Realizar o projeto do conversor Zeta no MCC para os seguintes parâmetros: Vin =100 V, Vo=40 V, Po=100 W ; De.

Passo 1

Beleza, vamos resumir o que a questão pede. A gente precisa projetar um conversor Zeta com os seguintes parâmetros:
  • Tensão de entrada ( Vin): 100 V
  • Tensão de saída ( Vo): 40 V
  • Potência de saída ( Po): 100 W
  • Variação de corrente ( De): 15%
  • Variação de tensão ( De): 0,5%
  • Frequência de comutação ( fs): 40 kHz
Para isso, vamos precisar entender os conceitos básicos do conversor Zeta, como calcular os componentes principais (indutância, capacitância, resistência equivalente, etc.) e aplicar as fórmulas correspondentes.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a corrente de saída ( Io). Sabemos que potência ( Po) é igual a tensão pela corrente:
Po = Vo times Io
Então, isolando Io:
Io = PoVo = 100 , W40 , V = 2,5 , A

Passo 3

Agora, vamos determinar a variação máxima permitida na corrente de saída ( De). A variação é 15%, então:
De

Passo 4

Vamos calcular a indutância ( L) necessária no conversor Zeta. A fórmula para L em um conversor Zeta é:
L = Vin times D times (1 - D)De
Onde D é o ciclo de trabalho, que no Zeta é dado por:
D = VoVin = 40100 = 0,4
Substituindo os valores na fórmula de L:
L = 100 times 0,4 times (1 - 0,4)0,375 times 40 times 10^3 = 100 times 0,4 times 0,60,375 times 40 times 10^3 = 2415 times 10^3 = 1,6 times 10^-3 , H = 1,6 , mH

Passo 5

Agora, vamos calcular a capacitância ( C) necessária para manter a variação de tensão ( De) de 0,5%. A variação máxima permitida na tensão de saída é:
De
A fórmula para C no conversor Zeta é:
C = De
Substituindo os valores:
C = 0,3758 times 0,2 times 40 times 10^3 = 0,37564 times 10^3 approx 5,86 times 10^-6 , F = 5,86 , muF

Passo 6

Por fim, vamos verificar a resistência equivalente ( Req) que o conversor deve ter para garantir que a potência de saída desejada seja alcançada. A resistência equivalente pode ser calculada por:
Req = VoIo = 402,5 = 16 , Omega

Resposta

Para projetar o conversor Zeta com os parâmetros fornecidos, os componentes principais devem ser:
  • Indutância ( L): 1,6 mH
  • Capacitância ( C): 5,86 μF
  • Resistência equivalente ( Req): 16 Ω

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