Conversor SEPIC no Modo Contínuo

Olá a todos. Hoje vou falar sobre o conversor SEPIC (Single-Ended Primary Inductor Conversor), conversor com indutância simples no primário. É um conversor semelhante ao Cuk, no sentido em que pode rebaixar ou aumentar a tensão, mas sem o inconveniente de inversão de polaridade na saída. Abaixo está a imagem de seu circuito.

Vamos, como sempre, fazer algumas suposições para nossa análise.

1. Os valores dos indutores são muito altos e suas correntes são constantes.
2. Os valores dos capacitores são muito altos e suas tensões são constantes.
3. O circuito está funcionando no modo estável, ou seja, as formas de onda de tensão e corrente são periódicas.
4. Para uma taxa de trabalho D, a chave fica fechada por um tempo DT e aberta por um tempo (1-D)T.
5. Todos os componentes são ideais.

Vamos começar usando a Lei de Kirchoff das tensões na malha que contém a tensão de entrada, L1, Cs e L2. Assim, obtemos que:



Lembrando que a tensão média nos indutores é igual a zero, podemos usar as tensões médias para obter:



Quando a chave está fechada, o diodo está em corte e a tensão para L1 é igual a Vin. Quando a chave está aberta, o diodo entra em condução. Aplicando a lei das malhas de Kirchoff na malha mais externa, temos:



Mas como a tensão média no capacitor Cs é igual a Vin, podemos escrever a expressão anterior como:



Sabemos que durante o tempo em que a chave está fechada a tensão em L1 é igual a Vin e durante o perído em que a chave está aberta a tensão em L1 é igual a -Vout. Também sabemos que durante um período a tensão média em um indutor é zero. Dessa forma, podemos escrever que:



Assim temos que:



Perceba que neste conversor a tensão de saída NÃO está invertida com relação a tensão de entrada. Também perceba a semelhança entre esta equação e as equações dos conversores Cuk e Buck-Boost.

E com isso encerramos nossa série sobre conversores. O que não significa que não iremos mais falar deles. Ainda existem muitas informações sobre conversores, como conversores intercalados, perdas de chaveamento, influência de ESR nos capacitores do conversor, etc. Mas isso ficará para outro momento. Espero que tenham gostado e entendido um pouquinho mais sobre conversores chaveados e suas utilidades. Um grande abraço e até a próxima.