Para o conversor buck com tensão de entrada igual a 30 V , tensão de saída de 10 V e frequência de chaveamento de 30 kHz (PWM), determinar: Qual é a largura de pulso (duração de ton) aplicada à chave desse conversor?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício sobre um conversor buck. O enunciado nos dá a tensão de entrada (30 V), a tensão de saída (10 V) e a frequência de chaveamento (30 kHz). Nosso objetivo é descobrir a largura do pulso (ton) que é aplicada à chave desse conversor. Para isso, vamos precisar entender como funciona o conversor buck e usar umas fórmulas básicas de eletrônica de potência.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que o conversor buck é usado para reduzir a tensão de entrada para uma tensão de saída menor. A relação entre a tensão de entrada (Vin), a tensão de saída (Vout) e o ciclo de trabalho (D) é dada pela fórmula:
Vout = D times Vin
Aqui, o ciclo de trabalho (D) é a fração do período em que a chave está ligada (ton).

Passo 3

Vamos rearranjar a fórmula para encontrar o ciclo de trabalho (D):
D = VoutVin
Substituindo os valores dados:
D = 10,V30,V = 13 approx 0,333
Então, o ciclo de trabalho é aproximadamente 0,333 ou 33,3%.

Passo 4

Agora, precisamos encontrar o período de comutação (T), que é o inverso da frequência de chaveamento (f):
T = 1f
Com a frequência dada de 30 kHz:
T = 130,000,Hz approx 0,0000333,s ou 33,3,mu s

Passo 5

Por fim, a largura do pulso (ton) é o produto do ciclo de trabalho (D) pelo período (T):
ton = D times T
Substituindo os valores:
ton = 0,333 times 33,3,mu s approx 11,1,mu s

Resposta

A largura do pulso (ton) aplicada à chave do conversor é aproximadamente 11,1 μs.

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