Proposta de uma fonte de alimentação em MATLAB Simulink para o estudo da dinâmica não linear em indutores
Vários circuitos eletrônicos de potência não lineares dão origem a sub-harmônicos, quase-periodicidade e caos. Exemplos incluem circuitos ferroressonantes, acionamentos de motores de relutância chaveada e motores DC com imã permanente e escovas, além de conversores de potência controlados por PWM. O estudo do circuito RLC série com indutor de núcleo de ferro histerético tem sido amplamente utilizado como uma referência teórica e experimental para auxiliar na compreensão desses fenômenos.
No entanto, o sistema de excitação deve ser projetado para acomodar uma variedade de indutores, incluindo aqueles com não linearidade, corrente e requisitos de tensão significativamente mais elevados. Esses casos geralmente exigem níveis de potência que ultrapassam as capacidades dos geradores de função arbitrários de bancada, amplamente utilizados na literatura. Consequentemente, é necessário um sistema de excitação mais robusto para garantir uma entrega de potência suficiente, mantendo características de forma de onda controladas e precisas. Isso possibilita a avaliação experimental de indutores não lineares sob condições operacionais realistas, tornando-o adequado para aplicações como eletrônica de potência, caracterização de materiais magnéticos e análise de circuitos de alta potência.
No presente trabalho, é proposta uma topologia para um sistema de excitação robusto, composta por duas pontes H completas baseadas em MOSFETs, projetadas para gerar diagramas de bifurcação que sejam visíveis e mensuráveis em osciloscópios por meio do método estroboscópico. A forma de onda resultante da excitação é uma onda quadrada com amplitude crescente em rampa (parâmetro de controle), normalmente atualizada em múltiplos inteiros do período da onda quadrada de excitação. Os estudos foram conduzidos por meio de simulações no ambiente MATLAB-SIMULINK, e os resultados promissores apresentados sugerem que a futura prototipagem física deste sistema de excitação é viável.