Top PDF Conversor CA-CC monofásico de estágio único empregando o conversor SEPIC com interruptores do lado CA

Conversor CA-CC monofásico de estágio único empregando o conversor SEPIC com interruptores do lado CA

Conversor CA-CC monofásico de estágio único empregando o conversor SEPIC com interruptores do lado CA

Este trabalho apresenta a análise de uma fonte de alimentação monofásica, de estágio único, baseada no conversor SEPIC isolado com interruptores no lado CA. O conversor SEPIC com interruptores no lado CA traz algumas vantagens em relação à topologia convencional, por haver um número menor de semicondutores no caminho da corrente em um período de comutação. Logo, espera-se um acréscimo no rendimento geral. A corrente de entrada é aproximadamente senoidal sem o uso de uma malha de controle de corrente, pelo fato de este conversor operar no Modo de condução descontínuo. Como desvantagens, destaca-se uma restrição na escolha da relação de transformação, a qual implica em valores máximos de corrente no secundário elevados quando o conversor opera como abaixador de tensão. A análise teórica, a metodologia de projeto e os resultados experimentais são apresentados para um conversor de 300W. O conversor foi projetado para uma tensão de entrada de 127V, uma tensão de saída de 200V e a frequência de comutação de 50kHz.
Mostrar mais

121 Ler mais

Conversor CA-CC bridgeless monofásico de estágio único com PFC baseado no conversor SEPIC operando no modo de condução contínuo

Conversor CA-CC bridgeless monofásico de estágio único com PFC baseado no conversor SEPIC operando no modo de condução contínuo

Neste trabalho é apresentado a análise de um conversor CA-CC Bridgeless monofásico de estágio único com correção de Fator de Potência, baseado no conversor SEPIC isolado com os interruptores do lado CA. Para que o conversor exerça a técnica de correção de fator de potência, pelo fato de estar operando no modo de condução contínuo (MCC), é necessário controlar a corrente de entrada. Sendo assim, o sistema de controle, comparado caso o conversor operasse no modo de condução descontínuo (MCD), fica mais complexo, resultando em uma desvantagem para operação em MCC. Porém, quando se trata de rendimento, como os níveis de pico de corrente são menores operando em MCC, se espera obter um rendimento mais elevado. Além disso, com os interruptores do lado CA o conversor apresenta um número menor de semicondutores no caminho da corrente durante um período de comutação, comparado com a topologia convencional, sendo mais um ponto positivo se tratando do rendimento do conversor. São apresentadas as etapas de operação do conversor, as formas de onda ideais, tanto em alta frequência quanto em baixa frequência, a análise matemática contendo as principais equações que regem o funcionamento do conversor e a simulação numérica comprovando a análise desenvolvida. O conversor foi projetado para uma tensão de entrada de 127V com tensão de saída igual a 200V, operando com uma frequência de comutação igual a 50kHz e uma potência entregue a carga igual a 300W.
Mostrar mais

159 Ler mais

Conversor CA-CC trifásico de estágio único com elevado fator de potência baseado no conversor SEPIC MCD com interruptores bidirecionais

Conversor CA-CC trifásico de estágio único com elevado fator de potência baseado no conversor SEPIC MCD com interruptores bidirecionais

Conversores isolados baseados nos conversores SEPIC (Single-Ended Primary Inductance Converter) e Cúk podem fornecer alto fator de potência e isolação em alta frequência (TIBOLA; BARBI, 2013; YOUNG; WU, 2002; AYYANAR; MOHAN; SUN, 2000; KAMNARN; CHUNKAG, 2009). Com relação aos esforços de tensão e de corrente nos semicondutores, é bem conhecido que nesses conversores os semicondutores ficam submetidos a maiores valores de tensão e de corrente. Contudo, impulsionado pelo desenvolvimento da indústria dos semicondutores, como os MOSFETs (Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect) CoolMOS TM e os
Mostrar mais

129 Ler mais

Conversor CC-CC Zeta-Sepic bidirecional isolado com grampeamento ativo e interleaving

Conversor CC-CC Zeta-Sepic bidirecional isolado com grampeamento ativo e interleaving

O estudo do conversor CC-CC Zeta-Sepic com grampeamento ativo é realizado com o conversor referenciado ao lado Sepic. Este pro- cedimento facilita a análise, porém para prosseguir com a implementa- ção prática, é necessário trazer o conversor para a sua forma original. Surge assim uma pergunta muito simples: que parâmetro deve ser modi- ficado de forma a adequar a malha de controle a topologia isolada sem ter de reprojetar os controladores?

