Boost CCM Completo
150 pág.

Boost CCM Completo


DisciplinaEletrônica de Potência2.432 materiais36.043 seguidores
Pré-visualização20 páginas
saída sobre os 
interruptores. 
 
 
 
 
 
 
 
 46
4 \u2013 BIBLIOGRAFIA 
 
[1] BARBI, I. Família de conversores Boost para a correção do faotr de potência de 
retificadores monofásicos. Relatório Interno. INEP/EEL/UFSC. Florianópolis-SC, 
2003. 
[2] BARBI, I. e DE SOUZA, A. F. Correção do fator de potência de fontes de alimentação. 
Apostila do Curso. INEP/EEL/UFSC. Florianópolis-SC, 1995. 
[3] DE SOUZA, A. F. Retificadores monofásicos de alto fator de potência com reduzidas 
perdas de condução e comutação suave. Tese de Doutorado. INEP/EEL/UFSC. 
Florianópolis-SC, 1998. 
[4] GUEDES, J. A. M. Conversor de tensão alternada com entrada monofásica e saída 
trifásica, para aplicações rurais. Dissertação de Mestrado. INEP/EEL/UFSC. 
Florianópolis-SC, 2000. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 47
ANEXO 1 \u2013 PLANILHA DE CÁLCULO 
0 30 60 90 120 150 180
0
0.1
0.2
0.3
0.4
\uf044I \uf071( )
0.32
ang \uf071( )
\uf044I \uf071\uf028 \uf029 sin \uf071\uf028 \uf029 Vinp
Vo
sin \uf071\uf028 \uf0292\uf0d7\uf02d\uf03a\uf03d parametrizado !!
3 - Variação de Corrente em L
0 50 100 150
0
0.5
1
d \uf071( )
ang \uf071( )
ang \uf071\uf028 \uf029 \uf071 180\uf070\uf0d7\uf03a\uf03d
\uf071 0 0.01\uf02c \uf070\uf02e\uf02e\uf03a\uf03d
d \uf071\uf028 \uf029 1 Vinp sin \uf071\uf028 \uf029\uf0d7
Vo
\uf02d\uf03a\uf03d
2 - Cálculo da Razão Cíclica
Ro 133\uf057\uf03a\uf03d
\uf068 1\uf03a\uf03d
Po 1200W\uf03a\uf03d
fs 30000Hz\uf03a\uf03d
Vo 400V\uf03a\uf03d
f 60Hz\uf03a\uf03d
Vinef 220V\uf03a\uf03d
Vinp 311V\uf03a\uf03d
1 - Especificação do Projeto
 
 48
FTMAI f( )
Vo
s f( ) L\uf0d7 Gpwm\uf0d7 Gmed\uf0d7\uf03a\uf03d
Gmed 0.1\uf03dGmed
Rsh
\uf057\uf03a\uf03d
Rsh 0.1\uf057\uf03a\uf03d
Gpwm 0.067\uf03dGpwm
1
15
\uf03a\uf03d
HI f( )
Vo
s f( ) L\uf0d7\uf03a\uf03d
s f( ) j 2\uf0d7 \uf070\uf0d7 f\uf0d7\uf03a\uf03d
j 1\uf02d\uf03a\uf03d
f 1 10\uf02c 1000000\uf02e\uf02e\uf03a\uf03d
Modelo da planta para a malha de corrente
7 - Modelo da Planta para a Malha de Corrente
Co 497.359\uf06dF\uf03d
Co
Po
2\uf070 120\uf0d7 Hz Vo\uf0d7 \uf044Vo\uf0d7
\uf03a\uf03d
\uf044Vo 8V\uf03d\uf044Vo 2% Vo\uf0d7\uf03a\uf03d
Admitindo um riple de 2%. Para este tipo de controle o riple recomendado não deve 
ultrapassar 5%.
6 - Capacitor de Armazenagem do Converso Boost
L 4.3mH\uf03dL
0.32 Vinp\uf0d7
\uf044Imaxfs\uf0d7
\uf03a\uf03d
\uf044Imax 0.771A\uf03d\uf044Imax 10% Iinp\uf0d7\uf03a\uf03d
Considerando uma variação máxima de corrente de 20% no indutor
5 - Cálculo do indutor do Boost
Iinp 7.714A\uf03dIinp Iinef 2\uf0d7\uf03a\uf03d
Iinef 5.455A\uf03dIinef
Po
\uf068 Vinef\uf0d7
\uf03a\uf03d
4 - Cálculo Preliminares
 
