Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-03-21T04:11:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 344134.pdf: 5229649 bytes, checksum: 2a2de87aab935f396cf68ed30d744390 (MD5) Previous issue date: 2016 / Atualmente existem diversos conceitos de projetos de conversão de energia a partir de ondas oceânicas, no entanto, as tecnologias não estão suficientemente maduras para que se possam indicar quais são mais adequadas para uma dada localização. Assim, o trabalho tem como principais objetivos a realização de um estudo comparativo entre diferentes concepções de projetos existentes até o presente momento e a modelagem dinâmica de dois conversores selecionados. Para avaliação do desempenho dos conversores analisados utilizou-se o método das matrizes de potência e oceânica combinada. O desempenho é avaliado na costa de Florianópolis/SC, a comparação entre os conceitos de projeto é realizada através do método da matriz de Pugh. Para modelagem dinâmica, utilizou-se o software AMESim como plataforma. Entre as principais conclusões, o estudo aponta: a região escolhida apresenta um potencial energético para geração de energia a partir de ondas oceânicas, sendo esta energia próxima à obtida considerando mares europeus. Com a modelagem dinâmica, observa-se que os projetos apresentam potência e rendimento variáveis com as condições oceânicas, os sistemas modelados são adequados para transmissão de potência em conversor de energia das ondas, pois permitem que sejam alcançadas condições de regime permanente de geração de energia elétrica.<br> / Abstract : Currently there are several concepts of energy generation projects from ocean waves, the technologies are not mature enough, so that one cannot indicate which technologies are most appropriate for a given location. Thus, the work is focused on the main objectives to conduct a comparative study of different conceptions of existing projects and dynamic modeling of two selected models. To evaluate the performance of the converters analyzed is used the method of matrices of power and ocean matrices combined, performance is evaluated on the coast of Florianópolis/SC, and the comparison between the design concepts is performed by Pugh?s matrix. For dynamic modeling, the software AMESim is used. The main conclusions of the study were: Florianópolis has energy potential for power generation from ocean waves, the energy estimate is closed off obtained considering European seas. In the dynamic simulation is observed that the projects have power and performance variables with ocean conditions, the modeled systems are suitable for power transmission, in both models steady state conditions of power generation were reached.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T00:06:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 252069.pdf: 1081803 bytes, checksum: 1e06950f43e87071a2b3915f1a9f7665 (MD5) / Este trabalho apresenta o estudo e a implementação prática de um circuito de grampeamento ativo empregando o conversor Forward aplicado ao estágio retificador Hybridge de um conversor CC-CC Três Níveis-ZVS-PWM. A generalização do circuito de grampeamento para aplicação nos estágios retificadores de Onda Completa, com Derivação Central e Hybridge é apresentada, assim como o uso de uma malha de controle realimentada para a tensão de grampeamento. A análise do circuito de grampeamento aplicado ao estágio retificador Hybridge apresentou os principais parâmetros que influenciam o comportamento do circuito e os principais esforços de tensão e de corrente nos seus componentes. Uma metodologia de projeto e os resultados experimentais do circuito de grampeamento aplicado a um conversor CC-CC Três Níveis-ZVS-PWM com tensão de entrada de 900V, tensão de saída de 60V, freqüência de comutação de 35kHz e potência de saída de 24kW são por fim apresentados.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T00:41:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 208561.pdf: 27464871 bytes, checksum: a73c62a89492da9872e5ccbbe4e79a37 (MD5) / A presente tese mostra o estudo de fontes auxiliares que permitam uma tensão de entrada de 300Vcc até 1200Vcc. Todas as estruturas apresentam redução na tensão de bloqueio dos interruptores como sendo metade do valor da tensão de entrada e permitem múltiplas saídas. Duas das estruturas estudadas são inéditas na literatura e possuem como característica principal a elevada semelhança com os conversores conhecidos forward e flyback. A essas estruturas, devido justamente ao seu ineditismo, uma ênfase maior é dada com relação às etapas de funcionamento e mecanismo de transferência de energia. As outras duas estruturas são conversores já apresentados na literatura e mostrados nesta tese apenas para efeito de comparação. O foco desta comparação se dá principalmente na questão do uso destes conversores em potências de poucas centenas de watts e múltiplas saídas. O outro foco de comparação é a questão do equilíbrio da tensão dos capacitores que fazem a divisão da tensão de entrada e permitem o grampeamento da tensão de bloqueio nos interruptores.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T02:07:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T02:41:53Z : No. of bitstreams: 1 183457.pdf: 11482964 bytes, checksum: 70b8ef02a93e9fb5b88d89c82cfab941 (MD5) / Desenvolvimento teórico e a implementação prática de um estágio de conversão CC-CC para aplicações com elevada tensão de entrada e alta potência. A topologia selecionada foi a do conversor CC-CC ZVS-PWM baseado na célula multinível de tensão com ponto neutro grampeado (NPC). A esta estrutura foi agregado o retificador "Hybridge" e um circuito para grampeamento da tensão sobre os retificadores de saída, com o intuito de melhorar a eficiência do conversor. Os resultados experimentais validam os estudos realizados, mas também revelam que várias características do circuito, que passam desapercebidas em pequenas potências, são de fundamental importância no nível de potência desejado.