ALVES. D. B. S. Conversor Boost de alto ganho baseado na versão bidirecional da célula de comutação de três estados. 2014. 91 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-02-19T14:08:27Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_dbsalves.pdf: 2791727 bytes, checksum: 2948392917c93e689eccf4615c01422e (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-02-19T19:01:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_dbsalves.pdf: 2791727 bytes, checksum: 2948392917c93e689eccf4615c01422e (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-19T19:01:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_dbsalves.pdf: 2791727 bytes, checksum: 2948392917c93e689eccf4615c01422e (MD5) Previous issue date: 2014-10-09 / This paper presents the study and development of a topology of nonisolated converter operating at high frequency, which is suitable for the integration of battery banks, photovoltaic panels, and a high voltage dc link in a single conversion stage. The topology is based on the bidirectional version of the three-state switching cell and is recommended for battery charging, while a 200V dc link can be obtained in a single conversion stage using photovoltaic (PV) panels. The presented converter is able to supply a 200V dc link using a battery bank and a PV array and, depending on the solar irradiance level, it is also possible to charge the batteries by using a single conversion stage. Moreover, all the switches of the converter are able to operate under zero voltage switching (ZVS) condition over a wide operation range. The experimental results are obtained from a 500W laboratory prototype, which has been developed and tested in three situations: energy flow from the battery bank to the load, energy flow from the PV panel to the load; and energy flow from the panel to the battery bank, achieving the efficiency of 94,18%, 96,09% e 94,67% respectively. The high gain afforded by this topology and the excellent performance obtained in all operations mode, shows as a solution where the requirement of increasing the voltage to 200V or 400V from low input voltage energy sources, typically 12V, 24V or 48V, provided by batteries, solar panels or others sources of energy, for Uninterruptable Power Supply (UPS), or a DC link, for example. / Este trabalho tem por escopo apresentar o estudo e desenvolvimento de um conversor CC-CC não isolado de três portas, adequado à integração em um único estágio de conversão: um banco de baterias, um conjunto de painéis fotovoltaicos e o link CC. A topologia proposta apresenta um conversor boost de alto ganho baseado na versão bidirecional da célula de comutação de três estados na qual se tem integrado um banco de baterias e um conjunto de painéis fotovoltaicos com capacidade para gerar um barramento CC de 200V em um único estágio de processamento. A característica bidirecional da topologia permite aos painéis fotovoltaicos carregar as bateiras e alimentar a carga dependendo da incidência solar. No caso de ausência de sol, o banco de baterias supre a carga. Outra importante característica deste conversor é a comutação suave em modo ZVS para todas as chaves. Foi desenvolvido um protótipo experimental com potência nominal de 500W de forma a validar todo o embasamento teórico e de simulação apresentados. O conversor desenvolvido foi submetido a três condições: o fluxo de energia da bateria para a carga, do painel fotovoltaico para a carga e do painel para o banco de baterias, sendo obtido o rendimento de 94,18%, 96,09% e 94,67% respectivamente para cada condição. Além disso, as formas de ondas experimentais e de simulação para cada condição e o comparativo de rendimento de topologias, também são apresentados. O alto ganho e o rendimento alcançado nesta topologia, a torna uma forte solução quando há necessidade de elevar a tensão a partir de baterias ou painéis fotovoltaicos, quando os valores fornecidos por estes geralmente são de 12V, 24V ou 48V. Ressalte-se que este trabalho contribui cientificamente na área da eletrônica de potência, mais especificamente, no que concerne ao estudo e desenvolvimento de novas topologias de conversores CC-CC não isolados de três portas para aplicações em energias renováveis.