Simulação Conversor Buck

Simulação de Conversor Buck  André Palhares Magalhães Gustavo Barros Castro; Larissa Naara Borges !letr"nica ## C!$!%&MG 'ivin()olis* Brasil Andre)+magalhaes,hotmail-com;; gustavo-.castro,outlook-com Andre)+magalhaes,hotmail-com gustavo-.castro,outlook-com;; larissana.,gmail-com larissana.,gmail-com;; Esse relatório visa apresentar os passos para o dimensionamento de um converso conversorr Buck. Será feito memorial memorial de cálculo cálculo para dimens dimension ioname amento nto do conve convers rsor or,, assim assim como como simula simulaçã ção o no software PSim para averiguação do funcionamento deste.

0 diodo ' )ro)orciona um caminho )ara a corrente no indutor 8uando a chave é a.erta e é )olari4ada reversamente 8uando a chave é 5echada-

Palavras Cave! Conversor Buck, PSim, Eletr"nica de Pot#ncia.

# # N%/0'1230 0s conv conver erso sore ress CC&C CC&CC C são são dis) dis)os osit itiv ivos os elet eletr" r"ni nico coss utili4ados )ara converter uma 5onte de tensão continua de um n6vel )ara outro- %rata&se de uma classe de conversores de  )ot7ncia 8ue utili4am comutação de sinal e arma4enamento arma4enamento de energia através de elementos semicondutores e arma4enadores 9indutor ou ca)acitor:* res)ectivamenteres)ectivamente- 'evido a utili4ação de comuta comutaçã çãoo de sinal sinal de sinal sinal e arma4 arma4ena ename mento nto de energ energia ia atravé atravéss de eleme elemento ntoss semic semicond onduto utores res e arma4e arma4enad nadore ores* s* tam.ém são conhecidos como reguladores chaveados ou 5ontes chaveadas- rio da energia de entrada e da li.eração na sa6da com uma tensã tensãoo di5ere di5erente nte-- !sse !sse métod métodoo de conve convers rsão ão é mais mais e5iciente em relação ? regulação linear de tensão* alcançando valores su)eriores a @ de e5ici7ncia'entre as to)ologias mais sim)les de serem im)lementadas são são as to)o to)olo logi gias as Buck Buck e Boos Boostt- 0 conv conver erso sorr Buck Buck é res)ons>vel )ela redução da magnitude de tensão* en8uanto 8ue o Boost é res)ons>vel )elo aumento de tensão0 )resente tra.alho a)resenta a modelagem e dimensio dimensionam namento ento dos com)onen com)onentes tes do convers conversos os .uck.uck- 0 desem)enho do conversor )roDetado 5oi avaliado através de simulaçEes no so5tFare PSim-

$igura Iima )ara o condutor e a seção normal* encolheu&se a menor delas* no caso a seção normal do condutor avaliando&se a densidade de carga- Para este valor de seção* .uscou&se a .itola do condutor numa ta.ela de 5ios esmaltados* )ara a seção de 0,0044444 c m2 a .itola ideal é a < AOG-

 A !  A w =

•

%em)eratura m>Iima de Dunção9 %   : Iima )ara o condutor considerando o e5eito skin

S max =

A)(s dimensionamento matem>tico do conversor* avaliou& se os com)onentes eIistentes 8ue atendessem aos re8uisitos de  )roDeto- #nicialmente avaliou&se a chave* escolhendo&se um #GB% modelo %0&AB* )rodu4ido )ela #nternational /ecti5ier* )ois este modelo tra.alha .em em 5re8u7ncias mais  .aiIas* tendo )ouca )oucas )erdas no chaveamento- Avaloiu&se a necessidade do dissi)ador térmico )ara o modelo* o.tendo os dados necess>rio )ara c>lculo na datasheet do )roduto-

 L∙ I  pico ∙ 10

4

 ΔB ∙ K w ∙  

= 0,133377 c m

4

Com o valor de  A !  A w )rocurou&se na ta.ela de nRcleos de 5errite ti)o !- com)arou&se os valores e escolheu&se o ti)o !K- Para o ti)o !K*  A w  vale *@ e  A !  *T/ecalculando&se  A ! A w utili4ando os novos valores tem& se

 A ! A w =0,48 Calcula&se então o nRmero de es)iras no indutor

Concluiu&se 8ue é )reciso usar dissi)ador térmico'eterminando&se a m>Iima resist7ncia entre Dunção e am.iente

 R &a max =

%  & −% a  Pd

= 22,72 (C 

A resist7ncia térmica do dissi)ador deve ser

 Rda= R &a max− R &c − R cd =¿ * VCO Consultou&se o cat>logo do 5a.ricante WS dissi)adores e escolheu&se o modelo WS Iima su)ortada )elo com)onente* 5oi necess>rio um dissi)ador de calor* 8ue 5oi escolhido com .ase no catalogo do 5a.ricante WS 'issi)adores-

/e5er7ncias