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Graduacao em Engenharia Eletrica Disciplina Eletronica de Potencia Momento privilegiado de estudo - 1ª Avaliação Prof. Luiz Carlos Gomes de Freitas 2023-2: Valor - 10 pontos (peso 2,0) Nota: Aluno: ____________________ Data: _____________ Matrícula: _____________ 1. (3,0 pts.) Um conversor Buck-Boost deve ser projetado para alimentar uma carga de 75 W com 50 V, a partir de uma fonte de 40 V. A ondulação tensão na saida não deve exceder 1% e a ondulação de corrente no indutor não pode exceder 5%. Adote uma frequência de chaveamento igual a 100kHz. a. Determine o esforço máximo de corrente e de tensão na chave e no diodo necessários para este projeto; b. Apresente as formas de ondas de corrente no indutor e de corrente no capacitor indicando todos os valores calculados. 2. (2,0 pts.) Durante as análises experimentais realizadas em laboratório, o engenheiro responsável pelo projeto de um conversor Boost constatou que, em condições nominais e em malha aberta, a ondulação da tensão de saída era superior ao valor especificado. Admitindo que as premissas de projeto foram rigorosamente seguidas, e que este foi o único comportamento inadequado observado no conversor implementado, identifique e explique a causa do problema observado. 3. (3,0 pts.) Considere um conversor Cuk com os seguintes parâmetros Vin=12 V, D=0,6, L1=200uH, L2=100uH, C1=10uF, C2=47uF Po=90W. Para uma frequência de comutação de 50 kHz, determine: a) O valor médio da tensão no capacitor série (C1) e no capacitor de saída (C2); b) O valor médio e a variação pico-a-pico das correntes em L1 e L2; c) Apresente as formas de ondas das correntes nos indutores e das correntes na chave e no diodo indicando todos os valores calculados. 4. (2,0 pts.) A figura abaixo mostra as curvas I-V e P-V de um gerador fotovoltaico, sendo o eixo x a tensão em seus terminais. O gráfico superior é a corrente de saída e o gráfico inferior é a potência de saída. A curva mostra que a potência de saída do gerador fotovoltaico atinge o máximo em um nível de tensão igual a 70V. Diante do exposto, sabendo que a tensão nos terminais do gerador FV é igual a 70V e que a tensão na carga é igual a 240V, calcule: a) a indutância Lb e a capacitação C1 do conversor Boost de modo que a ondulação de corrente não ultrapasse 10% e a ondulação de tensão em C1 seja limitada em 5%; b) a corrente média na chave Sb e no diodo D. Especificações Gerador Fotovoltaico (FV) Potência máxima: 600Wp Especificações de projeto do conversor Boost: Tensão de saída (Vo): 240V Frequência de chaveamento: 25 kHz Indutor (Lb): ? Capacitor (C1): ? Digitalizado com CamScanner Graduacao em Engenharia Eletrica Disciplina Eletronica de Potencia Momento privilegiado de estudo - 1ª Avaliação Prof. Luiz Carlos Gomes de Freitas 2023-2: Valor - 10 pontos (peso 2,0) FORMULÁRIO Conversor Buck V0 Lb = (Vin - V0) * D ___ ______________ Vin ΔiLb * f_ch V0 C = (Vin - V0) * D ____ __________________ Vin 8 * Lb * ΔV0 * f_ch_2 Conversor Boost Lb = Vin * D ___________ ΔiLb * f_ch V0 = 1 _____ Vin 1 - D C = R * ΔV0 * f_ch Conversor Buck-Boost Lb = Vin * D __________ ΔiLb * f_ch V0 D ____ = _____ Vin 1 - D Conversor SEPIC L1 = Vin * D __________ ΔiL1 * Fs L2 = Vout * (1 - D) ____________ ΔiL2 * Fs Vout D _____ = ____ Vin 1 - D C1 = Vout * D ___________ R * ΔVc1 * Fs C2 = Vout * D __________ R * ΔVc2 * Fs Conversor CuK L1 = Vin * D __________ ΔiL1 * Fs L2 = Vout * (1 - D) ____________ ΔiL2 * Fs Vout D _____ = _____ Vin 1 - D C1 = Vout * D ___________ R * ΔVc1 * Fs C2 = Vout(1 - D) ______________ 8 * L2 * ΔVc2 * Fs_2 Nota: Digitalizado com CamScanner