1ª
Semana
Introdução. Conversores
CC-CC: redutor, ampliador e ampliador-redutor. Análise nos modos
de funcionamento contínuo e descontínuo.
2ª Semana
Conversores CC-CC com isolamento galvânico:
conversor directo, conversor de retorno, conversor de comutação
alternada, e conversor em ponte. Análise nos modos de funcionamento
contínuo e descontínuo.
3ª Semana
Métodos de controlo de conversores
CC-CC. Modelo da média dos estados. Controlo em modo de tensão
e controlo em modo de corrente. Modelo da média dos estados.
4ª Semana
Introdução ao estudo
dos conversores ressonantes: resposta no tempo e resposta na frequência.
Inversores ressonantes alimentados em tensão e em corrente: topologias
série, paralelo e série paralelo.
5ª Semana
Estudo dos conversores ressonantes
utilizando análise no plano de estados. CRS: modo de condução
descontínua. Modo de condução contínua com
w0 /2 <
wd <
w0. Modo
de condução contínua com wd
>
w0. CRP:
funcionamento em vazio (ION=0), funcionamento com corrente de
carga 0 < ION
< 1;
Funcionamento com corrente de carga
1 < ION <  ;
Funcionamento com corrente de carga
ION >.
6ª Semana
Estudo dos conversores ressonantes
utilizando análise harmónica. Determinação
da resistência equivalente ao conjunto rectificador de saída
filtro e carga. CRS, CRP, CRSP. Comparação das três
topologias. Exemplo de dimensionamento. Processos de controlo a frequência
variável e a frequênciam fixa.
7ª Semana
Conversores quase ressonantes. Interruptores
ressonantes. Conversores quase ressonantes com comutação
no zero da corrente: Análise de funcionamento, balanço energético
e determinação do ganho de tensão em função
da frequência nas topologias redutora ampliadora e redutora-ampliadora.
8ª Semana
Conversores quase ressonantes com
comutação no zero da tensão: Análise de funcionamento,
balanço energético e determinação do ganho
de tensão em função da frequência nas topologias
redutora ampliadora e redutora-ampliadora.
9ª Semana
Comparação de topologias
e exposição de técnicas de projecto de conversores
quase ressonantes.
10ª Semana
Conversores quase ressonantes com
isolamento galvânico: topologias directa, de retorno, de Vinciarelli,
em ponte completa. Projecto de um conversor quase ressonante.
11ª Semana
Conversores com interruptores ressonantes
e modulação de largura de impulso com comutação
no zero da corrente e no zero da tensão.
12ª Semana
Conversores com comutação
no zero da corrente e modulação de fase.
13ª Semana
Conversores com comutação
no zero da tensão e modulação de fase.
14ª Semana
Técnicas de optimização
do factor de ciclo: por bobine saturada, por recuperação
de energia para a alimentação, por recuperação
da energia circuilaante directamente para a carga.
15ª Semana
Introdução ao estudo
de conversores com compensação do factor de potência.
Filtros activos e filtros passivos.
Justificação:
Ramo - SISTEMAS ELECTRÓNICOS
E COMPUTADORES
Os alunos de SEC obtiveram formação
elementar em Electrónica de Potência e Máquinas Eléctricas
na disciplina de Conversores Electrónicos e Electromecânicos,
do 3º ano 2º semestre. A disciplina de opção que
proponho destina-se a fornecer aos alunos que desejem especializar-se em
Electronica de Potência, formação adicional e fundamental
na área de conversores comutados de alta frequência.
A disciplina tem uma componente de
projecto (laboratorial e de simulação) incidindo o seu conteúdo
essencialmente, no estudo das modernas técnicas de projecto de conversores
comutados, conversores ressonantes, quase ressonantes e conversores de
alto rendimento com comutação suave. A aquisição
destes conhecimentos visa a sua aplicação no projecto de
fontes de alimentação comutadas a alta frequência optimizando
o rendimento e a densidade de potência (W/cm3).
Organização:
Aulas teóricas:
Nas aulas teóricas é
feita a exposição dos conhecimentos necessários à
realização de um projecto de um conversor comutado de alta
frequência. A exposição é feita utilizando o
quadro, recorrendo-se a transparências quando necessária a
visualização de diagramas, tabelas e esquemas mais elaborados.
Segue-se um texto de apoio elaborado para o efeito: "Conversores CC-CC
Comutados a Alta Frequência" da autoria de Beatriz Vieira Borges
e Victor Anunciada.
Aulas de laboratório:
No laboratório os alunos têm
a oportunidade de lidar com simulação de conversores e com
conversores reais.
Os alunos executam inicialmente a
simulação das várias topologias de conversores utilizando
um simulador dedicado para o efeito - SPICE ICAP4. Alguns dos trabalhos
simulados são realizados no laboratório onde existem para
o efeito os seguintes conversores:
- Conversor directo 100kHz/100W
- Conversor Ressonante Série
80kHz/1000W
- Conversor Ressonante Paralelo 80kHz/1000W
- Conversor Ressonante Série-Paralelo
20kHz/1000W
- Conversor em ponte com comutação
no zero da corrente 20kHz/3000W
- Conversor em ponte com comutação
no zero da tensão 250kHz/1000W |
