Em um conversor buck (abaixador), a tensão de entrada é V in =12 V. A tensão de saída V out deve ser 9 V . A frequência de comutação é fs=400 kHz. Assumindo comutação ideal do polo de alimentação, calcule a largura de pulso T up do sinal de comutação e a taxa de ciclo útil (duty cicle) DA do polo de alimentação.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre um conversor buck, que é um dispositivo usado para reduzir a tensão de entrada. Aqui, a gente tem uma tensão de entrada de e precisa obter uma tensão de saída de . A frequência de comutação é . Vamos precisar entender como calcular a largura do pulso ( ) e a taxa de ciclo útil ( ) usando conceitos de eletrônica de potência.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que em um conversor buck ideal, a tensão de saída ( Vout = D times Vin ) está relacionada à tensão de entrada ( ) pela taxa de ciclo útil ( ). A fórmula é:
Aqui, é a fração do tempo em que o interruptor está ligado durante um ciclo de comutação.

Passo 3

Vamos usar essa fórmula para encontrar a taxa de ciclo útil ( DA = VoutVin = 9,V12,V = 0,75 ):
Isso significa que o interruptor fica ligado 75% do tempo durante cada ciclo de comutação.

Passo 4

Agora, para encontrar a largura do pulso ( T = 1fs ), precisamos saber a período ( T = 1400,000,Hz = 2,5 times 10^-6,s = 2,5,mus ) da frequência de comutação. A relação entre período e frequência é:
Substituindo os valores:

Passo 5

Com o período Tup = DA times T = 0,75 times 2,5,mus = 1,875,mus e a taxa de ciclo útil , podemos calcular :

Resposta

A largura de pulso é 1,875 μs e a taxa de ciclo útil é 75%.

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