Lista de Exercícios Resolvidos - Chopper Buck-Boost e Retificador Controlado

AVI ELETRÔNICA DE POTÊNCIA Para alimentação de processos eou máquinas industriais que necessitam de uma fonte CC variável geralmente se utilizam os circuitos choppers Quando é preciso uma variação de tensão com valores menores igual e maior do que a tensão da fonte aplicamos o circuito chopper buckboost Segue abaixo esquema desse circuito Sabendo que a carga vale 5 Ohms a fonte Vi vale 100 V e a tensão na carga deve ser 220 V e o tempo no estado ligado Ton vale 14 us pedese a Qual o ciclo de trabalho que a chave deve operar para atender a carga b Qual a frequência de chaveamento do circuito c Calcule o valor do indutor L mínimo que garanta o funcionamento em condução contínua para o ciclo de trabalho calculado d Qual ciclo de trabalho necessário para o circuito fornecer à carga uma tensão igual à da fonte Justifique por cálculos QUESTÃO 02 ENUNCIADO Dado um equipamento retificador controlado de 6 pulsos em ponte 60 Hz com os dados aqui mencionados é conectado a uma fonte de alimentação trifásica AC 220 V Considerando uma carga de 25 Ohms com uma grande componente indutiva e ângulo de disparo de 22 a ponte retificadora foi equipada com diodo de retorno em paralelo com a carga Com base nos dados acima do enunciado calcule a A tensão média de saída na carga b A corrente média de saída c A corrente eficaz na saída d A potência média na saída AVI ELETRÔNICA DE POTÊNCIA Para alimentação de processos eou máquinas industriais que necessitam de uma fonte CC variável geralmente se utilizam os circuitos choppers Quando é preciso uma variação de tensão com valores menores igual e maior do que a tensão da fonte aplicamos o circuito chopper buckboost Segue abaixo esquema desse circuito Sabendo que a carga vale 5 Ohms a fonte Vi vale 100 V e a tensão na carga deve ser 220 V e o tempo no estado ligado Ton vale 14 us pedese a Qual o ciclo de trabalho que a chave deve operar para atender a carga Resposta V O d 1dV i Assim 220 d 1d100 220 100 d 1d 22 d 1d 221d d 2222dd 33d22 d22 33 d0667 b Qual a frequência de chaveamento do circuito Resposta O período de chaveamento é dado por TTON d Substituindo os valores T1410 6 0667 T2110 6seg A frequência de chaveamento é dada por f 1 T f 1 2110 6 f 4762kHz c Calcule o valor do indutor L mínimo que garanta o funcionamento em condução contínua para o ciclo de trabalho calculado Resposta Para calcular a indutância utilizase a seguinte equação L RTd1d 2 2 Alterando os valores L52110 6066710667 2 2 L389uH d Qual ciclo de trabalho necessário para o circuito fornecer à carga uma tensão igual à da fonte Justifique por cálculos Resposta V O d 1dV i A tensão de saída V O será igual a tensão da fonte se V o V i 1 d 1d 1 d1d 1 2d1 d1 2 d05 Desta forma o ciclo de trabalho para atender o enunciado deve ser de 05 ou seja de 50 QUESTÃO 02 ENUNCIADO Dado um equipamento retificador controlado de 6 pulsos em ponte 60 Hz com os dados aqui mencionados é conectado a uma fonte de alimentação trifásica AC 220 V Considerando uma carga de 25 Ohms com uma grande componente indutiva e ângulo de disparo de 22 a ponte retificadora foi equipada com diodo de retorno em paralelo com a carga Com base nos dados acima do enunciado calcule a A tensão média de saída na carga Resposta O diodo de retorno faz com que a carga se comporte de modo puramente resistiva assim V Oméd33V F pico 2 π cos α V Oméd33220 2π cos 22 V Oméd16869V b A corrente média de saída Resposta I Oméd V Oméd R I Oméd16869 25 I Oméd675 A c A corrente eficaz na saída Resposta Primeiro calculase a tensão eficaz V O RMS3V f pico 1 2 33 4 π cos α V O RMS3220 1 2 33 4 π cos 22 V O RMS35815V Por fim a corrente eficaz I ORMS V ORMS R I ORMS358 15 25 I ORMS1437 A d A potência média na saída Resposta POmédV OmédI Oméd POméd168 69675 Po méd 113866 W