233 Ler mais

Projeto e desenvolvimento de um conversor CC-CC SEPIC com isolação galvânica em alta frequência

Projeto e desenvolvimento de um conversor CC-CC SEPIC com isolação galvânica em alta frequência

Para níveis intermediários, onde a utilização de pré-reguladores de fator de potência (PFP – Power Factor Preregulators) chaveados é interessante, uma solução possível para garantir a confiabilidade e a conformidade com a norma é a utilização de topologias com apenas um estágio de conversores CC- CC com correção do fator de potência e que ofereçam isolação galvânica. Além da norma, que deve ser atendida, a correção do fator de potência é também vantajosa do ponto de vista da carga, pois disponibiliza maior quantidade de potência ativa. Dentro desse contexto, a facilidade em adaptar isolação galvânica oferece vantagem em relação a topologias que não tenham essa facilidade, pois a isolação galvânica oferece maior confiabilidade da tensão na saída do conversor, bem como proteção da carga em caso de curto circuito ou elevações bruscas de tensão na entrada do dispositivo (SPIAZZI; TENTI; MATAVELLI, 1995).
Mostrar mais

108 Ler mais

Estudo e Implementação de um Sistema Multiconversor de 48 Pulsos (Conversor CA/CC) empregando Transformadores Especiais Trifásicos de Três Enrola mentos para Mitigação de Harmônicos.

Estudo e Implementação de um Sistema Multiconversor de 48 Pulsos (Conversor CA/CC) empregando Transformadores Especiais Trifásicos de Três Enrola mentos para Mitigação de Harmônicos.

Propõe-se para este trabalho uma proposta de mitigação harmônica, com a simula- ção de protótipo de sistema conversor estático de 24 e 48 pulsos em Matlab/Simulink R [ 2 , 4 – 7 ]. Sabe-se que duas soluções são adotadas para eliminação de harmônicos gerados por conversores estáticos, os quais causam uma série de problemas ao sistema elétrico, quais sejam: instalação de filtros passivos e mais recentemente ativos e/ou aumento do número de pulsos do sistema conversor. Como revisão da literatura, ressalta-se que a novidade na proposta para a pesquisa está na implementação de um sistema conversor até 48 pulsos de menor custo, com excelente mitigação harmônica, pois a forma de onda da corrente vista pelo sistema elétrico é praticamente senoidal. Para tal, será proposto um protótipo de transformador de três enrolamentos, portanto mais simples e barato, com primário em delta estendido ou zigue-zague, 7, 5 o e secundário e terciário com conexões
Mostrar mais

78 Ler mais

Conversor cc-cc de alto ganho baseado no conversor Cuk

Conversor cc-cc de alto ganho baseado no conversor Cuk

Este trabalho apresenta o estudo sobre um conversor cc-cc de alto ganho e alto rendimento baseado no conversor Cuk com indutor acoplado e multiplicador de tensão, proposto para ser utilizado em aplicações fotovoltaicas. Inicialmente, uma breve fundamentação teórica em que se analisam técnicas para aumento do ganho estático do conversor Boost clássico é realizada. Posteriormente é apresentado o conversor proposto, mostrando seu princípio de funcionamento, as principais formas de onda e o equacionamento referente às etapas ressonante e condições para comutação suave. Por fim, um protótipo de 200 W, com tensão de entrada de 55-85 V e tensão de saída de 400 V, é construído para verificar a análise desenvolvida. Resultados experimentais demonstram que a eficiência máxima obtida é de aproximadamente 96,5% e que as eficiências ponderadas CEC são superiores a 95% para toda a faixa de tensão de entrada.
Mostrar mais

82 Ler mais

ANÁLISE E DESENVOLVIMENTO DE UM NOVO CONVERSOR CA-CC HÍBRIDO MONOFÁSICO COM CONTROLE DIGITAL BASEADO EM DSP GUSTAVO BRITO DE LIMA