 49
\uf066FTMAI f( )
180
\uf070 arg FTMAI f( )\uf028 \uf029\uf03a\uf03d
\uf066CI f( ) \uf066FTMAI f( )\uf028 \uf029 180\uf02d \uf066FTMAI f( )\uf03c 0\uf03cif
\uf066FTMAI f( ) 360\uf02d\uf028 \uf029 0 \uf066FTMAI f( )\uf0a3 180\uf0a3if
\uf03a\uf03d
Função do ganho em dB
GFTMAI f( ) 20 log FTMAI f( )\uf028 \uf029\uf0d7\uf03a\uf03d
100 1 \uf02e103 1 \uf02e104 1 \uf02e105 1 \uf02e106
100
70
40
10
20
50
f (Hz)
M
ód
ul
o GFTMAI f( )
0
f
100 1 \uf02e103 1 \uf02e104 1 \uf02e105 1 \uf02e106
180
160
140
120
100
80
f (Hz)
Fa
se
\uf066FTMAI f( )
180\uf02d
f
 
 
 
 50
8 - Compensador da Malha de corrente
Compensador com dois pólos e um zero.
Circuito :
8.1 - Posição dos pólos e zero
Recomendações:
* ganho de faixa plana de 18 dB;
* frequencia do zero deve ser de alguns kiloHertz para eliminar a componente de 
120Hz;
* um pólo na origem;
* um pólo uma década a cima do zero;
*fc=fs/4
Gfp 30\uf03a\uf03d Ganho em faixa plana
fp1 0Hz\uf03a\uf03d
fz1 3kHz\uf03a\uf03d
fp2 15 fz1\uf0d7\uf03a\uf03d
fp2 4.5 10
4\uf0b4 Hz\uf03d
8.3 - Função de Transferencia do Compensador
CI s( )
R3 C1\uf0d7 s\uf0d7 1\uf02b\uf028 \uf029
R2 C1 C2\uf02b\uf028 \uf029\uf0d7 s\uf0d7 R3 C1\uf0d7 C2\uf0d7 s\uf0d7C1 C2\uf02b 1\uf02b
\uf0e6\uf0e7\uf0e8
\uf0f6\uf0f7\uf0f8
\uf0d7
 
 
 
 51
GCI f( ) 20 log CI f( )\uf028 \uf029\uf0d7\uf03a\uf03d
Função do ganho em dB
\uf066CI f( ) \uf066CI f( )\uf028 \uf029 180\uf02d \uf066CI f( )\uf03c 0\uf03cif
\uf066CI f( ) 360\uf02d\uf028 \uf029 0 \uf066CI f( )\uf0a3 180\uf0a3if
\uf03a\uf03d
\uf066CI f( )
180
\uf070 arg CI f( )\uf028 \uf029\uf03a\uf03d
CI f( )
R3 C1\uf0d7 s f( )\uf0d7 1\uf02b\uf028 \uf029
R2 C1 C2\uf02b\uf028 \uf029\uf0d7 s f( )\uf0d7 R3 C1\uf0d7 C2\uf0d7 s f( )\uf0d7C1 C2\uf02b 1\uf02b
\uf0e6\uf0e7\uf0e8
\uf0f6\uf0f7\uf0f8
\uf0d7
\uf03a\uf03d
s f( ) j 2\uf0d7 \uf070\uf0d7 f\uf0d7\uf03a\uf03d
j 1\uf02d\uf03a\uf03d
f 10 100\uf02c 100000\uf02e\uf02e\uf03a\uf03d
8.3 -Plotando o módulo e fase de CI(s)
C2 11.983pF\uf03dC2
C1
fp2 2\uf0d7 \uf070\uf0d7 R3\uf0d7 C1\uf0d7 1\uf02d
\uf03a\uf03d
C1 167.764pF\uf03dC1
1
2\uf070 R3\uf0d7 fz1\uf0d7
\uf03a\uf03d
R3 316.228K\uf057\uf03dR3 R2 10
Gfp
20\uf0d7\uf03a\uf03d
R1 10k\uf057\uf03dR1 R2\uf03a\uf03d
R2 10k\uf057\uf03a\uf03d
Admitindo que:
8.2 - Cálculo dos Componentes
 
 
 
 
 
