Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-16T00:03:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T15:28:37Z : No. of bitstreams: 1 264053.pdf: 22432805 bytes, checksum: b373310f427609a9d0bb80e30271032d (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2012-10-16T07:22:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T18:51:43Z : No. of bitstreams: 1 99972.pdf: 1665176 bytes, checksum: b145d873167e6358019e99f615d115a1 (MD5) / Este trabalho consiste no estudo e implementação de um conversorCC-CC isolado, do tipo aditivo, para aplicação em centrais telefônicas com capacidade de 1250W. A topologia estudada é do tipo push-pull, alimentada em corrente, controlada por modulação do tipo largura de pulso e apresenta características de operação do tipo abaixador de tensão. Analisa-se o conversor através de suas características estáticas para o modo contínuo de operação. Esta análise é verificada inicialmente por simulação e posteriormente através dos resultados práticos obtidos. A contribuição básica deste trabalho reside no fato de adotar-se tecnologia recente e pouco desenvolvida na realização de um equipamento para aplicações industriais. Característico da topologia aditiva adotada, processa-se somente uma pequena parcela da energia entregue a carga. Resultados experimentais demonstraram que tal parcela oscila em torno de 15% da energia total envolvida. Reduzido nível de perdas de comutação, elevada freqüência de chaveamento, alto rendimento, reduzido nível de oscilação de tensão de saída, característica de saída do tipo Buck, isolamento galvânico, além da robustez, são obtidos como resultado do conversor adotado.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2012-10-16T10:53:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T20:14:10Z : No. of bitstreams: 1 106106.pdf: 1537843 bytes, checksum: 02fcd7d038b37005dbbee884f72a88e6 (MD5) / Este trabalho apresenta a análise e implementação de um retificador trifásico com controle de fluxo de energia através da modulação PWM, empregando o conversor CC-CC Sepic (Single Ended Primary Inductance Converter) operando no modo de condução contínua (MCC) para a correção do fator de potência. O principal atrativo do conversor CC-CC Sepic reside no fato de ser uma estrutura naturalmente isolada, que permite a regulação da tensão de saída com apenas um estágio de processamento de energia. O princípio de operação, análise matemática, procedimento de projeto, simulação e resultados experimentais obtidos a partir de um protótipo de laboratório são apresentados.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T03:15:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T23:09:37Z : No. of bitstreams: 1 142849.pdf: 1940024 bytes, checksum: ae50786704a385b963a1a88e008a6e58 (MD5)

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T03:38:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T23:28:19Z : No. of bitstreams: 1 139275.pdf: 88093549 bytes, checksum: 1dc80b793fc8d3ca67d58351f585f3ea (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T10:24:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T18:38:33Z : No. of bitstreams: 1 175105.pdf: 9331205 bytes, checksum: 1974534ace4fd6538cf07466ae8dc159 (MD5) / Projeto e execução de uma fonte chaveada de alta freqüência com baixa ondulação em 120Hz na tensão de saída. Estudo e otimização dos parâmetros do compensador PID visando a máxima atenuação do ruído psofométrico nos terminais de saída do conversor Forward PWM. Projeto e execução de um estágio pré-regulador para correção do fator de potência.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2009. / Made available in DSpace on 2012-10-24T21:11:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 271859.pdf: 3803604 bytes, checksum: 599ee100afac334dc860bd21c200c590 (MD5) / Esta pesquisa tem por objetivo a apresentação de um conversor CC-CC boost, controlado de forma a rastrear o ponto de máxima potência (MPPT, sigla em inglês para Rastreamento do Ponto de Máxima Potência) de um pequeno sistema de geração elétrica (menor que 5kW). O conversor aproveita a indutância intrínseca de máquinas elétricas girantes, não requer o uso de sensores como o de velocidade e posição e o seu pequeno peso e volume contribuem para a redução de custo, caso venha a se tornar um produto de mercado. No primeiro estágio desta pesquisa é apresentado um estudo sobre o gerador síncrono de ímãs permanentes de fluxo axial, o qual possui vantagens no que diz respeito à relação potência/peso e geração em baixa velocidade. Em seguida são apresentadas características do conversor e o seu sistema de controle, baseado em um circuito analógico e são realizadas simulações para comprovar a eficiência do conversor no que diz respeito ao MPPT. A confecção do protótipo é apresentada detalhando a escolha dos componentes e sua montagem. Por último, são apresentados os resultados experimentais, que confirmam os resultados esperados, e as conclusões a cerca de todo o trabalho. / This work presents a DC-DC boost converter, controlled to track the point of maximum power (MPPT - Maximum Power Point Tracking) of a small electrical generation system (less than 5kW). The converter uses the intrinsic inductance of rotating electrical machines, does not require the use of sensors such as speed and position and its small weight and volume contribute to the reduction of cost, if it become a product to market. In the first part of this work is presented a study about a permanent magnet synchronous generator of axial flux, which has advantages in that it concerns the power to weight ratio and generation at low speed. Then, the characteristics of the converter and its control system are presented, based on an analog circuit, and simulations are conducted to demonstrate the efficiency of the converter with MPPT. The confection of the prototype is presented detailing the choice of components and assembly. Finally, we present the experimental results, which confirm the expected results, and conclusions about all the work.