Curso de Fontes Chaveadas

Aula 1 • Noções Básicas de Conversão de Energia

Abrange as relações de potência em corrente contínua (CC) e corrente alternada (CA), eficiência e perdas em sistemas elétricos. Estabelece o vocabulário e as métricas utilizadas ao longo de todo o curso.

Aula 2 • Formas de Onda de Comutação e Ciclo de Trabalho

Apresenta sinais de modulação por largura de pulso (PWM), controlo do ciclo de trabalho e equilíbrio de volts-segundos. Estes conceitos sustentam todas as topologias de conversores abordadas em capítulos posteriores.

Aula 3 • Componentes Passivos em Circuitos de Potência

Analisa indutores, condensadores e transformadores em condições de comutação. Fornece critérios de seleção de componentes críticos para todas as topologias SMPS.

Aula 4 • Dispositivos de Comutação Semicondutores

Examina transístores MOSFET, transístores IGBT e díodos como interruptores controlados. Relaciona as características dos dispositivos com os compromissos entre velocidade de comutação e perdas por condução.

Aula 1 • Condução Contínua versus Condução Descontínua

Compara o funcionamento em modo de condução contínua (CCM) e modo de condução descontínua (DCM), condições de fronteira e o seu impacto no projeto de controlo. Prepara os formandos para o projeto de malhas de realimentação no próximo capítulo.

Aula 2 • Topologias Buck-Boost e Inversoras

Abrange as variantes buck-boost inversora e não inversora de quatro interruptores. Expande a capacidade dos formandos para projetar conversores que exigem inversão de polaridade.

Aula 3 • Análise do Conversor Buck

Deduz a relação de conversão de tensão, a forma de onda da corrente no indutor e a ondulação da saída para o conversor buck. Constitui a topologia de referência para todos os estudos subsequentes de conversores.

Aula 4 • Esforço nos Componentes e Seleção

Aplica fórmulas de corrente eficaz (RMS) e de pico para selecionar interruptores, díodos, indutores e condensadores. Faz a ponte entre a análise teórica e a aquisição prática de componentes.

Aula 1 • Técnicas de Projeto de Compensadores

Projeta compensadores Tipo I, II e III para atingir a margem de fase e a largura de banda pretendidas. Os formandos aplicam estes compensadores a projetos de conversores reais.

Aula 2 • Fundamentos da Malha de Controlo

Apresenta os conceitos de malha aberta e malha fechada, amplificadores de erro e tensão de referência. Estabelece a estrutura de controlo aplicada a todos os conversores regulados.

Aula 3 • Métodos de Verificação de Estabilidade

Abrange a medição de ganho de malha por injeção e técnicas de verificação por simulação. Garante que os formandos podem validar a estabilidade antes dos testes em hardware.

Aula 4 • Análise de Diagrama de Bode

Constrói diagramas de Bode de ganho e fase a partir de funções de transferência e identifica margens de estabilidade. Permite diretamente o projeto de compensadores na secção seguinte.

Aula 1 • Conversores de Meia Ponte e Ponte Completa

Abrange o funcionamento da topologia em ponte, a prevenção de shoot-through e o equilíbrio de volts-segundos no transformador. Destina-se a aplicações SMPS de média a alta potência, acima de 200 W.

Aula 2 • Projeto de Transformadores para SMPS

Abrange a seleção de material do núcleo, relação de espiras e projeto do enrolamento para transformadores de alta frequência. Fornece o conhecimento de componentes necessário para todas as topologias isoladas.

Aula 3 • Conversores Ressonantes e LLC

Apresenta as topologias ressonante série e LLC, comutação a tensão nula (ZVS) e controlo por modulação de frequência. Faz a ponte do conhecimento de topologias isoladas para projetos avançados de alta eficiência.

Aula 4 • Projeto do Conversor Forward

Analisa conversores forward de um e dois interruptores, métodos de reset do núcleo e projeto do filtro de saída. Expande a capacidade dos formandos para projetos isolados de um interruptor de maior potência.

