Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T21:46:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 210577.pdf: 2975192 bytes, checksum: 164134f13bf8eac9f3ea5fd12427d1a4 (MD5) / Este trabalho apresenta o estudo de uma nova topologia de conversor CC-CC PWM destinado a aplicações com elevada tensão de entrada. A nova estrutura é baseada no conversor meia ponte clássico, mantendo características de funcionamento semelhantes, porém a tensão máxima aplicada sobre os interruptores é igual à metade da tensão no barramento de entrada. A redução de tensão sobre os interruptores permite a utilização de interruptores de menor custo, além de contribuir na elevação do rendimento do conversor, pois diminui as perdas de comutação e de condução. O conversor estudado opera como fonte auxiliar em um sistema de alta potência aplicado em telecomunicações. Foram estabelecidos no estudo o princípio de

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-19T20:03:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 203605.pdf: 4261136 bytes, checksum: 9ae5a939857b81f661be94ef21061bcf (MD5) / O presente trabalho apresenta um estudo de conversores CC-CC elevadores para aplicação em equipamentos de refrigeração. Equipamentos estes destinados a embarcações, as quais são alimentadas por baterias de 12V ou 24V. Foram analisados diferentes tipos de conversores CC-CC elevadores, e através desta análise escolheu-se o conversor Push-Pull Alimentado em Corrente por apresentar as melhores características para a aplicação em questão. Para este conversor são apresentados princípio de funcionamento, metodologia de projeto e resultados experimentais. Com o objetivo de atender às duas tensões de entrada com um único conversor, foi projetado e implementado um conversor de 120W, tensão de saída de 200V e tensão de entrada de 9V a 31V. Visando comparar as características deste, com conversores operando em apenas uma tensão de entrada, foram implementados dois protótipos, sendo o primeiro projetado para tensão de entrada de 9V a 16V e o segundo de 18V a 31V. Todos os protótipos operam em malha fechada, com controle através da corrente média de entrada. Um circuito de controle baseado na associação de circuitos PWM comerciais foi proposto.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T08:48:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T02:21:55Z : No. of bitstreams: 1 182771.pdf: 73989304 bytes, checksum: 59bb2e9ff05b3520e12acb12ae73c015 (MD5) / Trata do estudo de um sistema de iluminação com alto fator de potência e controle de luminosidade, para alimentar um grupo de lâmpadas fluorescentes de 40W. O sistema é composto por um retificador de 10kW trifásico baseado no transformador de interfase de linha (LIT), dez conversores do tipo BUCK de 1kW para regular a tensão CC e variar sua amplitude de acordo com uma tensão externa isolada aplicada ao conversor, e duzentos e cinqüenta inversores com seus respectivos filtros ressonantes. A estrutura apresenta uma solução inovadora em sistemas de iluminação.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-18T11:41:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T19:56:34Z : No. of bitstreams: 1 182390.pdf: 3191812 bytes, checksum: a7c66aa6caaf868076d140450433c5f1 (MD5) / Este trabalho apresenta o projeto de um conversor CC-CC isolado ponte completa ZVS-PS (Zero Voltage Switching, Phase-Shift) de 6kW operando a 70kHz para aplicações em carregadores de baterias para centrais de Telecomunicações.A principio é apresentado uma comparação, quanto a esforços de corrente e tensão, entre duas topologias: o conversor três níveis e o ponte completa. É escolhido o ponte completa, devido às perdas nos interruptores serem menores para esta aplicação com potência. Logo em seguida também é feito uma comparação entre dois retificadores: o retificador ponto com médio e o dobrador de corrente. Prosseguindo, fez-se uma metodologia de projeto utilizando o conversor ponte completa com grampeamento pelo lado primário e secundário. O funcionamento dos circuitos de supervisão, controle e comando foram apresentados. E por fim, no capítulo cinco são apresentados o projeto e os circuitos completos da parte de potência, controle e supervisão. Resultados de simulação e experimentação para um conversor com tensão de entrada de 450V, potência de 6kW/100A também são apresentados.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-19T05:42:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 189868.pdf: 2118490 bytes, checksum: 086dc7338c232f357a6ead8cba7696c8 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-20T04:17:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 339518.pdf: 42073009 bytes, checksum: 765883a85e48d98988aa4073f6fda2f6 (MD5) Previous issue date: 2016 / Este trabalho apresenta o estudo da integração entre células a capacitor chaveado e células convencionais de comutação. Como resultado, obtêm-se duas células híbridas de comutação, as quais geram uma família de conversores CC-CC híbridos não isolados. Uma célula é denominada de célula passiva de comutação e a outra de célula ativa de comutação. Cada uma gera três conversores: um Buck, um Boost e um Buck-Boost. As duas células híbridas de comutação, juntas, geram seis conversores CC-CC não isolados, todos apresentados nesta Dissertação. Características de ganho no MCC e MCD (quando aplicável), ganho generalizado, análise por espaço de estados para obtenção dos valores médios das variáveis relevantes do circuito e expansão dessa análise com o objetivo de descrever os esforços de tensão e corrente dos componentes do estágio de potência foram realizados para todas as topologias estudadas. A fim de validar experimentalmente a teoria abordada, dois protótipos foram desenvolvidos, um para cada célula híbrida de comutação, cujo objetivo é a validação das seis topologias (três de cada célula de comutação) estudadas. Testes experimentais proporcionaram a validação do ganho estático de todas as topologias e, para a topologia Buck de cada célula (topologia utilizada para dimensionamento e construção dos protótipos), ensaios de eficiência e regulação também foram realizados para tensão de entrada de 600 V e potência nominal de 1 kW.<br> / Abstract: This work presents a study on the integration of switched capacitor cell sand a conventional commutation cell. As a result, two hybrid commutation cells are obtained, which generate a family of DC-DC non isolated hybrid converters. One cell is denominated passive commutation cell and the other one, active commutation cell. Each onegenerates three converters: a Buck, a Boost and a Buck-Boost type.Together, these two hybrid commutation cells generate six converters, all of them are presented in this dissertation. Characteristics of gain inCCM and DCM (if when applicable), generalized gain, steady state analysis to obtain the relevant steady values of the circuit and an expansion from this analysis with the objective of describe the voltage and current stresses on all power components were realized for all topologies. In order to experimentally evaluate the theory, two prototypes were developed, one for each hybrid commutation cell,whose goal is validate the six topologies (three of them from each commutation cell) studied. Experimental tests provided the static gainvalidation to all topologies and, for the Buck converter of each cell (topology used to develop the prototypes), efficiency and regulation tests are also reported for a 600 V of input voltage and 1 kW of ratedpower.

