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ATIVIDADE 3 - ELETRÔNICA DE POTÊNCIA - 53/2023
Período:28/08/2023 08:00 a 15/09/2023 23:59 (Horário de Brasília)
Status:ABERTO
Nota máxima:0,50
Gabarito:Gabarito não está liberado!
Nota obtida:
1ª QUESTÃO
ATIVIDADE DE ESTUDO 3 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
Instruções:
-
-
Esta é uma atividade de entrega INDIVIDUAL.
Trabalhos com cópias indevidas integrais ou parciais de outros alunos ou da Internet terão desconto na
nota final.
A sua resolução deve ser feita utilizando um documento de texto, pois ao final da sua atividade, você irá
entregar apenas UM ARQUIVO com suas respostas. O arquivo a ser entregue deve ser dos formatos DOC
-
/
-
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DOCX ou PDF.
Se você usa OPEN OFFICE ou MAC, transforme o arquivo em PDF para evitar incompatibilidades.
Se você fez a atividade (ou parte dela) a mão, você deve digitalizar ou tirar fotos da sua atividade e colocar
estas imagens dentro do seu arquivo de resposta que será entregue.
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O arquivo de resposta preenchido pode ter quantas páginas você precisar para respondê-lo.
Coloque um nome simples no seu arquivo para não se confundir no momento de envio.
Antes de clicar em FINALIZAR, certifique-se de que você está enviando o arquivo correto! É
a atividade da disciplina certa? Uma vez finalizado você não poderá mais modificar o arquivo. Sugerimos
que você clique no link gerado da sua atividade e faça o download para conferir se está de acordo com o
arquivo entregue.
Boa atividade a todos!
Prof. Igor Henrique N. Oliveira
Contextualização
A partir da unidade 3 você foi apresentado aos conversores estáticos CC-CC, iniciando pelas topologias não
isoladas Buck, Boost e Buck-boost. Na unidade seguinte, estudamos os modos de operação desses circuitos,
onde podemos destacar que o projeto de conversores operando no modo de condução descontínua, o qual
apresenta algumas vantagens na implementação, porém os cálculos de projeto se tornam mais detalhados.
Na unidade Unidades 5 conhecemos as topologias de conversores CC-CC isoladas, as quais apresentam suas
vantagens perante o uso de indutores acoplados entre a fonte e a carga. Estes circuitos são muito utilizados
na indústria de eletroeletrônicos por permitirem circuitos mais protegidos e com maiores ganhos estáticos.
Para todos os assuntos vistos nas unidades 3, 4 e 5, a unidade 6 nos apresenta um tema muito importante
para a operação de todas as topologias anteriores: O controle. Sem o uso de técnicas de controle,
dificilmente os aparelhos eletrônicos chaveados funcionariam da maneira correta, isso pois existem
variações das características tanto da fonte de alimentação quanto da carga, o que faz com que a operação
do circuito deva se adaptar para fornecer valores adequados de tensão, corrente e potência à carga.
Neste contexto leia atentamente as questões a seguir, retome suas anotações das aulas anteriores e não
deixe de aprofundar nos estudos para responder as questões a seguir.
Assunto 1 – Projeto de Fonte Chaveada
Uma indústria lhe contratou para elaborar um projeto de uma fonte chaveada para operar dentro de
algumas condições específicas. O gerente da empresa também mencionou que uma exigência era que este
circuito seja apresente uma isolação entre a fonte e a carga devido às condições da instalação elétrica. Após
a reunião de apresentação, alguns parâmetros foram definidos:
-
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Tensão de alimentação (saída CC de um retificador): 180 V;
Tensão desejada na saída do conversor CC: 48 V;
Potência do conversor 500 W;
Ondulação máxima da tensão na saída do conversor: 2%;
Ondulação de corrente permitida: 3%;
Frequência de chaveamento: 50 kHz;
Relação de espiras N1/N2 = 1,5.
Questão 1) Considerando que o projeto exige isolação galvânica entre a fonte e carga, dentro dos nossos
estudos podemos citar duas topologias: Forward e Flyback.
Analisando estas duas configurações de conversores qual delas apresentará o menor valor de indutância?
Apresente os cálculos que justifique sua resposta.
Questão 2) Analisando a questão anterior cite a característica do circuito (em relação à disposição dos
componentes no circuito) que favorece a filtragem da corrente na saída.
Questão 3) Buscando um design compacto, com menos chaves (ativas e passivas) escolhe-se o conversor
Flyback. Neste caso qual seria o valor máximo da corrente de entrada do circuito?
Assunto 2 – Sistemas de controle para conversores cc-cc
Os sistemas de controle são essenciais quando se deseja garantia o funcionamento do circuito dentro de
parâmetros estipulados. Estas condições fazem com que um duty-cycle fixo altere todo o funcionamento do
circuito. É exatamente onde o controle atua, garantindo que o funcionamento ótimo aconteça. Sobre o
controle de conversores CC-CC, assunto tratado na Unidade 06 – PRINCÍPIOS DE CONTROLE DE
CONVERSORES ESTÁTICOS CC (WOLLZ, Danilo H. Eletrônica de Potência, 2021), responda:
Questão 4) O que justifica utilizar um sistema de controle em um circuito conversor cc-cc? Cite duas
situações em que a operação do conversor deve se adequar ao cenário onde ele está imerso.
Questão 5) Qual a diferença de projetar um sistema de controle em malha fechada para um conversor
Boost em MCD e em MCC utilizando um controlador do tipo PI?
