Respostas

1. O que é um chopper?

   Um dispositivo capaz de transformar uma tensão contínua fixa em uma tensão contínua controlável (ajustável).

2. Considere o sinal da figura a seguir aplicado a uma chave que controla um chopper e responda:
   1. Qual o tempo de comutação?

      5 µs

   2. Qual o ciclo de trabalho? $$ D = \frac{T_{on}}{T_{s}} = \frac{2}{5} = 0,4 $$
3. Complete a tabela abaixo com os dados dos Conversores CC-CC mais conhecidos.

   Nome	Circuito	Relação entre tensão de entrada/saída	Ganho estático
   Cúk		Elevador-Abaixador	$$ \frac{V_{out}}{V_{in}} = \frac{D}{1 - D} $$
   Buck		Abaixador	$$ \frac{V_{out}}{V_{in}} = D $$
   Buck-Boost		Elevador-Abaixador	$$ \frac{V_{out}}{V_{in}} = \frac{D}{1 - D} $$
   Boost		Elevador	$$ \frac{V_{out}}{V_{in}} = \frac{1}{1 - D} $$

4. Deseja-se obter um circuito para transformar uma tensão contínua de 200 Volts em uma tensão de 220 Volts. Quais os circuitos conversores que poderiam ser utilizados e quais os respectivos ciclos de trabalho para se atingir tal variação?

   Pode-se utilizar os circuitos elevadores (boost) ou os elevadores-abaixadores (Buck-Boost ou Cúk). No caso dos elevadores temos que o ciclo de trabalho seria:

   $$ \frac{V_{out}}{V_{in}} = \frac{1}{1 - D} $$ $$ \frac{220}{200} = \frac{1}{1 - D} $$ $$ D = \frac{20}{220} ≅ 0,09 $$

   Já para os circuitos Elevadores-Abaixadores temos que a fórmula do ganho estático é a mesma, logo:

   $$ \frac{V_{out}}{V_{in}} = \frac{D}{1 - D} $$ $$ \frac{220}{200} = \frac{D}{1 - D} $$ $$ D = \frac{220}{420} ≅ 0,52 $$
5. Deseja-se empregar, em uma determinada aplicação que apresenta tensão de entrada de 100 Volts, um circuito que ora eleve a tensão para 120 Volts e ora reduza para 50 Volts. Que circuitos podem ser empregados para tal tarefa e como será o controle desses circuitos?

   Podem ser empregados os circuitos Elevadores-Abaixadores Buck-Boost e Cúk. O sistema responsável por realizar o controle das tensões deve alternar entre dois valores de ciclos de trabalho D, um para elevar a tensão e outro para abaixá-la. Durante a elevação o ciclo de trabalho deve ser de:

   $$ \frac{V_{out}}{V_{in}} = \frac{D}{1 - D} $$ $$ \frac{120}{100} = \frac{D}{1 - D} $$ $$ D = \frac{120}{220} ≅ 0,55 $$

   Já durante o redução de tensão, o ciclo deve ser de:

   $$ \frac{V_{out}}{V_{in}} = \frac{D}{1 - D} $$ $$ \frac{50}{100} = \frac{D}{1 - D} $$ $$ D = \frac{50}{150} ≅ 0,33 $$