1. Aspectos Técnicos
1.1. Análise de Circuitos
1.1.1. Equações de estado
1.1.1.1. aplicação de
1.1.1.1.1. leis de Kirchhoff
1.1.1.1.2. equações diferenciais
1.1.2. Diagramas de Bode
1.1.2.1. análise de resposta em frequência
1.2. Eficiência Energética
1.2.1. Perdas de comutação e condução
1.2.1.1. minimização das perdas para maior eficiência
1.2.2. Gestão térmica
1.2.2.1. dissipação de calor em conversores de alta potência
1.3. Segurança e Normas
1.3.1. Normas IEC e IEEE
1.3.1.1. padrões internacionais para
1.3.1.1.1. segurança
1.3.1.1.2. desempenho
1.3.2. Proteções
1.3.2.1. fusíveis
1.3.2.2. disjuntores
1.3.2.3. proteção contra surtos
1.4. Projetos Práticos
1.4.1. Dimensionamento de componentes
1.4.1.1. escolha correta de
1.4.1.1.1. transistores
1.4.1.1.2. indutores
1.4.1.1.3. capacitores
1.4.2. Simulação e testes
1.4.2.1. uso de softwares como SPICE para simulação de circuitos
2. Conceitos Básicos
2.1. Conversores CC-CC
2.1.1. DC-DC
2.1.2. Chopper
2.1.3. Definição
2.1.3.1. dispositivos que convertem
2.1.3.1.1. uma tensão de corrente contínua
2.1.3.1.2. em outra tensão de corrente contínua
2.1.4. Objetivo
2.1.4.1. ajustar níveis de tensão para diferentes cargas
2.2. Conversores CC-CA
2.2.1. DC-AC
2.2.2. Inversor
2.2.3. Definição
2.2.3.1. dispositivos que convertem
2.2.3.1.1. tensão de corrente contínua
2.2.3.1.2. em tensão de corrente alternada
2.2.4. Objetivo
2.2.4.1. permitir a operação de dispositivos CA a partir de fontes CC
2.2.4.1.1. como baterias
3. Tipos de Conversores CC-CC
3.1. Buck
3.1.1. Redutor
3.1.2. Função
3.1.2.1. reduz a tensão de entrada para um nível mais baixo
3.1.3. Aplicação
3.1.3.1. reguladores de tensão para circuitos integrados
3.1.3.2. alimentação de microcontroladores
3.1.4. Princípio de operação
3.1.4.1. utiliza um
3.1.4.1.1. interruptor
3.1.4.1.2. e diodo
3.1.4.1.3. e indutor
3.1.4.1.4. e capacitor
3.1.5. Equações
3.1.5.1. Tensão de saída (Vout) =
3.1.5.1.1. Razão cíclica (D) *
3.2. Boost
3.2.1. Elevador
3.2.2. Função
3.2.2.1. aumenta a tensão de entrada para um nível mais alto
3.2.3. Aplicação
3.2.3.1. fontes de alimentação
3.2.3.1.1. para dispositivos que necessitam de tensão maior
3.2.3.2. alimentação de LEDs de alta potência
3.2.4. Princípio de operação
3.2.4.1. indutor
3.2.4.1.1. armazena energia quando o interruptor está ligado
3.2.4.1.2. libera quando está desligado
3.2.5. Equações
3.2.5.1. Tensão de saída (Vout) =
3.2.5.1.1. Tensão de entrada (Vin) /
3.2.5.1.2. 1 - D
3.3. Buck-Boost
3.3.1. Função
3.3.1.1. pode aumentar ou reduzir a tensão de entrada
3.3.2. Aplicação
3.3.2.1. fontes de alimentação
3.3.2.1.1. dispositivos que operam em diferentes níveis de tensão
3.3.3. Princípio de operação
3.3.3.1. combina características do
3.3.3.1.1. Buck
3.3.3.1.2. Boost
3.3.4. Equações
3.3.4.1. Vout = Vin * D/(1-D)
3.4. Flyback
3.4.1. Função
3.4.1.1. isolação galvânica entre
3.4.1.1.1. entrada
3.4.1.1.2. saída
3.4.2. Aplicação
3.4.2.1. fontes de alimentação de baixa potência
3.4.3. Princípio de operação
3.4.3.1. utiliza um transformador para
3.4.3.1.1. armazenar
3.4.3.1.2. transferir
3.4.4. Equações
3.4.4.1. Vout = (N₈/Np) * Vin
3.4.4.1.1. onde N₈ e Np são as voltas do
3.5. Cuk
3.5.1. Função
3.5.1.1. conversão eficiente com corrente de entrada contínua
3.5.2. Aplicação
3.5.2.1. sistemas de alimentação de energia renovável
