IFSC - INSTITUTO FEDERAL DE SANTA CATARINA Departamento Acadêmico de Eletrônica Pós-Graduação em Desenvolvimento de Produtos Eletrônicos Conversores Estáticos e Fontes Chaveadas Avaliação 5 Fonte Chaveada Flyback Alunos: Renato de Matos Roselane Cristina Martins Florianópolis, 22 de julho de 2009
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Avaliação 5 Fonte Chaveada Flybackprofessorpetry.com.br/Bases_Dados/Relatorios_Alunos/...CONVERSORES ESTÁTICOS E FONTES CHAVEADAS 7 2 DESENVOVIMENTO 2.1 Especificação de Projeto
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IFSC - INSTITUTO FEDERAL DE SANTA CATARINA Departamento Acadêmico de Eletrônica Pós-Graduação em Desenvolvimento de Produtos Eletrô nicos Conversores Estáticos e Fontes Chaveadas
2.1 ESPECIFICAÇÃO DE PROJETO......................................................................................................................... 7
2.2 DIAGRAMA DE BLOCOS.................................................................................................................................. 8
2.3 PROJETO DO CIRCUITO RETIFICADOR............................................................................................................. 8
2.3.1 Tensões de entrada do Retificador........................................................................................................ 9
2.4.6 Profundidade de Penetração .............................................................................................................. 14
2.4.7 Área dos Condutores do Primário ...................................................................................................... 15
2.4.8 Dados do Fio Escolhido para o Primário - 28 AWG.......................................................................... 15
2.4.9 Dados do Fio Escolhido para o Secundário Principal - 23 AWG ...................................................... 16
2.4.10 Dados do Fio Escolhido para o Secundário Auxiliar - 24 AWG ...................................................... 17
CONVERSORES ESTÁTICOS E FONTES CHAVEADAS
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2.4.11 Cálculo das Perdas no Transformador............................................................................................. 17
2.4.12 Indutâncias para Simulação ............................................................................................................. 19
2.5 PROJETO DO ESTÁGIO DE POTENCIA............................................................................................................. 20
2.5.1 Determinação do Capacitor da Saída Principal................................................................................. 20
2.5.2 Determinação da Chave...................................................................................................................... 20
2.5.3 Determinação do Diodo da Saída Principal....................................................................................... 21
2.5.4 Cálculo dos Tempos Envolvidos ......................................................................................................... 21
2.6 PROJETO DO CIRCUITO DE CONTROLE.......................................................................................................... 22
2.6.1 Parâmetros do conversor.................................................................................................................... 22
2.6.2 Função de transferência - G(s)........................................................................................................... 22
2.6.3 Diagrama de Bode - G(s).................................................................................................................... 23
2.6.4 Freqüências de cruzamento ................................................................................................................ 23
2.6.5 Resistores e capacitores do compensador .......................................................................................... 24
2.6.6 Função de transferência do compensador.......................................................................................... 24
2.6.7 Diagrama de Bode - H(s).................................................................................................................... 24
2.6.8 Diagrama de Bode - G(s)H(s)............................................................................................................. 25
2.6.9 Margem de Fase ................................................................................................................................. 26
2.7 PROJETO DO CIRCUITO DE COMANDO E CIRCUITOS AUXILIARES................................................................... 27
2.7.1 Determinação do Capacitor da Saída Auxiliar................................................................................... 27
2.7.2 Determinação do Diodo da Saída Auxiliar......................................................................................... 27
2.8 LISTA DE COMPONENTES............................................................................................................................. 28
2.10 RESULTADO DE SIMULAÇÃO...................................................................................................................... 30
2.10.1 Etapa do retificador.......................................................................................................................... 30
2.10.2 Etapa do conversor ........................................................................................................................... 35
2.10.3 Etapa do controlador........................................................................................................................ 39
Comparação entre Valores Simulados e Calculados da Etapa do Conversor
CONVERSORES ESTÁTICOS E FONTES CHAVEADAS
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2.10.3 Etapa do controlador
Simulação com variação da tensão de entrada.
Circuito Simulado – Etapa do Compensador – Variação da Tensão de Entrada
CONVERSORES ESTÁTICOS E FONTES CHAVEADAS
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Formas de Onda – Tensão de Saída com Variação na Tensão de Entrada.
Simulação com variação da carga.
CONVERSORES ESTÁTICOS E FONTES CHAVEADAS
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Circuito Simulado – Etapa do Compensador – Variação da Carga
CONVERSORES ESTÁTICOS E FONTES CHAVEADAS
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Formas de Onda – Tensão de Saída com Variação de Carga
CONVERSORES ESTÁTICOS E FONTES CHAVEADAS
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3 CONCLUSÃO
Nas etapas de retificação e conversão, os valores simulados são muito próximos dos
valores calculados. Já na etapa de controle, através da simulação pôde-se perceber que a
regulação da tensão de saída não ocorreu como o esperado, de forma que esta ficou bem
acima do valor projetado. Uma possível solução para tal problema, seria o emprego de um
controlador de 2 pólos, pois com sua maior capacidade de controle, este deveria ser capaz de
corrigir os problemas do controlador de 1 pólo empregado.
CONVERSORES ESTÁTICOS E FONTES CHAVEADAS
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BARBI, I, Eletrônica de Potência: Projeto de Fontes Chaveadas, Ivo Barbi – 2.ed – Florianópolis – 2007. PETRY, Clóvis Antônio – Projeto de um Conversor Flyback e de um Conversor Forward Isolados com Retificador e Filtro Capacitivo - Publicação Interna – INEP/UFSC – Florianópolis, 2000. POMILIO, José Antenor – Fontes Chaveadas, Publicação FEE 13/95 – UNICAMP – Campinas, 2004. http://www.ifsc.edu.br/~petry/Ensino/Conversores_Estaticos/Conversores_Est%C3%A1ticos.html