Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:04:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 214228.pdf: 3072811 bytes, checksum: 9ecce93b7f0f4b0f27a1a7f9530a99e4 (MD5) / Este trabalho apresenta uma nova topologia de conversor aplicada em condicionadores de tensão alternada. Os condicionadores fornecem energia para cargas lineares e não-lineares, provendo tensão de saída estável e com menor conteúdo harmônico. São estudadas as etapas de operação, modelagem e simulações da nova topologia de conversor CA-CA e sua aplicação em condicionadores de tensão alternada. Ao final deste trabalho são apresentados o projeto e os resultados experimentais de um condicionador de tensão com potência de 10kVA, tensão de saída de 220V/60Hz e freqüência de chaveamento de 20kHz.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:16:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 224477.pdf: 3332077 bytes, checksum: a330d3353385590ac23214b3b59f36b4 (MD5)

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:17:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 224478.pdf: 3332077 bytes, checksum: a330d3353385590ac23214b3b59f36b4 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:19:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 222431.pdf: 4685463 bytes, checksum: 654ca6213d51de8a4d29437361ea3ffc (MD5) / O presente trabalho trata do projeto e implementação de uma fonte de tensão alternada alimentada por fontes de tensão CC de 24V para aplicações domésticas e embarcadas. Através deste projeto, é enfocado o estudo do acoplamento em cascata de inversores de tensão ao barramento de saída de conversores CC-CC e do seu efeito sobre a energia processada pelo conversor à montante. É apresentada uma técnica de redução da flutuação de energia observada através de uma metodologia de projeto para o filtro LC que realiza a conexão entre ambos os conversores. É apresentado um estudo completo do sistema, desde a análise topológica das estruturas escolhidas até a concepção da eletrônica auxiliar empregada na montagem, além da descrição detalhada do projeto da fonte alternada senoidal de 1kW, desenvolvida para realizar a comprovação prática dos resultados obtidos analiticamente e por meio de simulações numéricas, apresentando, por fim, o protótipo construído em laboratório e os resultados alcançados com a sua experimentação. This work presents the design and implementation of an AC voltage source fed by DC sources for domestic and mobile applications. It intends to study the coupling in cascade of voltage inverters to the DC-DC converters link and its effect on the energy processed by the upstream converter. An energy floating reduction technique that consists in a design methodology for the LC filter between both converters is presented. A complete study of the system is presented, from the chosen structures topological analysis to the conception of the used auxiliary electronics, beyond the detailed description of the 1kW AC sinusoidal source design, developed to prove practically the analytical and simulation results, presenting, finally, the developed prototype and the reached experimentation results.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:32:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 222438.pdf: 3652477 bytes, checksum: c8b758ba1a8ce1422884a92fd58a196a (MD5) / O trabalho apresenta o estudo dos conversores básicos não isolados de três níveis obtidos a partir de uma célula de comutação composta de dois diodos, dois interruptores e um indutor. A célula de comutação proposta permite a obtenção das topologias Buck, Boost e Buck-Boost todas de três níveis. A disposição dos componentes na topologia somada a uma modulação adequada faz com que em nenhum instante haja a maior tensão envolvida na conversão sobre qualquer um dos interruptores (Buck e Boost) ou a soma das tensões de entrada e saída (Buck-Boost). Para as três topologias foi desenvolvido o estudo teórico envolvendo etapas de operação, ganho estático ideal, ondulação da corrente no indutor, dimensionamento dos componentes do conversor e simulação com componentes ideais para os modos de condução contínua, crítica e descontínua bem como a obtenção da característica externa. Foram realizados os projetos e simulações com componentes reais das três topologias e ensaiados os respectivos protótipos em bancada, considerando o modo de condução contínua, com o objetivo de comprovar a teoria.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-22T08:43:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 236835.pdf: 3768516 bytes, checksum: 721dcc906ced1b6584290afc0331afc5 (MD5) / O trabalho descreve o estudo, projeto e implementação de um conversor CA-CC de estágio único com correção do fator de potência, baseado na estrutura charge-pump voltage source, destinado para aplicações com potências entre 100 e 600 W, podendo ser utilizado como fonte de alimentação em diversos equipamentos eletrônicos. Esta estrutura visa obter fator de potência unitário e rendimento elevado, mostrando-se como uma solução alternativa às estruturas de dois estágios, bastante conhecidas, porém com custo elevado para esta faixa de potência, e aos filtros passivos, volumosos e pesados. Para facilitar a análise, a estrutura foi dividida nos dois estágios que a compõe. Cada estágio foi estudado separadamente, sempre tomando os devidos cuidados com as implicações de se interligar os dois. Para cada estágio são apresentados: princípio de funcionamento e equacionamento. Apresenta-se a metodologia de projeto para o cálculo dos componentes conforme especificações. Simulações numéricas e implementação prática do protótipo em laboratório também são apresentadas e discutidas, a fim de validar os estudos realizados.