Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-07-16T04:24:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 317442.pdf: 25226064 bytes, checksum: 7f4d2680dd8583b2ff615ee1c797f57d (MD5) / Este trabalho apresenta o estudo de retificadores unidirecionais com alto fator de potência, monofásicos e trifásicos, multiníveis com célula de comutação de múltiplos estados. A utilização de um transformador de multi-interfase conectado a diversas pernas de semicondutores permite a divisão dos esforços de corrente, multiplicação da frequência e geração de múltiplos níveis de tensão na entrada e corrente de saída do conversor. As perdas nos semicondutores e os elementos passivos podem ser então reduzidos, permitindo a obtenção de alto rendimento, elevada densidade de potência, sendo também indicados para aplicações de alta potência. A complexidade do sistema de modulação, número de componentes e confecção dos elementos magnéticos são as principais desvantagens da topologia proposta. O estudo é conduzido de forma generalizada, com o objetivo de avaliar o impacto do número de pernas de semicondutores em diversos aspectos operacionais do conversor. Questões de modelagem, controle, modulação e implementação prática são abordadas, onde uma arquitetura modular baseada em blocos de construção é proposta como alternativa para a complexidade própria da estrutura. O trabalho é suportado por diversas simulações numéricas e por três protótipos construídos em laboratório, a saber: um conversor monofásico de 1,5 kW com duas pernas de semicondutores; um conversor monofásico de 2,5 kW com quatro pernas de semicondutores; e um conversor trifásico de 7,5 kW com quatro pernas de semicondutores.<br> / Abstract : This work analyzes single and three-phase unidirectional high power factor multistate switching cells-based multilevel rectifiers (MLMSR). The use of a multi-interphase transformer, with its windings connected to several semiconductor legs produces relatively well balanced current distribuition among the semiconductors, frequency multiplication and generation of multiple levels at the input voltage and output current of the converter. The semiconductor and passive component losses are reduced, and thus high efficiency and high power density are obtained. From the current sharing among the devices, such converters are appropriate for high power applications. A generalized analysis is presented, in order to evaluate the impact of the number of semicondutor legs in various operational aspects of the converter. The main issues related to static and dynamic modeling, control, modulation and practical implementation are considered for both, single- and three-phase, structures. Special attention is given to carrier-based modulation strategies to improve the performance of the three-phase rectifiers. Finally, a modular approach according to the power electronics building blocks concept is proposed as a viable solution to overcome the practical implemetation complextity of such rectifiers. The work is supported by several numerical simulations and by the analysis of three lab prototypes, namely: a 1.5 kW two legs single-phase MLMSR; a 2.5 kW four legs single-phase MLMSR; and a 7.5 kW four legs three-phase MLMSR.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde. Programa de Pós-Graduação em Odontologia / Made available in DSpace on 2013-12-05T21:25:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-06T00:25:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 318434.pdf: 8093429 bytes, checksum: 1377aa3379f8fcdbb5f97b6a94285ad4 (MD5) Previous issue date: 2013 / Este trabalho apresenta o estudo de um conversor CC-CC isolado com alta tensão de saída, utilizado para alimentar uma válvula do tipo TWT. Dentre outras aplicações, a TWT é utilizada em equipamentos de telecomunicações e radares. Uma característica da válvula TWT é que a mesma possui coletores com múltiplos estágios, sendo necessária uma tensão de alimentação para cada estágio, todas na ordem dos kilovolts. Um transformador com alta relação de ganho e com alta tensão de saída necessita de maior quantidade de espiras em seu(s) secundário(s) e com maior isolação entre espiras e entre camadas. Estes dois fatores contribuem para que os parâmetros intrínsecos do mesmo (capacitância intrínseca e indutância de dispersão) sejam muito maiores do que em transformadores de baixos ganho e tensão. Desta forma, todas as topologias consagradas de conversores CC-CC isolados com alta tensão de saída absorvem os parâmetros do transformador em seu funcionamento. A topologia adotada neste trabalho é a Paralelo Ressonante com Saída em Tensão (CPRST), que é baseada na estrutura Full-Bridge. Esta estrutura apresenta excelente rendimento por causa da comutação do tipo ZVS. Esta topologia foi estudada com detalhes para valores de ganho menores do que um de seu circuito equivalente, sendo mapeados dois modos de condução para a utilização com modulação Phase-Shift. As equações que descrevem os modos foram obtidas e parametrizadas. Foi feita a modelagem orientada ao controle do CPRST com modulação Phase-Shift e também projetado o controlador. Foi construído um protótipo com múltiplas saídas no transformador, que se destinou a alimentar uma válvula do tipo TWT, com potência total de 2.100W e tensões de alimentação 1,3 kV, 4,56 kV e 6,08 kV nos múltiplos estágios e 9,53 kV no catodo. <br>

