Orientador: Carlos Alberto Canesin / Resumo: Esta tese apresenta uma forma inédita para o carregamento de veículos elétricos (VE) puros em movimento, sem fios e sem acoplamentos mecânicos (dynamic Wireless Power Transfer - dynamic WPT), considerando a transferência indutiva de energia (Induced Power Transfer - IPT), a partir de uma proposta sem sensores (WPT sensorless), combinando um arranjo de elementos transmissores, especialmente desenvolvidos para um estudo de caso. A estrutura de potência emprega um conversor ressonante LLCC série-paralelo operando em modo contínuo com modulação com frequência fixa e deslocamento de fase, com controle realimentado indiretamente para a corrente de saída. Além da metodologia utilizada para a proposta deste trabalho, o texto apresenta um projeto de carregamento estático compatível com o sistema de carregamento dinâmico e, também, uma comparação entre possíveis estruturas ressonantes de terceira e quarta ordens compatíveis com os elementos IPT, apresentando-se as vantagens e as desvantagens para cada estrutura. O carregador dinâmico foi aplicado experimentalmente para um veículo elétrico (VE) puro, em pequena escala de potência (mini baja elétrico), constituído por oito elementos IPTs associados em série como emissor, resultando em um acoplamento mútuo constante para o receptor IPT no VE por uma extensão de 1150 mm, a uma distância entre emissor e receptor, de 35 mm. Os resultados experimentais obtidos apresentam elevado rendimento médio (86,4 %) para o processo de transferência de po... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This thesis proposes a novel design to pure electrical vehicle (EV) dynamic charging electrical contactless and without mechanical coupling (dynamic Wireless Power Transfer - dynamic WPT), considering the induced power transfer, by a propose WPT sensorless, combining a transmitter element arrangement particularly designed for this study case. The power structure uses a LLCC series-parellel resonant converter, in continuous conduction mode with phase shift modulation and fixed frequency, applying a feedback indirect control for the output current. In addition to methodology in the present proposal, this paper shows a static wireless power transfer project works with the dynamic charging, and also a potential structure comparation of third and fourth order resonant compatible with the IPT elements, showing the advantages and disadvantages for each resonant tank. The dynamic charging is presently being piloted in a pure electrical vehicle, in small scale power (mini electric baja), it is made up of eight IPT elements in series association as emitter, resulting in a constant mutual coupling with IPT receiver in the EV, by a range of 1150 mm, with a distance between emitter and receiver of 35 mm. The experimental results obtained show a high average efficiency (86.4%) for the wireless power transfer process over the entire length of the loader, for the nominal input power condition of 1300 W. / Doutor

Conversores analógico-digitais (ADCs) têm papel fundamental na implementação dos sistemas-em-chip, do inglês System-on-Chip (SoC), atuais. Em razão dos requisitos destes sistemas e dos compromissos entre as características fundamentais dos ADCs, como largura de banda, consumo de energia e exatidão, diversas topologias e estratégias para sua implementação em circuitos integrados (CIs) têm sido desenvolvidas através dos tempos. Dentre estas topologias, os conversores sigma-delta (SDC) têm se destacado pela versatilidade, aliada ao baixo consumo e excelente exatidão. Inicialmente desenvolvidos e empregados para a conversão de sinais de baixa frequência e com operação em tempo discreto (DT), esta classe de conversores têm evoluído e nos últimos anos está sendo desenvolvida para operar em tempo contínuo e ser empregada na conversão de sinais com frequências de centenas de kHz a dezenas de MHz. Neste trabalho, os moduladores sigma-delta em tempo contínuo (SDMs-CT) são estudados, visando sua aplicação à conversão analógico-digital (AD). Os SDMs-CT oferecem vantagens significativas sobre seus homólogos em tempo discreto, como menor consumo de energia, maior largura de banda do sinal de entrada e filtro anti-alias, do inglês