ANÁLISE E DESENVOLVIMENTO DE UM NOVO CONVERSOR CA-CC HÍBRIDO MONOFÁSICO COM CONTROLE DIGITAL BASEADO EM DSP GUSTAVO BRITO DE LIMA

chaveado processa menos de 50% da potência total de saída, garantindo robustez e confiabilidade para a estrutura. Foram desenvolvidos dois protótipos de 1 kW e 10 kW com controle digital para imposição na rede CA de alimentação, em qualquer condição de carga. A técnica de controle PWM utilizada é capaz de limitar a contribuição do conversor chaveado e, ao mesmo tempo, impor uma corrente de entrada cujo espectro harmônico está em conformidade com os limites impostos pelas normas internacionais IEC61000-3-2 e IEC61000-3-4. Todo o estudo teórico, a análise matemática e os resultados experimentais obtidos são apresentados neste trabalho.
Mostrar mais

148 Ler mais

Conversor CA-CA para eletrodomésticos alimentados por tensão bi-volt

Conversor CA-CA para eletrodomésticos alimentados por tensão bi-volt

Isto deixa claro que se pode otimizar o conversor para trabalhar com potências mais elevadas e correção do FP apenas projetando o capacitor de barramento para tal função, conforme equações (2.59) e (2.60), ao invés do critério utilizado (equação (2.50)). No entanto, as restrições estabelecidas pelas equações (2.46) e (2.47) ainda devem ser respeitadas. Porém neste caso, deve-se realizar o projeto para o ponto de operação nominal da carga, tomando cuidado pois nesta região de operação do conversor, a influência do capacitor de barramento CC é grande. Pequenas variações na carga ou na razão cíclica de operação podem alterar completamente a característica do mesmo, podendo cair até em situações em que a corrente de entrada encontra-se adiantada da tensão de rede, e a tensão de barramento passa a ser contínua. Novamente, tem-se o problema da introdução de harmônicas de baixa ordem na corrente de entrada.
Mostrar mais

210 Ler mais

Projeto e análise de um conversor CA-CC monofásico Boost entrelaçado sem ponte de diodos e com correção ativa do fator de potência empregando a técnica de imposição de corrente média.

Projeto e análise de um conversor CA-CC monofásico Boost entrelaçado sem ponte de diodos e com correção ativa do fator de potência empregando a técnica de imposição de corrente média.

Este trabalho apresenta o projeto e análise de um Conversor CA-CC Monofásico Boost que emprega a técnica de entrelaçamento de células conversoras e não utiliza a ponte retificadora de diodo, que visa a regulação da tensão CC no terminal de saída e a drenagem de uma corrente de entrada em fase com a tensão da rede e com baixo conteúdo harmônico, por meio de uma correção ativa do fator de potência. A modelagem do conversor é feita para o Modo de Condução Contínua (MCC) de Corrente e as funções de transferência são obtidas por meio do modelo médio linearizado em espaço de estados. A estratégia de controle é implementada utilizando a técnica de controle por corrente média, realizando o ajuste da corrente na malha de controle interna e o ajuste da tensão na malha de controle externa. Por fim, faz-se a análise qualitativa e quantitativa do sistema por meio de resultados de simulação, além de uma comparação de perdas apresentadas pelos semicondutores para diferentes topologias boost.
Mostrar mais

121 Ler mais

Estudo e realização de um conversor CC - Ca com comutação suave utilizando um transformador de alta frequência

Estudo e realização de um conversor CC - Ca com comutação suave utilizando um transformador de alta frequência

sob tensão nula há uma absorção da capacitância parasita de saída do MOSFET pelo circuito. Tais chaves não são muito indicadas para circuitos onde a comutação se pr[r]

93 Ler mais

Controle de conversores CA-CC de estágio único com cargas simultâneas

Controle de conversores CA-CC de estágio único com cargas simultâneas

estágio CC-CC que realiza a redução da tensão para a carga. Com a necessidade crescente de aplicações que demandam eficiências mínimas em uma faixa de 80%, 50%, e em 20% da carga nominal, principalmente em decorrência das ações que visam auxiliar na recuperação climática [21]-[23], é necessária a análise de opções diferentes do estágio pré-regulador elevador de tensão. Desta forma o conversor abaixador é considerado para resolver as questões de eficiência em toda a faixa de carga como da tensão da linha [26] – além de proporcionar uma tensão de saída inferior à de pico da entrada. Em [45] o conversor abaixador é apresentado como opção para a correção de fator de potência utilizando o controlador por ciclo único (one-cycle control) cuja característica é não utilizar – de acordo com os autores, circuitos mais complexos, que necessitem de multiplicadores ou mesmo a monitoração da tensão de rede elétrica como referência para rastreamento da corrente de entrada. Em [58] é realizado uma visão geral comparativa entre as principais vantagens que a estrutura abaixadora pode oferecer para atendimento das principais normas que regulamentam os equipamentos que devem ser oferecidos aos mercados Europeu, Norte-Americano e Japonês, além de atendimento a certas restrições relativas à eficiência [21], [22], [23] e [24]. Dentre algumas vantagens que [58] aponta, podem ser citadas: - Redução de ruído de modo comum, incremento na eficiência através do uso de MOSFETs com tensão de operação menor e melhor figuras de mérito, além de apresentar um circuito de partida suave da tensão inerente à topologia.
Mostrar mais