 52
k 2.48 10 7\uf02d\uf0b4 S\uf03dk
Iref
Vinp
\uf03a\uf03d
Ganho K:
Iref 7.714 10
5\uf02d\uf0b4 A\uf03dIref Imed\uf03a\uf03d
Corrente de Referência para a potência nominal:
Imed 7.714 10
5\uf02d\uf0b4 A\uf03dImed
Iinp Rsh\uf0d7\uf028 \uf029
R1
\uf03a\uf03d
Corrente medida pelo sensor expresso em tensão:
Resistor do compensaador de corrente.R1 1 10
4\uf0b4 \uf057\uf03d
Resistencia ShuntRsh 0.1\uf057\uf03a\uf03d
Valor de picoIinp 7.714A\uf03d
Corrente na entrada do boost
9 -Cálculo de k
Obs : CI(s) possui um menos na equação (fase não mínima)
10 100 1 \uf02e103 1 \uf02e104 1 \uf02e105
200
160
120
80
40
0
f (Hz)
Fa
se
\uf066CI f( )
180\uf02d
f
10 100 1 \uf02e103 1 \uf02e104 1 \uf02e105
0
16
32
48
64
80
f (Hz)
M
ód
ul
o GCI f( )
0
f
 
 53
10 - Planta e Compensador de Corrente
FTLA f( ) HI f( ) CI f( )\uf0d7 Gpwm\uf0d7 Gmed\uf0d7\uf03a\uf03d
\uf066FTLA f( )
180
\uf070 arg FTLA f( )( )\uf03a\uf03d
\uf066FTLA f( ) \uf066FTLA f( )\uf028 \uf029 180\uf02d \uf066FTLA f( )\uf03c 0\uf03cif
\uf066FTLA f( ) 360\uf02d\uf028 \uf029 0 \uf066FTLA f( )\uf0a3 180\uf0a3if
\uf03a\uf03d
Função do ganho em dB
GFTLA f( ) 20 log FTLA f( )\uf028 \uf029\uf0d7\uf03a\uf03d
10 100 1 \uf02e103 1 \uf02e104 1 \uf02e105
50
20
10
40
70
100
f (Hz)
M
ód
ul
o GFTLA f( )
0
f
10 100 1 \uf02e103 1 \uf02e104 1 \uf02e105
180
164
148
132
116
100
f (Hz)
Fa
se
\uf066FTLA f( )
180\uf02d
f
 
 54
 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA 
 
 
 INSTITUTO DE ELETRÔNICA DE POTÊNCIA 
Departamento de Engenharia Elétrica 
Centro Tecnológico 
 
 
 
 
 
Correção do Fator de Potência em Fontes 
de Alimentação 
 
Tópico: 
 
Análise do Circuito Integrado 3854 no Controle 
do Conversor Boost com Alto Fator de Potência 
 
 
 
 
Alunos: 
Cristiano Hetzel Crippa 
Diogo Cesar Coelho 
Eloi Agostini Junior 
Gabriel Tibola 
Gleyson Luiz Piazza 
Juliano Bedin 
Márcio Silveira Ortmann 
 
 
Professor: 
Ivo Barbi, Dr. Ing. 
 
 
 
Outubro / 2006 
 
Caixa Postal 5119, CEP: 88.040-970 - Florianópolis - SC 
Tel.: (048) 331.9204 - Fax: (048) 234.5422 \u2013 Internet: www.inep.ufsc.br 
 
 
Instituto de Eletrônica de Potência \u2013 Correção do Fator de Potência 
 
 
 
 
Análise do Circuito Integrado UC3854 
 
 
2 
SUMÁRIO 
 
INTRODUÇÃO ............................................................................................................ 3 
1 CAPÍTULO 1........................................................................................................ 4 
1.1 RESUMO DA TOPOLOGIA BOOST...................................................................... 4 
1.1.1 Etapas de Operação ................................................................................... 4 
1.2 CÁLCULOS ANALÍTICOS DOS PARÂMETROS DO CONVERSOR........................... 6 
2 CAPÍTULO 2 \u2013 O CIRCUITO INTEGRADO UC3854................................... 7 
2.1 DESCRIÇÃO BÁSICA ........................................................................................ 7 
2.2 PINAGEM ......................................................................................................... 9 
2.3 EXEMPLO DE PROJETO................................................................................... 10 
3 CAPÍTULO 3...................................................................................................... 11 
3.1 SIMULAÇÃO................................................................................................... 11 
3.2 OPERAÇÃO COM CARGA NOMINAL................................................................. 11 
3.3 REDUÇÃO DE CARGA..................................................................................... 16 
3.4 LIMITADOR DE CORRENTE (PEAK LIMIT) ....................................................... 16 
3.5 VARIAÇÃO DA TENSÃO DE ENTRADA ............................................................ 17 
3.6 PARTIDA DO CONVERSOR.............................................................................. 19 
4 CONCLUSÃO .................................................................................................... 22 
5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .............................................................