ALTERNATIVAS
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ATIVIDADE 3 - ELETRÔNICA DE POTÊNCIA - 53-2023.pdf

  • 1. ATIVIDADE 3 - ELETRÔNICA DE POTÊNCIA - 53/2023 Período:28/08/2023 08:00 a 15/09/2023 23:59 (Horário de Brasília) Status:ABERTO Nota máxima:0,50 Gabarito:Gabarito não está liberado! Nota obtida: 1ª QUESTÃO
  • 2. ATIVIDADE DE ESTUDO 3 – ELETRÔNICA DE POTÊNCIA Instruções: - - Esta é uma atividade de entrega INDIVIDUAL. Trabalhos com cópias indevidas integrais ou parciais de outros alunos ou da Internet terão desconto na nota final. A sua resolução deve ser feita utilizando um documento de texto, pois ao final da sua atividade, você irá entregar apenas UM ARQUIVO com suas respostas. O arquivo a ser entregue deve ser dos formatos DOC - / - - DOCX ou PDF. Se você usa OPEN OFFICE ou MAC, transforme o arquivo em PDF para evitar incompatibilidades. Se você fez a atividade (ou parte dela) a mão, você deve digitalizar ou tirar fotos da sua atividade e colocar estas imagens dentro do seu arquivo de resposta que será entregue. - - - O arquivo de resposta preenchido pode ter quantas páginas você precisar para respondê-lo. Coloque um nome simples no seu arquivo para não se confundir no momento de envio. Antes de clicar em FINALIZAR, certifique-se de que você está enviando o arquivo correto! É a atividade da disciplina certa? Uma vez finalizado você não poderá mais modificar o arquivo. Sugerimos que você clique no link gerado da sua atividade e faça o download para conferir se está de acordo com o arquivo entregue. Boa atividade a todos! Prof. Igor Henrique N. Oliveira Contextualização A partir da unidade 3 você foi apresentado aos conversores estáticos CC-CC, iniciando pelas topologias não isoladas Buck, Boost e Buck-boost. Na unidade seguinte, estudamos os modos de operação desses circuitos, onde podemos destacar que o projeto de conversores operando no modo de condução descontínua, o qual apresenta algumas vantagens na implementação, porém os cálculos de projeto se tornam mais detalhados. Na unidade Unidades 5 conhecemos as topologias de conversores CC-CC isoladas, as quais apresentam suas vantagens perante o uso de indutores acoplados entre a fonte e a carga. Estes circuitos são muito utilizados na indústria de eletroeletrônicos por permitirem circuitos mais protegidos e com maiores ganhos estáticos. Para todos os assuntos vistos nas unidades 3, 4 e 5, a unidade 6 nos apresenta um tema muito importante para a operação de todas as topologias anteriores: O controle. Sem o uso de técnicas de controle, dificilmente os aparelhos eletrônicos chaveados funcionariam da maneira correta, isso pois existem variações das características tanto da fonte de alimentação quanto da carga, o que faz com que a operação do circuito deva se adaptar para fornecer valores adequados de tensão, corrente e potência à carga. Neste contexto leia atentamente as questões a seguir, retome suas anotações das aulas anteriores e não deixe de aprofundar nos estudos para responder as questões a seguir. Assunto 1 – Projeto de Fonte Chaveada Uma indústria lhe contratou para elaborar um projeto de uma fonte chaveada para operar dentro de algumas condições específicas. O gerente da empresa também mencionou que uma exigência era que este circuito seja apresente uma isolação entre a fonte e a carga devido às condições da instalação elétrica. Após a reunião de apresentação, alguns parâmetros foram definidos: - - - - - - - Tensão de alimentação (saída CC de um retificador): 180 V; Tensão desejada na saída do conversor CC: 48 V; Potência do conversor 500 W; Ondulação máxima da tensão na saída do conversor: 2%; Ondulação de corrente permitida: 3%; Frequência de chaveamento: 50 kHz; Relação de espiras N1/N2 = 1,5.
  • 3. Questão 1) Considerando que o projeto exige isolação galvânica entre a fonte e carga, dentro dos nossos estudos podemos citar duas topologias: Forward e Flyback. Analisando estas duas configurações de conversores qual delas apresentará o menor valor de indutância? Apresente os cálculos que justifique sua resposta. Questão 2) Analisando a questão anterior cite a característica do circuito (em relação à disposição dos componentes no circuito) que favorece a filtragem da corrente na saída. Questão 3) Buscando um design compacto, com menos chaves (ativas e passivas) escolhe-se o conversor Flyback. Neste caso qual seria o valor máximo da corrente de entrada do circuito? Assunto 2 – Sistemas de controle para conversores cc-cc Os sistemas de controle são essenciais quando se deseja garantia o funcionamento do circuito dentro de parâmetros estipulados. Estas condições fazem com que um duty-cycle fixo altere todo o funcionamento do circuito. É exatamente onde o controle atua, garantindo que o funcionamento ótimo aconteça. Sobre o controle de conversores CC-CC, assunto tratado na Unidade 06 – PRINCÍPIOS DE CONTROLE DE CONVERSORES ESTÁTICOS CC (WOLLZ, Danilo H. Eletrônica de Potência, 2021), responda: Questão 4) O que justifica utilizar um sistema de controle em um circuito conversor cc-cc? Cite duas situações em que a operação do conversor deve se adequar ao cenário onde ele está imerso. Questão 5) Qual a diferença de projetar um sistema de controle em malha fechada para um conversor Boost em MCD e em MCC utilizando um controlador do tipo PI? ALTERNATIVAS Nenhum arquivo enviado.