Projetos de Fontes Chaveadas (Parte 1)

Projetos de Fontes Chaveadas 1ª Parte: Introdução e Elementos Magnéticos Prof. M. Eng. Victor Leonardo Yoshimura CEFET/MT – DAE-E – CCSTAC

Introdução Equipamentos que se destinam a fornecer  uma tensão constante (cc ou ca), utilizando, em seus estágios de potência, transistores nas regiões de corte e saturação (chaves).  As topologias usadas foram estudadas anteriormente, mas existem outras interessantes, sobretudo aquelas que  propiciam comutações suaves. 

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Elementos de Projeto     

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Retificador de entrada; Topologia do conversor (buck, boost, etc.); Escolha dos semicondutores de potência; Cálculo térmico; Projeto de elementos magnéticos (indutores e transformadores); Circuito de comando; 3

Elementos de Projeto   

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Circuito de controle; Fonte auxiliar; Circuitos de proteção (descargas atmosféricas, surtos de rede, “snubbers”, “clampers”, etc.); CI gerador de PWM; Confecção de placa de circuito impresso; Filtro para supressão de interferência radioelétrica. 4

Projeto de Elementos Magnéticos São fabricados diversos modelos de núcleos  para indutores e transformadores;  Formatos mais comuns: “E”, “C”, toroidal e  pote;  Para correntes de alta freqüência, é utilizado o ferrite como material para o núcleo, devido às  baixas perdas com relação ao ferro-silício; 

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Projeto de Elementos Magnéticos 

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Para elementos magnéticos de potência, é mais utilizado o núcleo tipo “E”; Para transformadores de pulso de circuitos de comando, é mais comum o uso de núcleos toroidais; Para a escolha do núcleo “E”, é muito utilizado o método do produto de áreas. 6

 Núcleo “E”

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Método do Produto de Áreas 

A área da secção transversal da perna central do núcleo (Ae) é calculada com a Lei de Faraday: v(t ) = −  N . Ae



dt 

Para indutores, devemos lembrar da relação: Φ



dB (t )

máx

=

 L. I lp =  N . B p . Ae ⇒  Ae =

 L. I lp  N . B p

Onde B p