Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T21:30:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 297024.pdf: 16024434 bytes, checksum: b77841cad08b1e2627efc11beb3f5227 (MD5) / Este trabalho apresenta uma síntese de diversos métodos de proteção de anti-ilhamento residentes no conversor eletrônico aplicado a sistemas de geração distribuída utilizando tecnologia solar fotovoltaica. É realizado um estudo minucioso dos vários métodos conhecidos passivos e ativos presentes na literatura. É feita a escolha do método passivo de detecção por frequência e tensão e detecção por salto de fase de tensão para aplicação no desenvolvimento do trabalho. Também é realizada a sua implementação em um conversor monofásico de 1kW de estrutura ponte-completa operando em modo de injeção decorrente na rede elétrica. É executado seu estudo por simulação numérica utilizando o software PSIM. Por fim, é montado o protótipo e, consequentemente, realizado os respectivos ensaios de laboratório para a validação do conhecimento apresentado e desenvolvido neste trabalho. / This work presents an overview of various anti-islanding schemes contained in electronic converters applied to distributed generation systems using solar photovoltaic technology. A detailed study is conducted of various active and passive schemes in the literature. A choice is made of the passive method of frequency and voltage detection and phase jump detection to be used in the developed work. Its implementation is also done in a 1kW single-phase converter with full-bridge structure to operate in current njection e conventional power grid. A study by using numeric simulation in PSIM software and finally, a prototype has been performed and consequently it#s laboratory tests to validate the knowledge presented and developed in this work.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T23:33:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 295253.pdf: 6955927 bytes, checksum: f0a8c2f719b877bf23d5bd697c93df01 (MD5) / Neste trabalho é apresentado um estudo inicial e uma aplicação do conversor TAB (Triple Active Bridge), com uma de suas portas podendo operar como carga ou fonte. Um painel fotovoltaico, forçado a operar no seu ponto de máxima potência por um conversor SEPIC, que funciona como MPPT (Maximum Power Point Traking), injetando energia em uma das portas do TAB, sempre que há disponibilidade de sol. O sistema de controle é composto por dois compensadores PI, implementados em um DSP (Digital System Processing) e mantém as tensões nas portas reguladas no valor desejado. O acoplamento, naturalmente existente nas malhas de controle do conversor TAB, é superado colocando-se as malhas com velocidades de ação bem diferentes. Resultados experimentais são apresentados, validando a parte teórica. Além disso, é feito um estudo do conversor DAB (Dual Active Bridge), no qual suas principais relações matemáticas são determinadas e apresentadas. São também apresentados os modelos de controle para o conversor DAB e TAB, destacando-se a modelagem por gyrator.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T14:38:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 237443.pdf: 5289904 bytes, checksum: 96c765bb928451225ce28f12f5bfb962 (MD5) / O trabalho proposto nesta dissertação faz parte de um projeto que visa desenvolver um sistema eletrônico de dois estágios para aplicação em cogeração de energia a partir de painéis solares fotovoltaicos. Nesta etapa do projeto serão estudados os estágios de potência do sistema buscando entregar a energia disponibilizada pelos painéis à rede elétrica comercial de forma robusta e segura. No primeiro estágio é utilizado um conversor em ponte completa, modulado por largura de pulso, com comutação sob tensão nula, conhecido como FB-ZVS-PWM. Buscou-se com este conversor um alto rendimento para uma larga faixa de potência de entrada. No segundo estágio é estudado um inversor em ponte completa alimentado em tensão e com saída em corrente. Serão testados seus limites de operação para as especificações propostas, com o controle da corrente sendo feito pelo CI UC3854N. Também é proposto um filtro de saída de forma a diminuir o conteúdo harmônico em alta freqüência da corrente injetada na rede. Após a análise dos resultados serão apresentadas sugestões para a continuação do projeto de forma a se obter um sistema confiável e que atende às normas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T18:17:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 262179.pdf: 12776815 bytes, checksum: ab4349842c29a704d944dcbd017b8766 (MD5)