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-18T07:22:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T20:38:55Z : No. of bitstreams: 1 182323.pdf: 6556730 bytes, checksum: 632ff44dadb088cd85af311cb232fa6b (MD5) / Apesar da existência de uma gama variada de conversores com características de baixa ondulação de corrente na entrada e na saída, muitas vezes estas opções são descartadas pela complexidade. Este trabalho tenta preencher esta lacuna. É apresentada uma revisão sobre os principais conversores concorrentes que aparecem na literatura especializada até o momento.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-19T08:55:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T23:12:17Z : No. of bitstreams: 1 181714.pdf: 7703652 bytes, checksum: 38a3757efe92211f4160bf2f7e8f3281 (MD5) / Duas alternativas para a implementação de conversores CC-CC isolados, operando com elevada tensão de saída e baixa tensão de entrada, com valor variável, são apresentadas neste trabalho. As topologias propostas são adequadas para a implementação do estágio final de amplificação de microondas, utilizados nos satélites de comunicações, devido à reduzida massa e volume e ao elevado rendimento apresentado na operação com elevada tensão de saída. Os conversores estudados apresentam diferentes princípios de funcionamento e os principais aspectos operacionais de cada topologia são analisados. A primeira topologia proposta é uma estrutura composta por dois estágios conectados em série, formada por um regulador e por um conversor CC-CC isolado ZVS/ZCS. A segunda topologia estudada é composta por um conversor de estágio único que mantém elevado rendimento mesmo para uma grande variação da tensão de entrada. Os resultados experimentais apresentados são obtidos a partir de dois protótipos implementados, seguindo os procedimentos de projeto desenvolvidos, comprovando experimentalmente as características e a análise teórica das estruturas propostas. Os protótipos são desenvolvidos para uma aplicação com 150W de potência de saída, tensão total de saída de 3,2kV e uma tensão de entrada variando desde 26V até 44V. O rendimento mínimo obtido, para ambos conversores operando com potência nominal, é igual a 93,4% para a estrutura de dois estágios e igual a 94,1% para o conversor de estágio único.

Made available in DSpace on 2016-03-07T19:20:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-08-28. Added 1 bitstream(s) on 2016-03-07T19:24:50Z : No. of bitstreams: 1 000859495.pdf: 2367147 bytes, checksum: cd7786f958e0854a6c0bd941b716368d (MD5) / Neste trabalho é apresentado um conversor analógico digital com resolução de 10 bits e arquitetura pipeline, que consiste em um conversor de multi-passos de processamento concorrencial e do tipo Nyquist. É realizado o desenvolvimento das partes do conversor com maior enfoque na parte analógica. Técnicas para melhoria do desempenho do conversor são apresentadas visando principalmente, a minimização dos efeitos de tensão de offset dos comparadores e baixo consumo de potência. Um amplificador operacional, com realimentação positiva é apresentado visando um aumento do seu ganho, sem comprometimento no seu consumo de potência. Os testes efetuados foram feitos através de simulações utilizando tecnologia CMOS de 0,35 μm, tensão de alimentação em 1,8 Volts e frequência de chaveamento dos transistores em 5 MHz. Nestes testes são apresentados os resultados das partes do conversor com a utilização das técnicas propostas, mostrando o alcance dos resultados esperados / In this work is presented a analog to digital converter with a resolution of 10 bits and pipeline architecture, which consists in a multi-converter competitive processing steps and the Nyquist Limit type. It is carried out the development of the parties of the converter with greater focus on the analog. Techniques for improving the performance of the converter are presented aiming primarily, minimization of the effects of the offset voltage comparators and low power consumption. An Operational Amplifier with positive feedback is presented aiming an increase of its gain, without compromising on your power consumption. The tests performed were made through simulations using CMOS technology 0.35 μm, voltage supply at 1.8 Volts and switching frequency of transistors of 5 MHz. These tests presented the results of the parties of the converter with the use of the techniques proposed, showing the reach of the expected results

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Ciências Mecânicas, 2014. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2014-08-22T15:56:22Z No. of bitstreams: 1 2014_RafaelMeloTeixeira.pdf: 6376069 bytes, checksum: 74c93161d11661d3fd7b80424f15c2a0 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-09-29T12:38:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_RafaelMeloTeixeira.pdf: 6376069 bytes, checksum: 74c93161d11661d3fd7b80424f15c2a0 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-29T12:38:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_RafaelMeloTeixeira.pdf: 6376069 bytes, checksum: 74c93161d11661d3fd7b80424f15c2a0 (MD5) / A busca por fontes alternativas de energia cresce cada vez mais no cenário mundial. A última década tem registrado progressos consideráveis a nível global na investigação e desenvolvimento de tecnologias associadas ao aproveitamento da energia proveniente do oceano. Fatores