O trabalho desenvolve o estudo de retificadores PWM para aplicações em processos galvânicos. A utilização de técnicas PWM é objeto de estudo, visando à obtenção de alto fator de potência, baixo conteúdo harmônico e baixo ripple de corrente que atendam tanto às necessidades de qualidade de energia, quanto à demanda das aplicações de carga. O trabalho contempla a criação de um protótipo que preencha os requisitos de aplicações industriais voltadas ao tratamento de superfícies, tais como: eletrodeposição, eletro-polimento, entre outros e a melhora na qualidade de energia. As simulações em ambiente computacional com MATLAB® e o software PSIM®, forneceram a base para o desenvolvimento do protótipo e comprovar o estudo. Na prática, pequenas chapas de latão foram banhadas com o protótipo nos modos de controle de ângulo de fase, controle PWM regular e PWM senoidal e obtidas fotos microscópicas para a análise da camada do banho depositada, onde foi comprovado o rendimento protótipo em relação a Qualidade da Energia Elétrica. / The current work aims to study PWM rectifiers for applications in galvanics processes. The use of PWM techniques is the object of study in order to obtain high power factor, low harmonic content and low ripple current that meet both the needs of power quality, the demand of load applications. The study aims to create a prototype which meets the requirements of industrial applications focuses on the treatment of surfaces, such as electroplating, electro-polishing, among others, and the improvement of energy quality. The simulations in computing environment with MATLAB and software PSIM®, provided the basis for the development of prototype and verify the study. In practice, small plates of brass were bathed with the prototype in modes of phase angle control, regular PWM control and sinusoidal PWM and obtained microscopic images for the analysis of the deposited bath layer, where it was proven the prototype income in relation to Quality Electric Power.

Esta tese apresenta uma estratégia de controle para gerenciar a potência entregue ou absorvida da rede, independente de características das cargas locais. Para atingir este objetivo é utilizado um inversor fonte de tensão (VSI) que funcionará semelhante a um sistema de geração distribuída (GD) ou como um filtro ativo. O VSI é controlado por meio de controladores clássicos em cascata, nos quais a malha interna é utilizado para estabilizar a corrente e a malha externa controla a tensão nos terminais de saída da GD. Para melhorar a resposta do VSI são colocados filtros ressonantes em paralelo ao controlador de tensão (P+RES). Além disso, as respostas dos filtros ressonantes são melhoradas através da utilização de um método adequado de discretização, no qual os coeficientes são alterados dinamicamente mediante a frequência de sincronismo produzido pelo algoritmo de sincronismo (PLL). O controle de potência apresenta duas estruturas de controle em malha fechada: uma para controlar a potência reativa através da rede pelo ajuste da amplitude da tensão da GD, e o outra para controlar a potência ativa, modificando o ângulo de defasagem entre as tensões da rede e as tensões GD. Por fim, um conjunto de simulações e resultados experimentais é apresentado para validar todas as propostas deste trabalho. / This thesis presents a control strategy to manage the power delivered to or absorbed from the grid, independently of the local load characteristics. To achieve this goal, a voltage source inverter (VSI) will work as a distributed generation system (DG) or according to active filter. The VSI will be controlled by means of a double cascade classical controller, in which the inner loop is used to stabilize the VSI output current and the outer loop controls the DG terminal voltage. To improve the response of the VSI, resonant filters are placed in parallel. Additionally, resonant filter dynamic responses are enhanced through the use of a proper discretization method, in which the coefficients are changed dynamically by means of the synchronism frequency produced by the phase-locked loop (PLL) algorithm. This study also exhibits two closed-loop structures: one to control the reactive power through the grid by adjusting the DG voltage amplitude, and the other to control the active power by modifying the angle of displacement between the grid and the DG voltages. Both power control structures operate adequately in decoupled operation mode, so that one has a faster dynamic response than the other. To verify all statements proposed in this thesis, a set of simulations and experimental results are presented.

