Para o conversor Buck-Boost com tensão de entrada de 12 V , razão cíclica de 0,25 , frequência de chaveamento de 25 kHz , indutância de 150 uH , capacitância de filtro de 220 uF, com corrente média na carga de 1,25 A, determinar: A tensão média na saída;

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de eletrônica sobre um conversor Buck-Boost. A questão nos dá várias informações: tensão de entrada de 12 V, razão cíclica (duty cycle) de 0,25, frequência de chaveamento de 25 kHz, indutância de 150 μH, capacitância de filtro de 220 μF e corrente média na carga de 1,25 A. Nosso objetivo aqui é encontrar a tensão média na saída desse conversor.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é um conversor Buck-Boost. Ele é um tipo de conversor DC-DC que pode diminuir (buck) ou aumentar (boost) a tensão de entrada para uma tensão de saída desejada. A relação entre a tensão de entrada ( Vin) e a tensão de saída ( Vout) depende da razão cíclica ( D), que é o tempo em que o interruptor está ligado dividido pelo período total do ciclo de chaveamento.

Passo 3

A fórmula básica para encontrar a tensão de saída em um conversor Buck-Boost ideal é:
Vout = Vin times D1 - D
Aqui, Vin é a tensão de entrada e D é a razão cíclica.

Passo 4

Vamos substituir os valores fornecidos na fórmula. Sabemos que:
Vin = 12,V D = 0,25
Então, substituindo na fórmula:
Vout = 12,V times 0,251 - 0,25

Passo 5

Agora, calculemos o denominador e a fração:
1 - 0,25 = 0,75 0,250,75 = 13
Então,
Vout = 12,V times 13 = 4,V

Resposta

A tensão média na saída do conversor Buck-Boost é 4 V.

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