199 Ler mais

Filtro ativo de potência paralelo monofásico com conversor CC-CC bidirecional para operação como UPS

Filtro ativo de potência paralelo monofásico com conversor CC-CC bidirecional para operação como UPS

Nos dois primeiros testes apenas foi considerada a transição do modo FAP para UPS. No entanto, o sistema de controlo deve monitorizar constantemente a tensão da rede a fim de detetar o restabelecimento de energia, voltando a assumir a função de FAP. Assim sendo, num terceiro teste considerou-se a ocorrência de uma falha de rede e o seu restabelecimento no instante 0,2 s. As cargas prioritárias passaram a ser as mesmas dos testes anteriores mas ligadas em simultâneo, estando o resultado exposto na Figura 3.26. Como se pode visualizar na Figura 3.26 (a), ilustrando a tensão da rede e a tensão de saída do FAP, o tempo decorrido entre o regresso da energia da rede e a nova transição do modo de funcionamento corresponde a menos de três ciclos da rede, sendo visível um pequeno transitório pouco antes do instante 0,255 s. Este tempo é caraterizado pela sincronização da PLL, concretamente pelo cálculo da amplitude, pelo que a transição para o modo de operação como FAP é efetuada de forma mais progressiva de modo a evitar transitórios consideráveis na tensão. Na Figura 3.26 (b) pode ser vista a corrente consumida pelas duas cargas prioritárias. O transitório sofrido não é elevado, ainda que ocorra próximo dos 90º da tensão. Verifica-se também que o pico de corrente consumido durante o primeiro semiciclo de rede após a transição é ligeiramente superior, passando de 7,2 A para 8 A. Na Figura 3.26 (c) encontra-se representada a tensão do barramento CC do FAP, sendo visível um aumento de 402 V para quase 410 V no momento em que o conversor CC-CA começa a operar como FAP. Neste momento, a regulação passa a ser efetuada pela rede, pelo que a tensão se aproxima rapidamente do valor de referência.
Mostrar mais

222 Ler mais

Controle de um conversor CA-CC trifásico PWM de três níveis com fator de potência unitário utilizando DSP

Controle de um conversor CA-CC trifásico PWM de três níveis com fator de potência unitário utilizando DSP

Utilizando-se as tensões de fase da rede de alimentação como referência para as malhas de controle das correntes trifásicas de entrada do conversor, verifica-se que essas correntes acabam herdando os desequilíbrios de tensão existentes entres as fases e também as distorções apresentadas por elas. De outra forma, ao se usar as tensões da rede como referência para as correntes, automaticamente estamos seguindo o formato que elas apresentam, com as possíveis distorções e desequilíbrios. Uma maneira de evitar distorções nas correntes seria impor formatos senoidais às referências de corrente. Isto pode ser conseguido através da geração do sistema trifásico puramente senoidal via programação. Porém, faz-se necessário obter um sincronismo entre as referências de corrente e as tensões de rede de alimentação, para que não haja defasagem entre a tensão e a corrente em cada uma das fases do sistema. Pode-se optar pelo uso de circuito eletrônico ou utilizar uma rotina que detecte a passagem por zero da tensão da rede de alimentação, fazendo com que esse seja o instante em que se deva sincronizar cada tensão de fase com a respectiva referência de corrente. Freqüentemente as tensões da rede são deformadas pelo chaveamento do conversor, introduzindo nos circuitos de aquisição dos sinais da rede algum ruído que pode prejudicar a detecção exata da passagem da rede por zero, causando, dessa foram, também, erros na sincronização entre tensão e corrente.
Mostrar mais

288 Ler mais

Conversor CC-CC de elevado ganho autogrampeado baseado na configuração boost empregando indutor acoplado

