos Assim podemos determinar o valores da indutância e capacitância a partir dos dados acima com a seguinte fórmula Nicole Rufino wwwmeugurunet 2 Substituindo os valores Para que o conversor opere no modo continuo devese seguir a restrição entre os valores de L e sendo Assim Com o valor da indutância podemos calcular o valor do capacitor por meio da relação LC Pronto temos o projeto do conversor Buck Resposta Nicole Rufino wwwmeugurunet 3 Questão 2 Resolução A partir dos dados fornecidos o primeiro passo é achar o ciclo de trabalho para cada tensão média requerida ou seja o valor mínimo e o máximo e Sabendo o valor da tensão média mínima e máxima calculamos o ciclo de trabalho da seguinte maneira A tensão de ondulação RMS e a tensão de pico a pico podem ser calculadas da seguinte maneira Calcularemos a corrente média na carga com valores máximos e mínimos Nicole Rufino wwwmeugurunet 4 Para encontrar os valores do indutor e do capacitor necessários em circuitos Chopper circuito CCCC elevadorabaixador as seguintes contas são feitas Mais um conversor projetado Resposta Nicole Rufino wwwmeugurunet 5 Questão 3 Resolução Bora pra última Temos que alimentar uma carga resistiva de com corrente média de Com essas informações podemos calcular a tensão média na carga sendo Logo de cara podemos ver que se trata de um conversor Boost e seguiremos os mesmos passos que nos exercícios anteriores Calcularemos a razão cíclica Ok A tensão de ondulação RMS e a tensão de pico a pico podem ser calculadas da seguinte maneira Desta forma podem ser estabelecidos os valores do indutor e do capacitor Para encontrar esses componentes no circuito CCCC elevador os seguintes passos podem ser utilizados Substituindo os valores Nicole Rufino wwwmeugurunet 6 Valor do capacitor será Pronto Resposta Nicole Rufino wwwmeugurunet 7 Oii tudo bem Muito obrigada por confiar em mim o seu trabalho Espero te ajudado Qualquer dúvida pode falar comigo via suporte Pode me avaliar Será muito importante pra mim 1 Nicole Rufino wwwmeugurunet Resolução Eletrônica de Potência Questão 1 Resolução Fala aí galera Bora lá Temos que alimentar uma carga resistiva de 25Ω com corrente média de 2 A Com essas informações podemos calcular a tensão média na carga sendo V 025Ω2 A50V Sabendo que a tensão de entrada é 80V logo o conversor em questão é do tipo Buck Calcularemos a razão cíclica D V 0 V CC 50 80 D0625 Como o ripple não deve exceder 4 o valor eficaz da tensão de saída V O rms pode ser calculado a partir do valor médio da tensão de saída V 0 FR V 0 rms V 0 V 0 rms00450 V 0 rms2V RMS Em valores de picoapico temos V 0 pp 23V 0 rms V 0 pp 693V Assim podemos determinar o valores da indutância e capacitância a partir dos dados acima com a seguinte fórmula V 0 pp D 1DV CC 8 LC f 2 2 Nicole Rufino wwwmeugurunet Substituindo os valores LC0625 1062580 86931010 3 2 LC33810 9 Para que o conversor opere no modo continuo devese seguir a restrição entre os valores de L e Dmin sendo Dmin12 Lf R Assim L R 1Dmin 2 f 468 75 μH Com o valor da indutância podemos calcular o valor do capacitor por meio da relação LC C 33810 9 4687510 67 21 μF Pronto temos o projeto do conversor Buck Resposta C721μF L46875 μH V 050V D0625 3 Nicole Rufino wwwmeugurunet Questão 2 Resolução A partir dos dados fornecidos o primeiro passo é achar o ciclo de trabalho para cada tensão média requerida ou seja o valor mínimo e o máximo Dmin e Dmax Sabendo o valor da tensão média mínima e máxima calculamos o ciclo de trabalho da seguinte maneira Dmin V 0 V 0V cc 30 3040 Dmin043 Dmax V 0 V 0V cc 90 9040 Dmax069 A tensão de ondulação RMS e a tensão de pico a pico podem ser calculadas da seguinte maneira V 0 rms02V 06V V o pp23V 0 rms2078V V 0 pmin2078 2 1039V V 0 rms02V 018V V o pp23V 0 rms6235V V 0 pmin6235 2 3118V Calcularemos a corrente média na carga com valores máximos e mínimos I O min30 R 1 A I O max 90 R 3 A 4 Nicole Rufino wwwmeugurunet Para encontrar os valores do indutor e do capacitor necessários em circuitos Chopper circuito CCCC elevadorabaixador as seguintes contas são feitas L Dmax 1DmaxV cc 2I O min f L069 1069 48 2 2510 3 245 μH C Dmax IO max V o pp f C 0693 6235 2510 3 133 μF Mais um conversor projetado Resposta L245 μH C133 μF 5 Nicole Rufino wwwmeugurunet Questão 3 Resolução Bora pra última Temos que alimentar uma carga resistiva de 40 Ω com corrente média de 15 A Com essas informações podemos calcular a tensão média na carga sendo V 040Ω 15 A60V Logo de cara podemos ver que se trata de um conversor Boost e seguiremos os mesmos passos que nos exercícios anteriores Calcularemos a razão cíclica D1V CC V o 058 Ok A tensão de ondulação RMS e a tensão de pico a pico podem ser calculadas da seguinte maneira V 0 rms015V 09V V o pp23V 0 rms3118V Desta forma podem ser estabelecidos os valores do indutor e do capacitor Para encontrar esses componentes no circuito CCCC elevador os seguintes passos podem ser utilizados L D 1DV cc 2I O med f Substituindo os valores 6 Nicole Rufino wwwmeugurunet L058 105825 2151510 3 1353μH Valor do capacitor será C DI O med V 0 pp f 058 15 3118 1510 3 C186μF Pronto Resposta V O60V D058 L1353 μH C186μF 7 Nicole Rufino wwwmeugurunet Oii tudo bem Muito obrigada por confiar em mim o seu trabalho Espero te ajudado Qualquer dúvida pode falar comigo via suporte Pode me avaliar Será muito importante pra mim