3.5.2.2. conversores de energia em sistemas fotovoltaicos
3.5.3. Princípio de operação
3.5.3.1. utiliza dois indutores e capacitores para transferir energia
3.5.4. Equações
3.5.4.1. Vout = Vin * D/(1-D)
4. Tipos de Conversores CC-CA
4.1. Inversor de Onda Quadrada
4.1.1. Função
4.1.1.1. gera uma onda quadrada na saída
4.1.2. Aplicação
4.1.2.1. sistemas simples e de baixo custo
4.1.2.1.1. lâmpadas incandescentes
4.1.3. Princípio de operação
4.1.3.1. alterna a polaridade da tensão CC
4.1.4. Características
4.1.4.1. simples
4.1.4.2. barato
4.1.4.3. alta distorção harmônica
4.2. Inversor de Onda Senoidal Pura
4.2.1. Função
4.2.1.1. gera uma onda senoidal pura
4.2.1.1.1. igual à da rede elétrica
4.2.2. Aplicação
4.2.2.1. equipamentos sensíveis
4.2.2.1.1. aparelhos médicos
4.2.2.1.2. eletrônicos de precisão
4.2.3. Princípio de operação
4.2.3.1. utiliza modulação por largura de pulso
4.2.3.1.1. PWM
4.2.3.1.2. para gerar uma onda senoidal
4.2.4. Características
4.2.4.1. alta qualidade da energia
4.2.4.2. baixa distorção harmônica
4.3. Inversor de Onda Senoidal Modificada
4.3.1. Função
4.3.1.1. aproxima-se de uma onda senoidal
4.3.1.1.1. com segmentos de onda quadrada
4.3.2. Aplicação
4.3.2.1. equipamentos menos sensíveis
4.3.2.1.1. como eletrodomésticos
4.3.3. Características
4.3.3.1. menor custo que a onda senoidal pura
4.3.3.2. maior distorção harmônica
4.4. Inversor Multinível
4.4.1. Função
4.4.1.1. gera uma tensão de saída mais suave com vários níveis de tensão
4.4.2. Aplicação
4.4.2.1. aplicações industriais de alta potência
4.4.3. Princípio de operação
4.4.3.1. utiliza múltiplos níveis de tensão para criar uma onda mais suave
4.4.4. Características
4.4.4.1. reduz a distorção harmônica
4.4.4.2. melhora a eficiência
5. Componentes e Funcionamento
5.1. Transistores de Potência
5.1.1. Função
5.1.1.1. chaveamento rápido para controle de
5.1.1.1.1. tensão
5.1.1.1.2. corrente
5.1.2. Tipos
5.1.2.1. MOSFET
5.1.2.1.1. rápido
5.1.2.1.2. eficiente
5.1.2.2. IGBT
5.1.2.2.1. alta potência
5.1.2.2.2. eficiente
5.2. Indutores e Capacitores
5.2.1. Função
5.2.1.1. Armazenamento e filtragem de energia
5.2.1.2. indutor
5.2.1.2.1. armazenar energia em campo magnético
5.2.1.3. capacitor
5.2.1.3.1. armazenar energia em campo elétrico
5.2.1.3.2. suavizar a tensão de saída
5.3. Controladores PWM
5.3.1. Modulação por Largura de Pulso
5.3.2. Função
5.3.2.1. controle da razão cíclica para ajustar a tensão de saída
5.4. Feedback e Controle
5.4.1. Função
5.4.1.1. monitorar a saída
5.4.1.2. ajustar o funcionamento
5.4.1.2.1. para manter a estabilidade
6. Aplicações Práticas
6.1. Eletrônicos de Consumo
6.1.1. Carregadores de bateria
6.1.1.1. conversores CC-CC para ajuste de tensão de carregamento
6.1.2. Fontes de alimentação
6.1.2.1. conversores CC-CA para dispositivos eletrônicos
6.2. Automotivo
6.2.1. Sistemas de energia em veículos elétricos
6.2.1.1. conversores para ajustar tensões das baterias
6.2.2. Carregadores de veículos elétricos
6.2.2.1. conversores para conectar à rede elétrica
6.3. Indústria
6.3.1. Sistemas de energia renovável
6.3.1.1. conversores para integrar
6.3.1.1.1. painéis solares
6.3.1.1.2. turbinas eólicas
6.3.2. Automação industrial
6.3.2.1. fontes de alimentação para
6.3.2.1.1. controladores
6.3.2.1.2. atuadores