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-24T23:33:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 284944.pdf: 4660677 bytes, checksum: 42804668ed63de89ca3b0a2ab39b369f (MD5) / In this thesis, a three-phase current-fed Push-Pull DC-DC converter and its version with active clamping and soft-switching are proposed. First, the topology with passive clamping is studied. When compared to single-phase topologies, this three-phase dc-dc converter increases the power density, uses the magnetic core of the transformer more efficiently, reduces the stresses on the switches and requires smaller filters since the input and output frequencies are three times higher than the switching frequency. To sum up, this topology uses three active switches connected to the same reference, which simplifies the gate drive circuitry. After this, the three-phase current-fed Push-Pull ZVS-PWM DC-DC converter with active clamping is proposed as an improvement to the first topology. In this converter, the active clamping technique is employed by connecting the primary side of the transformer to a three-phase full bridge of switches and a clamping capacitor. This circuit allows the energy from the leakage inductances to be reused, increasing the efficiency of the converter. If appropriate parameters are chosen, soft-switching of the switches (ZVS) can also be achieved. The soft-switching improves the efficiency even further, allows higher switching frequencies to be used and reduces the electromagnetic interference (EMI) significantly. Applications such as fuel cell systems, transportation and uninterruptable power supplies are some examples that can benefit from the advantages presented by this converter. The theoretical analysis, a design example and experimental results from a prototype implementing this topology are presented. The prototype was designed to process 4 kW at full load with an input voltage of 120 V, an output voltage of 400 V and a switching frequency of 40 kHz. / Nesta tese, um conversor Push-Pull CC-CC trifásico alimentado em corrente e sua versão com grampeamento ativo e comutação suave são propostos. Primeiramente, a topologia com grampeamento passivo é estudada. Quando comparado com topologias monofásicas, este conversor CC-CC trifásico aumenta a densidade de potência, utiliza o núcleo magnético do transformador mais eficientemente, reduz os esforços nos interruptores e requer filtros menores já que estes são submetidos a uma freqüência igual a três vezes a freqüência de comutação. Além disso, esta topologia usa três interruptores ativos conectados à mesma referência, o que simplifica os circuitos de comando de gatilho. Depois disso, o conversor Push-Pull ZVS-PWM CC-CC trifásico alimentado em corrente com grampeamento ativo é proposto como um aprimoramento à primeira topologia. Neste conversor, a técnica de grampeamento ativo é empregada conectando o lado primário do transformador a uma ponte completa trifásica de interruptores e um capacitor de grampeamento. Este circuito permite que a energia armazenada nas indutâncias de dispersão seja reutilizada, aumentando o rendimento do conversor. Utilizando-se parâmetros adequados, a comutação suave dos interruptores (ZVS) pode também ser obtida. A comutação suave melhora o rendimento do conversor, permite o uso de freqüências de comutação maiores e reduz a interferência eletromagnética (EMI). Aplicações como sistemas de células a combustível, meios de transporte e fontes ininterruptas de energia são exemplos que podem se beneficiar das vantagens apresentadas por este conversor. São apresentados a análise teórica, um exemplo de projeto e resultados experimentais para um protótipo implementando essa topologia. O protótipo foi projetado para processar 4 kW em potência nominal com uma tensão de entrada de 120 V, uma tensão de saída de 400 V e uma freqüência de comutação de 40 kHz.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T06:24:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 282758.pdf: 7911722 bytes, checksum: f3270730c76bfeb2547b67bef4f25fc1 (MD5) / Os conversores CC-CC utilizados em aplicações com tensão de entrada ou de saída elevadas tipicamente demandam transistores para tensões elevadas, causando maiores perdas de comutação. A identificação dessa demanda motivou a pesquisa em topologias de três níveis com grampeamento ativo. Nesse contexto, este trabalho apresenta estudos de conversores CC-CC com novos grampeamentos ativos de três níveis do tipo buck e do tipo boost, operando com comutação ZVS, frequeência constante e modulação PWM. Conforme apresentado de forma analítica e experimental, são alcançados maior rendimento e redução de tensão máxima aplicada aos interruptores. Essas topologias são apropriadas para conversores que requerem maior tensão de entrada ou tensão de saída.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-25T15:39:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 299784.pdf: 5339607 bytes, checksum: 16973c0b19249c488758e2cdf6fae4e2 (MD5) / Neste trabalho são propostos cinco novos conversores CC-CC isolados em alta frequência do tipo push-pull, dentre os quais se tem uma estrutura monofásica e quatro estruturas trifásicas. Os conversores propostos preservam as características dos conversores clássicos do tipo push-pull como: o fluxo magnético no transformador varia em dois quadrantes, o número reduzido de semicondutores, e a facilidade no acionamento dos interruptores visto que não há necessidade de circuito de comando isolado. O conversor monofásico tem como característica principal a operação em toda a faixa de razão cíclica (0 a 100%). Este circuito é obtido a partir do conversor CC-CC push-pull com duplo indutor, onde os indutores de filtragem são substituídos por transformadores flybacks (princípio do conversor de Weinberg). Por outro lado, os conversores trifásicos são derivados a partir dos conversores clássicos do tipo push-pull e proporcionam características como: redução do volume dos filtros, distribuição dos esforços de corrente no circuito, e maior capacidade de dissipação térmica. Os conversores propostos são estudados qualitativa e quantitativamente em regime permanente ao longo de cinco capítulos, sendo apresentado o princípio de funcionamento nos modos de condução contínua e descontínua (MCC, MCD), o ganho estático do conversor para ambos os modos, e as expressões matemáticas para o dimensionamento dos dispositivos de potência no MCC. A análise da operação do conversor considerando as não idealidades do transformador (indutâncias de magnetização e dispersão) em alguns casos também é apresentada. Resultados de simulação são utilizados para validar o estudo teórico idealizado. Para cada conversor proposto é apresentado um exemplo simplificado de projeto, o qual é utilizado na construção do respectivo protótipo de laboratório. Os resultados experimentais obtidos dos protótipos são utilizados para a validação do funcionamento dos conversores propostos. Finalmente, as principais conclusões do trabalho são apresentadas.