Conversor CC-CC de elevado ganho autogrampeado baseado na configuração boost empregando indutor acoplado

As técnicas de controle que podem ser empregadas em conversores CC-CC são muitas. A mais comum é o controle linear do tipo PI. Um controle PI bem projetado geralmente já é suficiente para manter o sistema funcionando no ponto de operação desejado, praticamente livre de erros em regime permanente e com um bom tempo de resposta quando na variação da carga. Contudo, no projeto de um controle PI, normalmente as não idealidades do sistema não são consideradas. As não idealidades de uma planta tornam o sistema não-linear e o controle PI pode não ser o mais apropriado. Neste sentido, muitas técnicas de controle não-lineares também vêm sendo utilizadas nas aplicações dentro da eletrônica de potência, principalmente devido aos avanços dos “hardware” de elevado desempenho que permitem a implementação destas técnicas.
Mostrar mais

134 Ler mais

Projeto de consor ccca monofásico controlado para interligação de barramentos cc e ca de uma microrrede

Projeto de consor ccca monofásico controlado para interligação de barramentos cc e ca de uma microrrede

a continuidade da corrente. Algumas chaves comerciais, como os IGBTs, por exemplo, já possuem um diodo em antiparalelo, chamado diodo intrínseco, como mostrado na Figura 2.22. Uma característica negativa deste conversor reside no fato da necessidade de as tensões sobre os capacitores serem iguais, o que dificilmente é obtido na prática, devido a diferenças de construção entre eles, mesmo que sejam dos mesmos fabricante, modelo e lote. Usualmente, faz-se necessária a utilização de malhas de controle adicionais somente para tratar do balanceamento dessas tensões.
Mostrar mais

147 Ler mais

Conversor CC/CA de alta freqüência baseado em inversores ressonantes com comutação seqüencial para excitação de uma tocha indutiva a plasma térmico

Conversor CC/CA de alta freqüência baseado em inversores ressonantes com comutação seqüencial para excitação de uma tocha indutiva a plasma térmico

O conjunto de medidas efetuado em toda faixa de operação mostrando não haver picos de ressonância particulares demonstra bem o comportamento aperiódico da resposta deste transformador [r]

190 Ler mais

Conversor CC-CC Boost-Flyback com divisão de esforços de corrente no estágio de entrada

Conversor CC-CC Boost-Flyback com divisão de esforços de corrente no estágio de entrada

Nesta dissertação é proposto um conversor cc-cc de alto ganho com divisão de esforços de corrente no estágio de entrada. A topologia proposta foi idealizada com base no conversor boost-flyback, o qual apresenta elevado ganho de tensão, pelo fato de permitir a conexão de N saídas em série. Entretanto, em aplicações com a baixa tensão na entrada, a corrente pode apresentar elevados valores e, dessa forma, foi proposto neste trabalho a divisão de corrente na entrada através da técnica de interleavead, isto é, utilizar N conver- sores em paralelo. A conexão em paralelo na entrada possibilita a divisão de correntes entre os semicondutores, diminuindo as perdas do conversor, além de permitir a redução da ondulação de corrente na fonte de entrada. O estudo neste trabalho inclui o desenvolvimento da modelagem estática e dinâmica e obtenção da função de transfe- rência do conversor proposto para posterior realização do projeto de controladores. Além disso, nesta dissertação é apresentado o dimen- sionamento de potência, as simulações e os resultados experimentais do conversor operando em malha aberta e fechada para uma potência de 1,2 kW .
Mostrar mais

233 Ler mais

Conversor CC/CC elevador para painéis fotovoltaicos

Conversor CC/CC elevador para painéis fotovoltaicos

Uma vez que os combustíveis fósseis demoram muitos anos a regenerar-se, pode-se considerar como uma fonte de energia não renovável, portanto é provável que no futuro possa haver falta destes recursos. Para ultrapassar este tipo de problemas, a Humanidade terá de optar cada vez mais pelos recursos energéticos alternativos e renováveis. Nessa perspetiva é necessário promover o desenvolvimento de uma tecnologia que permita suprimir esse consumo excessivo dos combustíveis fósseis. Assim sendo, esta dissertação surge com o objetivo de implementar um conversor eletrónico de potência CC/CC elevador para painéis fotovoltaicos.
Mostrar mais

112 Ler mais

Show all 10000 documents...

temas relacionados