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-06-26T01:24:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 316597.pdf: 2171949 bytes, checksum: 12144a17d87838df038f3c8b107cfe5e (MD5) / A busca constante da sociedade por um ambiente com maior sustentabilidade é uma tendência mundial. Novas abordagens na maneira e eficiência em que os recursos naturais são utilizados estão, cada vez mais, no foco de pesquisas acadêmicas. Foco que inclui também a energia elétrica, causando uma mudança nos processos de geração, transmissão, distribuição e utilização da energia disponível. A abordagem atual apresenta uma característica unidirecional e suscetível a falhas, sendo este o ponto em que as redes inteligentes de energia (Smart Grids) têm o objetivo de preencher parte dos problemas. Ao mesmo tempo, o controle de conversão de energia é migrado do domínio analógico para o discreto. Ambiente em que microprocessadores e DSPs são utilizados com elevada frequência, e # mais recentemente # o uso de circuitos reconfiguráveis (como FPGAs) que demonstram seu valor devido a diversos fatores. Entretanto, a escolha do controlador DSP ainda é predominante devido ao fato de implementações em software não alarmarem os desenvolvedores, além do fato de dispor de uma maior disponibilidade de recursos humanos capacitados. O presente trabalho visa o desenvolvimento de uma plataforma para a utilização de FPGAs no controle de eletrônica de potência, podendo ser empregada em aplicações de redes inteligentes. A plataforma auxilia na construção de um sistema embarcado completo com possibilidade de reprogramação remota, e monitoramento via rede. Além disso, fornece suporte para simulações do hardware, entradas e saídas pré-definidas e de fácil acesso ao hardware de controle desejado, fluxo detalhado e acesso as ferramentas de desenvolvimento necessárias para a tecnologia FPGA. Esta plataforma, com essas especificações, visa auxiliar engenheiros de eletrônica de potência no desenvolvimento de controladores baseados em FPGA, cobrindo a área de sistemas embarcados e tecnologia da informação com uma abordagem simplificada. Visando demonstrar o processo de desenvolvimento proposto, como estudo de caso foi implementado um Retificador Boost. Esse estudo de caso foi utilizado para realizar os testes de aplicabilidade da plataforma.<br> / Abstract : The search for a more sustainable environment is a global trend. New approaches in the way and efficiency that natural resources are used have been an important target of academic research. This academic effort also includes electric energy - leading to a change in the process of power generation, transmission, distribution and use. The present approach has a unidirectional feature and it is susceptible to faults. This is a major concern which Smart Grids are intended to cover. At the same time, the energy conversion control is migrated from the analogue the discrete domain. The discrete domain is where microprocessor and DSPs are frequently used, and - more recently - reconfigurable circuits (such as FPGAs) also demonstrate their values due to several reasons. However, the choice of DSP controllers remains prevalent due to the fact that software implementations do not frighten the developers, besides there is a greater availability of trained human resources. The present work aims the development of a platform to assist the use of FPGAs in the control of power electronics which can be used in intelligent network applications. The platform helps in the construction of a complete embedded system, with the possibility of remote reprogramming and network monitoring. Additionally, the platform provides hardware simulation facilities, pre-defined and easy access to the desired control hardware input/output, detailed design flow and support to the development tools needed by FPGA technology. This platform, with these specifications, aims to assist power electronic engineers in the development of FPGA based controllers, covering the area of embedded systems and information technology with a simplified approach. In order to present the proposed process, a Boost Rectifier has been implemented as a case study. This case study was used to perform the platform applicability tests.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2013-07-15T22:44:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 221955.pdf: 4165172 bytes, checksum: 22aa268b17d24d57759bd0bfd1dd1b6c (MD5) / Este trabalho apresenta uma análise, proposição de novos modelos, e estratégias de controle das correntes de entrada, sem a utilização de referências de corrente artificiais, para os retificadores pwm com fator de potência unitário. Inicialmente é analisado o boost pfc monofásico, com o objetivo de chegar ao foco principal, que está voltado para os retificadores pwm trifásicos. São analisadas três topologias conhecidas na literatura, com características bem distintas, objetivando a maior generalidade possível da análise. São exploradas as características físicas destes conversores, como a possibilidade de processar energia reativa com topologias unidirecionais e estratégias de controle para o balanço de tensão nas topologias três-níveis Apresenta-se também a modulação vetorial, associada à estratégia de controle proposta, para os retificadores trifásicos, inclusive para os unidirecionais.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2013-07-15T22:57:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 221460.pdf: 3481151 bytes, checksum: 7d298a39e3ef91e56addca5dabe832be (MD5) / Este trabalho apresenta o estudo e aplicação de técnicas de controle preditivo linear e não linear em conversores de potência, em particular aos conversores de tensão de corrente contínua em corrente contínua (CC-CC) elevadores - redutores, conhecidos como conversores buck-boost. Começa-se aplicando uma técnica de controle preditivo linear e através dos resultados obtidos por simulaçãao, mostra-se a necessidade da aplicação de técnicas de controle preditivo não linear para a obtenção de um melhor desempenho do sistema em malha fechada.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2013-07-16T00:02:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 227424.pdf: 5238273 bytes, checksum: a4fc318746bf59a8518ba994702ce4c2 (MD5) / O trabalho apresenta o estudo de uma topologia de reator eletrônico de único estágio com elevado fator de potência para lâmpadas de vapor de sódio de alta pressão. Desta forma, o estágio de correção do fator de potência está integrado ao conversor CC - CA. Com o objetivo de simplificar o estudo, a estrutura proposta será dividida em duas configurações distintas denominadas estágios, que serão analisados separadamente, buscando obter o princípio de funcionamento, equacionamentos, metodologia de projeto e o projeto de reatores. Também será discutida a implementação de uma malha de controle da potência entregue a lâmpada. Para validar o estudo desenvolvido, resultados de simulações numéricas e a implementação de protótipos em laboratório, para duas lâmpadas de potências distintas, serão discutidos.