importantes que contribuíram para potencializar a busca por combustíveis renováveis foram: a pressão crescente da sociedade por combustíveis renováveis e menos poluentes e a certeza de que o petróleo vai acabar. As ondas do mar são geradas pelo atrito e pressão entre o vento e a água do oceano, devido ao seu movimento oscilatório possuem grande potencial como fonte renovável de energia. Uma proposta de colheita de energia a partir de ondas do mar consiste na conversão de oscilações verticais em movimento rotativo utilizando um pêndulo excitado parametricamente. Sendo este movimento rotativo, então utilizado para alimentar um gerador elétrico. Neste contexto, é importante analisar a dinâmica de um pêndulo nãolinear excitado parametricamente. Sem ação de controle, o pêndulo pode apresentar diferentes tipos de comportamento, indo de simples oscilações periódicas ao comportamento caótico. Embora diversos autores tenham verificado soluções rotativas, é importante mencionar que o pêndulo excitado parametricamente apresenta bifurcações que podem desestabilizar este tipo de resposta. Torna-se, então, interessante controlar bifurcações com objetivo de manter soluções rotativas estáveis. Inicialmente, este trabalho apresenta uma análise da dinâmica de um pêndulo não-linear excitado parametricamente, considerando um sistema com e sem a existência de ruídos (dinâmico e de observação) e diferentes valores de frequência e amplitude de forçamento, o com enfoque na identificação de soluções rotativas. Em seguida, emprega-se o método de controle Extended Time-Delaved Feedback (ETDF) de forma a evitar as bifurcações que desestabilizam as soluções rotativas desejadas. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The search for alternative energy sources grows increasingly in the world nowadays. In the last decade, significant progress in a global level has been observed in research and development associated with harvesting energy from ocean. Important factors that contributed to enhance the search for renewable fuels were: increasing pressure from society for renewable and cleaner fuels and the certain that the oil will phase out. Sea waves are generated by friction and pressure between the wind and the ocean water, due to its oscillatory motion that has great potential as a renewable energy source. One concept of harvesting energy from ocean waves consists in converting vertical oscillations into rotary motion oscillations using a parametrically excited pendulum. This rotational behavior can be used to power an electric generator. In this context, it is important to analyze the dynamics of a nonlinear pendulum excited parametrically. Without control, the pendulum can exhibit different types of behavior, from simple periodic oscillations to chaotic behavior. Although several authors have observed rotating solutions, it is important to mention that the parametrically excited pendulum presents bifurcations that can destabilize this type of response. In this context, it is interesting to avoid bifurcation in order to maintain rotational solutions stable. At first, this work presents an analysis of the dynamics of a parametrically excited nonlinear pendulum, considering the system with and without noise (dynamic and observation) and different values for forcing frequency and amplitude, focusing on the identification of rotating solutions. Then, the Extended Time-Delaved Feedback (ETDF) control method is used to avoid bifurcations that destabilize the desired rotational solutions.

Made available in DSpace on 2018-08-02T00:01:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_5443_Dissertação Final - Renner - vFinal.pdf: 18767902 bytes, checksum: 3e25d59dcd35a183066d21884ebb5d2d (MD5) Previous issue date: 2015-07-09 / A maioria das dificuldades frequentemente presentes nos conversores multiníveis está vinculada ao dimensionamento de suas estruturas, principalmente referente à decisão sobre a quantidade de níveis (e, por consequência, o número de chaves a ser utilizado), sobre a frequência de chaveamento e sobre o valor do índice de modulação de amplitude que melhor se adeque à aplicação desejada. Usualmente o dimensionamento dos conversores, incluindo os MMCs é primeiramente realizado por intermédio de softwares de simulação para, por exemplo, determinar o conteúdo harmônico da tensão de saída do conversor, dispendendo considerável tempo e, portanto, dificultando qualquer alteração de parâmetro para efeitos de simulação. Dessa forma, este estudo se dedica a equacionar o conversor modular multinível em função da estratégia de chaveamento (a qual também afeta o conteúdo de distorção harmônica), do número de níveis, do nível de tensão e do conteúdo da distorção harmônica que se deseja atender. O objetivo principal é obter as equações inerentes ao conversor a fim de facilitar a manipulação do número de níveis, da frequência de chaveamento e do índice de modulação de amplitude, a fim de subsidiar a escolha do projetista sem a necessidade da modelagem e simulação de diversos conversores. A ferramenta escolhida para a modelagem matemática foi a transformada dupla de Fourier, pois, diferente da transformada rápida de Fourier, essa permite simultaneamente a variação dos índices da portadora e da onda fundamental, possibilitando análises de harmônicos de alta e baixa frequência múltiplos da portadora de forma simultânea e com boa precisão, facilitando a obtenção dos parâmetros ótimos do conversor. O equacionamento foi emulado em software matemático específico (MATLAB®) e os resultados confrontados em software de transitórios eletromagnéticos (PSCAD/EMTDC®) e implementados em FPGA a fim de garantir a veracidade e robustez do trabalho.