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-06T00:40:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013Bitstream added on 2014-09-24T20:20:28Z : No. of bitstreams: 1 319255.pdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Esta tese apresenta uma nova topologia para os conversores CC-CA, que possibilita obter uma tensão alternada instantânea na saída maior que a tensão de barramento sem utilizar estágios intermediários de potência ou transformador. Esta característica se deve ao emprego de uma célula de comutação incluindo dois interruptores, dois diodos, um indutor e um capacitor em cada braço do inversor. Para comprovar a análise estática e dinâmica realizada foi dimensionado, construído e testado um protótipo para uma potência de 1kW, com 96Vcc para a tensão de entrada, 110Vrms para tensão de saída, fundamental de saída 60Hz e de comutação de 20kHz. <br> / Abstract: This thesis proposes a new DC-AC converter featured for producing an instantaneous output voltage larger or smaller than bus voltage without using intermediate power stage or transformer. This featured is provided by using one switching cell including two switches, two diodes, one inductor and one capacitor on each inverter leg. To validate the static and dynamic analysis performed was design, built and tested a prototype to an output power of 1kW, 96Vdc input DC voltage, 110Vrms output voltage, fundamental output frequency 60Hz and switching frequency of 20kHz

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 2012-10-21T05:59:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 200162.pdf: 2419778 bytes, checksum: 27f98181aa1648a438ce1b8c0063d485 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T09:59:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 206351.pdf: 1192205 bytes, checksum: 39047f73528496df8f65b5964a73dea1 (MD5) / É proposto neste trabalho um regenerador de energia para o teste de burn-in de reatores eletrônicos para lâmpadas de vapor de sódio de alta pressão de 250W. A estrutura proposta substitui o banco de resistores, que tradicionalmente é utilizado pelos fabricantes neste tipo de teste, drenando a corrente de carga exigida, mas apresentando a vantagem de que a maior parte da energia é devolvida à rede elétrica. A corrente devolvida apresenta baixa taxa de distorção harmônica e elevado fator de potência. Através do regenerador de energia, consegue-se realizar o teste com um desperdício mínimo de energia e pretende-se incentivar o uso desse tipo de tecnologia com o objetivo de se utilizar mais racionalmente a energia elétrica produzida no país.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T15:32:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 206423.pdf: 3286800 bytes, checksum: de99aa09c5267db467d61789143a9677 (MD5) / O crescimento da Engenharia Clínica, das estruturas de saúde e sua complexidade, levou os profissionais da área realizar estudos para desenvolver e implementar programas de gerenciamento das tecnologias de saúde. Assim, Engenheiros Clínicos integrando equipes do sistema de saúde tem contribuído para viabilizar tecnologias que ofereçam maior confiabilidade, segurança, funcionalidade e disponibilidade. A área de radioterapia, com o aumento da incidência de casos novos de câncer e das tecnologias de radioterapia, somados ao contingenciamento dos recursos financeiros para saúde, alto custo e complexidade dos equipamentos, motivam estudos para o seu adequado gerenciamento. O presente trabalho, em sua revisão bibliográfica, aborda os conceitos fundamentais da física das radiações, os principais tratamentos e as tecnologias aplicadas no tratamento radioterápico, em particular o acelerador linear. Identifica e reúne a legislação vigente relativa à aplicação das radiações ionizantes, os requisitos para instalações e funcionamento de um serviço de radioterapia, os profissionais envolvidos e os equipamentos de medida utilizados no monitoramento das radiações produzidas. Apresenta ainda, o resultado do levantamento realizado no Estado de Santa Catarina, identificando as tecnologias utilizadas no tratamento radioterápico, distribuição dos serviços no Estado, tempo de uso dessas tecnologias e o número de atendimentos a pacientes. Fundamentado nessa realidade e no estudo realizado, apresenta uma proposta de programa de controle de funcionalidade e segurança para aceleradores lineares constituindo-se numa contribuição para o sistema de saúde e para a Engenharia Clínica na Gestão de Tecnologia Médico-Hospitalar (GTMH).

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T02:06:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 211902.pdf: 3623509 bytes, checksum: 92ba246c1431a84c86c0a2ed9c4f41eb (MD5) / Este trabalho apresenta o projeto e implementação de uma fonte de alimentação para um equipamento de raios X odontológico. Inicialmente, descreve-se o funcionamento do tubo de raios X e os parâmetros que influem no seu desempenho.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T02:10:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 207808.pdf: 1573735 bytes, checksum: e9d2015895f3aae343c01e5664d3dde8 (MD5) / Neste trabalho é feito um estudo de algumas topologias de reatores eletrônicos com alto fator de potência para lâmpadas de vapor de sódio de alta pressão. Baseado no estudo de uma topologia de um reator de baixo custo, este trabalho tem como objetivo oferecer ao mercado uma solução com melhores características que os reatores eletromagnéticos atuais e com menor custo que os reatores eletrônicos atuais. Primeiramente, são apresentados conceitos de ótica e iluminação, para melhor elucidar os termos utilizados ao longo deste trabalho. É realizado um estudo das características mecânicas e elétricas da lâmpada de vapor de sódio de alta pressão, bem como uma análise de seu comportamento para diferentes faixas de freqüência de operação. Posteriormente, é feito o estudo do retificador passivo para correção do fator de potência. A seguir, são apresentadas diversas topologias de filtros de saída para o reator proposto e estratégias de modulação para uma melhor eficiência na alimentação da lâmpada e adequação às normas vigentes. Finalmente, é realizado um estudo das características do microcontrolador utilizado no comando do reator, bem como dos softwares implementados para supervisão e controle globais.