Fonte buck

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TRABALHO DE ELETRONICA DE POTENCIA (FONTE BUCK)












Trabalho de Eletrônica de Potencia,
Centro de
Desenvolvimento Técnico - Cedtec.









SERRA
2012




















FONTE BUCK


Fontes:

Basicamente, uma fonte de alimentação possui as seguintes etapas ou blocos:
1- Proteção (fusíveis)
2 - Transformador de força
3- Retificação4 - Filtragem
5 - Regulação (controle)

A proteção e feita com fusíveis que interrompem o circuito durante a ocorrência de uma sobrecarga na fonte.
O transformador deve abaixar a tensão ou elevá-la, de acordo com o valor necessário do aparelho a ser alimentado, algumas fontes não possui transformador como e o caso da font Buck.
O retificador converte CA em CC pulsante.
O sistema defiltragem fornece uma CC constante a partir da CC pulsante.
O circuito de regulação tem a função de manter a tensão de saída num determinado valor. Ele deve compensar automaticamente qualquer alteração na tensão, a fim de manter a tensão de saída no valor necessário (regulado).


Fonte Buck

As fontes denominadas conversoras Buck são as mais utilizadas atualmente, devido as suas boascaracterísticas (um conversor buck bem projetado pode ter mais de 95% de eficiência).
Seu funcionamento baseia se no armazenamento da corrente pelo indutor e tem a tensão de saída dependente da amplitude e largura dos pulsos. No Buck a parte alternada da corrente circula pelo capacitor e a parte continua pelo resistor. Isto faz diminuir a ondulação de tensão. O capacitor em paralelo faz diminuir o Ripple. Émuito importante que o valor do capacitor esteja muito bem dimensionado, pois uma pequena variação de valor pode provocar transiente de tensão e conseqüentemente acionar os circuitos de proteção, gerando problemas na fonte.
De fato, não só o capacitor mais os demais componentes de uma fonte devem estar bem dimensionados e operar com a menor faixa de tolerância, a fim de evitar problemas .CIRCUITO DE CONTROLE DE UMA FONTE BUCK


para manter a tensão de saída estável, basta que se varie à largura de pulso para compensar variações da tensão de entrada. O circuito que gera os pulsos de controle da chave é conhecido como circuito de controle da fonte chaveada.
O circuito de controle é basicamente um oscilador tipo PWM (Pulse Widht Modulator),no qual a largura dos pulsos de saída écontrolada por um sinal de controle. Este sinal é gerado por um amplificador de erro a partir da diferença entre uma tensão de referência constante e uma amostra da tensão de saída. Há portanto um processo de realimentação negativa que faz com que variações na tensão de saída sejam compensados através da
variação da largura de pulso do sinal de controle do transistor.
Na figura temos o diagramade blocos de um circuito de controle PWM. A parcela da tensão de saída Vs é comparada com a tensão de referência VREF para obter o sinal de erro Verro que por sua vez controla a largura de pulsos T do oscilador PWM. No caso da tensão de saída desejada ser igual à tensão VREF, é igual a 1.
Atualmente são disponíveis comercialmente diversos circuitos integrados de controle PWM, facilitandoenormemente a construção de fontes chaveadas.

Diagrama de bloco de uma fonte Buck




Conversor CC-CC abaixador step dow (Buck)
Segundo BARBI (2002), os conversores CC-CC controlam o fluxo de energia entre dois sistemas de corrente contínua. Estes conversores são empregados, principalmente, em fontes de alimentação e para o controle de velocidade de motores de corrente contínua.
Tal circuito,conversor BUCK, pode ser representado pela figura 1. A fonte de tensão contínua é representada por Ve, S representa a chave MOSFET, o indutor é representado por L, D um diodo de roda-livre que será considerado Ideal (sem queda de tensão quando estiver positivamente polarizado) enquanto a análise gráfica do conversor, um capacitor C e a carga representado por um resistor R com tensão Vs....
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