Relatorio Eletrônica de Potencial

[pic 1]

Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões

Curso de Engenharia Elétrica

Eletrônica de Potência II

RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA

Angélica Meus de Morales        

Rafael Zavalik Castro

Prof.

Iuri de Castro Figueiró

Santo Ângelo

2023

1. INTRODUÇÃO

        Este relatório de prática tem como objetivo a observação do funcionamento de conversores CC/CA (Corrente Contínua e Corrente Alternada).

      Um projeto de conversores CC-CA, também conhecido como inversor de ponte completa, é um dispositivo eletrônico que converte corrente contínua (CC) em corrente alternada (CA) com amplitude, frequência e forma de onda controladas. Esse tipo de conversor é amplamente utilizado em sistemas de energia, eletrônica de potência e em aplicações onde é necessário fornecer energia CA a partir de uma fonte de energia CC, como baterias ou painéis solares.

     A principal função de um inversor de ponte completa é criar uma forma de onda alternada a partir de uma fonte de corrente contínua.

     A partir disso, através de 3 práticas em aula iremos desenvolver um projeto de conversor CC-CA, inversor ponte completa.

1. DESENVOLVIMENTO

          As 3 práticas serão desenvolvidas de maneira individualizada para a melhor compreensão e entendimento do funcionamento dos inversores.

2.1 Prática 1 – Controle das chaves de um inversor Ponte Completa

          O inversor Full Bridge possui até 4 etapas de operação, determinadas pelo circuito de controle de chaveamento (chave aberta ou fechada). Na figura 1 abaixo é mostrado o sinal de controle como exemplo para duas chaves.  

                  Figura 1 - Sinal de Controle.

[pic 2]

                   Fonte: Roteiro de Aula Prática.

        As chaves operam de modo complementar e nunca ao mesmo tempo. Durante a aula foi realizada a montagem do circuito e controle para as chaves de um inversor de ponte completa. A figura 2 abaixo mostra o circuito a ser desenvolvido na prática.

                    Figura 2 – Circuito a ser montado.

[pic 3]

                Fonte: Roteiro de Aula Prática.

        A montagem do circuito em protoboard é apresentada na Figura 3 a seguir.

               Figura 3 – Circuito prática 2 em protoboard.

[pic 4]

             Fonte: Autores.

      Dados dos componentes utilizados para o circuito de controle das chaves, conforme a Tabela 1.

           Tabela 1 – Componentes Requeridos.

VCC	12V
R2	1Ω
R3	1Ω
R4	330Ω
R5	330Ω
Optoacoplador	TIL111
Inversor	74HC04
Regulador 5V	LM7805
Controle	A = Gate S1 e S4
B = Gate S2 e S3

             

         Fonte: Autores.

         Para o controle das chaves utilizamos um gerador de funções para gerar uma onda quadrada com 10V de pico (LLevel 0V e HLevel 10V) e duty cicle de 50% e frequência de 60 Hz. Com o uso do osciloscópio realizamos as seguintes medições:

• Tensão no Ponto A e Tensão no Ponto B.

Foi utilizado os dois canais do osciloscópio;

• Apresentando a amplitude dos dois sinais, frequência, ciclo tarefa.

       A figura 4 apresenta os dados pedidos obtidos do osciloscópio com o foco na forma de onda.

            Figura 4 - Detalhe de forma de onda no osciloscópio.

[pic 5]

          Fonte: Autores.

 

       Com as figuras mencionadas, concluímos o desenvolvimento da prática 1 do roteiro da aula.

2.2  Prática 2 – Inversor Monofásico Ponte Completa

        Um inversor monofásico de ponte completa, também conhecido como inversor de ponte H monofásico, é um dispositivo eletrônico utilizado para converter uma única fonte de corrente contínua (CC) em uma forma de corrente alternada (CA) de saída. Ele é chamado de "ponte completa" porque utiliza quatro interruptores controlados para alternar a polaridade da tensão de saída, permitindo assim a geração de uma onda senoidal CA a partir de uma única fonte de CC.

        Em desenvolvimento do projeto prático 2, foi utilizado o esquemático da Figura 5, que representa um inversor monofásico de ponto completa. Utilizamos um resistor de 1 KΩ disponibilizado como carga, a fonte regulada para 12V e o mosfet IRF630. Na parte do controle utilizamos o circuito da prática 1, representado na Figura 3. A ligação das chaves foi feita em X, os meios e os extremos interligados para fechar o caminho da corrente. O ponto A do controle deve ficar ligado no gate das chaves S1 e S4, assim como o ponto B nas chaves S2 e S3.

          Figura 5 - Esquema de ligação prática 2.

[pic 6]

         Fonte: Roteiro de Aula Prática.

        Baseado no esquemático, foi executado o projeto teórico no PSIM, software para simulação, O projeto em PSIM desenhado é representado na Figura 6. Os valores avaliados de tensão na carga, Figura 7, corrente na carga Figura 8, corrente nas chaves, Figura 9 e a corrente de entrada da fonte, Figura 10 estão representadas em formato de onda do software.

       Figura 6 - Esquema de ligação prática 2 em software PSIM.

...