anti-alias filter (AAF), implícito. Entretanto, os SDMs-CT apresentam limitações adicionais, responsáveis pela degradação de seu desempenho, como os efeitos do jitter do sinal de relógio, o atraso excessivo do laço de realimentação, do inglês Excess Loop Delay (ELD), e as limitações impostas aos integradores analógicos. Após o estudo e análise de SDMs-CT e de suas limitações, foi desenvolvido um modelo comportamental no ambiente Matlab/Simulink R , que permite a simulação do impacto destas limitações no modulador, possibilitando a obtenção de uma estimativa mais aproximada do seu desempenho. Com base nestas simulações foi possível a determinação das especificações mínimas de cada bloco analógico que compõe o modulador (como o slew rate, a frequência de ganho unitário (fu) e o ganho DC dos amplificadores operacionais utilizados nos integradores) e os valores toleráveis de ELD e jitter do sinal de relógio. Adicionalmente, neste trabalho foi desenvolvida uma metodologia para simulação de SDMs-CT compostos por DACs a capacitor chaveado e resistor, do inglês Switched-Capacitor-Resistor (SCR). Com base neste modelo e no estudo das diferentes topologias de SDMs, um circuito foi desenvolvido para aplicação em receptores de RF, sendo do tipo passa-baixas de laço único, do inglês single-loop, single-bit, de terceira ordem, voltado ao baixo consumo de energia. Este circuito foi desenvolvido em tecnologia CMOS IBM de 130 nanômetros, tendo sido enviado para fabricação. Através das simulações pós-leiaute realizadas espera-se que seu desempenho fique próximo ao que tem sido publicado recentemente sobre SDMs-CT passa-baixas de laço único e single-bit. / Analog-to-Digital Converters (ADCs) play a fundamental role in the implementation of current systems-on-chip (SoC). Due to the requirements of these systems and the tradeoffs between the main ADCs characteristics, such as signal bandwidth, power consumption and accuracy, many topologies and strategies for their implementation in integrated circuits (ICs) have been developed through the ages. Among these topologies, the sigmadelta converters (SDC) have highlighted the versatility combined with low power consumption and excellent accuracy. Initially developed and used for the conversion of low frequency signals and operation in the discrete time (DT) domain, this class of converters have been evolved and developed over the past to operate in continuous time domain for the conversion of signals with frequencies of hundreds of kHz up to tens of MHz. In this work, continuous time sigma-delta modulators (CT-SDMs) are studied focusing its application to the analog-to-digital (AD) conversion. CT-SDMs offer significant advantages over their discrete-time counterparts, such as lower power consumption, higher input signal bandwidth and implicit anti-alias filter (AAF). However, CT-SDMs present additional limitations that are responsible for their performance degradation, such as the clock jitter, Excess Loop Delay (ELD) and the limitations imposed on the analog integrators. After the study and analysis of CT-SDMs and their performance limitations, a behavioral model approach was developed in the Matlab/Simulink R environment, which allows the simulation of the limitations impact on the modulator, allowing the obteinment of a more accurate estimate of its performance. Based on these simulations it was possible to determine the minimum specifications for each block that composes the analog modulator (such as slew rate, the unity gain frequency (fu) and the DC gain of the operational amplifiers used in integrators) and tolerable values of ELD and clock jitter. Additionally, it was developed in this work a methodology for simulate CT-SDMs with Switched-Capacitor- Resistor (SCR) DACs that provide exponential waveforms. Based on this model and the study of different SDMs topologies, it was developed a low-pass, single-loop, single-bit, third order circuit focused on low-power intended for application in RF receivers. This circuit was developed in an IBM 130 nanometers CMOS technology, and was send to manufacturing. Based on the post-layout simulations it is expected to have performance close to what has been recently published of low-pass, single-loop, single-bit CT-SDMs.