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T22:36:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 256618.pdf: 8236875 bytes, checksum: 037838c7199fcf73808322cf9b4029e4 (MD5) / Neste trabalho aborda-se o estudo de retificadores híbridos trifásicos unidirecionais para aplicações em potências elevadas. O conversor proposto é constituído a partir da associação paralela de uma ponte de diodos e um retificador PWM. O objetivo é obter uma estrutura capaz de drenar da rede elétrica correntes sinusoidais, com baixo conteúdo harmônico, além de propiciar a regulação da tensão de saída. Segundo a proposta apresentada, a ponte de diodos opera em baixas freqüências e é concebida para processar a maior parte da potência exigida pela carga. Desta forma, o retificador PWM processa uma parcela menor de potência, podendo assim operar com freqüências mais elevadas. A Taxa de Distorção Harmônica obtida com a estrutura proposta varia entre 0 e 32%, dependendo da parcela de potência processada pelo retificador PWM. São apresentados neste trabalho análise, projeto e simulação de três topologias, bem como uma análise comparativa destas estruturas. Os resultados experimentais da topologia com melhor desempenho teórico também são apresentados.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2013-07-16T01:47:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 224196.pdf: 3377903 bytes, checksum: 00760ed5532d6cf48d26346cf83e13c3 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T09:45:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 241201.pdf: 4936153 bytes, checksum: 60ae53b50f60353fa0398f3b9fd82d81 (MD5) / Este trabalho introduz uma nova célula de comutação formada por dois diodos, dois interruptores comandados, dois indutores e um capacitor. Conectada adequadamente aos terminais de uma fonte de tensão (entrada) e de uma carga, as três principais topologias dos conversores CC-CC básicos não-isolados são concebidas: buck, boost e buck-boost. A célula de comutação proposta, juntamente com uma modulação apropriada dos dois interruptores, atribui aos conversores duas características muito importantes: em nenhum instante a tensão sobre cada interruptor atinge o maior valor envolvido na conversão (entrada no buck e saída no boost) ou a soma das tensões de entrada e saída (buck-boost), e o ganho estático varia com o quadrado da razão cíclica, tornando-os atrativos em ganhos altos, especialmente o conversor boost. Além disso, o fato de haver dois interruptores acrescenta aos conversores um grau de liberdade a mais em relação às topologias convencionais, representado pelo parâmetro a. Para cada conversor foi realizada uma análise teórica detalhada, incluindo etapas de operação, ganho estático ideal, principais formas de onda, ondulação de corrente nos indutores e de tensão nos capacitores, bem como a característica externa, matemática e graficamente. Os três conversores foram montados e as principais formas de onda adquiridas a fim de validar a teoria apresentada.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-22T12:48:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 238944.pdf: 20622091 bytes, checksum: a7e03bad9a9445e6fe4c433e72926e07 (MD5) / Este trabalho apresenta um novo conversor CC-CC, elevador de tensão, com isolamento em alta freqüência, em malha fechada, controlado por valores médios instantâneos de corrente. O referido conversor foi desenvolvido para aplicações industriais que apresentam tensão de entrada contínua e menor que a tensão de saída desejada, como também para aplicações alimentadas por baterias, células a combustível e painéis de células fotovoltaicas. Este novo conversor apresenta como principais características: reduzida ondulação de corrente drenada da fonte, isolamento em alta freqüência, reduzida ondulação da tensão, pois o capacitor é projetado para freqüência igual a três vezes a freqüência de comutação, somente três interruptores ativos conectados à mesma referência (o que é uma das suas principais vantagens). Por meio da modulação adotada o conversor apresenta duas regiões distintas de operação. Esta tese apresenta, ainda, a modelagem por valores médios instantâneos e uma estratégia de controle da corrente de entrada e da tensão de saída, bem como o equacionamento completo do conversor e os resultados experimentais para um protótipo de 6,2 kW e outro de 3,4 kW. This paper presents a new three-phase step-up DC-DC converter with a high-frequency isolation transformer in an average current-mode controlled closed loop. This converter was developed for industrial applications where the dc input voltage is lower than the output voltage, for instance in installations fed by battery units, photovoltaic arrays or fuel cell systems. The converter's main characteristics are: reduced input ripple current, step-up voltage, high frequency isolating transformer, reduced output voltage ripple due to three pulsed output current and the presence of only three active switches connected at the same reference, this being a main advantage of this converter. By means of a specific switch modulation, the converter allows two operational regions. An average current-mode control strategy is applied to both input current and output voltage regulation. Theoretical expressions and experimental results are presented for both 6.2 kW and 3.4kW prototypes.

