@InProceedings{BagattiniRoss:2012:PrTrPu,
author = "Bagattini, Tamara Stefani Siqueira and Rossi, Jos{\'e} Osvaldo",
affiliation = "{ETEP Faculdades} and {Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
(INPE)}",
title = "Projeto de um transformador de pulso de 10 kV/5 A/10 usando
n{\'u}cleo de Permalloy ou Metglass",
booktitle = "Anais...",
year = "2012",
pages = "124",
organization = "Semin{\'a}rio de Inicia{\c{c}}{\~a}o Cient{\'{\i}}fica do
INPE (SICINPE).",
publisher = "INPE",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
note = "{Bolsa PIBIC/INPE/CNPq}",
keywords = "Pulsador compacto, tratamento de materiais aeroespaciais,
implanta{\c{c}}{\~a}o PIII.",
abstract = "Dando continuidade da IC em 2011/2012 teve-se como objetivo obter
melhores resultados nos tratamentos de materiais para melhorar a
resist{\^e}ncia {\`a} corros{\~a}o e o aumento da dureza do
material, utilizando a t{\'e}cnica 3IP (Plasma Immersion
{\'{\I}}on Implantation). O princ{\'{\i}}pio do 3IP consiste
na imers{\~a}o de uma amostra em um g{\'a}s ionizado, seguido
pela aplica{\c{c}}{\~a}o de um pulso negativo de alta
tens{\~a}o para formar uma bainha de plasma em volta da
superf{\'{\i}}cie, onde os el{\'e}trons s{\~a}o repelidos e os
{\'{\i}}ons acelerados em dire{\c{c}}{\~a}o do alvo.
Comparando com a t{\'e}cnica IBI ({\'{\I}}on Beam
Implantation), o 3IP tem mais vantagens, como por exemplo,
n{\~a}o h{\'a} necessidade de manipular o alvo, podendo-se
tratar materiais mais complexos e de contornos irregulares. Em
vista disto, segue o estudo e o desenvolvimento de um modulador
compacto de alta tens{\~a}o, utilizando transformador
constru{\'{\i}}do com um n{\'u}cleo magn{\'e}tico de liga
met{\'a}lica (Metglas), para a implanta{\c{c}}{\~a}o de
{\'{\i}}ons de nitrog{\^e}nio em superf{\'{\i}}cies de
materiais aeroespaciais. Basicamente projeto {\'e}
constitu{\'{\i}}do por um modulador e um transformador de pulso
para elevar a tens{\~a}o de sa{\'{\i}}da. Este modulador {\'e}
carregado com uma fonte DC de 1 kV, onde se espera chegar 10 kV
com um pequeno tempo de subida de pulso (rise time) da ordem de
1\μs. No projeto anterior, foi utilizado um n{\'u}cleo de
ferrite, onde o pulsador com uma resist{\^e}ncia elevada de
sa{\'{\i}}da (100 k\Ω) em BT operava com um tempo menor
que 1\μs, com oscila{\c{c}}{\~o}es e overshoot, ao passo
que com uma resist{\^e}ncia baixa de sa{\'{\i}}da (2 k\Ω)
o tempo de subida aumentava para a ordem de 3\μs, concluindo
que se poderia chegar a 9 kV, caso n{\~a}o houvesse a
indut{\^a}ncia parasita de dispers{\~a}o. Portanto, a escolha de
um novo n{\'u}cleo foi feita pelas caracter{\'{\i}}sticas do
material, no caso Metglas por causa de sua alta
indu{\c{c}}{\~a}o magn{\'e}tica (1,56 T), podendo assim
utilizar menor n{\'u}mero de espiras nos enrolamentos
prim{\'a}rio e secund{\'a}rio, permitindo uma
redu{\c{c}}{\~a}o na indut{\^a}ncia de dispers{\~a}o.
Basicamente, manteve-se o mesmo circuito modulador ou de
chaveamento, onde foram utilzados uma chave do tipo IGBT (altera
seu estado de on-state para off-state com controle de tens{\~a}o
de porta de 12 V) e um circuito RCD para a prote{\c{c}}{\~a}o da
mesma devido {\`a} desmagnetiza{\c{c}}{\~a}o do n{\'u}cleo.
Escolhido o Metglas AMCC100 para os primeiros testes, iniciou-se a
constru{\c{c}}{\~a}o do transformador, onde o primeiro passo foi
calcular o n{\'u}mero de espiras do secund{\'a}rio, para se ter
um resultado de rela{\c{c}}{\~a}o de espiras de 1:10 e se
alcan{\c{c}}ar 5 kV na sa{\'{\i}}da com a dura{\c{c}}{\~a}o
m{\'a}xima do pulso de 2\μs. Nos testes iniciais,
percebeu-se que o n{\'u}cleo de ferrita atingia resultados
melhores do que o n{\'u}cleo de liga met{\'a}lica Metglas,
devido ao melhor acoplamento, visto que uma das maiores
dificuldades encontradas no projeto at{\'e} o momento. Assim para
dar continuidade aos trabalhos est{\'a} sendo projetado um novo
suporte. Futuramente, partiremos para um n{\'u}cleo de
se{\c{c}}{\~a}o transversal maior (AMCC1000), para se obter
maior tens{\~a}o de sa{\'{\i}}da em 10 kV com menor n{\'u}mero
de espiras tanto no prim{\'a}rio como no secund{\'a}rio a fim de
evitar grandes valores da indut{\^a}ncia de dispers{\~a}o.",
conference-location = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
conference-year = "01 e 02 de agosto de 2012",
copyholder = "SID/SCD",
language = "pt",
ibi = "8JMKD3MGP7W/3CN4UFL",
url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP7W/3CN4UFL",
targetfile = "Bagattini_projeto.pdf",
urlaccessdate = "21 maio 2024"
}