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Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV

ELT 313 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA

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Aula 06 – Conversores CC/CC

Prof. Heverton Augusto PereiraUniversidade Federal de Viçosa - UFV

Departamento de Engenharia Elétrica - DEL Gerência de Especialistas em Sistemas Elétricos de Potência – Gesep

heverton.pereira@ufv.br

www.gesep.ufv.br

TEL: +55 (31) 3899-3266

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Conteúdo

Tópicos01 - Introdução

02 - Diodos de potência e circuitos RLC chaveados

03 - Retificadores com diodos

04 - Transistores de potência

05 Conversores CC-CC

06 Tiristores

07 Retificadores controlados

08 - Controladores de tensão CA

09 - Conversores CC-CA

10 - Inversores de pulso ressonante

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• Em muitas aplicações industriais, é necessário converter uma fonte detensão CC fixa em uma variável.

• Um conversor CC-CC converte diretamente CC em CC, e é chamadoapenas de “conversor CC”.

• Um conversor CC pode ser considerado o equivalente CC de umtransformador CA com uma relação de espiras continuamente variável.

• Assim como o transformador, ele pode ser usado para baixar ou elevaruma fonte de tensão CC.

Introdução

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• Relação entre entrada e saída de um conversor CC-CC:

Parâmetros de desempenho de conversores CC-CC

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• Conversor abaixador de tensão com carga resistiva:

Princípio da operação como abaixador de tensão

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• Conversor abaixador de tensão com carga resistiva:

Princípio da operação como abaixador de tensão

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• Conversor CC com carga RL:

Conversor abaixador com carga RL

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• Circuito equivalente e formas de onda para carga RL:

Conversor abaixador com carga RL

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• Arranjo para operação como elevador de tensão:

Princípio da operação como elevador de tensão

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• Arranjo para operação como elevador de tensão:

Princípio da operação como elevador de tensão

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• Arranjo para transferência de energia:

Princípio da operação como elevador de tensão

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• Arranjo para transferência de energia:

Princípio da operação como elevador de tensão

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Conversor elevador com carga resistiva

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• Os parâmetros limitadores da frequência dos conversores abaixadorese elevadores são os seguintes:

• Ondulação da corrente do indutor DIL;

• Frequência máxima de chaveamento fmáx;

• Condição para corrente contínua ou descontínua no indutor;

• Valor mínimo do indutor para manter a corrente nele contínua;

• Conteúdo de ondulação da tensão e da corrente de saída, tambémconhecido como conteúdo harmônico total DHT;

• Conteúdo de ondulação da corrente de entrada DHT.

Parâmetros de limitação de frequência

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• Dependendo dos sentidos dos fluxos de corrente e da polaridade detensão, os conversores CC podem ser classificados em:

• Conversor de primeiro quadrante.

• Conversor de segundo quadrante.

• Conversor de primeiro e segundo quadrantes.

• Conversor de terceiro e quarto quadrantes.

• Conversor de quatro quadrantes.

Classificação dos conversores

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• Elementos dos reguladores chaveados:

Reguladores chaveados

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• Existem quatro topologias básicas de regulador chaveado:

• Reguladores buck.

• Reguladores boost.

• Reguladores buck-boost.

• Reguladores Cúk.

Reguladores chaveados

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• Regulador buck com iL contínua:

Reguladores chaveados

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• Regulador buck com iL contínua:

Reguladores chaveados

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• Regulador boost com iL contínua:

Reguladores chaveados

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• Regulador boost com iL contínua:

Reguladores chaveados

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• Regulador buck-boost com iL contínua:

Reguladores chaveados

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• Regulador buck-boost com iL contínua:

Reguladores chaveados

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• Regulador Cúk:

Reguladores chaveados

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• Regulador Cúk:

Reguladores chaveados

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• Resumo dos ganhos dos reguladores:

Comparação de reguladores

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• Comparação de ganhos de tensão dos conversores:

Comparação de reguladores

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• Comparação de ganhos de tensão dos conversores:

Comparação de reguladores

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• Comparação de ganhos de tensão dos conversores:

Comparação de reguladores

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• Conversor boost com um indutor e duas saídas:

Conversor boost com várias saídas

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• Conversor boost alimentado por um retificador trifásico:

Conversor boost alimentado por retificador a diodo