Orientador: Prof. Dr. Luiz Henrique Bonani do Nascimento / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Informação, 2016. / A crescente multiplicidade de serviços e a demanda por altas taxas de transmissão e de tráfego na rede fizeram das Redes Ópticas um recurso essencial no mundo contemporâneo. Recentemente, o advento das Redes Ópticas Elásticas (EON) permitiu que os dados sejam transportados em longas distâncias, fornecendo largura de banda e taxas de dados flexíveis, com base na tecnologia de Multiplexação por Divisão de Frequência Ortogonal (OFDM). Nos últimos anos, muitos esforços têm se concentrado na análise de desempenho dessas redes em vários cenários, entre os quais se destacam as variações de tipos de formato de modulação, de algoritmos de roteamento e alocação de espectro e de características nos tipos de serviços. A avaliação de tais cenários mostrou que diferentes tipos de serviço e diferentes estratégias de gerenciamentolevam a níveis muito díspares de desempenho entre serviços. Dessa forma, o objetivo desse trabalho é avaliar políticas híbridas de alocação de espectro, em termos de largura de faixa e taxa de bits, em cenários com compartilhamento dos recursos, de forma a analisar as diferenças de desempenho entre serviços e, assim, o nível de Qualidade de Serviço (QoS). As métricas adotadas para o trabalho são: (i) a probabilidade de bloqueio intraserviço e (ii) a probabilidade de bloqueio geral da rede e os resultados apresentados com a implantação de políticas híbridas permitiu obter fairness em EON. / The increasing amount of services and the demand for high transmission rates and network traffic, turn the Optical Networks as an essential resource in the contemporary world. Recently, the advent of Elastic Optical Networks (EON) allowed data transportation over long distances, providing flexible bandwidth and flexible data rates, based on Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) technology. In recent years, many efforts have been made to analyse the performance of these networks in a great amount of scenarios, considering the variation of modulation formats, the variation of routing and spectrum assignment algorithms and the variation of service characteristics. The evaluation of such scenarios has shown that different kind of services and different management strategies lead to different levels of service performance. Therefore, the aim of this work is to evaluate hybrid policies for spectrum assignment, considering bandwidth and bit rate in a scenario where the network resources are shared, in order to analise the differences of performance among service types and than the level of Quality of Service (QoS). The adopted metrics are: (i) the intraservice blocking probability and (ii) the general blocking probability and the results presented to the deployment of hybrid policies yielded fairness in EON.

Submitted by Aelson Maciera (aelsoncm@terra.com.br) on 2017-06-01T19:05:06Z No. of bitstreams: 1 DissCIM.pdf: 1748244 bytes, checksum: da6350c7f087abb7147a1b52d4a5b663 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-06-05T13:22:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissCIM.pdf: 1748244 bytes, checksum: da6350c7f087abb7147a1b52d4a5b663 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-06-05T13:22:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissCIM.pdf: 1748244 bytes, checksum: da6350c7f087abb7147a1b52d4a5b663 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-05T13:27:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissCIM.pdf: 1748244 bytes, checksum: da6350c7f087abb7147a1b52d4a5b663 (MD5) Previous issue date: 2017-02-21 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Aging is a complex, dynamic and progressive process characterized by morphological, functional, biochemical, psychological and social age-related changes. These changes occur progressively and lead the individual to gradual reduction of their adaptability and performance skills, making them more vulnerable to intrinsic and extrinsic factors. Resistance training is recommended for elderly people as a promising intervention to prevent or reverse, at least partially, the effects caused by this process. However, the number of studies that address cardiovascular variables behavioral patterns during the recovery period after resistance exercise in the elderly is still limited, despite the potentially useful information that might arise from this observation. In this context, the aim of the present proposal is to analyze the response of the response of heart rate variability (HRV) to resistance exercise during the recovery period (6 minutes) in elderly and young subjects. Volunteers will undergo three visits: 1. ramp type exercise test on a cycle ergometer (clinic avaluation); 2. one maximum repetition (MR) test and 3. A test at an intensity of 70% and 90% of 1RM, on the Leg Press 45º device. The records of the heart frequency (HR) was collected throughout the tests. Our hypothesis is that cardiovascular adjustments, investigated through HRV analysis, will be attenuated in the elderly when compared to young subjects. The