Aula 02 - Modelo CC

Prof. Cassiano Rech cassiano@ieee.org

Modelagem e Controle de Conversores Modelo CC

Aula de hoje

•  Princípios de análise em regime permanente

•  Cálculo do ganho estático

•  Análise do rendimento

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Modelo em regime permanente (modelo CC)

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•  Princípios de análise em regime permanente:

!  Balanço Volt-segundo no indutor (inductor volt-second balance)

!  Balanço de carga no capacitor

!  Aproximação de pequenas ondulações (small-ripple aproximation)

Modelo em regime permanente (modelo CC)

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•  Aproximação de pequena ondulação

Conversor buck com filtro passa-baixas de saída

v t( ) =V + vripplev t( )

Tensão de saída

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•  Aproximação de pequena ondulação

Modelo em regime permanente (modelo CC)

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•  Balanço Volt-segundo no indutor

Corrente no indutor

Modelo em regime permanente (modelo CC)

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•  Balanço Volt-segundo no indutor

Tensão média no indutor é nula em regime permanente

Modelo em regime permanente (modelo CC)

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•  Balanço de carga no capacitor

Corrente média no capacitor é nula em regime permanente

Modelo em regime permanente (modelo CC)

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•  Exemplo 1:

Conversor buck ideal em modo de condução contínua

Modelo em regime permanente (modelo CC)

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g

VM DV

= =

Modelo em regime permanente (modelo CC)

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•  Exemplo 2:

Conversor boost ideal em modo de condução contínua

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8

M

D

Modelo em regime permanente (modelo CC)

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11g

VMV D

= =−

Modelo em regime permanente (modelo CC)

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Modelo em regime permanente (modelo CC)

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Análise do rendimento:

2

oVPR

=in g g gP V I V I= =2

2 2' 'g g

in g

V VP V

D R D R= =

2

2'g

o

VP

D R=

Potência de entrada Potência de saída

1η =

Modelo em regime permanente (modelo CC)

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•  Exemplo 3:

Conversor boost CCM com perdas no indutor

Modelo em regime permanente (modelo CC)

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Modelo em regime permanente (modelo CC)

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Modelo em regime permanente (modelo CC)

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Análise do rendimento:

2

oVPR

=

in g g gP V I V I= =

( )2

2 2' ' 1 'g

in gL

VVP VD R D R R D R

= =+

( )

2

22 2' 1 'g

o

L

VP

D R R D R=

+

Potência de entrada

Potência de saída

2

1

1'LR

D R

η =+

Modelo em regime permanente (modelo CC)

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Análise do rendimento:

2

1

1'LR

D R

η =+

Bibliografia

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•  R. W. Erickson, D. Maksimovic, “Fundamentals of Power Electronics”, Second edition.

•  J. G. Kassakian, M. F. Schlecht, G. C. Verghese, “Principles of Power Electronics”.

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