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 ondulação (ripple) de corrente no indutor;
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre conversor Buck-Boost! A gente tem uma fonte de 12 V, e o conversor está operando com uma razão cíclica (ou ciclo de trabalho) de 0,25 e uma frequência de chaveamento de 25 kHz. A indutância é de 150 μH, a capacitância de filtro é de 220 μF, e a corrente média na carga é de 1,25 A. A gente precisa descobrir a ondulação (ripple) de corrente no indutor. Vamos usar conceitos de circuitos de conversores DC-DC para isso.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é a ondulação de corrente no indutor. Quando o conversor está funcionando, o indutor armazena e libera energia, fazendo com que a corrente através dele não seja constante, mas varie ao longo do tempo. Essa variação é a ondulação de corrente que queremos calcular.
Passo 3
Para calcular a ondulação de corrente no indutor (
), usamos a seguinte fórmula:
Onde:
-
é a tensão de entrada (12 V) -
é a razão cíclica (0,25) -
é a indutância (150 μH = 150 \times 10^{-6} H) -
é a frequência de chaveamento (25 kHz = 25 \times 10^{3} Hz)
Essa fórmula vem do fato de que a ondulação de corrente depende de como o indutor responde à variação da tensão aplicada durante um ciclo de chaveamento.
Passo 4
Vamos substituir os valores na fórmula:
Passo 5
Agora, vamos calcular o denominador primeiro:
Passo 6
Substituindo de volta na equação:
Resposta
A ondulação de corrente no indutor é de 0,8 A.