Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-25T20:43:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 301366.pdf: 7046136 bytes, checksum: ad43ecbaa17687287f61b4d1b8ddc81d (MD5)

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.

Resumo: A confiabilidade de um sistema elétrico e a segurança da vida das pessoas depende do perfeito funcionamento do aterramento elétrico e de seus materiais empregados. Neste contexto a durabilidade de um eletrodo de aterramento cobreado consiste no tempo que decorre da sua instalação propriamente dita no solo até à instalação de processos de corrosividade em sua camada de recobrimento que irá proporcionar a descontinuidade elétrica e o consequente aumento da resistência ôhmica de aterramento. Como os eletrodos de aterramento encontram-se diretamente em contato com o solo, com a ação da água e / ou de outros contaminantes, eles sempre operam em condições de corrosão. Visto a dificuldade para a visualização do estado físico dos eletrodos de aterramento por encontrarem-se enterrados o presente trabalho aborda a análise experimental para concepção de sensoriamento eletroquímico com o objetivo de diagnóstico de corrosão / formação de óxido instalado sobre a superfície de um eletrodo de aterramento cobreado. Com este intuito foi desenvolvida uma metodologia para diagnóstico da corrosividade através do estudo em uma célula eletroquímica composta de três eletrodos e com a utilização de técnicas eletroquímicas caracterizou-se os parâmetros elétricos do eletrodo de cobre em estados de superfícies distintas: polido e oxidado.

Orientador: Pablo Antonio Venegas Urenda / Banca: André Luiz Malvezzi / Banca: Rafael Zadorosny / O Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter instituciona e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi / Resumo: No trabalho de pesquisa dapresentado nesta dissertação, simulamos o comportamento dinâmico de vórtices magnéticos em fitas supercondutoras do tipo II. Consideramos tais fitas bidimensionais, com comprimento infinito, centro de pinnings distribuídos de maneira aleatória e com simetrias e Kagomé e submetidas a um campo magnético perpendicular ao seu plano. Os cálculos foram realizados para diversas larguras de fita, buscando estudar os efeitos de tamanhos nas propriedades dinâmicas dos vórtices. Nosso sistema foi descrito por um conjunto de equações de Langevin que foram resolvidas numericamente. Utilizando técnicas de dinâmica molecular obtivemos a evolução temporal das posições dos vórtices, o que nos permitiu analisar a média temporal das velocidades e da resistência diferencial em função da força de transporte aplicada. Para implementar os cálculos de dinâmica molecular, usamos o método de Simulated Annealing para encontrar os valores de campo magnético e as posições mais estáveis para cada densidade de vórtices considerada na simulação. Constatamos que, assim como em filmes infinitos, a rede hexagonal de pinnings apresentou valores de forças críticas superiores ao da distribuição aleatória de pinnings. Entretanto, para fitas supercondutoras, a diferença entre as duas redes é muito menor do que para sistemas infinitos, devido à perda de comensurabilidade da rede hexagonal causada pelos efeitos de tamanho. Em contrapartida, pequenas deformações geométricas na rede hexagonal de pinnings permitiram um maior grau de comensurabilidade, e consequentemente, um aumento drástico nas correntes críticas. Observamos que além dos efeitos de tamanho, os efeitos de pinnings também alteram a densidade de vórtices presente na fita supercondutora, influenciando diretamente nos efeitos de comensurabilidade e nos valores de forças críticas / Abstract: No trabalho de pesquisa apresentado nesta disssertação, simulamos o comportamento dinâmico de vórtices magnéticos em fitas supercondutoras do tipo II. Consideramos tais fitas bidimensionais, com comprimento infinito, centros de pinnings distribuídos de maneira aleatória e com simetrais hexagonal e kagomé e submetidas a um campo magnético perpendicular ao seu plano. Os cálculos foram realizados para diversas larguras de fita, buscando estudar os efeitos de tamanhos nas propriedades dinâmicas dos vórtices. Nosso sistema foi descrito por um conjunto de equações de Langevin que foram