XXVII Congresso de Iniciação Científica da UNESP
III Fórum Internacional de Iniciação Científica da UNESP
Conversor de tensão chaveado para dispositivo de plasma
André Bianchi Laraia, Milton Eiji Kayama, Roberto Yzumi Honda
UNESP – Campus Guaratinguetá
Introdução
Resultados e Discussão
Neste trabalho foi desenvolvido e construído um Conversor de
Tensão Chaveada, utilizando IGBT’s (Insulated Gate Bipolar
Transistor), para ser utilizado como parte de um dispositivo de
micro-descargas.
Os sinais de saída obtidos em ambas as fontes são apresentados para
comparação nas figuras abaixo.
Primeiramente foi implementado e
utilizando tensão de alimentação menor
saída chaveado foi comparado com
implementação anterior que utilizava
Transistor). [1,2]
testado um protótipo
que a prevista. O sinal de
os resultados de uma
BJT’s (Bipolar Junction
Objetivos
Projetar e montar um conversor de tensão chaveado, modelo
ponte-completa, com IGBT’s de alta tensão (600 Volts) para
substituir a versão antiga, que utiliza BJT’s, utilizado no
dispositivo para microdescargas em gases na pressão atmosférica.
Os deadtimes de ambos os dispositivos são apresentados nas figuras a
seguir.
Material e Método
A figura ao lado mostra o
diagrama de blocos do
dispositivo de jato de plasma
utilizado no laboratório de
plasma do DFQ da UNESP
Guaratinguetá.
São notáveis as melhorias tanto na forma de onda (devido à redução
do tempo de transição) quanto na definição do deadtime se
comparada as duas versões.
A antiga versão do Conversor
de Tensão Chaveada é
apresentada na figura à
esquerda.
O
circuito
apresenta
sinal
de
chaveamento interno e BJT’s
modelo BUL310FP
A nova versão (figura à direita)
utiliza sinal de chaveamento
externo, drivers de chaveamento
modelo
IR2104
e
IGBT’s
IRG4PC40U.
Ela
permite
variação na frequência de
operação e maior confiabilidade
com
a
eliminação
dos
transformadores
de
chaveamento da ponte.
Financiamento
Na figura ao lado a PCI
(Placa
de
Circuito
Impresso) proposta para
a implementação do
dispositivo. A próxima
etapa é testá-la nas
tensões máximas de
operação.
Conclusões
A nova versão do Conversor de Tensão Chaveado apresenta
melhorias importantes se comparada à arquitetura utilizada
anteriormente, como: a possibilidade de operar na faixa de
frequências de 5 kHz a 40 kHz, maior eficiência devido a redução no
tempo de transição, aumento na confiabilidade e redução
considerável na relação de espiras do transformador de saída, devido
a maior tensão de saída do circuito ponte-completa.
A próxima etapa desde trabalho é construir a PCI do equipamento e
implementá-lo no dispositivo de plasma para testes.
Bibliografia
1 Laraia, A. B., Kayama, M. E., Andrade, A. W. F., Geração de plasma com microdescargas e sua
caracterização otica, XXVI Congresso de Iniciação Científica da UNESP (2014);
2 Kostov, K.G., Honda, R.Y., Alves, L.M.S., Kayama, M.E., Characteristics of dieletric barrier
discharge reactor for material treatment, Brazilian J. Phys., V.39, p.012054, (2009).