O trabalho desenvolve o estudo de retificadores PWM para aplicações em processos galvânicos. A utilização de técnicas PWM é objeto de estudo, visando à obtenção de alto fator de potência, baixo conteúdo harmônico e baixo ripple de corrente que atendam tanto às necessidades de qualidade de energia, quanto à demanda das aplicações de carga. O trabalho contempla a criação de um protótipo que preencha os requisitos de aplicações industriais voltadas ao tratamento de superfícies, tais como: eletrodeposição, eletro-polimento, entre outros e a melhora na qualidade de energia. As simulações em ambiente computacional com MATLAB® e o software PSIM®, forneceram a base para o desenvolvimento do protótipo e comprovar o estudo. Na prática, pequenas chapas de latão foram banhadas com o protótipo nos modos de controle de ângulo de fase, controle PWM regular e PWM senoidal e obtidas fotos microscópicas para a análise da camada do banho depositada, onde foi comprovado o rendimento protótipo em relação a Qualidade da Energia Elétrica. / The current work aims to study PWM rectifiers for applications in galvanics processes. The use of PWM techniques is the object of study in order to obtain high power factor, low harmonic content and low ripple current that meet both the needs of power quality, the demand of load applications. The study aims to create a prototype which meets the requirements of industrial applications focuses on the treatment of surfaces, such as electroplating, electro-polishing, among others, and the improvement of energy quality. The simulations in computing environment with MATLAB and software PSIM®, provided the basis for the development of prototype and verify the study. In practice, small plates of brass were bathed with the prototype in modes of phase angle control, regular PWM control and sinusoidal PWM and obtained microscopic images for the analysis of the deposited bath layer, where it was proven the prototype income in relation to Quality Electric Power.

Esta tese apresenta uma estratégia de controle para gerenciar a potência entregue ou absorvida da rede, independente de características das cargas locais. Para atingir este objetivo é utilizado um inversor fonte de tensão (VSI) que funcionará semelhante a um sistema de geração distribuída (GD) ou como um filtro ativo. O VSI é controlado por meio de controladores clássicos em cascata, nos quais a malha interna é utilizado para estabilizar a corrente e a malha externa controla a tensão nos terminais de saída da GD. Para melhorar a resposta do VSI são colocados filtros ressonantes em paralelo ao controlador de tensão (P+RES). Além disso, as respostas dos filtros ressonantes são melhoradas através da utilização de um método adequado de discretização, no qual os coeficientes são alterados dinamicamente mediante a frequência de sincronismo produzido pelo algoritmo de sincronismo (PLL). O controle de potência apresenta duas estruturas de controle em malha fechada: uma para controlar a potência reativa através da rede pelo ajuste da amplitude da tensão da GD, e o outra para controlar a potência ativa, modificando o ângulo de defasagem entre as tensões da rede e as tensões GD. Por fim, um conjunto de simulações e resultados experimentais é apresentado para validar todas as propostas deste trabalho. / This thesis presents a control strategy to manage the power delivered to or absorbed from the grid, independently of the local load characteristics. To achieve this goal, a voltage source inverter (VSI) will work as a distributed generation system (DG) or according to active filter. The VSI will be controlled by means of a double cascade classical controller, in which the inner loop is used to stabilize the VSI output current and the outer loop controls the DG terminal voltage. To improve the response of the VSI, resonant filters are placed in parallel. Additionally, resonant filter dynamic responses are enhanced through the use of a proper discretization method, in which the coefficients are changed dynamically by means of the synchronism frequency produced by the phase-locked loop (PLL) algorithm. This study also exhibits two closed-loop structures: one to control the reactive power through the grid by adjusting the DG voltage amplitude, and the other to control the active power by modifying the angle of displacement between the grid and the DG voltages. Both power control structures operate adequately in decoupled operation mode, so that one has a faster dynamic response than the other. To verify all statements proposed in this thesis, a set of simulations and experimental results are presented.