resolvidas numericamente. Utilizando técnicas de dinâmica molecular obtivemos a evolução temporal das posições dos vórtices, o que nos permitiu analisar a média temporal das velocidades e da resistência diferencial em função da força de transporte aplicada. Para implementar os cálculos de dinâmica molecular, usamos o método de Simulated Annealing para encontrar os valores dos campos magnético e as posições mais estáveis para cada densidade de vórtices considerada na simulação. Constatamo que, assim como em filmes infinitos, a rede hexagonal de pinnings apresentou valores de forças críticas superiores ao da distribuição de pinnings. Entretanto, para fitas supercondutoras, a diferença entre as duas redes é muito menor do que para sistemas infinitos, devido à perda de comensurabilidade da rede hexagonal causada pelos efeitos de tamanho. Em contrapartida, pequenas deformações geométricas na rede hexagonal de pinnings permitiram um maior grau de comensurabilidade, e consequentemente, um aumento drástico nas correntes críticas. Observamos que além dos efeitos de tamanho, os efeitos de pinnings também alteram a densidade de vórtices presente na fita supercondutora, influenciando diretamente nos efeitos de comensurabilidade e nos valores de forças críticas / Mestre

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Metrologia Científica e Industrial, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T08:09:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 294630.pdf: 11590333 bytes, checksum: 7e554faddc5700ae184ac173d4392e7c (MD5) / As medições de corrente e de tensão, em sistemas elétricos de potência, são processos básicos nas cadeias de controle e proteção de subestações, linhas de transmissão e usinas geradoras de energia elétrica. Tradicionalmente, estes processos são realizados por transformadores de potencial e transformadores de corrente. Contudo, em decorrência das mudanças tecnológicas nos últimos anos, observa-se uma tendência de modernização desses instrumentos, tanto nos aspectos construtivos, quanto nos funcionais. Neste contexto, esta dissertação de mestrado apresenta o desenvolvimento e a análise metrológica da cadeia de medição de um transformador eletrônico de corrente, tendo como objetivo classificá-lo como um instrumento de classe de exatidão 0,5, conforme a norma IEC60044-8. O sistema desenvolvido é dotado de um circuito eletrônico instalado diretamente na linha de transmissão, na qual circula a corrente elétrica a ser medida. O sistema é composto por um transdutor de corrente - bobina de Rogowski-, cujo sinal é enviado a uma placa de aquisição, onde é digitalizado e posteriormente transmitido, por fibra óptica, até um módulo de processamento instalado na sala de controle. Para a análise metrológica foram adotadas duas abordagens: a priori e experimental. Na abordagem a priori, foram identificadas e quantificadas as fontes de incertezas inerentes a cada módulo da cadeia de medição, desde o transdutor até o processamento, por software, dos valores amostrados. Na abordagem experimental foram efetuados quatro ensaios, tendo como foco a caracterização do comportamento metrológico de um protótipo. Os resultados obtidos, tanto através da análise a priori quanto experimental, dão fortes indicações de que o sistema tem potencial para classificar-se como um instrumento de classe de exatidão 0,5.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2013-06-25T18:56:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 311575.pdf: 5522559 bytes, checksum: 9e8349702aedb6c1092590cc5eaa1a81 (MD5) / Este trabalho apresenta um sensor de temperatura CMOS integrado voltado ao monitoramento de hot-spots em circuitos VLSI. Seu funcionamento é baseado no comportamento CTAT (complementar a temperatura absoluta) da tensão de limiar do transistor MOS. Devido a este fato, inicia-se a dissertação apresentando alguns métodos utilizados na extração deste parâmetro através de simulações. Em seguida, medições realizadas em alguns transistores de teste servem para validar os resultados obtidos nas simulações. O projeto do sensor é, então, apresentado detalhando-se seus blocos constituintes separadamente: gerador de corrente específica, comparador e gerador do pulso de saída. Em todos os blocos tomou-se o cuidado para