1 (1 pontos). Descreva as características dos seguintes modos de operação, incluindo vantagens e desvantagens:
  • Descontínuo

Passo 1

O enunciado pede para descrever o modo descontínuo de um conversor com indutor (por exemplo, um chopper ou um conversor DC–DC), indicando suas características, vantagens e desvantagens. Vamos usar conceitos de regime de condução do indutor (quando a corrente atinge zero a cada ciclo) e implicações no projeto e controle do conversor.

Passo 2

No modo descontínuo (ou DCM, do inglês Discontinuous Conduction Mode) a corrente no indutor cai a zero antes de terminar cada período de chaveamento. Isso gera três intervalos em cada ciclo:
  1. Chave ligada: iL cresce a partir de zero.
  2. Chave desligada (diodo conduz): iL decresce até zero.
  3. Período em que ninguém conduz e iL=0.
Consequências diretas:
  • A transferência de energia ocorre somente enquanto iL>0.
  • As equações de conversão deixam de ser funções puramente de duty cycle D; dependem também da carga e da indutância.
  • A forma de onda de iL fica triangular com trecho nulo, aumentando o ripple médio de corrente.

Passo 3

Listemos agora vantagens e desvantagens desse modo:
Vantagens
  • Permite operar à baixa carga sem necessidade de indutores de grande valor ou de circulação de corrente de repouso.
  • Reduz perdas de condução em cargas leves (o indutor descarrega completamente).
  • Em certas topologias, simplifica a proteção contra sobrecorrente (corrente zera naturalmente).
Desvantagens
  • Maior ripple de tensão e corrente, exigindo filtros maiores ou mais seletivos.
  • Ganho (relação Vout/Vin) passa a depender de carga e indutância, não só de D, complicando o controle em malha fechada.
  • Picos de corrente mais altos, elevando as perdas por comutação e aumentando EMI.
  • Fator de potência piora se aplicado em PFC, pois a forma de onda de corrente fica mais distorcida.

Resposta

Modo descontínuo (DCM):
  • Caracteriza-se por iL cair a zero antes do fim de cada ciclo de chaveamento, criando um intervalo sem condução.
  • Vantagens: operação eficiente em baixas cargas, menor valor de indutor e facilidade na proteção contra sobrecorrente.
  • Desvantagens: aumento do ripple, dependência do ganho em carga e indutância (controle mais complexo), picos maiores de corrente e piora do EMI e do fator de potência.

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