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-05-10T19:59:26Z No. of bitstreams: 1 2017_IsadoraFreireMartins.pdf: 4901785 bytes, checksum: 6a4cdb2ba378eee8aea8b36501481209 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-05-15T19:19:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_IsadoraFreireMartins.pdf: 4901785 bytes, checksum: 6a4cdb2ba378eee8aea8b36501481209 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-15T19:19:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_IsadoraFreireMartins.pdf: 4901785 bytes, checksum: 6a4cdb2ba378eee8aea8b36501481209 (MD5) Previous issue date: 2018-05-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / Nesta dissertação, é proposto um conversor analógico-digital cujo processo de amostragem é baseado em propriedades da transformada wavelet. Tais propriedades permitem identificar características de interesse do sinal—especificamente, a localização de seus pontos críticos e a descrição da morfologia nos trechos entre esses pontos—, e assim representá-lo, em vez de aplicar a amostragem uniforme e limitada pelo critério de Nyquist. A primeira parte deste trabalho apresenta a implementação do conversor em nível de sistema para diferentes resoluções e bases e escalas da transformada wavelet. Para validar o algoritmo de amostragem, é proposto também um algoritmo de reconstrução polinomial do sinal. Os resultados mostram que a identificação de pontos críticos e a estimativa da morfologia do sinal são realizadas com sucesso, tendo sido possível recuperar o sinal de entrada com alta correlação e baixo erro RMS entre os sinais original e reconstruído. A segunda parte deste texto apresenta o desenvolvimento em nível de circuito. A transformada wavelet é implementada por filtros wavelet analógicos, que são testados utilizando-se duas aproximações diferentes para sua resposta em frequência. Os resultados de simulações para variadas escalas permitem identificar os pontos críticos do sinal. / This manuscript presents the project of an analog-to-digital converter with a wavelet-based sampling scheme. Instead of sampling a signal with uniformly spaced samples and in a frequency limited by Nyquist's criteria, the proposed ADC represents an input signal based on its characteristics speci cally, the critical points localization and the estimation of the signal's morphology around these points. The rst part of this work contains the system-level development, where the sampling algorithm is proposed as well as a polynomial reconstruction algorithm. Tests are run for di erent resolutions and wavelet bases and scales. The results show that the system successfully localizes the critical points and estimates the morphology of the signal, with high correlation and low RMS error values observed between the reconstructed signal and the input. The second part of this work contains the circuit-level development, where the wavelet transform is implemented with analog wavelet lters. The transfer functions of these lters are obtained by applying two di erent approximation methods. The results across scales show the critical points' localization.

Made available in DSpace on 2018-08-02T00:00:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_10498_dissertacao_Netalianne.pdf: 5417301 bytes, checksum: 5f643d84188fcaeb6044feefa4b71257 (MD5) Previous issue date: 2016-12-08 / Devido à necessidade do emprego de técnicas de rastreamento do ponto de máxima potência no estudo de energia solar fotovoltaica, e considerando a dificuldade de viabilizar ensaios e testes em laboratório, este trabalho consiste em modelar um arranjo fotovoltaico representando o efeito do sombreamento parcial em arranjos como referência para emuladores de módulos PVs. As características nominais de um módulo fotovoltaico são descritas por meio de um modelo matemático que, por simulação computacional, estabelece uma corrente de referência para emulação de um conjunto de módulos conectados em série. O modelo matemático utilizado é adaptado para representar os efeitos de sombreamento parcial a que são expostos os arranjos fotovoltaicos, e a corrente de referência disponibilizada é utilizada como referência de corrente do laço de controle de um conversor CC que deve conseguir imitar o comportamento de um arranjo fotovoltaico com sombreamento parcial. O algoritmo para adequação aos efeitos de sombreamento parcial, o projeto do emulador e os resultados obtidos são apresentados considerando diferentes níveis de radiação do Sol e para diferentes condições de sombreamento parcial. A partir dos resultados apresentados e comparados com um sistema de referência foi possível obter uma resposta satisfatória para a representação de arranjos série de módulos em situação de sombreamento parcial. Os resultados de cálculo de desvios se mantiveram abaixo da faixa de tolerância prevista pelo fabricante do módulo comercial utilizado. O conversor projetado e a sintonia do controlador obtiveram bom funcionamento para todas as condições de irradiância mostradas com um bom comportamento dinâmico, sendo capaz de representar as características elétricas do arranjo de maneira adequada.

