Abreviatura e Siglas

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Projeto de um Conversor
CC/CC Elevador de Tensão
Tensão
(BOOST)

Por
Eliézio Farias do Nascimento
liézio
elieziofarias23@gmail.com
Pedro
edroLucas Rodrigues Sousa
p.lucas262@gmail.com
ABRIL - 2014
www.protocoloj.blogspot.com.br

Introdução
Fontes chaveadas, conversores CC/CC e outros circuitos
de
alimentação
utilizam
tecnologiasdiferentes
para
converter uma tensão de entrada em um valor diferente de
tensão de saída, com o máximo de estabilidade e eficiência.
Na prática, os conversores estáticos podem causar problemas
de ruídos, se não forem bem dimensionados, devido ao
chaveamento ou grandes ondulações na tensão de saída, porém
são bem mais eficientes que os conversores lineares e são
mais utilizados que qualqueroutra configuração quando se
trata de projeto de fonte de alimentação. Além do mais as
ondulações na saída podem ser controladas por filtros
capacitivos. Os reguladores chaveados ou conversores são
estruturas estáticas feitas de interruptores ativos e
idealmente sem perdas que convertem uma tensão contínua em
outra com certa magnitude. O controle do chaveamento pode
ser feito através damodulação por largura de pulso (PWM),
onde se pode controlar o fluxo de carga alterando a largura
de um pulso aplicado no transistor e alterar o tempo de
condução e o tempo de corte em uma frequência fixa. O
conversor Boost pode elevar a tensão de saída sem um
transformador. Devido a um único transistor, ele tem uma
eficiência elevada. A corrente de entrada é contínua, no
entanto, um alto picode corrente tem de fluir através do
transistor de potência. Basicamente, existem três tipos de
conversores CC/CC mais usados nos projetos práticos:
Boost- que fornece uma tensão de saída maior do que a
aplicada na entrada.
Buck- que fornece uma tensão de saída menor do que a
aplicada na entrada.
Buck-Boost- que fornece tensões de saída que podem ser
maiores ou menores do que a tensão deentrada.

Teoria e Prática
Descrição do funcionamento
O conversor Boost mostrado na figura 1 é conhecido
como circuito elevador de tensão.

Figura 01–Circuito do conversor Boost.

O circuito da figura 1 é composto por um indutor na
entrada,
um
transistor
utilizado
para
operação
de
chaveamento (aqui representado pela chave Sb), um diodo e
um capacitor de filtro colocado em paralelocom a carga de
. Os resistores
e
são utilizados para
saída
representar as resistências parasitas, internas ao indutor
e ao capacitor respectivamente. Este circuito é alimentado
com uma fonte CC e é capaz de fornecer na carga
uma
tensão CC maior que a tensão da fonte de entrada. Além
disso, pode-se dizer que há uma relação linear entre a
tensão de saída e a tensão de entrada doconversor, onde o
fator de proporcionalidade é chamado de ganho estático do
conversor.A operação do circuito pode ser dividida em dois
modos de operação, como mostrado na figura 2.

Figura 02–Modos de operação doconversor Boost.

No primeiro modo de operação da figura 2, mostrado em
(a), inicia-se a condução no transistor
e o diodo
se
encontra polarizado reversamente, pois, devido à baixaqueda de tensão no interruptor, a tensão no anodo do diodo

é menor que a tensão no catodo, não havendo circulação de
corrente pelo diodo. A corrente de entrada circula apenas
na primeira malha do circuito que se encontra o indutor,
onde a corrente aumenta linearmente. Desta forma, no
primeiro modode operação o indutor atua como elemento
armazenador de energia e o capacitor, caso estejacarregado, transfere energia para a carga
.No segundo
modo de operação, mostrado em(b), o transistor entra em
corte e o diodo se polariza diretamente, pois o indutor
causa um aumento de tensão sobre si mesmo para impedir a
variação instantânea de corrente. Isso faz com que a tensão
no anodo do diodo seja maior que a tensão no catodo,
conectando a fonte de entrada do circuito ao capacitor e a...
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