conversorcc-ccpontecompleta

7/25/2019 ConversorCC-CCPonteCompleta

1/59

Conversor CC CC : Conversor Ponte Completa

H trs aplicaes principais para os conversores CC CC ponte completa:Acionamento de motores;Converso CC CA em UPS monofsica;Converso CC CA em fontes isoladas por transformador

A tenso e corrente na car!a pode operar nos " #$adrantes do plano vo% io

& fl$%o de potncia pode ser 'idirecional (c)aves com diodos em anti*paralelo+


2/59


As c)aves em cada 'rao so comandadas de forma complementar Hintervalos em #$e am'as as c)aves esto desli!ados (tempo morto+;

Se for considerado #$e a corrente fl$i de forma permanente pela car!a, atenso so're a mesma - determinada pela condio das c)aves:C)ave desli!ada;

C)ave li!ada

vA./ v0(#$anto 1A2est li!ada e 1A*est desli!ada+ Se iofor positiva,circ$lar por 1A2, se for ne!ativa, circ$lar por 0A2;

vA./ 3 (#$anto 1A2est desli!ada e 1A*est li!ada+ Se iofor positiva, circ$lar

por 0A*, se for ne!ativa, circ$lar por 1A*;

v4./ v0(#$anto 142est li!ada e 14*est desli!ada+ Se iofor positiva,circ$lar por 042, se for ne!ativa, circ$lar por 142;

v4./ 3 (#$anto 142est desli!ada e 14*est li!ada+ Se iofor positiva, circ$larpor 14*, se for ne!ativa, circ$lar por 04*;


3/59


5%presses para determinao da tenso m-dia so're a car!a

A tenso de sa6da do conversor: , - contralada pelo 7d$t8c8cle9 (d

A, d

B+ das c)aves 1A2, 1A*, 142e 142

A tenso de sa6da independe do sentido da corrente da car!a (io+ e admite

am'as as polaridades

& controle do 7d$t8 c8cle9 das c)aves, para determinao de $ma tenso m-diade sa6da (vo+ - realiado atrav-s de $m sinal P< (7P$lse idt)


4/59


5strat-!ias de


5/59


P< 'ipolar: >alor m-dio da tenso de sa6da Vo- $ma f$no linear do sinalde vcontrole

.


6/59

Conversor CC CC : Conversor Ponte CompletaP< 'ipolar:


7/59


P< $niipolar


8/59


P< $nipolar: >alor m-dio da tenso de sa6da Vo- $ma f$no linear do sinalde vcontrole

.


9/59



10/59



11/59



12/59

?nversor

&s inversores c)aveados tra'al)am nos #$atro #$adrantes do plano ,

permitindo $m fl$%o de potncia instant@nea em am'os os sentidos


13/59

?nversor

Para !erar $ma tenso senoidal na sa6da, - preciso comparar $m sinal de

controle senoidal com $ma onda portadora trian!$lar

?nversor de $m 'rao


14/59

?nversor de $m 'rao

Aplicando a Anlise de o$rier


15/59

?nversor de $m 'rao


16/59

?nversor de $m 'rao


17/59

?nversor de $m 'rao1a'ela normaliada da amplit$de de )armBnicos como f$no do6ndice de mod$lao ma, ass$mindo mf


18/59

?nversor de $m 'rao5%emplo: Considere >d / D33>, ma/ 3E, mf/ D e fF/ "GH 0eterminar o

valor


19/59

?nversor de $m 'raoConsideraes so're o 6ndice mf

a+mf IF P< S6ncrono: Para valores de mf menores #$e IF o sinal

mod$lante deve ser sincroniado com a portadora trian!$lar ?sso re#$er #$e mfseJa $m inteiro 6mpar P< ass6ncronos !eram s$'*)armBnicos da fre#$ncia

da mod$late, indeseJados em m$itas aplicaes;

'+mf

IF A amplit$de dos s$'*)armBnicos so pe#$enos para !randes m f.esse caso, o P< ass6ncrono pode ser $sado, sendo mantida constante a

fre#$ncia da portadora trian!$lar, mesmo com a fre#$ncia da mod$lante

variando Se o inversor aciona motores CA, os s$'*)armBnicos em fre#$ncias

ero o$ prK%imas a ero, mesmo para pe#$enas amplit$des de tenso,res$ltaro em altas correntes indeseJadas


20/59

?nversor de $m 'raoConsideraes so're o 6ndice ma

a+maL F3 Para maF o P< opera na re!io linear, sendo a amplit$de da

tenso na fre#$ncia f$ndamental $ma f$no linear de ma Para a$mentar atenso da tenso f$ndamental !erada - necessrio aplicar a so're*mod$lao

(overmodulation, maL F3+

'+Com a aplicao da so're*mod$lao ) a !erao de $m maior nMmero de

componentes )armBnicas, como pode ser o'servado no !rfico a'ai%o


21/59

?nversor de $m 'raoConsideraes so're o 6ndice ma

c+Com a so're*mod$lao a amplit$de da componente f$ndamental no varia

linearmente em f$no de ma, como pode ser o'servado no !rfico a'ai%od+ Para valores de mas$ficientemente

elevados, a forma de onda da tenso

passa de $ma forma de onda

mod$lada em la!r$ra de p$lso, para$ma onda #$adrada

e+ Para maLF, temos:


