Eletrônica de Potência: Cálculos e Análises de Conversores

Eletrˆonica de Potˆencia CEL 040 B Universidade Federal de Juiz de Fora Faculdade de Engenharia Professor Pedro Machado de Almeida Data Inıcio Aluno Matrıcula Nota Questao 1 O conversor mostrado na Figura 1 controla uma maquina CC com indutˆancia de armadura La 02 mH A resistˆencia de armadura pode ser negligenciada Sabendo que a corrente media de armadura e igual a 5 A a frequˆencia de chaveamento fs 30 kHz D 08 e a tensao contraeletromotriz da maquina ea 200 V calcule a A tensao de entrada Vd b A ondulacao ripple na corrente de armadura c Os valores maximo e mınimo da corrente de armadura d Esboce as correntes de armadura iat e a corrente na fonte idt e Se a carga na maquina e reduzida calcule o valor medio da corrente de armadura Ia quando o conversor esta no limite do modo de conducao contınua Vd id La ia ea Figura 1 Circuito questao 1 Questao 2 Um conversor buck tem uma entrada de 6 V e uma saıda de 15 V O resistor de carga e 3 Ω a frequˆencia de chaveamento e de 400 kHz L 5 µH e C 10 µF Determine a A taxa de trabalho b As correntes media de pico e rms no indutor c A corrente media na fonte d A corrente de pico e a corrente media no diodo Questao 3 Um conversor boost com indutˆancia L 25 µH e capacitor grande o suficiente para garantir uma tensao de saıda sem ondulacoes significativas opera em estado permanente nas seguintes condicoes Vin 12 V D 04 Po 25 W e fs 400 kHz a Calcule e desenhe as fomas de onda de tensao e corrente em cada elemento do circuito b Desenhe as formas de onda de tensao e corrente no indutor se Po 15 W Compare com as formas de onda da letra a c Calcule o valor crıtico de Po para a operacao no modo de conducao contınuo d Calcule o valor mınimo de L para que o conversor opere em CCM para Po 5 W e A tensao de entrada varia em uma faixa de 9 a 15 V para cada valor de entrada o ciclo de trabalho e ajustado para manter a tensao de saıda no valor nominal Calcule o valor mınimo de L para que o conversor opere em CCM para todo os valores de entrada e Po 40 W Questao 4 Projete um conversor buckboost que tem uma fonte de entrada que varia de 10 a 14 V A saıda e regulada em 12 V A carga varia de 10 a 15 W A tensao de ondulacao deve ser menor que 1 para qualquer condicao de funcionamento Determine a faixa da taxa de trabalho para a chave Especifique os valores do indutor e do capacitor