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: A indutância necessária para manter uma corrente de saída média mínima de 1 A no modo de condução contínua?
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos um exercício sobre conversor buck. O enunciado dá uma tensão de entrada de 30 V, uma tensão de saída de 10 V e uma frequência de chaveamento de 30 kHz. A gente precisa descobrir qual a indutância necessária para manter uma corrente média mínima de 1 A no modo de condução contínua (CCM). Para resolver isso, vamos precisar entender como funciona um conversor buck e aplicar algumas fórmulas básicas de eletrônica de potência.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é um conversor buck. Ele serve para reduzir a tensão de entrada para um valor menor de saída. No modo de condução contínua (CCM), a corrente que passa pelo indutor nunca cai a zero, o que é importante para a estabilidade do sistema.
Passo 3
Para encontrar a indutância necessária, usamos a fórmula que relaciona a indutância
com as características do conversor. A fórmula para a indutância mínima no CCM é:
Onde:
-
é a tensão de entrada (30 V) -
é a tensão de saída (10 V) -
é a frequência de chaveamento (30 kHz) -
é a corrente de saída (1 A)
Passo 4
Agora, vamos substituir os valores na fórmula:
Passo 5
Vamos simplificar os cálculos passo a passo:
- Calcular
:
- Multiplicar por
:
- Calcular o denominador:
Passo 6
Agora, dividir o numerador pelo denominador:
Simplificando:
Resposta
A indutância necessária para manter uma corrente de saída média mínima de 1 A no modo de condução contínua é de aproximadamente 222 µH.