22/59

?nversor Ponte Completa

.o inversor ponte completa, considerando*se a mesma amplit$de de tenso de

entrada de $m inversor meia ponte, - poss6vel o'ter $me tenso de sa6da d$as

vees maior #$e a o'tida com $m inversor meia ponte

?sso implica #$e para a mesma potncia, a corrente de sa6da e a corrente nas

c)aves ser a metade da#$ela o'servada em $m inversor meia ponte


23/59

?nversor Ponte CompletaC)aveamento 4ipolar


24/59

?nversor Ponte Completa1a'ela normaliada da amplit$de de )armBnicos como f$no do6ndice de mod$lao ma, ass$mindo mf


25/59

?nversor Ponte Completa5%emplo: Considere >d / D33>, ma/ 3E, mf/ D e fF/ "GH 0eterminar o

valor


26/59

?nversor Ponte CompletaComportamento da corrente do lado CC


27/59



28/59


5m sistemas prticos a fonte de tenso CC - o'tida pela retificao da tenso

alternada da rede Um !rande capacitor f$nciona como filtro de tenso, sendo

conectado entre os terminais do retificador

& ripple na tenso do capacitor deve*se a dois fatores:

a+A retificao da tenso de lin)a no !era $ma tenso CC p$ra;

'+A corrente drenada pelo inversor monofsico, no lado CC, no - constante,

apresentando $ma componente de se!$ndo )armBnico na fre#$ncia da

f$ndamental, al-m das componentes de alta fre#$ncia !eradas pelo

c)aveamento & ripple ca$sado pela componente do se!$ndo )armBnico -

predominante


29/59

?nversor Ponte CompletaC)aveamento Unipolar


30/59



31/59



32/59

?nversor Ponte CompletaC)aveamento Unipolar Anlise HarmBnica

C)aveamento Unipolar

C)aveamento 4ipolar


33/59

?nversor Ponte CompletaC)aveamento Unipolar Comportamento da Corrente


34/59

?nversor Ponte Completa

Utiliao das c)avesSe a corrente de sa6da - ass$mida p$ramente senoidal (car!a fortementeind$tiva+o valor efica tenso*corrente de sa6da na fre#$ncia f$ndamental -i!$la a >oF?o,ma%

Semdo >1e ?1os valores de pico nominais da tenso e corrente da c)ave A$tiliao com'inada de todas as c)aves em $m inversor pode ser definida por:

onde q- o nMmero de c)aves do inversor


35/59

?nversor Ponte CompletaUtiliao das c)aves


36/59

?nversor 1rifsico


37/59

?nversor 1rifsico

? 1 if i


38/59

?nversor 1rifsico

? 1 if i


39/59

?nversor 1rifsico

? 1 if i


40/59

?nversor 1rifsico

? 1 if i


41/59

?nversor 1rifsico

A tenso de lin)a


42/59

?nversor 1rifsico

A amplit$de das componentes )armBnicas da tenso de lin)a podem serdeterminadas a partir dos fatores de m$ltiplicao indicados na ta'ela a'ai%o:

?nversor 1rifsico


43/59

?nversor 1rifsico

?nversor 1rifsico


44/59

?nversor 1rifsicoSo'remod$lao, maL F3.essa condio de operao a amplit$de datenso na fre#$ncia f$ndamental no cresceproporcionalmente com ma;

Para valores de ma m$ito !randes, o sinalP< se converte em $ma onda #$adrada?sso res$lta em m%imo valor de >==F i!$al a3GE>d;

.a re!io de so'remod$lao so !eradosmais componentes )armBnicas em 'andaslaterais em torno da fre#$ncia dos)armBnicos de mfe se$s m$lt6pl$s;

Apesar do a$mento no nMmero decomponentes )armBnicas !eradas nacondio de so'remod$lao, dependendo danat$rea da car!a e da fre#$ncia dec)aveamento, as perdas devidas a esses)armBnicos podem ser menores #$e as perdasna re!io linear do P


45/59

?nversor 1rifsico


46/59

?nversor 1rifsico


47/59

?nversor 1rifsico&nd$lao na tenso de sa6da

?nversor 1rifsico


48/59


?nversor 1rifsico


49/59


?nversor 1rifsico


50/59



51/59



52/59



53/59

?nversor 1rifsicoComportamento da corrente do lado CCAss$me*se $ma tenso >dCC sem ripple

Considerando #$e no )aver armaenamento de ener!ia nos filtros, a

potncia instant@nea na entrada e sa6da sero i!$ais, assim:

?nversor 1rifsico


54/59

?nversor 1rifsico

Comportamento da corrente do lado CC

5m $ma operao em re!ime 'alanceado as !randeas trifsicas estaro

deslocadas entre si de FI3N, ento:

A corrente idO - $ma !randea CC A corrente id, cont$do, poss$i componentes)armBnicas na fre#$ncia de c)eveamento As componentes de corrente dealta fre#$ncia tem efeito despre6vel na tenso do capacitor do 'arramentoCC

?nversor 1rifsico


55/59

?nversor 1rifsico


56/59


57/59

Poss$i $m 0?&0& ?.1.S5C& 5< A.1?*PAA=5=&, tam'-m cond$indocorrentes ne!ativas

& diodo intr6nseco poss$i tempo de com$tao maiores do #$e o


58/59

0iodo intr6nseco em anti*paralelo A J$no p*n * res$lta em $m diodo em anti*paralelo ('od8 diode+ com sentido de cond$o dreno*so$rce

Uma tenso ne!ativa dreno*so$rce polaria diretamente este diodo, comcapacidade de cond$ir a corrente nominal do


59/59

Circ$ito para prevenir a cond$o do diodo intr6nseco

conversorcc-ccpontecompleta

Documents