Conversor buck

Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.
Saltar para a navegação Saltar para a pesquisa
Question book-4.svg
Esta página ou secção cita fontes confiáveis e independentes, mas que não cobrem todo o conteúdo, o que compromete a verificabilidade (desde setembro de 2018). Por favor, insira mais referências no texto. Material sem fontes poderá ser removido.
Encontre fontes: Google (notícias, livros e acadêmico)

Conversor buck (conversor abaixador) é um conversor CC/CC que diminui a tensão (enquanto aumenta a corrente) de sua entrada (alimentação) para sua saída (carga). É similar ao conversor boost (elevador) e é um tipo de fonte chaveada (SMPS) que normalmente contém pelo menos dois semicondutores (um diodo e um transistor, embora os conversores buck modernos substituam o diodo por um segundo transistor usado para retificação síncrona) e pelo menos um elemento de armazenamento de energia, um capacitor, indutor ou os dois combinados. Para reduzir o ripple de tensão, filtros feitos de capacitores (às vezes em combinação com indutores) são normalmente adicionados a essa saída do conversor (filtro do lado da carga) e à entrada (filtro do lado da alimentação).[1]

Os conversores de chaveamento (como os conversores buck) fornecem eficiência de energia muito maior do que os reguladores lineares, que são circuitos mais simples que reduzem as tensões dissipando a energia como calor, mas não aumentam a corrente na saída.[2]

Os conversores buck podem ser altamente eficientes (muitas vezes acima de 90%), tornando-os úteis para tarefas como converter a tensão principal da fonte de um computador (geralmente 12 V) para tensões mais baixas, necessárias para USB, DRAM e CPU (1,8 V ou menos).

Usos[editar | editar código-fonte]

Conversores buck são utilizados, por exemplo, para reduzir a tensão das baterias de laptops, (12-24V) fornecendo os poucos volts necessários ao funcionamento dos processadores. Os conversores buck e boost, em todas as suas combinações, isoladas ou não, formam o princípio de funcionamento de outros conversores chaveados existentes (buck-boost, fly-back, forward,etc).

Funcionamento[editar | editar código-fonte]

Conversor Buck.

Quando a chave CH1 está aberta, não há transferência de energia da fonte de tensão (que pode ser uma bateria ou uma outra fonte cc) para o restante do circuito. No passo seguinte, enquanto a chave CH1 está fechada, a corrente flui diretamente através do indutor L1 para a o capacitor C1, que estando em paralelo com o resistor RL, produz sobre ele uma tensão de saída Vs; nesta condição diodo D1 fica cortado. Quando a chave é aberta , a energia acumulada no indutor força para que continue circulando uma corrente atuando na carga de saída RL.

A diferença entre este conversor e o conversor boost é que o buck entrega a energia diretamente para a saída.

Observe que CH1 está representado como um interruptor ou chave, para simplificar, mas que na prática pode ser substituido por um transistor, MOSFET, IGBT ou outros dispositivos mais indicados para trabalho contínuo em altas frequências, obviamente dimensionados e com circuitos de proteção, controle de chaveamento, etc.

Projeto do conversor[editar | editar código-fonte]

Uma maneira de projetar o conversor buck é projetando um filtro LC na saída deste conversor para limitar a variação da corrente no indutor e da tensão de saída (mesma no capacitor).

L1= VE / (4.f.ΔIL1máxima)

C1= VE / (31.L1.f2.ΔVC1máxima)


Referências

  1. Mammano, Robert (5 de setembro de 1999). «Switching power supply topology voltage mode vs. current mode.» (PDF). Unitrode. Consultado em 2 de setembro de 2018 
  2. Keeping, Steven (8 de maio de 2012). «Understanding the Advantages and Disadvantages of Linear Regulators». DigiKey. Consultado em 2 de setembro de 2018. Arquivado do original em 16 de outubro de 2014 
Ícone de esboço Este artigo sobre eletrônica é um esboço. Você pode ajudar a Wikipédia expandindo-o.