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 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, 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, Florianópolis, 2014 / Made available in DSpace on 2015-02-05T21:07:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 328959.pdf: 10228742 bytes, checksum: a570777944cf864f8a7039a1929cd00e (MD5) Previous issue date: 2014 / Este trabalho introduz uma nova técnica de rastreamento do ponto de máxima potência (MPPT) para sistemas fotovoltaicos (FV), denominada método da Impedância Característica, que utiliza originalmente apenas um sensor de tensão para mensurar a tensão de saída do módulo FV. Uma breve análise dos principais métodos consolidados de MPPT é exposta, onde após o decorrer da análise da técnica proposta as principais diferenças entre os métodos são identificadas. O modelo elétrico do módulo FV é conectado ao modelo representativo do conversor CC-CC (Corrente Contínua para Corrente Contínua) e utilizando o teorema da máxima transferência de potência (MTP) a equação geral de rastreamento é adquirida. O conversor Zeta operando em modo de condução contínua (MCC) é analisado, projetado e utilizado para comprovar a dinâmica do método através de diversos testes, citam-se como exemplos o degrau de carga, diferentes níveis de degraus de irradiância e alguns degraus de temperatura. Para validar a parte teórica, um conversor Zeta de 1400 W com tensão de entrada de 180 V e tensão de saída de 400 V é construído, e utilizando uma fonte CC programável, específica para simular o comportamento do módulo FV, a maioria dos testes teóricos é refeita na prática, comprovando o desempenho do método da Impedância Característica para rastrear o ponto de máxima potência (MPP). Os resultados experimentais confirmam o funcionamento da técnica de MPPT, evidenciando suas características, vantagens e desvantagens para cada situação particular observada durante os testes.<br> / Abstract: This works introduces a new technique for the maximum power point tracking (MPPT) for photovoltaic (PV) systems, called the characteristic impedance method, which originally uses a single voltage sensor to measure the output voltage of the PV module. A brief analysis of the main consolidated MPPT methods is exposed, where after the course of analysis of the proposal technique the major differences between those methods are identified. The electrical model of the PV module is connected to the representative model of the DC-DC (Direct Current to Direct Current) converter and using the maximum power transfer theorem (MTP) the general tracking equation is acquired. Zeta converter operating in continuous conduction mode (CCM) is analyzed, designed and used to demonstrate the dynamics of the method through several tests, citing as examples the load step, different levels of irradiance steps, and some temperature steps. To validate the theoretical analysis, a Zeta converter rated at 1400 W with input voltage of 180 V and output voltage of 400 V was constructed, and using a DC source, specific to simulate the behavior of the PV module, most theoretical tests are redone, proving the performance of the characteristic impedance method to track the maximum power point (MPP). The experimental results confirm the function of the MPPT technique, highlighting their features, advantages and disadvantages for each particular situation observed during tests.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2013-06-26T00:25:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 304617.pdf: 4449414 bytes, checksum: c266e747a4103b183cb7f674ff57c59c (MD5) / Este trabalho apresenta o estudo e a implementação de um conversor eletrônico para a realização do acionamento de um dispositivo de iluminação à OLED (LED orgânico). É proposto um conversor Buck operando com controle da corrente de saída para acionar este dispositivo. A frequência de comutação utilizada neste conversor é na ordem de centenas de kilohertz até um megahertz, possibilitando a redução do tamanho dos elementos passivos. Devido a característica elétrica do dispositivo OLED a potência envolvida é inferior a cinco watts. Como consequência, as perdas nos componentes e nos circuitos auxiliares possuem uma influência significativa na composição do rendimento. Por isto, também são estudadas e testadas algumas técnicas que podem possibilitar um aumento no rendimento da estrutura, formada pelo conversor eletrônico mais o dispositivo de iluminação, através da substituição ou da inclusão de alguns componentes no conversor Buck ou da utilização de outro conversor eletrônico visando à redução nas perdas. / This paper presents the study and implementation of an electronic converter for driving an OLED lighting device. A Buck converter operating with control of the output current is proposed to drive this device. The switching frequency used in this converter is in the order of hundreds of kHz to a MHz, allowing a reduction in the size of the passive elements. Due to the electrical characteristic of OLED device, the power involved is less than five watts. The components and auxiliary circuits losses have a significant influence on the composition of efficiency. Therefore, some techniques that can enable an increase in the efficiency of the structure are studied and tested, formed by the electronic converter and the lighting device. The techniques replace or add a few components in the Buck converter or using another electronic converter in order to reduce losses.