Exercicios revisao 3

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Exercícios de revisão – 3ª prova: 
 
1) Supondo que a Figura 1 representa um conversor BUCK com frequência de chaveamento 
igual a 10kHz, razão cíclica de 50%, E=100V, tc=50us, R=1Ω, L=4mH e Ec=40V. Calcular: 
 
 
Figura 1 - Conversor Buck 
 
a) Tensão média de saída Vo 
b) Tensão de pico no diodo de roda livre 
c) Corrente de saída Io 
d) Correntes máximas e mínimas instantâneas na carga 
e) Potência média transferida à carga 
f) Potência média consumida no resistor 
g) Potência média consumida na fonte Ec 
h) Corrente média no diodo de roda livre 
i) Formas de onda IS, ID, IL, Vo 
 
Solução: 
 
a) 
 
 
 
 
 
 
b) 
 
 
c) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
V,EDV
,D
s
f
T
o 5010050
50
100
1
=⋅=⋅=
=
== µ
A
R
EcV
I
IREcV
o
o
oo
10
1
4050 =−=−=
⋅+=
( ) VEV picoDRL 100==
 
 
d) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
e) 
 
 
 
 
f) 
 
 
g) 
 
 
h) 
 
 
i) 
 
 
 
 
 
 
 
( ) ( ) ( )
A,I
A,I
m,m,II
eeIe
R
Ec
eI
m,m,II
eeIe
R
EcE
eIIti
stcTta
stc
m
m
R
L
M
m
Mm
m
u
m
u
M
tata
Mm
mM
m
u
m
u
m
tctc
mME
3110
699
8949658987
1
1
40
1
3374558987
1
1
40100
1
5050100
50
4
1
4
4
50
4
50
4
50
4
50
=
=
−⋅=








−⋅−⋅=








−⋅−⋅=
+⋅=








−−+⋅=








−⋅−+⋅==
=−=−=
=
===
−−−−
−−−−
ττ
ττ
µµµ
µ
τ
( ) WIEcVP oor 1001010 =⋅=⋅−=
WIEcP oEc 4001040 =⋅=⋅=
WEIP
A,IDII
EE
oSE
5001005
51050
=⋅=⋅=
=⋅=⋅==
( ) A,IDI oD 510501 =⋅=⋅−=
2) O conversor Boost apresentado na Figura 2, opera em condução contínua com f=100kHz. A 
ondulação da tensão de saída é de 1% da tensão média aplicada à carga. Imaginando que o 
conversor esteja operando com D=0,75, determinar: 
 
a) O valor da tensão média Eo 
b) A ondulação de corrente no indutor ΔIL 
c) A corrente média no diodo 
d) A potência consumida na carga 
e) A corrente média da fonte E 
f) A corrente máxima e mínima 
g) O valor do capacitor 
 
E=100V, L=1mH, Ro=200Ω 
 
 
Figura 2 - Conversor Boost 
 
Solução: 
 
 
a) 
 
 
b) 
 
 
c) 
 
 
d) 
 
 
e) 
 
 
f) 
 
 
 
 
 
 
 
g) 
V
,D
E
Eo
DE
Eo
400
7501
100
11
1 =
−
=
−
=⇒
−
=
A,,
km
D
Lf
E
I 750750
1001
100 =⋅
⋅
==∆
A
R
Eo
IoIDmed 2200
400 ====
W
R
Eo
Po 800
200
40022 ===
( ) ( ) A,D
I
I oLmed 87501
2
1
=
−
=
−
=
( ) A,km
,
fL
ED
D
I
I oM 375810012
100750
8
21
=
⋅⋅
⋅+=
⋅⋅
⋅+
−
=
( ) A,,fL
ED
D
I
I om 6373750821
=−=
⋅⋅
⋅−
−
=
uF,
k
,
vf
IoD
vf
IoD
C
co
753
4100
2750 =
⋅
⋅=
∆⋅
⋅=
∆⋅
⋅=