04 - Choppers

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Prof. Rafael Cuerda Monzani
cuerda@ifsp.edu.br
Eletrônica de Potência
Choppers (Recortadores)
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia
Campus São Paulo
Prof. Rafael Cuerda Monzani – Eng. de Controle e Automação – Eletrônica de Potência
Sumário
 Choppers (Recortadores)
 Princípio da operação abaixadora (step-down)
 Princípio da operação elevadora (step-up)
 Classificação dos choppers
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Motivação
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Choppers (Recortadores)
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 Conversão CC-CC
 Abaixar ou elevar a tensão de saída (semelhante ao transformador)
 Controle de tração de motores em automóveis elétricos, guindastes, empilhadeiras
de almoxarifados
 Controle de aceleração suave, alta eficiência e resposta dinâmica rápida
 Frenagem regenerativa de MCC para devolver energia à fonte de alimentação
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Princípio da operação abaixadora
STEP-DOWN
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• O ciclo de trabalho k pode ser variado de 0 a 1
• Operação em frequência constante – modulação por largura de pulsos
• Operação em frequência variável – modulação em frequência (harmônicos imprevisíveis)
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Exemplo
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Exemplo
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Exemplo
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Chopper abaixador com carga RL
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Modo 1
Modo 2
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Chopper abaixador com carga RL
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Exemplo
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Exemplo
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Exemplo
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Exemplo
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Exemplo
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Princípio da Operação Elevadora
STEP-UP
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Princípio da Operação Elevadora
STEP-UP
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 Modo 1
 Modo 2
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Classificação dos Choppers
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 Classe A
 Corrente de carga flui “para dentro” da carga. 
 Tensão e corrente da carga são positivas.
 1 quadrante
 Opera como retificador
 Classe B
 Corrente de carga flui “para fora” da carga
 Tensão de carga é positiva, corrente é negativa
 1 quadrante
 Opera como inversor
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Classificação dos Choppers
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 Classe C
 Corrente da carga é tanto positiva quanto negativa
 Tensão de carga é sempre positiva
 2 quadrantes
 Combinação dos choppers classes A e B
 Opera como retificador ou inversor
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Classificação dos Choppers
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 Classe D
 Corrente da carga é sempre positiva
 Tensão de carga é tanto positiva quanto negativa
 2 quadrantes
 Opera como retificador ou inversor
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Classificação dos Choppers
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 Classe E
 Corrente da carga é tanto positiva quanto negativa
 Tensão de carga é tanto positiva quanto negativa
 4 quadrantes
 Dois choppers classe C podem ser combinados para formar um classe E
 Base do inversor monofásico em ponte
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Classificação dos Choppers
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Referências
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 RASHID, M. Eletrônica de Potência. Makron.
 BARBI, Ivo. “Eletrônica de Potência”. – UFSC. Via: livro
 AHMED, A. Eletrônica de Potência. Pearson.
 POMÍLIO, J. A. “Apostila de eletrônica de potência” – UNICAMP. via: PDF 
(Moodle)