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:13:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013Bitstream added on 2014-09-24T20:26:17Z : No. of bitstreams: 1 319513.pdf: 258488928 bytes, checksum: 188d09acba66edd9071a9b8603800c05 (MD5) / Esta tese apresenta a análise e o projeto de um conversor CA-CC trifásico de alto fator de potência com isolamento em alta frequência em estágio único baseado no conversor CC-CC SEPIC operando no modo de condução descontínuo. O alto fator de potência de entrada é obtido naturalmente ao se garantir o modo de condução descontínuo, dispensando a utilização de sensores e malhas de controle para as correntes de entrada. Para validar o estudo teórico, é apresentada uma especificação de projeto com resultados experimentais de um protótipo de 4 kW de potência, tensão de linha trifásica de 380 V, tensão de saída de 400 V, fator de potência de 0,998, frequência de comutação de 40 kHz e corrente de entrada com distorção harmônica total de 4%. Todas as análises e resultados são obtidos considerando dois moduladores distintos. Adicionalmente, são apresentados resultados experimentais referentes ao controle da tensão de saída e também do estudo da variação topológica com a ligação das saídas do conversor em série. <br> / ABSTRACT: This thesis presents the analysis and design of a threephase high power factor rectifier, based on the dc–dc single-ended primary-inductor converter (SEPIC) operating in discontinuous conduction mode (DCM), with output voltage regulation and high frequency isolation. The input high power factor is naturally attained through the operational mode without the use of current sensors and a current control loop. To validate the theoretical analysis, a design example and experimental results for a 4 kW, 380 V line-to-line input voltage, 400 V output voltage, 0.998 power factor, 40 kHz switching frequency and 4% input current THD laboratory prototype are presented, considering two distinct modulators. In addition, experimental results for the output voltage closed-loop control are presented and also the mathematical analysis with experimental results for topology with output shunt connection.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:16:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 318650.pdf: 7311114 bytes, checksum: c82d07b3adeb30a5edf90e9dcbe4f538 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Esta tese apresenta uma metodologia para análise e desenvolvimento de estratégias de controle para sistemas chaveados. Inicialmente, são estabelecidas condições de projeto para uma lei de chaveamento baseada na função ?max? considerando o caso de sistemas chaveados afins. As condições garantem que o sistema chaveado, sob efeito da lei de chaveamento projetada, apresente estabilidade global e assintótica, mesmo com a ocorrência de modos deslizantes em qualquer superfície de chaveamento do sistema. A principal contribuição das condições de projeto propostas é que as mesmas não exigem a existência de uma combinação Hurwitz estável das matrizes de dinâmicas dos subsistemas que compõem o sistema chaveado afim. Com base nestas condições, uma metodologia de projeto é proposta empregando desigualdades matriciais lineares (Linear Matrix Inequalities - LMIs) como ferramenta de trabalho. A descrição das condições de projeto como um problema LMI faz com que seja necessária a existência de uma combinação Hurwitz estável das matrizes de dinâmicas dos subsistemas. Na sequência, são incluídos critérios de desempenho no projeto da lei de chaveamento. Dois requisitos de desempenho foram tratados: o custo garantido e a atenuação de distúrbio. Finalmente, a metodologia de projeto é estendida para uma classe de sistemas chaveados não lineares, tendo como estudos de caso aplicações de controle de motores de indução acionados por inversores e controle de aerogeradores de indução conectados à rede elétrica com conversores. Dentre as diferentes topologias de aerogeradores, a escolhida para o estudo foi a do Gerador de Indução de Dupla Alimentação (Doubly Fed Induction Generator - DFIG). Todos os resultados propostos foram ilustrados através de exemplos numéricos baseados em sistemas acadêmicos e em modelos que reproduzem as condições reais de aplicação de conversores de potência, motores de indução e aerogeradores. <br>

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.