Normalized statical analysis with frequency and load variation for the class-E converter based on piezoelectric transformers

Os transformadores Piezoeletricos permitem o projeto de aplicacoes promissoras para fontes de alimentacao ate 100W, melhorando a eficiencia, reduzindo o tamanho, facilitando a obtencao de grandes relacoes de transformacao, alem de proporcionar alta imunidade contra ruidos eletromagneticos e interferencias. Por apresentarem um modelo eletrico equivalente de caracteristica ressonante, utilizam-se topologias de conversores ressonantes para projetar estes conversores, como por exemplo, a topologia Classe-E. Para facilitar a analise de conversores de ordem superior, pode-se utilizar um metodo de analise normalizado. O controle do conversor Classe-E utilizando transformadores piezoeletricos e implementado atraves da variacao da frequencia e da razao ciclica de operacao. O ganho estatico e regulado atraves da variacao da frequencia de chaveamento, e a razao ciclica muda para atender as condicoes de comutacao suave para diferentes frequencias. Este artigo apresenta uma analise completa normalizada deste processo, incluindo variacao normalizada da frequencia e carga, permitindo escolher um ponto otimo de projeto estatico e avaliar seu comportamento com a variacao de frequencia, sem a necessidade de parâmetros de projeto. Sao mostrados resultados experimentais para um conversor abaixador de 3W, para uma entrada universal de 85-260VAC e saida de 6VDC, para validar a metodologia apresentada.