Realizar o projeto do conversor Sepic no MCC para os seguintes parâmetros: Vin
,
.
Passo 1
Beleza, vamos começar entendendo o que a questão está pedindo. Precisamos projetar um conversor SEPIC no MCC (provavelmente significando “Modular Coupled Converter” ou “Loop Current Control”, dependendo do contexto) para os seguintes parâmetros:
- Tensão de entrada (Vin): 40 V
- Tensão de saída (Vo): 100 V
- Potência de saída (Po): 100 W
- Ritmo de variação da corrente (Δi): 15%
- Ritmo de variação da tensão (Δv): 0,5%
- Frequência de comutação (fs): 40 kHz
Para resolver esse problema, vamos precisar entender os conceitos básicos de conversores SEPIC, como calcular os componentes (indutores e capacitores) e aplicar as fórmulas relevantes para garantir que o projeto atenda aos requisitos especificados.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a corrente de saída (Io). Sabemos que potência § é igual a tensão (V) vezes a corrente (I):
Rearranjando para encontrar $ I_o $:
Passo 3
Agora, vamos determinar a corrente média na entrada ($ I_{in} $). Em um conversor SEPIC, a potência de entrada é igual à potência de saída (desprezando perdas):
Então:
Passo 4
Considerando o ritmo de variação da corrente (Δi) de 15%, vamos calcular o ripple de corrente ($ \Delta I $):
Passo 5
Para selecionar o indutor, usamos a fórmula que relaciona o ripple de corrente, a tensão de entrada, a frequência de comutação e o tempo de comutação ($ D $, que é a relação entre $ V_o $ e $ V_{in} $):
Primeiro, calculamos a relação de conversão ($ D $):
No entanto, como o SEPIC pode operar com $ D $ maior que 1, devemos ajustar a fórmula do indutor considerando a topologia do SEPIC.
A fórmula para o indutor ($ L $) é:
Substituindo os valores:
Passo 6
Agora, vamos calcular o capacitor de capacitância ($ C
\Delta V $) é 0,5%, então:
A fórmula para o capacitor no SEPIC é:
Substituindo os valores:
Passo 7
Por fim, selecionamos componentes padrão próximos aos valores calculados e verificamos margens de segurança. É recomendável escolher capacitores com tolerância adequada e indutores com baixa resistência e saturação em correntes superiores ao ripple calculado.
Resposta
Para o projeto do conversor SEPIC no MCC com os parâmetros fornecidos, os componentes selecionados são:
- Indutor (L): 6,7 mH
- Capacitor ©: 2,34 μF