que o consumo total do sensor fosse na ordem de poucas dezenas de microwatts de modo a possibilitar o instanciamento de diversos elementos para o mapeamento térmico de um microprocessador. O gerador de corrente específica foi utilizado para fornecer tanto uma corrente quanto uma tensão de referência. A simulação do sensor completo apresentou um consumo de 18mW no pior caso a 120°C. A área total do sensor foi de 0,006mm² em uma tecnologia de 0,18µm. Medições de três amostras do protótipo fabricado demonstraram que a corrente apresentou discrepância de aproximadamente 5% de chip para chip e, no pior caso, variação de 4% na faixa de 0°C a 100°C. Uma variação máxima de chip para chip de 13mV, a 20°C, foi medida na tensão de referência, apresentando todas as amostras uma faixa dinâmica de 170mV de 0°C a 100°C, com um erro médio máximo na linearidade com respeito à temperatura de 1,87°C na faixa de 20°C a 100°C. / This work presents a CMOS integrated temperature sensor aiming at monitoring hot-spots in microprocessors. Its principle is based on the CTAT dependance of the threshold voltage of the MOS transistor. Therefore, we start showing some threshold voltage extraction procedures with their results being validated through measurements in test transistors. The design of the main sesnsor blocks, namely, specific currente generator, comparator and pulse generator is presented. The total sensor power consumption was kept close to a few of tens of microwatts in order to allow the placement of various sensor elements in a microprocessor. The specific current generator provides both current and voltage references. The simulation indicated a power consumption of 18mW in the worst case at 120°C. The total area was 0.006mm2 in a 0.18um technology. Measurements on three samples showed a chip-to-chip variation around 5% for the reference current and, in the worst case, 4% variation from 0°C to 100°C. The reference voltage presented maximum 13mV at 20°C variation for chip-to-chip and, for 3 samples, a variation around 170mV from 0°C to 100°C and a maximum average linearity error equals to 1.87°C in 20°C to 100°C range.

Orientador: Wilson Arnaldo Artuzi Junior / Dissertaçao (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduaçao em Engenharia Elétrica. Defesa: Curitiba, 2005 / Inclui bibliografia e anexos / Resumo: O objetivo deste trabalho é realizar a simulação de transientes em estruturas de aterramento industrial. As grandezas avaliadas nas simulações são as distribuições dos campos elétricos em pontos diversos das estruturas. Com estes valores de campo, são obtidos os valores de potencial no domínio do tempo. Inicialmente são avaliados potenciais no domínio do tempo para eletrodos verticais excitados por uma forma de onda padrão do tipo dupla exponencial para validação, comparando com os resultados experimentais apresentados na literatura. Posteriormente são analisados eletrodos horizontais. Uma vez obtidos os potenciais, são determinadas as impedâncias de terra destes eletrodos para diversas características de solo. Como última parte do trabalho, é obtido o perfil do campo elétrico na interface ar-solo de uma malha de aterramento real em valores específicos de freqüência. A ferramenta utilizada é o método FDTD (Diferenças Finitas no Domínio do Tempo). Palavras-chave: Impedância de terra, aterramento, FDTD. / Abstract: The purpose of this work is to carry through transient simulation in industrial grounding structures. The parameters evaluated in the simulations are the electric fields distributions in various places of the structures. With these values, time domain potential are gotten. In the beginning, time domain potential are evaluated for vertical electrodes excited by a standard double exponetial wave form to validate by comparing the results with the experimental tests presented in the literature. Later, horizontal electrodes are analyzed. Having the potentials, the grounding impedances of these electrodes, for various soils characteristics, are determined. Finally, the electric field profile in the ground-air interface of a real ground grid is gotten in specific values of frequency . The analysis is with the FDTD (Finite Differences - Time Domain) method. Keywords: Grounding impedande, grounding, FDTD.

