Chopper tiristorizado

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O Chopper abaixador tem a função de converter uma tensão CC em outra CC, porém variável e menor que a tensão de entrada.

O chaveamento feito pelo tiristor “corta” a tensão sobre o circuito, onde a tensão média (Vout) será menor que a tensão de entrada (Vin), e é controlada pelo tempo Ton ou pelo Toff. Mudando algum desses parâmetros, muda-se o ciclo de trabalho, que é a relação entre a tensão de entrada e a tensão de saída.

O tempo Ton é o de condução do tiristor Tp, controlado pelos pulsos em Ta e Tp. Essa técnica é chamada de PWM (Pulse Width Modulation) onde o controle feito é da largura do pulso durante o Ton, que é o controlado, e mantido constante T, ou seja a freqüência é a mesma.

Quando o Chopper é ligado, ou seja, em Ton, há o carregamento do indutor (a corrente vai aumentando com o tempo), que representa, junto com o resistor, um motor CC, e quando desligado (Toff), o indutor descarrega-se através do diodo RL, onde a corrente será decrescente.

O regime de condução poderá ser: Contínuo: se a corrente na carga não chegar a zero em um período; Crítico: se a corrente na carga chegar a zero no final de um período; Descontínuo: se a corrente na carga permanece em zero por algum tempo dentro de um período.

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A grande maioria dos veículos elétricos depende de um circuito que controle a velocidade. Em geral, trens do metrô são controlados por circuitos chopper. Desta forma, as partidas possuem uma aceleração constante durante o período onde os pulsos do sistema PWM estão aumentando seu período. A frequência aplicada deve variar com a indutância do motor, mas em um projeto sempre ela será constante. O que varia é a largura do pulso.

Outra aplicação é em carros, bicicletas e patinetes elétricos. Como o sistema PWM trabalha com pulsos, o torque é mantido mas a energia não aplicada no espaço de tempo de pulso nulo resulta em uma economia considerável de energia. Além disso.

Essas aplicações se apresentam em veículos alimentados por corrente contínua. Normalmente o Metrô trabalha com 750Vcc ou 600Vcc, dependendo da cidade. Carros elétricos possuem baterias, portanto, corrente contínua. Alguns veículos elétricos mais modernos não utilizam o circuito chopper. Eles trabalham com um inversor com frequência controlada. Nesse caso, a corrente contínua das baterias é transformada em corrente alternada, tendo sua frequência aumentada de forma diretamente proporcional à necessidade de aumento de velocidade.