results were compared using two-way repeated-measures ANOVA. A significant difference was found between elderly and young during the recovery phase for Mean RR, LF n.u., DFA1 and DFA2. Our findings show that the elderly present higher sympathetic modulation during RE recovery when compared to young subjects, which might be indicative of an attenuated response to exercise in this population. / O envelhecimento é um processo complexo, dinâmico e progressivo, caracterizado por alterações morfológicas, funcionais, bioquímicas, psicológicas e sociais. Tais alterações ocorrem de maneira progressiva e levam o indivíduo à diminuição gradual de sua capacidade de adaptação e desempenho, tornando-o mais vulnerável às agressões intrínsecas e extrínsecas. O treinamento resistido é recomendado para os indivíduos idosos como uma promissora intervenção para prevenir ou reverter, pelo menos parcialmente, as perdas causadas por este processo. No entanto, ainda são limitados os estudos que investigaram o comportamento das variáveis cardiovasculares no período de recuperação pós-esforço em exercício resistido (ER) em idosos, apesar das informações potencialmente úteis que poderiam advir de tal investigação. Neste contexto, a presente proposta terá como objetivo analisar a resposta da variabilidade da frequência cardíaca (VFC) no período de recuperação pós-exercício resistido em indivíduos idosos e jovens. Foram realizadas 3 visitas para realização dos seguintes testes: 1. teste ergométrico do tipo rampa em cicloergômetro (para avaliação clínica); 2. teste de uma repetição máxima (RM) e 3. teste em 70% e 90% do RM no equipamento Leg Press 45º. Os registros dos sinais de frequência cardíaca (FC) foram realizados durante o repouso e no período de recuperação (6 minutos) dos testes de 70% e 90% de 1RM. A hipótese deste estudo é a de que os ajustes cardiovasculares avaliados pela análise da VFC estarão atenuados nos indivíduos idosos quando comparados aos indivíduos jovens. Foi utilizada para análise dos dados ANOVA de medidas repetidas de duas vias. Foram encontradas diferenças significativas entre idosos e jovens durante a fase de recuperação nas seguintes variáveis: média RR, BF u.n., DFA1 e DFA2. Podemos concluir que os idosos apresentam uma modulação simpática com valores mais altos durante a recuperação do que os jovens, podendo ser indicativo de uma resposta atenuada ao exercício nessa população. / CNPq: 450500/2016-0 / CNPq: 117515/2014-0 / CNPq: 486365/2013-1

Made available in DSpace on 2015-04-17T15:03:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1656218 bytes, checksum: 23c82b75141487f08ac4a8ea2d56cdad (MD5) Previous issue date: 2014-03-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Hypertension is a multifactorial condition treated by pharmacological and complementary measures such as nutritional approach. In this context, Chia (Salvia hispanica L.) stands out for its nutritional, antioxidant and anti-inflammatory composition. However, it has not yet been elucidated if Chia can reduce blood pressure in hypertensive individuals, and which factors are responsible for this effect. In this context, the present study aimed to verify the effect of supplementation of chia (Salvia hispanica L.) on blood pressure and assess if oxidative stress, inflammation, endothelial function and cardiac autonomic modulation are factors associated with lowering blood pressure in hypertensive individuals treated or not. Thus, a double-blind, randomized controlled trial was conducted with 26 hypertensive individuals. Among these, seventeen treated individuals were randomized to consume chia (CHIA-MD n = 10) and placebo (PLA-MD n = 7). Another group of untreated hypertensive individuals was formed (CHIA-NM, n = 9). They consumed 35 g/day or placebo chia flour 12 weeks. Clinical and ambulatory blood pressure, cardiac autonomic modulation, oxidative stress, inflammation and a marker of nitric oxide production were measured at baseline and after intervention. While PLA-MD group showed no significant change in mean of clinic blood pressure (from 108.0±2.9 to 105.7±2.9 mmHg, p=0.70), it was observed this reduction in GHIA group (from 111.5±1.9 to 102.7±1.5 mmHg, p < 0.001) and CHIA-MD (from 111.3±2.2 to 100.1±1.8 mmHg, p < 0.001), it there was no significant reduction in CHIA-NM (111.7±2.9 para 105.7±2.9 mmHg, p=0.05). In CHIA group, blood pressure reduction was was due to the reduction in both systolic (146.2 ± 2.0 to 136.3 ± 2.6 mmHg, p <0.01) and diastolic components (94.2 ± 2.0 to 85.5 ± 1.2, p <0.001). The same results occurred in CHIA-MD (145.8 ± 2.2 to 133.7 ± 4.1 mmHg, p <0.01 and 94.3 ± 2.4 to 83.3 ± 1.3 mmHg, p <0.01) for systolic and diastolic components, respectively. CHIA-NM group had only reduced systolic blood pressure (146.8 ± 3.8 to 137.3 ± 3.1 mmHg, p <0.05). These reductions in clinical blood pressure were confirmed by ambulatory systolic blood pressure in all supplemented groups in periods of 24 hours, wakefulness and sleep. On the other hand, the ambulatory diastolic pressure did not change in either group. The hypotensive effects of chia were accompanied by