Made available in DSpace on 2015-08-20T17:10:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-03-26. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-20T17:25:54Z : No. of bitstreams: 1 000841815.pdf: 3196563 bytes, checksum: 3523caeab4aa40cfcd97c06fb40cf134 (MD5) / No trabalho de pesquisa dapresentado nesta dissertação, simulamos o comportamento dinâmico de vórtices magnéticos em fitas supercondutoras do tipo II. Consideramos tais fitas bidimensionais, com comprimento infinito, centro de pinnings distribuídos de maneira aleatória e com simetrias e Kagomé e submetidas a um campo magnético perpendicular ao seu plano. Os cálculos foram realizados para diversas larguras de fita, buscando estudar os efeitos de tamanhos nas propriedades dinâmicas dos vórtices. Nosso sistema foi descrito por um conjunto de equações de Langevin que foram resolvidas numericamente. Utilizando técnicas de dinâmica molecular obtivemos a evolução temporal das posições dos vórtices, o que nos permitiu analisar a média temporal das velocidades e da resistência diferencial em função da força de transporte aplicada. Para implementar os cálculos de dinâmica molecular, usamos o método de Simulated Annealing para encontrar os valores de campo magnético e as posições mais estáveis para cada densidade de vórtices considerada na simulação. Constatamos que, assim como em filmes infinitos, a rede hexagonal de pinnings apresentou valores de forças críticas superiores ao da distribuição aleatória de pinnings. Entretanto, para fitas supercondutoras, a diferença entre as duas redes é muito menor do que para sistemas infinitos, devido à perda de comensurabilidade da rede hexagonal causada pelos efeitos de tamanho. Em contrapartida, pequenas deformações geométricas na rede hexagonal de pinnings permitiram um maior grau de comensurabilidade, e consequentemente, um aumento drástico nas correntes críticas. Observamos que além dos efeitos de tamanho, os efeitos de pinnings também alteram a densidade de vórtices presente na fita supercondutora, influenciando diretamente nos efeitos de comensurabilidade e nos valores de forças críticas / No trabalho de pesquisa apresentado nesta disssertação, simulamos o comportamento dinâmico de vórtices magnéticos em fitas supercondutoras do tipo II. Consideramos tais fitas bidimensionais, com comprimento infinito, centros de pinnings distribuídos de maneira aleatória e com simetrais hexagonal e kagomé e submetidas a um campo magnético perpendicular ao seu plano. Os cálculos foram realizados para diversas larguras de fita, buscando estudar os efeitos de tamanhos nas propriedades dinâmicas dos vórtices. Nosso sistema foi descrito por um conjunto de equações de Langevin que foram resolvidas numericamente. Utilizando técnicas de dinâmica molecular obtivemos a evolução temporal das posições dos vórtices, o que nos permitiu analisar a média temporal das velocidades e da resistência diferencial em função da força de transporte aplicada. Para implementar os cálculos de dinâmica molecular, usamos o método de Simulated Annealing para encontrar os valores dos campos magnético e as posições mais estáveis para cada densidade de vórtices considerada na simulação. Constatamo que, assim como em filmes infinitos, a rede hexagonal de pinnings apresentou valores de forças críticas superiores ao da distribuição de pinnings. Entretanto, para fitas supercondutoras, a diferença entre as duas redes é muito menor do que para sistemas infinitos, devido à perda de comensurabilidade da rede hexagonal causada pelos efeitos de tamanho. Em contrapartida, pequenas deformações geométricas na rede hexagonal de pinnings permitiram um maior grau de comensurabilidade, e consequentemente, um aumento drástico nas correntes críticas. Observamos que além dos efeitos de tamanho, os efeitos de pinnings também alteram a densidade de vórtices presente na fita supercondutora, influenciando diretamente nos efeitos de comensurabilidade e nos valores de forças críticas

Orientador: Luiz Fernando Bovolato / Banca: Sérgio Kurokawa / Banca: Rodrigo Capobianco Guido / Resumo: Este estudo é um levantamento de artigos e publicações sobre os diversos sistemas de aterramento existentes. Os sistemas de aterramento estão diretamente ligados à proteção das instalações de subestações e equipamentos empregados na geração, transmissão e distribuição de energia elétrica que por ocasião das descargas atmosféricas diretas ou por tensões induzidas por campos eletromagnéticos decorrentes, possam ser prejudicados. O Método propõe o estudo de um sistema de aterramento, com cabo contrapeso, utilizando abordagem por linhas de transmissão representada por uma cascata de circuitos π, analisado e simulado pelo "Software Matlab". Utilizou-se a simulação com o emprego de programa no Matlab para linhas de transmissão de energia elétrica, a primeira com comprimento de dez mil metros e outra com oitenta metros, utilizada como referencial na comparação das respostas aos sinais de entrada aplicados nos circuitos π simulando o cabo contrapeso com seus componentes representado pelos parâmetros elétricos. Através de variação no parâmetro resistividade do solo comparou-se os resultados mostrados nos gráficos da tensão elétrica na terminação do cabo contrapeso, simulado como uma linha de transmissão com