ELP Conversores_CC-CC Introducao

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ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
Conversores CC-CC
Choppers
Introdução
Fiep/Senai PR
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CONVERSORES CC-CC
▪ Aplicações Industriais
– Conversão → tensão CC fixa numa tensão CC variável
▪ Função
– Converter diretamente de CC para CC → conversor CC-CC
– Equivalente CC de um transformador CA com uma 
relação de espiras continuamente variável
– Utilizado para diminuir ou elevar a tensão de uma fonte 
CC
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CONVERSORES CC-CC
▪ Aplicações
– Controle da tração
• motores em automóveis elétricos, guindastes marinhos, 
empilhadeiras de almoxarifado e transportadores em 
minas
– Frenagem regenerativa de motores CC
• devolução da energia à fonte de alimentação
• economia de energia para sistemas de transporte com 
paradas frequentes
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CONVERSORES CC-CC
▪ Aplicações
– Com um indutor
• fonte de corrente CC
• inversores do tipo fonte de corrente (CSI)
– Reguladores de tensão CC
• acionamento CC
• fonte chaveada 
– Retificadores com elevado fator de potência (PFC)
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CONVERSORES CC-CC
▪ Princípio Básico
– Interruptor S (ideal) → transistor de potência
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CONVERSORES CC-CC
▪ Condições Ideais →
▪ Tensão de Saída → forma de onda 
𝑉𝑜 ⋅ 𝐼𝑜 = 𝑉𝑖 ⋅ 𝐼𝑖
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CONVERSORES CC-CC
▪ Tensão Média de Saída → num ciclo
▪ Ciclo de Trabalho (d ou D)
– Razão cíclica
– Duty cicle
𝑉𝑜 =
𝑇𝑂𝑁
𝑇𝑂𝑁 + 𝑇𝑂𝐹𝐹
⋅ 𝑉𝑖 =
𝑇𝑂𝑁
𝑇
⋅ 𝑉𝑖
𝑑 =
𝑇𝑂𝑁
𝑇
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CONVERSORES CC-CC
▪ Então:
 A tensão de saída 
varia, linearmente, 
com o ciclo de trabalho
𝑉𝑜 = 𝑑 ⋅ 𝑉𝑖
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CONVERSORES CC-CC
▪ Corrente na Carga
– Forma de onda é similar a da tensão na carga
– Valor médio:
▪ Tensão de Saída → valor eficaz
𝐼𝑜 =
𝑉𝑜
𝑅
=
𝑑 ⋅ 𝑉𝑖
𝑅
𝑉𝑜(𝑟𝑚𝑠) =
𝑉𝑖
2 ⋅ 𝑇𝑂𝑁
𝑇
= 𝑉𝑖 ⋅
𝑇𝑂𝑁
𝑇
= 𝑉𝑖 ⋅ 𝑑
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CONVERSORES CC-CC
▪ Variação da Tensão Média de Saída → PWM
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CONVERSORES CC-CC
▪ Regulação de Tensão CC
– Acionamento CC
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CONVERSORES CC-CC
▪ Regulação de Tensão CC
– Fonte chaveada
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CONVERSORES CC-CC
▪ Retificador Monofásico com Correção de Fator de 
Potência (PFC)
– Retificador monofásico comum
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CONVERSORES CC-CC
▪ Retificador Monofásico PFC
– Retificador monofásico comum
– Fator de potência entre 0,5 e 0,7
– Elevada distorção harmônica
– Sem controle de tensão da saída
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CONVERSORES CC-CC
▪ Retificador Monofásico PFC
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CONVERSORES CC-CC
▪ Retificador Monofásico PFC
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CONVERSORES CC-CC
▪ Retificador Monofásico PFC
─ Fator de potência alto ou unitário
─ Baixa distorção da corrente de entrada
─ Controle de tensão média de saída
─ Maior complexidade e menor robustez
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CONVERSORES CC-CC
▪ Retificador Monofásico PFC
─ Elevado número de componentes
─ Uso de sensores de tensão e/ou corrente
─ Perdas no chaveamento
─ Aumento do EMI e RFI → necessidade de filtros
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REFERÊNCIAS
AHMED, A. Eletrônica de potência. São Paulo: Prentice Hall, 
2000
BADIN, A. A. Retificadores monofásicos PFC. Notas de 
aula. UTFPR. CPGEI. PPGSE. Curitiba, 2018
RASHID, M. H. Eletrônica de potência: circuitos, dispositivos 
e aplicações. São Paulo: Makron Books, 1999 
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