Conversor Buck-Boost: Funcionamento e Aplicações

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UNIVERSIDADE PEDAGÓGICA
FACULDADE DE ENGENHÁRIA E TECNÓLOGIAS
ENGENHARIA ELECTRÓNICA P.LABORAL
ANSELMO CASIMIRO CHICOLOCOLUANE
DALTON CARLITOS SAMBIQUE
EXERCICIO DE SIMULAÇÃO DE CONVERSOR FLYBACK DA FAMILIA BUCK-BOOST
DISCIPLINA: ELECTRÓNICA INDÚSTRIAL
PROFESSOR: DOGLASSE E. MENDONÇA, doglasmend@yahoo.com.br; doglasse.mendonca@gmail.com
 AGOSTO/2022
1. Introdução 
Em muitas aplicações industriais, é necessário converter uma fonte de tensão CC fixa CC para diferentes niveis de tensão CC fornecendo sempre uma saida regulada. 
Estes conversores podem ser analisados baseando nas analogias a um transformador CA com uma relação de espiras continuamente variavel. Da mesma maneira que um transformador, ele pode ser utilizado para abaixar ou elevar a tensao de uma fonte CC. 
Os conversores CC são utilizados para controle de tração de motores em automóveis elétricos, empilhaderas, transportadores em minas. Eles fornecem controle de aceleração suave, alta eficiência e resposta dinâmica rápida entre outras. 
2. Um conversor buck-boost é um circuito eletrônico utilizado para converter uma tensão cc (corrente contínua) em outra tensão cc de polaridade oposta e valor diverso ou igual. Sua topologia é uma associação do conversor rebaixador Buck e do conversor elevador Boost, a principal característica que o destaca é a capacidade de obter tensões de saída com um valor maior ou menor que a entrada.
O esquema do circuito boost apresenta a sua configuração básica.
2.1. Funcionamento
Quando a chave CH1 está aberta, não há transferência de energia da fonte de tensão (que pode ser uma bateria ou uma outra fonte cc) para o restante do circuito. Devido a polarização inversa do diodo D1, quando a mesma fecha, começa a circular uma corrente somente através do indutor L1 (iL1), que irá armazenar energia na forma eletromagnética.
Quando a chave abrir novamente, a mesma energia armazenada fará o diodo D1 conduzir (pela característica do indutor L1, de manter a corrente e produzir uma tensão de polaridade oposta ao que foi entregue a ele inicialmente),entregando a tensão ao capacitor C1, carregando-o, que por estar em paralelo com a carga, finalmente entregará a tensão na saída. Como a corrente resultante está em sentido contrário ao da entrada, provoca o aparecimento de uma tensão negativa na saída, com polaridade oposta a tensão de entrada Ve.
Em resumo: quando a chave esta fechada, armazena-se energia no indutor; quando abre, entrega a energia a saida.
A tensão de saída é controlada pelo duty-cicle imposto a chave (D). Que é uma razão do tanto tempo que a chave fica aberta/fechada. A equação que relaciona o valor de tensão médio de saída com o duty-cicle é: Ve= Vs*D/(1-D)
Observe que CH1 esta representado como um interruptor ou chave, para simplificar, mas que na prática pode ser substituído por um transistor, MOSFET, TRIAC ou outros dispositivos mais indicados para trabalho contínuo em altas frequências, obviamente dimensionados e com circuitos de proteção, controle de chaveamento, etc.
 
 
Referencia Bibliograficas:
Wikipédia, a enciclopédia livre, 27 de junho de 2019