reduction in lipid peroxidation in CHIA groups (p = 0.04) and Chia-NM (p = 0.02) compared to PLA-MD. The hypotensive effects of chia were accompanied by reduction in lipid peroxidation in CHIA (p = 0.04) and CHIA-NM (p = 0.02) compared to PLA-MD. CHIA group also showed a reduction of plasma nitrite (p = 0.02). Inflammation and cardiac autonomic modulation remained unchanged. It was concluded that consumption of chia flour is able to reduce blood pressure in hypertensive individuals treated or not, both clinically and ambulatory. This phenomenon was accompanied by reduced lipid peroxidation, but no alterations in inflammatory markers and cardiac autonomic modulation were seen. / A hipertensão arterial sistêmica é uma condição multifatorial que envolve em seu tratamento medidas farmacológicas e complementares, como as nutricionais. Nesse contexto, a Chia (Salvia hispanica L.) se destaca por sua composição nutricional, antioxidante e antiinflamatória. No entanto, ainda não foi elucidado se essa pode reduzir a pressão arterial de indivíduos hipertensos, e quais fatores são responsáveis por este efeito. Nesse contexto, o presente estudo objetivou verificar o efeito da suplementação de chia (Salvia hispanica L.) sobre a pressão arterial e avaliar se estresse oxidativo, inflamação, função endotelial e modulação autonômica cardíaca são fatores associados à redução da pressão arterial em hipertensos medicamentados ou não. Para tanto, um estudo duplo cego, randomizado com placebo controlado foi conduzido com 26 hipertensos. Destes, dezessete tratados medicamentosamente foram randomizados em grupos que consumiriam chia (CHIA-MD; n=10) e placebo (PLA-MD; n=7). Outro grupo de hipertensos não tratados medicamentosamente foi formado (CHIA-NM; n=9). Eles consumiram 35 g/dia de farinha de chia ou placebo durante 12 semanas. Pressão arterial clínica e ambulatorial, modulação autonômica cardíaca, estresse oxidativo, inflamação e marcador de produção de óxido nítrico foram mensurados no período basal e após intervenção. Enquanto o grupo PLA-MD não apresentou alteração significativa da pressão arterial média clínica (108,0±2,9 para 105,7±2,9 mmHg, p=0,70), observou-se esta redução no grupo CHIA (111,5±1,9 para 102,7±1,5 mmHg, p < 0,001) e CHIA-MD (111,3±2,2 para 100,1±1,8 mmHg, p < 0,001), mas sem que houvesse redução significativa em CHIA-NM (111,7±2,9 para 105,7±2,9 mmHg, p=0,05). No grupo CHIA, a redução da pressão média foi decorrente da redução tanto do componente sistólico (146,2±2,0 para 136,3±2,6mmHg, p<0,01) quanto diastólico (94,2±2,0 para 85,5±1,2, p<0,001). O mesmo ocorreu para o grupo CHIA-MD (145,8±2,2 para 133,7±4,1mmHg, p<0,01 e 94,3±2,4 para 83,3±1,3 mmHg, p<0,01) para os componentes sistólico e diastólico respectivamente. O grupo CHIA-NM obteve redução apenas da pressão sistólica (146,8±3,8 para 137,3±3,1 mmHg, p <0,05). Estas reduções de pressão arterial clínica foram confirmadas por redução da pressão ambulatorial sistólica em todos os grupos suplementados nos períodos de 24horas, vigília e sono. Por outro lado, a pressão ambulatorial diastólica não se alterou em nenhum dos grupos. Os efeitos hipotensores da chia foram acompanhados de redução na peroxidação lipídica nos grupos CHIA (p=0,04) e CHIA-NM (p=0,02) em comparação com o PLA-MD. O grupo CHIA, ainda apresentou redução de nitrito plasmático (p=0,02). Inflamação e modulação autonômica cardíaca mantiveram-se inalteradas. Conclui-se que o consumo de farinha de chia é capaz de reduzir a pressão arterial de hipertensos medicamentados ou não, tanto clinica quanto ambulatorialmente. Este fenômeno foi acompanhado pela redução da peroxidação lipídica, mas não de alteração nos marcadores inflamatórios e na modulação autonômica cardíaca.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:57:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3511521 bytes, checksum: b6fc527d9dd12a95d8694d91fe94df32 (MD5) Previous issue date: 2014-05-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This paper presents a technique of Pulse Width Modulation (PWM) converters for single-phase three-level with diode clipping, which aims at balancing the tension in the bus capacitors. The technique consists of injecting a signal common mode voltage of the sinusoidal modulating signal width modulation conventional pulse-based Carrier, which introduces an element of DC current in the neutral bus capacitors, this voltage can be controlled, with the main objective to balance the voltage of the capacitor relative to the neutral point. The technique is presented a set of equations, in order to demonstrate how the injected voltage signal introduces a component DC current at the neutral point. To test the proposed strategy, the structure of the three-level converter with diode clipping was simulated with PSIM and mounted using a digital signal processor for generating the control signals of semiconductor devices. Simulations and experimental results that demonstrate the efficiency and quality of the PWM strategy are presented. / Este trabalho apresenta uma técnica de Modulação por Largura de Pulso (PWM) para conversores monofásicos de três