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 (
) e a tensão de saída (
) depende da razão cíclica (
), 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:
Aqui,
é a tensão de entrada e
é a razão cíclica.
Passo 4
Vamos substituir os valores fornecidos na fórmula. Sabemos que:
Então, substituindo na fórmula:
Passo 5
Agora, calculemos o denominador e a fração:
Então,
Resposta
A tensão média na saída do conversor Buck-Boost é 4 V.