Submitted by Marcele Costal de Castro (costalcastro@gmail.com) on 2017-09-27T18:13:29Z No. of bitstreams: 1 MARCOS AURELIO DE ANDRADE PINHEIRO M.pdf: 5114516 bytes, checksum: ad29d339e79cc52aa2257fc4931109af (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-27T18:13:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MARCOS AURELIO DE ANDRADE PINHEIRO M.pdf: 5114516 bytes, checksum: ad29d339e79cc52aa2257fc4931109af (MD5) Previous issue date: 1996-01 / Sistemas multitaxas e bancos QMF e CQF são estudados como requisito a compreensão do trabalho. E proposta uma fórmula capaz de determinar a relação sinal ruído dos bancos de filtros na presença exclusiva de erros de reconstrução em função apenas da resposta impulsiva do filtro protótipo, permitindo avaliar o desempenho de determinado projeto. A grande exatidão da expressão proposta e comprovada por diversas simulações. Os efeitos dos erros de realização nos coeficientes dos filtros sobre o sistema também são investigados. Por fim, considera- se a aplicação dos bancos QMF e CQF a conversão A/D, enfatizando a redução do ruído de quantização. A análise da influência das imperfeições decorrentes desta aplicação e das inerentes aos bancos de filtros e feita, sobretudo com o auxilio de simulações. Sempre que possível, são feitas comparações entre os sistemas de bancos de filtros e time-interleaved. / Basic multirate systems, including QMF and CQF banks, are considered initially with the purpose of introducing the subject of this study. A novel analytical expression determining the filter banks sinal-to-noise ratio in the presence of reconstruction error is proposed. It will be seen that this expression is a function of the prototype filter impulse response only and is very accurate, as shown by many simulations. As a consequence, the performance of these filter banks can be tightly evaluated. The effects of random coefficient errors are also investigated. Finally, the application of QMF and CQF banks in A/D conversion is considered, where emphasis is given to the study of quantization noise effects. The errors produced in this particular application and the ones inherent to the filter banks are mainly analysed by computer aided simulations. Whenever possible, comparisons between the filter banks systems and the time-interleaved system are made.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Este trabalho apresenta o estudo, projeto e implementaÃÃo de um inversor multinÃvel monofÃsico baseado na cÃlula de comutaÃÃo de mÃltiplos estados tipo T (5L-CCME-T2) para aplicaÃÃes em baixa tensÃo e elevadas correntes. A topologia proposta visa estender a aplicaÃÃo da cÃlula de comutaÃÃo de mÃltiplos estados (CCME) para a estrutura do conversor de trÃs nÃveis tipo T, proporcionando cinco nÃveis na tensÃo de saÃda antes do filtro e, consequentemente, uma reduÃÃo do conteÃdo harmÃnico e maior qualidade da tensÃo de saÃda. Outra caracterÃstica desta topologia à a distribuiÃÃo uniforme da corrente total de saÃda entre os semicondutores do conversor, proporcionando menores perdas por conduÃÃo e elevado rendimento. AlÃm disso, à possÃvel reduzir o peso e volume dos magnÃticos, uma vez que a frequÃncia de operaÃÃo dos elementos reativos à o dobro da frequÃncia de comutaÃÃo dos interruptores. Um estudo teÃrico com anÃlise qualitativa e quantitativa do inversor proposto e metodologia de projeto foi realizado. A estratÃgia de controle implementada tem como objetivo o controle da tensÃo de saÃda e das tensÃes do barramento CC. A tÃcnica de modulaÃÃo empregada à a convencional modulaÃÃo por largura de pulso senoidal (SPWM). A validaÃÃo da topologia à realizada atravÃs dos resultados de simulaÃÃo e experimentais de um protÃtipo desenvolvido para uma potÃncia de saÃda de 5 kW. / This work presents the study, design and implementation of a multilevel converter based on T - type multi - state switching cell (5L - MSSC - T 2 ) for applications in low voltages and high currents. The proposed topology aims to extend the application of the multi - state switching cell (MSSC) to the structure of the three - level T - type converter, providing five levels in the output voltage before the filter and, consequently, a reduction of the harmonic content and higher output vol tage quality. Another feature of this topology is the uniform distribution of the total output current between the semiconductors of the converter, providing lower conduction losses and high efficiency. Furthermore , it is possible to reduce the weight and volume of magnetics, since the operating frequency of reactive elements is twice the switching frequency of the switches. A theoretical study with qualitative and quantitative analysis of the proposed inverter and the design methodology was performed . The control strategy implemented aims to control the output voltage and the DC bus voltages. The employed modulation technique is the conventional sinusoidal pulse width modulation (SPWM) . The validation of the topology is verified through simulation and exper imental results of a developed prototype for an output power of 5 kW