Aula 1 • Proteção e Gestão de Falhas

Implementa proteção contra sobrecorrente, sobretensão e térmica utilizando funcionalidades do circuito integrado controlador. A gestão de falhas é obrigatória para o funcionamento fiável da SMPS em produtos reais.

Aula 2 • Projeto de Circuito de Comando de Gate

Projeta circuitos de comando de gate para interruptores de lado alto e lado baixo, incluindo bootstrap e circuitos de comando isolados. Um comando de gate adequado previne o shoot-through e reduz as perdas de comutação.

Aula 3 • Controladores PWM em Modo de Tensão

Examina a arquitetura do controlador em modo de tensão, programação do oscilador e configuração de arranque suave (soft-start). Relaciona o projeto ao nível do circuito integrado com as topologias de conversores estudadas anteriormente.

Aula 4 • Controladores PWM em Modo de Corrente

Abrange a deteção de corrente de pico, compensação de rampa e vantagens do controlo em modo de corrente. O controlo em modo de corrente melhora a resposta transitória e simplifica a compensação da malha.

Aula 1 • Projeto de Filtro EMI de Entrada

Projeta filtros LC de entrada para atenuação de modo diferencial e modo comum. Um projeto de filtro correto impede que o ruído se propague para a rede CA ou barramento de entrada.

Aula 2 • Testes de Pré-Conformidade EMC

Descreve sondagem de campo próximo, medição de emissões conduzidas com LISN e configurações de teste de pré-conformidade. Os testes de pré-conformidade reduzem falhas dispendiosas em testes formais.

Aula 3 • Fundamentos de EMC para Fontes de Alimentação

Apresenta os mecanismos de emissão conduzida e irradiada, ruído de modo comum e modo diferencial. Estabelece a estrutura de EMC aplicada ao longo deste capítulo.

Aula 4 • Técnicas de Blindagem e Filtragem

Abrange a blindagem de invólucro, condensadores de passagem e aplicação de ferrite beads. Complementa o layout da placa de circuito impresso (PCB) quando é necessária uma redução adicional de emissões.

Aula 1 • PFC Sem Ponte e Totem-Pole

Apresenta as topologias PFC sem ponte e totem-pole baseadas em nitreto de gálio (GaN) para maior eficiência. Expande a capacidade dos formandos para projetos PFC de última geração com eficiência superior a 93%.

Aula 2 • Controlo PFC em Modo de Corrente Média

Implementa o controlo em modo de corrente média utilizando um circuito integrado controlador PFC com multiplicador. Este método de controlo alcança baixa distorção harmónica total (THD) e elevado fator de potência em toda a gama de carga.

Aula 3 • Topologia e Funcionamento do PFC Boost

Analisa o conversor PFC boost em modo de condução contínua operando a partir de CA retificada. Fornece a base de topologia para o projeto do controlador PFC ativo.

Aula 4 • Métodos de PFC Passivo

Examina circuitos valley-fill e indutores de entrada como soluções PFC passivas de baixo custo. Estabelece linhas de base de desempenho antes de introduzir topologias PFC ativas.

Aula 1 • Testes de Fiabilidade e Esforço

Aplica termografia, burn-in e testes de esforço acelerado para validar a fiabilidade a longo prazo. Os testes de esforço revelam projetos marginais antes do lançamento para produção.

Aula 2 • Captura de Esquema e Simulação

Constrói um esquema SMPS completo e valida-o através de simulação SPICE antes do layout. A simulação deteta erros de projeto antes da fabricação dispendiosa da PCB.

Aula 3 • Especificação de Projeto e Seleção de Topologia

Traduz os requisitos da aplicação em especificações elétricas e seleciona a topologia ideal. A especificação sistemática previne retrabalhos dispendiosos durante a validação do protótipo.

Aula 4 • Medição e Otimização da Eficiência

Mede a eficiência em função da carga e da tensão de entrada, aplicando depois técnicas de redução de perdas direcionadas. A otimização reduz a diferença entre o desempenho simulado e o medido.

Aula 5 • Arranque e Depuração de Protótipos

Executa uma sequência de arranque segura e estruturada e diagnostica falhas comuns em protótipos. O arranque sistemático evita danos nos componentes e acelera a depuração.