MIRANDA, P. H. A. Conversor CA/CC com capacitor chaveado para LEDs de potência. 2012. 78 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-05-15T18:16:02Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_phamiranda.pdf: 4134725 bytes, checksum: 59e84ae5ad39a16b9f2c5e0385a12cb4 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-05-21T18:34:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_phamiranda.pdf: 4134725 bytes, checksum: 59e84ae5ad39a16b9f2c5e0385a12cb4 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-05-21T18:34:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_phamiranda.pdf: 4134725 bytes, checksum: 59e84ae5ad39a16b9f2c5e0385a12cb4 (MD5) Previous issue date: 2012-08-03 / This paper proposes a switched-capacitor converter to drive power light emitting diodes (LEDs). In contrast to conventional constant dc current drivers, the current pulse is provided by this switched-capacitor LED driver. In the present driver, the capacitor is charged and discharged through of the output circuit and the current flow direction is controlled by switch. Based on the charge control analysis, the effects of switching devices on the proposed converter are discriminated and evaluated. The experimental results demonstrated the technical feasibility of using the proposed converter for LEDs. / Este trabalho propõe um conversor com capacitor chaveado para o acionamento de LEDS (Light Emitting Diodes) de potência. Em contraste com circuitos de acionamento convencionais de corrente contínua, o pulso de corrente direcionado para os LEDs, é limitado pela potência armazenada no capacitor chaveado. Neste circuito, o capacitor é carregado e descarregado através do circuito de saída e a direção do fluxo de corrente é controlada pelos interruptores. Baseado na análise do controle de carga, os efeitos do comutação no conversor proposto são discriminados e avaliados. Os resultados experimentais demonstram a viabilidade técnica de utilizar o conversor proposto para LEDs.

CÂMARA, R. A. da. Análise comparativa de desempenho de conversores CA-CC monofásicos utilizando FPGA para aplicação em no-breaks. 2012. 205 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-06-07T12:54:10Z No. of bitstreams: 1 2012_tese_racamara.pdf: 6550956 bytes, checksum: b28cbf0065d650ae8ea742bb342bd03d (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-06-07T17:21:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_tese_racamara.pdf: 6550956 bytes, checksum: b28cbf0065d650ae8ea742bb342bd03d (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-07T17:21:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_tese_racamara.pdf: 6550956 bytes, checksum: b28cbf0065d650ae8ea742bb342bd03d (MD5) Previous issue date: 2012-11-23 / This thesis presents two novel topologies of AC-DC converters with common neutral: five-level interleaved converter and five-level T type converter. Besides, a novel type of implementation of Indirect Current Control (ICC) is also presented. Thus, a comparative analysis of performance between three single phase AC-DC converters for UPS applications is realized. The analyzed converters have as common characteristics: power factor correction, digital control using FPGA and connection between input power supply and converter output enabling the use of UPS inverter and by-pass. The first one analyzed converter is the conventional three level converter which presents as main feature reduced numbers of power semiconductors and components. The second one analyzed converter is the five level interleaving converter which presents as main feature reduced conduction and commutation losses. Finally, the last one analyzed converter is the T type five level converter which presents as main features: reduced conduction and commutation losses and magnetic components operating with the double of switching frequency reducing weight and volume. Theoretical analysis of the single phase converters, basics concepts of digital control and modulation technique, design procedure, simulation and experimental results of lab models are presented in order to validate the principle of operation of the proposed converters. / Esta tese de doutorado apresenta duas novas topologias de conversores CA-CC com uso de neutro comum: conversor de cinco níveis intercalado e conversor de cinco níveis tipo T. Além disso, uma nova forma de implementação da técnica de controle indireto da corrente (Indirect Current Control - ICC) é apresentada. Assim, para comprovação da praticidade dos conversores apresentados, toma-se como base o conversor CA-CC de três níveis convencional e então é realizada uma análise comparativa de desempenho entre esses três conversores CA-CC monofásicos para aplicação em no-breaks. Os conversores analisados possuem como característica comum a correção do fator de potência, o controle digital realizado por FPGA e a conexão da fonte de alimentação com o estágio de saída, facilitando o uso de inversor e by-pass para no-breaks. O primeiro conversor analisado é o conversor de três níveis convencional que apresenta como principal característica o reduzido número de componentes. O segundo conversor analisado é o conversor de cinco níveis intercalado que apresenta como principal característica as reduzidas perdas de comutação e condução. Finalmente, o terceiro conversor analisado é o conversor de cinco níveis tipo T que apresenta como principais características: reduzidas perdas de comutação e condução; os elementos magnéticos operam com o dobro da frequência de comutação reduzindo desta maneira o peso e o volume. A análise teórica dos conversores monofásicos, os conceitos básicos sobre o controle digital e a técnica de modulação, a metodologia de projeto, simulação e resultados experimentais dos protótipos construídos são apresentados para validar o princípio de funcionamento dos conversores propostos.