Projeto De Fonte Chaveada A Escolha Usando Regulador De Tensão De Comutação

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UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA

FELIPE SCHEPERS ROHLING, GUILHERME SALVALAGIO BOTEON, JOÃO AMÉRICO.

                                     

     

PROJETO DE FONTE CHAVEADA A ESCOLHA USANDO REGULADOR DE TENSÃO DE COMUTAÇÃO

Tubarão, 28 de junho de 2022.

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FELIPE SCHEPERS ROHLING, GUILHERME SALVALAGIO BOTEON, JOÃO AMÉRICO.

PROJETO DE FONTE CHAVEADA A ESCOLHA USANDO REGULADOR DE TENSÃO DE COMUTAÇÃO

Projeto de Pesquisa apresentado ao Curso de Engenharia Elétrica, da Universidade do Sul de Santa Catarina, como requisito para a avalição do semestre, da disciplina de Projetos de fonte chaveada.

Prof. Rafael Polezil

Tubarão, 28 de junho de 2022.

Escolha CI e Características fonte

CI escolhido: LM2596

Características Principais:

Saída de tensão ajustável no range de 1,23 V a 37 V;

Corrente de saída garantida de 3 A;

Tensão máxima de entrada de 40 V;

150 Khz de frequência de oscilação interna fixa;

Loop de realimentação interna de controle;

Proteção térmica e corrente.

Características Fonte a ser desenvolvida:

Tensão Entrada: 12 VCA

Tensão Saída: 9 VCC/3A

Dimensionar etapa 1 – Retificação e filtragem onda contínua pulsada para uma ondulação máxima de 10%;

Cálculos:

Descobrindo a tensão de ondulação medida em volt:

Vond = Vmáx – V1 ou V ond= 10%V1

V ond= 12.0,1

V ond= 1,2 V

Valor da capacitância do filtro em uF:

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Para uma frequência ac de 60Hz utiliza-se:

T= 8,33ms para um retificador de onda completa;

Então:

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Dimensionar etapa 2 – Filtro EMI para a frequência de chaveamento de um Filtro rede Completo Comercial;

Calculando o filtro de rede para uma fonte chaveada:

Tensão de rede = 220V

Frequência de rede = 60Hz

Potência de entrada na fonte = 27W

Tensão no estagio de corrente continua, após o retificador de entrada = 12V

Frequência de chaveamento = 180kHz

Tempo de subida da tensão do coletor do transistor = 50pF

Nível de tensão máxima permitida nos resistores da rede artificial, para 150kHz = 54dB/uV

CÁLCULO

Primeiro passo: n=3;

Então:

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Verificação do nível de interferência de modo comum produzido sem filtro de rede

Reatância oferecida pelo capacitor C para f3:

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Queda de tensão nos dois resistores da rede artificial associados em paralelo será:

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Assim:

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Escolha dos capacitores Cy de modo comum: Em geral adota-se de 5nF para limitar as correntes de fuga para a massa e para proteger os usuários:

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Como Xc3 >> Xcy a corrente ic3 torna-se independente do filtro.

Para V0db = 54dB/uV obtém-se:

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Então:

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Como i0 >> ic3 a tensão Vob é dada por:

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Seja:

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Assim:

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A indutância de cada enrolamento do indutor a metade de L0, então:

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A escolha de Cx

Seja icx a corrente na frequência da rede de alimentação que circula em Cx. O valor de icx é limitado a 1% da corrente de entrada da fonte i.

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