1. O circuito analisa o funcionamento de um conversor DC/DC do tipo Wagner. 2. O processo de mudança de polaridade do capacitor ocorre por ressonância, carregando e descarregando o capacitor. 3. Foram observadas as formas de onda em pontos-chave do circuito com carga resistiva e indutiva.

1. Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais
IPUC – Instituto Politécnico da Universidade Católica
Relatório Prática I – Chopper Tipo Wagner
Ciro Marcus
Horácio Urquiza
Luiz Paulo Policarpo
Belo Horizonte

2. Abril 2011
Ciro Marcus
Horácio Urquiza
Luiz Paulo Policarpo
Relatório Prática I – Chopper Tipo Wagner
Trabalho apresentado à disciplina
Eletrônica de Potência IV da graduação
em Engenharia Eletrônica e de
Telecomunicação na Pontifícia
Universidade Católica de Minas Gerais.
Orientador: Sady Antonio dos Santos Filho
Belo Horizonte
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3. Abril 2011
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Diagrama esquemático da Montagem do circuito.................................................................6
Figura 2: Tela do osciloscópio mostrando a freqüência do pulso do módulo de comando CH1.........7
Figura 3: Tensão sobre o Capacitor(laranja) e Tensão sobre o Ta (azul)..............................................8
Figura 4: Tensão sobre o Tiristor Principal (azul) e Tensão sobre a Carga(laranja).............................9
Figura 5: Pulsos de acionamento dos tiristores com Ton/T=0,5, tensão na carga VRL.....................10
Figura 6: Diagrama de Ligação do Motor ao circuito........................................................................11
Figura 7: Formas de Onda de Corrente no Diodo Roda Livre e Tensão na Carga.............................11
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4. SUMÁRIO
1 Chopper Tipo Wagner........................................................................................................................5
2 Princípio de Funcionamento..............................................................................................................5
3 Montagem do Circuito.......................................................................................................................6
4 Procedimento.....................................................................................................................................7
4.1 Início...........................................................................................................................................7
4.2 Lâmpada.....................................................................................................................................7
4.3 80% Freqüência de Pulsos..........................................................................................................7
4.4 Pulso de Ta e Desligamento de Tp.............................................................................................7
4.5 Ton/T = 0,5...............................................................................................................................10
4.6 Módulo M07 – Motor Série......................................................................................................11
4.7 Desligamento Vcc ....................................................................................................................11
4.8 Conclusões................................................................................................................................12
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5. 1 Chopper Tipo Wagner
- Analisar o funcionamento de um conversor DC/DC tipo Wagner.
- Acionar uma carga resistiva e indutiva e observar as formas de onda em pontos específicos
do circuito.
2 Princípio de Funcionamento
Este circuito utiliza o processo de mudança de polaridade do capacitor por ressonância. Inicialmente
Ta é disparado para carregar C com (+) e (-), com o potencial de Vcc. Após a carga completa, a
corrente em Ta cai a zero e este se desliga por comutação natural. Em seguida TP é disparado,
conduzindo duas correntes: a de carga, IL , e a de ressonância, de L e C (diodo Da fecha o circuito
com TP , L e C). Esta ressonância provoca a mudança de polaridade de C. Ao mudar de polaridade,
e quando a corrente de ressonância chega a zero, Da entra em corte, mantendo o capacitor com a
polaridade invertida, (-) e (+). O próximo disparo de Ta irá aplicar uma corrente e tensão reversas
sobre TP , desligando-o e deixando o capacitor carregado com a polaridade inicial, completando um
ciclo de operação do chopper.
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6. 3 Montagem do Circuito
Figura 1: Diagrama esquemático da Montagem do circuito.
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7. 4 Procedimento
4.1 Início
Ligar primeiro o módulo de potência (fonte de 30V, M19), e depois o módulo de comando (fonte do
M08).
4.2 Lâmpada
Comprove o funcionamento do circuito pelo acendimento da lâmpada, com pouco brilho.
4.3 80% Freqüência de Pulsos
Ajuste a freqüência dos pulsos do módulo de comando para aproximadamente 80% do seu valor
máximo.