Orientador: Alberto Martins Jorge / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-21T10:28:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CharrySierra_Ximena_M.pdf: 5092316 bytes, checksum: f3281f9aabede935dc3fd997de01dba8 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Este trabalho tem por objetivo o estudo de dois comparadores de corrente, conhecidos como Comparador de Corrente com Efeito de Modulação de Canal e Comparador de Corrente com Realimentação Positiva. Foi realizado o projeto dos comparadores de corrente, bem como as simulações e análises OC e transiente para avaliar o desempenho dos mesmos. Como resultados obtidos, tem-se que o comparador de corrente com efeito e modulação de canal obteve uma resolução de 8 bits para uma faixa dinâmica entre 10 'mu'A e 100 'mu'A. Para diferenças entre as correntes de entrada e de referência acima dos 10 'mu'A a freqüência de operação se manteve acima de 100 MHz, para uma capacitância de carga interna de 0.1 pF. O comparador de corrente com realimentação positiva obteve alta resolução (maior que 10 bits). Porém, a freqüência de operação do circuito permaneceu entre 50 a 60 MHz para diferenças de correntes maiores que 12 'mu'A utilizando a mesma carga capacitiva. Como aplicação dos comparadores de corrente foi escolhido um conversor A/D algorítmico em modo corrente. De acordo com os resultados apresentados anteriormente, conclui-se que o comparador de corrente com efeito de modulação de canal obteve maior freqüência de operação, enquanto o comparador de corrente com realimentação positiva teve um melhor desempenho, no que se refere à resolução. Dado que o conversor A/D algorítmico se caracteriza pela baixa taxa de conversão, para sua implementação foi escolhido o comparador de corrente com realimentação positiva. No conversor A/D projetado, a resolução alcançada foi de 10 bits, para uma freqüência de operação de 40 KHz. Houve a necessidade de se utilizar espelhos de corrente do tipo cascode regulado modificado. Porém, erros associados aos espelhos de corrente comprometeram o melhor desempenho do conversor A/D. Como já se previa, o comparador de corrente com realimentação positiva apresentou um excelente desempenho ao atuar no conversor A/D, tanto na freqüência de operação como na resolução / Abstract: The rnain objective of this work is the study of two current comparators, known as Channel Lenght Modulation Current Cornparator and Positive Feedback Current Cornparator. The design of the cornparators were done, as well as simulations, OC and transientanalysisto verifytheir perforrnance. As final results, the channellenght modulation current cornparator had an 8 bit resolution, with a dinarnic range between 10 'mu'A and 100 'mu'A. When the diference between the reference current and the input current was higher than 10 ?mu'A, the operation frequency kept higher than 100 MHz, for a load capacitance of 0.1 pF. The positive feedback current cornparator had higher precision (more than 10 bits). Nevertheless, the operation frequency kept between 50 and 60 MHz for current diferences higher than 12 'mu'A, with the sarne capacitive load. A current mode algorithrnic A/D converter was chosen as an aplication of the current cornparators. With the results above presented, it can be seen that the channel lenght rnodulation current cornparator had higher operation frequency, and the positive feedback current cornparator had a better perforrnance, when taking into account precision. As the algorithmic A/D converter is caracterized bya low conversion rate, the cornparator chosen was the positive feedback one. On the A/D converter designed, a 10 bits precision was reached, for an operation frequency of 40 KHz. It was necessay to use rnodifyed regulated cascode current rnirrors. Altough, small errors associated to the current rnirrors cornprornised a better perforrnance of the converter. As it was forseen, the positive feedback current cornparator presented an excelent performance inside the A/D converter, in frequency and precision / Mestrado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Mestre em Engenharia Elétrica