Técnicas de modulação em fontes chaveadas

Fontes Chaveadas - Cap. 3

Técnicas de Modulação em Fontes Chaveadas

J. A. Pomilio

3. TÉCNICAS DE MODULAÇÃO EM FONTES CHAVEADAS
O objetivo deste capítulo é descrever os principais métodos de comando dos conversores CC-CC, bem como identificar suas vantagens e limitações. Via de regra, as fontes chaveadas operam a partir de uma fonte de tensão CC de valor fixo, enquanto na saída tem-se também uma tensão CC, mas de valor distinto (fixo ou não). As chaves semicondutoras estão ou no estado bloqueado ou em plena condução. A tensão média de saída depende da relação entre o intervalo em que a chave permanece fechada e o período de chaveamento. Define-se ciclo de trabalho (largura de pulso ou razão cíclica) como a relação entre o intervalo de condução da chave e o período de chaveamento. Tomemos como exemplo a figura 3.1 na qual se mostra uma estrutura chamada abaixadora de tensão (ou “buck”). Para este circuito, o papel do indutor e do capacitor é o de extrair o valor médio da tensão no diodo (vo) e disponibilizar esta tensão com baixa ondulação na saída (Vo).
T E D vo L C R Vo

vo E Vo τ t
T

t

Figura 3.1 Conversor abaixador de tensão e forma de onda da tensão aplicada ao filtro de saída. 3.1 Modulação por Largura de Pulso - MLP (PWM – Pulse Width Modulation)

Em MLP opera-se com freqüência constante, variando-se o tempo em que a chave permanece ligada. O sinal de comando é obtido, de modo analógico, pela comparação de um sinal de controle (modulante) com uma onda periódica (portadora), por exemplo, uma onda "dente-deserra". A figura 3.2 ilustra estas formas de onda. vp vc vp

τ vs(t) vo Vs Vo tT vc -

vo +

vs(t)

t T vc = τ vp

Figura 3.2 Modulação por Largura de Pulso. http://www.dsce.fee.unicamp.br/~antenor 3-1

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J. A. Pomilio

A freqüência da portadora deve ser pelo menos 10 vezes maior do que a modulante, de modo que seja relativamente fácil filtrar o