Figura 2: Tela do osciloscópio mostrando a freqüência do pulso do módulo de comando CH1.
Fmax= 127,5Hz
80% Fmax=102Hz
Então, pode-se concluir que 80% do valor máximo de freqüência dos pulsos de comando é
aproximadamente 81Hz.
4.4 Pulso de Ta e Desligamento de Tp
Observar e anotar as formas de onda nos seguintes pontos do módulo 11:
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8. a. Com o terra do osciloscópio no catodo de Ta:
VC: tensão sobre o capacitor (comprovar a inversão de polaridade).
VTa : tensão sobre o tiristor auxiliar.
Figura 3: Tensão sobre o Capacitor(laranja) e Tensão sobre o Ta (azul).
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9. b. Com o terra do osciloscópio no catodo de TP :
VTp : tensão sobre o tiristor principal.
VRL : tensão sobre a carga.
Figura 4: Tensão sobre o Tiristor Principal (azul) e Tensão sobre a Carga(laranja)
Nota-se que quando há tensão sobre Tp, há também tensão sobre a Carga
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10. 4.5 Ton/T = 0,5
Faça TON / T = 0.5 e comprove que VRL = Vcc/2.
Figura 5: Pulsos de acionamento dos tiristores com Ton/T=0,5, tensão na carga VRL
Nota-se que o valor da tensão na fonte é 34,4V e a tensão sobre a carga (VRL) é 19,7V (medido em
outra tela). O valor de VRL é maior que Vcc/2 pois como pode-se notar na forma de onda, a tensão
sobre a carga recebe a tensão de descarga do capacitor que faz com que seu valor médio seja maior
que Vcc/2.
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11. 4.6 Módulo M07 – Motor Série
Substituir a carga resistiva por uma carga indutiva, ligando no lugar da lâmpada, o motor série
(M07). Conectar o diodo de roda livre DR à carga, através de um resistor de 1 W (M06)conforme
mostra a figura seguinte:
Figura 6: Diagrama de Ligação do Motor ao circuito
4.7 Desligamento Vcc
Com o terra do osciloscópio em KTP , observe as formas de onda de VRL e IDR . Observe que a
escala de IDR , para leitura no osciloscópio, deverá ser de milivolts por cm, porque o resistor sensor
de corrente é de baixo valor, e a corrente é da ordem de mA. Deve ser observado também que a
ligação do terra comum do osciloscópio provoca a inversão de um dos sinais na tela, ou seja, uma
das formas de onda aparecerá com a polaridade invertida.
Figura 7: Formas de Onda de Corrente no Diodo Roda Livre e Tensão na Carga
VRL= 16,1V IDRméd= 52,9 mA
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12. 4.8 Conclusões
Conclusões em relação a:
- Processo de inversão da polaridade da tensão sobre o capacitor.
Este processo é fundamental pois é ele que faz com que os tiristores Ta e Tp sejam cortados, pois
com a inversão de polaridade, cada momento um dos tiristores pode ser cortado.
- Conseqüências de se ligar TP antes de Ta na partida do Chopper.
O circuito não funcionará, pois o capacitor precisa estar inicialmente carregado para o perfeito
funcionamento do circuito, e esse carregamento do Capacitor, ocorre através do disparo de Ta.
- Finalidade do diodo de roda livre quando a carga for indutiva.
Descarregar a energia armazenada na carga indutiva pelo próprio motor. Desta maneira evita-se que
esta energia seja descarregada sobre o tiristor, protegendo-o.
- Fatores que limitam a máxima freqüência de operação do Chopper.
Freqüência máxima de chaveamento dos tiristores e principalmente o tempo de descarga da rede LC
que é responsável pela comutação forçada.
- Explicar porque a especificação de corrente para Ta e D1 será sempre inferior do que a
especificação de corrente de TP.
Pois esses componentes irão conduzir somente durante um curto intervalo de tempo e só irá circular
a corrente armazenada na rede LC, enquanto em Tp, irá circular a corrente exigida pela carga.
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13. 4.9 Referência Bibliográfica
Dados usados, praticas PUC-minas, laboratório de eletrônica de potencia 4, primeira prática.
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