Este trabalho, constitui-se em uma contribuição para o estudo das estratégias de mo-dulação direta baseadas em histerese e que funcionam em frequência fixa de comutação. Tem como objetivo principal propor a estratégia delta modificada, que diferencia-se na forma de ajuste da largura de banda de histerese, alterando-se seus limites e em como executa o comando de bloqueio das chaves de potência, para que a corrente de saída se mantenha em frequência fixa de operação e apresente rápida resposta dinâmica no sistema controlado. Para tanto, não necessita da utilização de derivadas, nem de uma corrente média de referência, tão pouco, se utiliza dos tempos de comutação. A estratégia proposta, comprova que é possível produzir os adequados pulsos de comando para o processamento da energia proveniente de célula combustível, através do conversor estático de potência, utilizando-se, principalmente, dos valores de ultrapassagem nos limites estabelecidos de histerese. Como objetivo secundário desta pesquisa, desenvolve-se um conversor CC/CC auxiliar para adaptar e estabilizar a energia proveniente da CAC, compondo-se um sistema útil que serve de base para fornecer energia, aos mais diversos tipos de cargas em CC. Além disso, apresenta-se uma revisão das estratégias de modulação em modo direto para o controle da corrente de saída no conversor estático, tendo como base a tensão nos terminais de um indutor. Contudo, outras estratégias são naturalmente citadas, no transcorrer deste trabalho, devido haver combinações entre as diferentes estratégias moduladoras e controladoras comentadas. / This work, is a contribution to the study of direct modulation strategies based on hysteresis and that operate at fixed switching frequency. Its main objective is to propose the modified delta strategy, which differentiates from the others strategies in the form of adjustment of hysteresis bandwidth, changing its limits and in executing the locking command of the power keys, so that the output current is maintain at fixed frequency of operation and a rapid dynamic response in the controlled system. In order to do so, it does not require the use of derivatives or a reference average current and also the switching times are not used. This strategy shows that it is possible to produce the appropriate command pulses for the processing of fuel cell energy by the static power converter using mainly the exceedance limit values. As a secondary objective of this research, an auxiliary DC/DC converter is developed to adapt and stabilize the energy coming from the fuel cell, forming a useful system that serves as a base to supply power to the most diverse types of DC loads. In addition, we present a review of the direct-mode modulation strategies for the control of the output current in the static converter, updating data, and based on the voltage at the terminals of an inductor; how-ever, others strategies are naturally cited because there are combinations between the different modulating strategies and controllers commented on in the course of this work.

Made available in DSpace on 2016-12-12T20:27:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gustavo - resumo.pdf: 113712 bytes, checksum: 27db7bf493a7ed5908ba1c41f72bbaa8 (MD5) Previous issue date: 2015-02-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Essa dissertação apresenta um novo conversor CC-CC para sistemas de elevada tensão e alta potência. O foco de aplicação desse conversor são sistemas de transmissão ou de distribuição não convencionais. A estrutura do conversor apresentado opera em dois estágios, entre os quais a isolação é obtida através de transformador operado em média frequência. A referida estrutura do conversor é composta por um inversor operando como fonte de corrente trifásica balanceada acionando um retificador multipulsos. Dentre as possíveis variações o trabalho concentra os esforços na análise de um MMC (Modular Multilevel Converter) como um inversor e em um retificador de 12 pulsos do tipo série no segundo estágio, o transformador defasador escolhido para o último possui conexões YYΔ. As análises qualitativas do conversor apresentam características como a circulação de correntes no MMC e o cancelamento de harmônicos feito pelo retificador alimentado em corrente. Com foco na operação em malha fechada é realizada a modelagem do inversor desacoplada do retificador de 12 pulsos e vice-versa. Através das equações que descrevem cada elemento e com as devidas considerações são apresentadas as funções de transferência para a estratégia de controle adotada, ou seja, controle da tensão de saída e das variáveis internas do MMC. A validação dos controladores e do sistema de supervisão proposto é realizada através dos resultados de simulação e posteriores resultados experimentais em um conversor com escala reduzida de potência e tensão.