níveis com diodo de grampeamento, que tem como objetivo o balanceamento da tensão no barramento de capacitores. A técnica consiste na injeção de um sinal de tensão de modo comum no sinal modulante senoidal, da modulação por largura de pulso convencional baseada em Portadora (Carrier Based Pulse Width Modulation), o qual introduz uma componente de corrente CC no ponto neutro do barramento de capacitores, podendo essa tensão ser controlada, com o objetivo principal de balancear a tensão dos capacitores em relação ao ponto neutro. A técnica é apresentada em um conjunto de equações, com a finalidade de demonstrar como o sinal de tensão injetado introduz uma componente de corrente CC no ponto neutro. Para testar a estratégia proposta, a estrutura do conversor de três níveis com diodos de grampeamento foi simulada com o PSIM e montada, utilizando um processador digital de sinais para geração dos sinais de comando dos dispositivos semicondutores. Resultados de simulações e experimentais que demonstram a eficiência e a qualidade da estratégia PWM são apresentados.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-05-14T20:21:01Z No. of bitstreams: 1 ADRIANA DE SOUZA COSTA – DISSERTAÇÃO (PPGMET) 2016.pdf: 6197666 bytes, checksum: 77b57b9618b2649efa4e6fbe2526f94f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-14T20:21:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ADRIANA DE SOUZA COSTA – DISSERTAÇÃO (PPGMET) 2016.pdf: 6197666 bytes, checksum: 77b57b9618b2649efa4e6fbe2526f94f (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / Capes / O Estado do Maranhão está localizado numa zona de transição entre o semiárido nordestino, a Amazônia quente e úmida e os chapadões do Brasil central, dando ao Estado características peculiares. Embora, o Estado não se encontre no contexto do polígono das secas, por apresentar condições climáticas bem definidas, a distribuição espacial e temporal das chuvas são bastantes irregulares, o que submete o sistema agrícola da região a sérios problemas, com impactos econômicos e sociais significativos. Diante dessas particularidades, o objetivo do estudo foi analisar e compreender a variabilidade da precipitação e relacioná-la com a TSM e outros sistemas meteorológicos que influenciem as chuvas no Estado. Para tal, empregou-se o método da Transformada de Ondeletas (TO) para identificar em diferentes escalas de oscilações o sinal da precipitação e da TSM, e assim apontar os sistemas que contribuem nas diferentes nas escalas de tempo. Os resultados mostraram no espectro global de energia da ondeleta que o ciclo anual é o dominante em todas as localidades analisadas. E, que além da escala anual observam-se também interações com as escalas sazonal, intrasazonal, semi-anual, bianual e até decadal. No tocante a TSM do Pacífico Equatorial, a escala anual é mais intensa no setor leste do oceano, decrescendo no sentido leste-oeste, onde a escala decadal se torna mais acentuada. A relação entre a chuva nas regiões homogêneas (RH) do Maranhão e a TSM do oceano Pacífico Equatorial mostrou que existe correlações importantes entre as mesmas. Ou seja, as áreas do Niño que apresentaram as maiores correlações com as RH foram: Niño 3 com a RH1(correlação r = -0,72), com a RH2 (correlação r = -0,65), com a RH3 (correlação r = -0,69), com a RH4 (correlação r = -0,53), e Niño 1+2 com a RH5 (correlação r = -0,52). / The State of Maranhão is located in a transition zone between the semi-arid northeast, the hot and humid Amazon and the plains of central Brazil, giving the state peculiar characteristics. Although the state is not in the polygon the context of drought, have welldefined climatic conditions, the spatial and temporal distribution of rainfall is quite irregular, which submits the agricultural system of the region to serious problems, with significant economic and social impacts . Given these characteristics, the objective of the study was to analyze and understand the variability of precipitation and relate it to the TSM and other weather systems that influence rainfall in the state. To this end, we used the method of Wavelet Transform (TO) to identify different scales fluctuations sign of precipitation and TSM, and thus point the systems involved in the different time scales. The results showed the overall spectrum of the wavelet energy that the annual cycle is the dominant in all analyzed locations. And that in addition to the annual scale also observe up interactions with seasonal scales, intraseasonal, semi-annual, bi-annual and decadal up. Regarding the TSM Equatorial Pacific, the annual scale is more intense in the east of the ocean sector, decreasing from east to west, where the decadal scale becomes more pronounced. The relationship between rainfall in homogeneous regions (HR) of Maranhao and the ocean TSM Equatorial Pacific showed that there is significant correlation between them. Ie areas of Niño with the highest correlations with HR were: Niño 3 with RH1 relationship (r = -0.72), with RH2 relationship (r = -0.65), with RH3 (correlation r = -0.69), as RH4 (correlation r = -0.53) and Nino 1 + 2 with RH5 relationship (r = -0.52).

