Resumo 2

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Oque são circuitos Choppers?
Circuitos Choppers são circuitos cujo que tem como função converter sinais de entrada em corrente continua em sinais também em sinais de corrente continua, porem com variações ou não nos níveis tensão através do chaveamento destes circuitos. 
Porque não usar um simples circuito divisor de tensão?
Apesar de um circuito divisor de tensão conseguir níveis de tensão desejados através da relação entre resistores eles acabam não sendo eficientes, pois ao adicionar a carga ao circuito esse valor de tensão pode variar e não tender os parâmetros do projeto, além também não permitir que se obtenha valores de tensão maiores que o valor de entrada.
Classificação
Os Choppers podem ser classificados conforme o sentido dos fluxos de correte e tensão podendo ser das seguintes classes:
Chopper Classe A - Quando a corente flue para dentro da carga, ou seja, ambas corrente e tensão são positivas
 
Chopper Classe B - Quando a corente flue para fora da carga, ou seja, a tensão é positiva, porem a corrente é negariva.
 
Chopper Classe C - Quando a corente flue para dentro e para fora da carga e a tensão e é positivas porem a corrente é positiva e negativa (Esta classe pode ser obtida através da combinação de dois Choppers um Classe A e um Classe B).
Chopper Classe D - Quando a corente na carga é sempre positiva, e a tensão é positiva e negativa (Esta classe pode ser obtida através da combinação de dois Choppers um Classe A e um Classe B :
Chopper Classe E - Quando a corente na carga é tanto positiva quanto negativa e tensão tambem é tatnto positiva quanto negativa(Essa Classe pode ser obtida na combinação de dois Choper Classe C).
REGULADORES CHAVEADOS
Uma das funções dos circuitos Chopper é a função de regulador chaveado onde através modulação por largura de pulso PWM, conseguimos transformar uma fonte fixa e uma fonte variável.
O PWM, normalmente é feito por chaves eletrônicas através com uma frequência fixa, na maioria das vezes essas chaves são TBJs, MSOFETs, IGBTs de alta Potência, entre outros.
Podemos ver na figura abaixo o PWM é feito da seguinte forma, conforme o set do sinal dente de serra é alterado o a largura do pulso do sinal de saída pode aumentar ou diminuir, esse procedimento faz com que a tensão média na carga aumente ou diminua, pois é proporcional a área do pulso de saída:
PRINCIPIOS DE OPERAÇÃO BUCK E BOOST
· STEP-DOWN OU BUCK
Estes circuitos são utilizados quando o objetivo é obter um valor de tensão na saída do circuito MENOR que o de entrada.
O funcionamento deste circuito ocorre da seguinte forma:
1. Considerações iniciais
a. Todos componentes são ideais;
b. O capacitor tem uma capacitância suficiente para garantir que o valor de tensão não se altere de forma significativa nos intervalos de tempo determinados.
2. Componentes:
a. Uma fonte de tensão CC (E);
b. Uma chave (Que pode ser substituída por um tiristor, ou um conjunto de tiristores em um circuito PWM) (S);
c. Um diodo (D);
d. Um capacitor(C);
e. Um indutor (L);
f. Carga resistiva que se quer alimentar na saída do Chopper Step-Down
3. Etapas do funcionamento;
a. Chave fechada:
Analisando o circuito acima quando a chave for fechada o a corrente sairá da fonte de alimentação, passando pela chave não passará pelo diodo, pois este esta inversamente polarizado, passando somente pelo indutor que estará em serie com o paralelo entre a carga e o capacitor (Conforme dito anteriormente, como o capacitor não sofrerá alta variação no seu valor de tensão, consideraremos o mesmo como uma fonte de tesão que corresponderá como a tensão de saída do Chopper (Vo)). Sendo assim, temos a seguinte equação:
Conforme a equação o gráfico da tensão e corrente no indutor L será o seguinte
b. Chave Aberta:
Neste instante com a chave aberta temos a fonte desligada, porem e o indutor e o capacitor carregados alimentarão a carga pois diodo neste momento estará diretamente polarizado conforme a equação e o gráfico abaixo:
,
c. Valor de tensão na carga
O valor de tensão na carga Vo = Vc será modulado conforme a relação dos intervalos ton e toff, usando os principios de PWM, onde o valor médio na carga será alterado podendo ser menor ou igual ao valor da fonte.
· STEP-UP OU BOOST
Estes circuitos são utilizados quando o objetivo é obter um valor de tensão na saída do circuito MAIOR que o de entrada.
O funcionamento deste circuito ocorre da seguinte forma:
4. Considerações iniciais
a. Todos componentes são ideais;
b. O capacitor tem uma capacitância suficiente para garantir que o valor de tensão não se altere de forma significativa nos intervalos de tempo determinados.
5. Componentes:
a. Uma fonte de tensão CC (E);
b. Uma chave (Que pode ser substituída por um tiristor, ou um conjunto de tiristores em um circuito PWM) (S);
c. Um diodo (D);
d. Um capacitor(C);
e. Um indutor (L);
f. Carga resistiva que se quer alimentar na saída do Chopper Step-Down
6. Etapas do funcionamento;
a. Chave fechada:
Analisando o circuito acima quando a chave for fechada o a corrente sairá da fonte de alimentação, passando pelo indutor e pela chave não passará pelo diodo, pois considerando que Vo > E, logo ele estará inversamente polarizado, e consequentemente não passará também pela carga e pelo capacitor. Sendo assim, temos a seguinte equação:
Conforme a equação o gráfico da tensão e corrente no indutor L será o seguinte
b. Chave Aberta:
Neste instante com a chave aberta a fonte permanece ligada, porem e o indutor inverte de forma quase que instantânea a sua polaridade, fazendo com que o diodo passe a conduzir e o capacitor carregado alimentarão a carga pois diodo neste momento estará diretamente polarizado o circuito descrito acima resulta em um aumento da tensão Vo, pois a tensão de entrada é somada a energia armazenada no indutor no momento que a chave estava fechada conforme a equação e o gráfico abaixo:
c. Valor de tensão na carga
O valor de tensão na carga Vo = Vc será modulado conforme a relação dos intervalos DT e (D-1)T, usando os principios de PWM, onde o valor médio na carga será alterado podendo ser Maior ou igual ao valor da fonte.
CIRCUITOS CHOPPERS COM TIRISTORES
Os circuitos Choppers com tiristors são basicamente construidos com um tiristor de desligamento rápido como chave e um circuito adcional pare desligalo.
Conforme as necessidades de projeto, podemos utillizar divessos tiristores, confrme parâmetros fundamentais como: Tempo de desparo, Ferquencia de operação e confiabilidade
CHOPPER COM SCR
CHOPPER COM TBJ
CHOPPER COM MOSFET
Referências:
Eletrônica De Potência - Dispositivos, Circuitos E Aplicações. Autor: Rashid,Muhammad H. | Marca: Pearson Universidades.
https://www.youtube.com/watch?v=svH4iJNduLY&t=31s
https://www.youtube.com/watch?v=9vkEn7fY2x8
https://www.youtube.com/watch?v=gGUoB-HvKTY&list=PLuMa9F8K-p6d-rCGgsliJ_r7jnWAXBC3x