Conversores Buck e Boost para Alimentação de Cargas em Carros

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ATIVIDADE 03 
Curso: 
ENGENHARIA ELÉTRICA 
Disciplina: 
ELETRÔNICA DE POTÊNCIA 
 
Aluno: 
FELIPE MARTINS DUARTE 
Matrícula: 
2020203431 
 
 
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Os automóveis precisam de dois tipos de energia para funcionarem. O primeiro advém da queima do 
combustível, proporcionando a locomoção. Já o outro se apresenta quando há uma série de periféricos para 
que a experiência de uma viagem seja a mais agradável possível. É nesse momento que a energia advinda 
de uma bateria de 12V torna-se fundamental. 
Vários são os equipamentos eletrônicos presentes em um carro, como lâmpadas dos faróis ou do salão, 
som, limpador de para-brisas etc. Há, inclusive, direções elétricas. O que há em comum entre todas essas 
cargas é que o suprimento de energia é realizado pela mesma fonte, no caso, a bateria supracitada. 
Considerando as informações apresentadas, analise as duas situações a seguir: 1) a carga requer uma 
tensão menor do que os 12V da bateria, como em uma porta USB comum; 2) será necessária uma tensão 
maior do que a do sinal que advém da bateria, como para alimentar um notebook. 
Para esta atividade, você deverá descrever qual o conversor mais recomendado para cada uma das 
situações apresentadas, indicando, ainda, os circuitos básicos para a operação, aspectos construtivos e a 
forma de onda do sinal de saída, observando o nível das ondulações de tensão em cada uma das situações. 
RESPOSTA: 
 
1) a carga requer uma tensão menor do que os 12V da bateria, como em uma 
porta USB comum 
Para este caso é mais usual usarmos o conversor do tipo BUCK 
Funcionamento do Regulador chaveador CC abaixador de Tensão - Step down (BUCK 
Converter) 
Existem vários tipos de Reguladores chaveadores para corrente contínua ( conversores de 
Tensão CC) . Conversor BUCK (abaixador de tensão) , BOOST (elevador de tensão), BUCK-
BOOST (dupla função), e vários outros mais específicos e mais complexos. 
Os conversores BUCK , como o usado nesse projeto, normalmente tem eficiência alta (> 
90%) por isso são muito melhores do que os reguladores passivos (como o 7805) . 
Dependendo dos componentes usados, podem suportar alta corrente. Quanto maior a 
frequência usada no chaveamento dos MosFETs, menor será a ondulação na tensão (ripple). 
Com o ajuste da largura do pulso (PWM) consegue-se determinar a tensão de saída com 
precisão. 
Os componentes básicos usados no Buck , são os MosFETs para chavear para o positivo e 
negativo da fonte de alimentação (gerando a onda quadrada), o indutor para gerar a tensão 
induzida, o capacitor para filtrar a saída e o diodo Schottky para ceifar a tensão espúria 
induzida. 
 
 
ATIVIDADE 03 
Curso: 
ENGENHARIA ELÉTRICA 
Disciplina: 
ELETRÔNICA DE POTÊNCIA 
 
Aluno: 
FELIPE MARTINS DUARTE 
Matrícula: 
2020203431 
 
 
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Como a tensão e a corrente em um indutor são defasadas, esse princípio é usado para gerar 
a tensão na saída quando a “chave” (MosFET) é aterrada. A tensão é gerada pelo campo 
magnético armazenado no indutor quando a corrente passa por ele. Somando essa tensão 
com a tensão que é fornecida durante a “chave” conectada no VCC, consegue-se potência na 
saída. 
Conversores BUCK – modos de operação e formas de onda : 
 
 
 
https://storage.ning.com/topology/rest/1.0/file/get/1979596999?profile=original
https://storage.ning.com/topology/rest/1.0/file/get/1979596999?profile=original
 
 
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Disciplina: 
ELETRÔNICA DE POTÊNCIA 
 
Aluno: 
FELIPE MARTINS DUARTE 
Matrícula: 
2020203431 
 
 
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Consumo de um carregador USB para celular ou aparelhos similares: 
 
 
Tensão = 5V 
Corrente = 1,18 A 
Carga = 4,52W 
Razão: 
 
 
 
 
ATIVIDADE 03 
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Disciplina: 
ELETRÔNICA DE POTÊNCIA 
 
Aluno: 
FELIPE MARTINS DUARTE 
Matrícula: 
2020203431 
 
 
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2) será necessária uma tensão maior do que a do sinal que advém da bateria, 
como para alimentar um notebook. 
O conversor Boost é um conversor elevador de tensão, caracterizado por ter entrada em 
corrente e saída em tensão. Na Figura abaixo mostra-se o diagrama elétrico do conversor 
Boost: 
 
Circuito mais usado é com chaveamento em alta frequência utilizando se de um transistor 
MosFET. Gerando uma tensão de saída igual ou maior que a de entrada. 
Exemplo de um carregador para notebook: 
Tensão = 19V 
Corrente = 3,5 A 
Carga = 66,45W 
 
 
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Curso: 
ENGENHARIA ELÉTRICA 
Disciplina: 
ELETRÔNICA DE POTÊNCIA 
 
Aluno: 
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Matrícula: 
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Razão: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Disciplina: 
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Aluno: 
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Matrícula: 
2020203431 
 
 
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Referencias: 
 
BOOST converters and buck converters: power electronics. [S. l.], [s. d.]. 1 vídeo (13 min). 
Publicado pelo canal Physics Videos by Eugene Khutoryansky. Disponível em: 
https://www.youtube.com/watch?v=vwJYIorz_Aw. Acesso em: 28 fev. 2023. 
HART, D. W. Eletrônica de potência: análise e projetos de circuitos. McGraw Hill Brasil, 2016.