terminação em aberto. Como analise adicional em termos de segurança foi implementado no programa a analise das tensões elétricas ao longo do cabo contrapeso, excitado por aplicação de sinais de tensão elétrica e de corrente elétrica estabelecendo a comparação entre os potenciais elétricos sobre o solo em valores máximos que podem afetar seres vivos / Abstract: This study is a survey of articles and publications on the various existing grounding systems. The grounding systems are directly linked to the protection of substation facilities and equipment used in the generation, transmission and distribution of electric power, due to induced voltages by lightning's generating electromagnetic fields . The method proposed in this study, about a grounding system made with a buried cable using the approach by transmission lines method, represented by a cascade of π circuits analyzed and simulated by Matlab Software. The simulation with the Matlab program on transmission lines of electricity, one ten thousand meters in length and another eighty meters respectively, to serve as a reference in comparison between responses to input signals applied to the cable simulated by π circuit employing the parameters involved. Through variation in the soil resistivity parameter, the results are shown in the graphs of voltage in the termination of the grounding cable, simulated as an open line at end. As further analysis in terms of safety, was implemented the analysis of the voltages along the cable, by applying voltage signals and current to check the electrical potentials on the ground, the maximum values that affect persons / Mestre

Orientador: Fernando Pinhabel Marafão / Banca: Mario Oleskovicz / Banca: Flavio Alessandro Serrão Gonçalves / Resumo: A influência de distorções e assimetrias nos sistemas elétricos é um assunto quase tão antigo quanto o próprio sistema elétrico de corrente alternada. Importantes discussões datam do final do século XIX. Entretanto, com o crescimento contínuo do uso das chamadas cargas não-lineares, não só em atividades industriais e comerciais, mas também em aplicações residenciais, a presença de distorções nas formas de onde de corrente e/ou tensão tem provocado perturbações cada vez mais relevantes para o sistema elétrico. Somem-se a isto os efeitos do desbalanço de cargas ao longo dos sistemas polifásicos. Tem-se então uma situação que demanda uma revisão detealhada da metodologia de cálculo da potência e fator de potência nos sistemas elétricos atuais. Neste sentido, inúmeras teorias e definições de potência para circuitos com tensões e correntes distorcidas e/ou desequilibradas tem sido apresentadas, tanto no domínio da frequencia, quanto no domínio do tempo. No entanto, ainda existem muitas divergências em torno das várias metodologias apresentadas. A única certeza parece ser o fato de que a teoria convencional tem se mostrado incompatível com a realidade dos sistemas monofásicos e polifásicos atuais. Neste contexto, buscando contribuir com a discussão de novas propostas de teorias de potência, este trabalho apresenta uma breve revisão histórica de algum dos mais importantes métodos propostos na literatura, para o cálculo da potência elétrica sob condições ditas não ideais de transferência e consumo de energia. Além disso, o trabalho traz uma análise detalhada da aplicação da Teoria de Potência Conservativa (TPC), proposta recentemente por Tenti et. al. A teoria TPC foi analisada por meio de simulações computacionais de circuitos elétricos sob diversas condições de operação, bem como através do estudo de um caso experimental... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The discussion about the influences of waveform distortions and asymmetries dates almost from the same period of the alternating current power system. However, considering the continuous increasing of non linear loads utilization, not only in industrial applications, but also in commercial and residential installations, such voltage and current distortions have lead to relevant power system's pertubation. In addition, assuming multiphase electrical circuits, the effects of load unbalaces lead to a novel situation, which demands a meticulous review of power and power factor calcultion methodologies. In this sense, numerous power theories have been proposed in order to deal with distorted and unbalanced voltage and current conditions, some in the frequency domain and some in the time domain. Nevertheless, there is not a convergence in terms of the specialists opinions. The only certainty seems to be the fact that the conventional theory should be revised, since it does not comply anymore with the modern power system's reality. In such context, this work tries to contribute to the discussion and undertanding of novel power theories. It starts with a concise review of some proposals found in literature and then, it presents a particular analysis of the Conservation Power Theory (CPT), proposed by Tenti et al. The CPT has been analyzed by means of the computational simulation of several different power circuits, as well as by means of experimental activities. The results indicate that such theory could be an interesting alterntive for the understanding of the physical phenomena related to multiphase and non linear power circuits / Mestre