Corrente no capacitor de acoplamento C

O comportamento da corrente iC em baixa frequência, segundo a simulação,

através do MATLAB®, do modelo desenvolvido no capítulo 3, é apresentado na Figura 93. A forma de onda demonstrada por esta figura é determinada pelos valores máximos e mínimos assumidos pela corrente iC em alta frequência, os quais são proporcionais à

variação da onda senoidal retificada descrita pelos valores instantâneos da tensão vg em

baixa frequência. Observou-se que o valor de pico da corrente iC aproxima-se de 8 A e o

menor valor assumido pela corrente iC, no período Trede/2, é aproximadamente 3 A.

A forma de onda da corrente iC em baixa frequência gerada pela simulação no

MATLAB® apresentou um comportamento bastante similar ao observado na forma de onda desta variável na simulação no PSIM®, apresentada previamente na Figura 73. Porém, a corrente iC assume valores um pouco mais elevados na simulação no PSIM®,

ultrapassando os 8 A. Esta questão será explicada a seguir, através da análise do comportamento da corrente iC em alta frequência para ambas as formas de simulação.

Figura 93 – Forma de onda da corrente iC, em um período de baixa frequência.

Fonte: O autor (2014).

O comportamento da corrente iC em alta frequência, segundo a simulação,

através do MATLAB®, do modelo apresentado no capítulo 3, é apresentado na Figura 94. Através desta figura, observa-se que a corrente iC eleva-se, instantaneamente,

ao início de um período de comutação, até seu valor máximo, no qual permanece, até o término da primeira etapa, no qual a corrente iC decai, instantaneamente, anulando-se.

0.0417 0.00833 0.0125 0.0167 -2 0 2 4 6 8 t (s) iC ( A ) 0,00417 0,00833 0,0125 0,0167 t (s)

Então, a corrente iC permanece nula durante toda segunda etapa. O fim desta, provoca

uma queda instantânea na corrente iC que assume um valor negativo, no qual começa a

terceira etapa. Ao longo da terceira etapa, a corrente iC apresenta um crescimento não

linear.

A forma de onda da corrente iC apresentada pela Figura 94, é semelhante à

apresentada pela simulação do circuito estudado, no PSIM®,a qual foiapresentada na Figura 74. Porém, na primeira etapa, a corrente iC no PSIM® se eleva não linearmente a

partir do valor atingido instantaneamente no início do período de comutação, enquanto que no modelo equacionado a corrente iC permanece constante. Esta diferença ocorre

porque a corrente iLo, que circula pelo capacitor C na primeira etapa, foi considerada

constante para um período de alta frequência. Isto ocasiona as diferenças entre os resultados obtidos pelos simuladores utilizados em baixa frequência. Nas demais etapas, o comportamento descrito pela corrente iC na simulação do MATLAB® é compatível

com a forma de onda desta corrente apresentada na simulação no PSIM®.

Figura 94 – Forma de onda da corrente iC, em um período de baixa frequência.

Fonte: O autor (2014).

5.4.7. Tensão no capacitor de acoplamento C

O comportamento da tensão vC em baixa frequência, segundo a simulação no

MATLAB®, é demonstrado na Figura 95. O comportamento da tensão vC em alta

frequência, segundo a simulação, através do MATLAB®, é apresentado na Figura 96. Nesta figura, observa-se que a tensão inicia o período de comutação em seu valor

0.0417 -2 0 2 4 6 8 t (s) iC ( A ) 0,00417 t (s)

mínimo e, ao longo da primeira etapa, cresce até alcançar seu valor máximo, n vg. Uma vez que a tensão vC se iguala a este valor, inicia-se a segunda etapa, na qual esta tensão

não apresenta variação, mantendo-se equivalente a tensão n vg, até o final da segunda etapa. Ao longo da terceira etapa, a tensão vC decai não linearmente até atingir seu valor

mínimo, ao final do período de comutação. Este comportamento confere com o descrito para a tensão vC, em frequência, na simulação do circuito PSIM®, apresentada

previamente na Figura 77.

O comportamento da tensão vC em alta frequência, segundo a simulação, através

do MATLAB®, é apresentado na Figura 96. Nesta figura, observa-se que a tensão inicia o período de comutação em seu valor mínimo e, ao longo da primeira etapa, cresce até alcançar seu valor máximo, n vg. Uma vez que a tensão vC se iguala a este valor, inicia-

se a segunda etapa, na qual esta tensão não apresenta variação, mantendo-se equivalente a tensão n vg, até o final da segunda etapa. Ao longo da terceira etapa, a tensão vC decai

não linearmente até atingir seu valor mínimo, ao final do período de comutação. Este comportamento confere com o descrito para a tensão vC, em alta frequência, na

simulação do circuito estudado no PSIM®, apresentada previamente na Figura 77. Nesta figura, observa-se que os valores máximos e mínimos, em alta frequência, da tensão vC

variam de acordo com os valores instantâneos assumidos pela tensão de entrada retificada, vg. Deste modo, o valor de pico da tensão vC corresponde à 180 V, o mesmo

valor assumido pela tensão de pico da rede, Vg, enquanto que, o valor mínimo da tensão

vC em um período Trede/2 é cerca de -430 V.

O comportamento da tensão vC em alta frequência, segundo a simulação, através

do MATLAB®, é apresentado na Figura 96. Nesta figura, observa-se que a tensão inicia o período de comutação em seu valor mínimo e, ao longo da primeira etapa, cresce até alcançar seu valor máximo, n vg. Uma vez que a tensão vC se iguala a este valor, inicia-

se a segunda etapa, na qual esta tensão não apresenta variação, mantendo-se equivalente a tensão n vg, até o final da segunda etapa. Ao longo da terceira etapa, a tensão vC decai

não linearmente até atingir seu valor mínimo, ao final do período de comutação. Este comportamento confere com o descrito para a tensão vC, em alta frequência, na

Figura 95 – Forma de onda da tensão vC, em um período de baixa frequência.

Fonte: O autor (2014).

Figura 96 – Forma de onda da tensão vC, em um período de alta frequência.

Fonte: O autor (2014).