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: O pico (valor máximo) de corrente na chave;

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você me deu um exercício sobre um conversor Buck-Boost. A gente tem uma tensão de entrada de 12 V, uma razão cíclica de 0,25, frequência de chaveamento de 25 kHz, indutância de 150 μH, capacitância de filtro de 220 μF e uma corrente média na carga de 1,25 A. Nosso objetivo aqui é determinar o pico (ou seja, o valor máximo) da corrente que passa pela chave desse conversor. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre como funciona um conversor Buck-Boost e usar algumas fórmulas básicas de eletrônica de potência.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre o que é um conversor Buck-Boost. Ele é um tipo de conversor CC-CC que pode aumentar (boost) ou diminuir (buck) a tensão de entrada para uma tensão de saída desejada. A razão cíclica (D) de 0,25 significa que a chave está ligada 25% do tempo e desligada 75% do tempo em cada ciclo.

Passo 3

Para encontrar a corrente de pico na chave, precisamos primeiro determinar a corrente média no indutor. No modo de condução contínua (quando a corrente no indutor nunca chega a zero), a corrente média no indutor ( IL) é igual à corrente média na carga ( Iout).
IL = Iout = 1,25,A

Passo 4

Agora, vamos calcular a variação da corrente no indutor ( De). A fórmula para isso é:
De
Onde:
  • Vin é a tensão de entrada (12 V)
  • D é a razão cíclica (0,25)
  • f é a frequência de chaveamento (25 kHz)
  • L é a indutância (150 μH)
Substituindo os valores:
De

Passo 5

A corrente na chave varia de IL até IL + De quando está ligada. Então, o pico da corrente na chave ( Ipico) é:
Ipico = IL + De

Resposta

O pico da corrente na chave é de 1,65 A.

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