Algumas das topologias de conversores estáticos CC para CC

1. Introdução

Os circuitos são muito similares a uma fonte chaveada (na verdade fazem parte dela), geralmente realizam a conversão aplicando tensão contínua pulsada em um indutor ou transformador com determinada frequência/período (usualmente na faixa de 100 kHz a 5MHz ) que faz com que o fluxo de corrente gere energia magnética armazenada, que é então aproveitada em uma saída. Ajustando-se o ciclo de trabalho, a tensão na saída pode ser alterada, ou preferencialmente, mantida estável, através de um controle adequado (realimentação), mesmo que ocorram alterações de carga e corrente. Este método de conversão é mais eficiente (geralmente 80% a 95%) do que conversores lineares. Uma desvantagem de conversores chaveados é o ruído eletrônico gerado a altas frequências, que muitas vezes precisam ser filtrados.

2. Resumo Teórico

Em engenharia elétrica, um conversor CC/CC (ou DC/DC) é um circuito eletrônico que converte uma tensão ou corrente contínua que tem uma determinada amplitude, em outra tensão ou corrente contínua com outra amplitude diferente, ou seja, são conversores eletrônicos de tensão.

Estes conversores se destinam a condicionar um nível de tensão e corrente contínuo a outro nível de tensão e corrente contínuo, obedecendo as leis de conservação de energia (idealmente a energia média transferida não sofre alteração). Como não se pode utilizar de transformadores para níveis CC, pois não haveria variação de fluxo magnético neste caso, o circuito necessita do uso de interruptores controlados, transistores, etc trabalhando em alta frequência de comutação. Também faz uso de interruptores não controlados (diodos) além de componentes passivos como indutores e capacitores.

Algumas das topologias de conversores estáticos CC para CC são:

* Cuk

* Forward

* Fly-back

* SEPIC

* Zeta

3. Resultados Teóricos

* Conversor Cuk

O conversor Cuk ou regulador Cuk é um equipamento elétrico que fornece uma tensão de saída que é menor ou maior que a tensão de entrada, mas a polaridade da tensão de saída e oposta à da tensão de entrada. O regulador Cuk baseia-se na transferência de energia do capacitor. Como resultado, a corrente de entrada é continua. O circuito tem baixas perdas de chaveamento e eficiência elevada. Esse circuito requer um capacitor e um indutor adicionais.

Em resumo, este conversor servira para elevar ou rebaixar a tensão de entrada e, assim como o conversor Buck-Boost, e também possui a polaridade de saída invertida com relação a entrada. Sua principal diferença é o fato de que esta topologia usa um capacitor para fazer a transferência de energia entre os dois estágios, diferente do conversor Buck-Boost que utiliza um indutor.

Segue abaixo uma imagem do conversor Cuk:

* Conversor SEPIC

O conversor SEPIC (Single-Ended Primary Inductor Conversor), conversor com indutância simples no primário. É um conversor semelhante ao Cuk, no sentido em que pode rebaixar ou aumentar a tensão, mas sem o inconveniente de inversão de polaridade na saída. Abaixo está a imagem de seu circuito.

Algumas suposições para nossa análise.

1. Os valores dos indutores são muito altos e suas correntes são constantes.