Este trabalho, constitui-se em uma contribuição para o estudo das estratégias de mo-dulação direta baseadas em histerese e que funcionam em frequência fixa de comutação. Tem como objetivo principal propor a estratégia delta modificada, que diferencia-se na forma de ajuste da largura de banda de histerese, alterando-se seus limites e em como executa o comando de bloqueio das chaves de potência, para que a corrente de saída se mantenha em frequência fixa de operação e apresente rápida resposta dinâmica no sistema controlado. Para tanto, não necessita da utilização de derivadas, nem de uma corrente média de referência, tão pouco, se utiliza dos tempos de comutação. A estratégia proposta, comprova que é possível produzir os adequados pulsos de comando para o processamento da energia proveniente de célula combustível, através do conversor estático de potência, utilizando-se, principalmente, dos valores de ultrapassagem nos limites estabelecidos de histerese. Como objetivo secundário desta pesquisa, desenvolve-se um conversor CC/CC auxiliar para adaptar e estabilizar a energia proveniente da CAC, compondo-se um sistema útil que serve de base para fornecer energia, aos mais diversos tipos de cargas em CC. Além disso, apresenta-se uma revisão das estratégias de modulação em modo direto para o controle da corrente de saída no conversor estático, tendo como base a tensão nos terminais de um indutor. Contudo, outras estratégias são naturalmente citadas, no transcorrer deste trabalho, devido haver combinações entre as diferentes estratégias moduladoras e controladoras comentadas. / This work, is a contribution to the study of direct modulation strategies based on hysteresis and that operate at fixed switching frequency. Its main objective is to propose the modified delta strategy, which differentiates from the others strategies in the form of adjustment of hysteresis bandwidth, changing its limits and in executing the locking command of the power keys, so that the output current is maintain at fixed frequency of operation and a rapid dynamic response in the controlled system. In order to do so, it does not require the use of derivatives or a reference average current and also the switching times are not used. This strategy shows that it is possible to produce the appropriate command pulses for the processing of fuel cell energy by the static power converter using mainly the exceedance limit values. As a secondary objective of this research, an auxiliary DC/DC converter is developed to adapt and stabilize the energy coming from the fuel cell, forming a useful system that serves as a base to supply power to the most diverse types of DC loads. In addition, we present a review of the direct-mode modulation strategies for the control of the output current in the static converter, updating data, and based on the voltage at the terminals of an inductor; how-ever, others strategies are naturally cited because there are combinations between the different modulating strategies and controllers commented on in the course of this work.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:37:42Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5333_1.pdf: 5975151 bytes, checksum: a0dfbf361d19c89d9fdc6a78bddeeaec (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Controle orientado pela tensão é uma das técnicas mais usadas para operação e controle de qualquer equipamento conectado à rede elétrica através de um conversor eletrônico CC-CA, tais como, sistemas de geração de energia distribuída, sistemas de energia ininterrupta e filtros ativos. Por isso, a estimação rápida e precisa do ângulo de fase e por vezes da magnitude instantânea do vetor tensão de seqüência positiva na freqüência fundamental de uma rede elétrica é essencial para atingir bons desempenhos no controle daqueles sistemas. Então, o presente trabalho apresenta uma abordagem dos principais métodos de detecção existentes mostrando as virtudes e deficiências dos mesmos. Outrossim, um novo método é concebido nesta dissertação e comparado com os demais. A sua funcionalidade é corroborada por meio de simulações e experimentos. Salienta-se que o enfoque é dado às técnicas empregadas em sistemas elétricos trifásicos

Tese de Mestrado Integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Área de Especialização de Automação. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012