Princípio de operação dos choppers

A análise da operação dos circuitos conversores CC-CC será divida em função da razão de variação da tensão de saída em relação à tensão de entrada: elevador, abaixador ou elevador-abaixador. Quando o Chopper é utilizado como regulador de tensão chaveado, que é a aplicação mais comum, ele é dividido em quatro topologias básicas: Buck, Boost, Buck-Boost e Cúk. Analisaremos as características de cada um deles.

Em um circuito conversor, o controle das chaves é de essencial importância, pois ele é quem define a forma de operação e, consequentemente, a relação da tensão de saída com a de entrada. Nesse estudo, dois conceitos são relevantes: o primeiro é o tempo de comutação ou de chaveamento (Ts), ele corresponde ao tempo que a chave permanece fechada (t_on) mais o tempo que ela está aberta (t_off), como mostrado na Figura 3.

O segundo é o ganho estático, mostrado na Equação 1, que reflete a relação entre a tensão de saída e a tensão de entrada. No conversor Buck, o ganho estático corresponde ao ciclo de trabalho D, que é a relação entre os tempos em que a chave permanece fechada com o tempo de comutação, mostrada na Equação 2.

O que em percentual equivale a 50%, ou seja, o tempo que a chave deve permanecer fechada deve ser o mesmo que a chave permanece aberta.