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho, apresenta-se o estudo de um conversor CC-CC isolado com comutação suave e saída em tensão, destinado a aplicações com ampla faixa de tensão de entrada, com o nome em inglês Hybrid T-type Zero-Voltage-Switching Pulse-Width-Modulated DC-DC converter (HT2-ZVS-PWM). O conversor estudado possui seis interruptores, sendo quatro deles submetidos ao nível máximo da tensão de entrada e os outros dois, que constituem a célula tipo T, submetidos a metade desta tensão. São propostas modulações de três níveis e quatro níveis aplicadas no comando dos interruptores, as quais possibilitam comutação suave do tipo ZVS para os mesmos, no modo de condução contínua. O trabalho é estruturado em análise teórica para os modos de condução contínua e descontínua, análise de esforços nos elementos do conversor, análise da comutação dos interruptores, análise dinâmica, metodologias de projeto e resultados experimentais, em que se analisam resultados para uma tensão mínima e uma tensão máxima de entrada. Utiliza-se 1,2 kW, 240 V – 480 V de entrada, 300 V de saída e frequência de comutação de 50kHz para a comprovação das análises que serão realizadas. Rendimentos são obtidos a partir de ensaios experimentais com o protótipo para operação com ponto fixo e ampla faixa de tensão de entrada. Para ponto fixo o rendimento foi de 97,38% em potência nominal e para ampla faixa foram de 96,35% (240 V) e 95,72% (480 V) em 60% e 70% da potencia nominal, respectivamente. / This work presents the analysis of an isolated DC-DC converter with soft switching and capacitive output filter, for applications with a wide input voltage range, called Hybrid T-type Zero-Voltage-Switching Pulse-Width-Modulated DC-DC converter (HT2-ZVSPWM). The converter studied contains six switches, four of which are submitted to the entire input voltage value and the other two, which constitute the Type T cell, are subjected to half of this voltage. The proposed three-level and four-level modulations are applied to generate the switching signals, which ensures ZVS operation for all converter switches in the continuous conduction mode. The work is structured in theoretical analysis for both continuous and discontinuous conduction modes, stress analysis, dynamic analysis, design methodology and experimental results in which results are analyzed for a minimum voltage and a maximum input voltage. Theoretical analysis, design example and experimental data for 1.2 kW, 240 – 480 Vdc input, 300 Vdc output, and 50 kHz switching frequency laboratory prototype are analyzed. Measured efficiency are obtained from experimental trials with the prototype for fixed point operation and wide input voltage range. For fixed point the efficiency was of 97.38% at full load and for wide range were of 96.35% (240 V) and 95.72% (480 V) in 60% and 70% of the nominal power, respectively.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho, apresenta-se o estudo de um conversor CC-CC isolado com comutação suave e saída em tensão, destinado a aplicações com ampla faixa de tensão de entrada, com o nome em inglês Hybrid T-type Zero-Voltage-Switching Pulse-Width-Modulated DC-DC converter (HT2-ZVS-PWM). O conversor estudado possui seis interruptores, sendo quatro deles submetidos ao nível máximo da tensão de entrada e os outros dois, que constituem a célula tipo T, submetidos a metade desta tensão. São propostas modulações de três níveis e quatro níveis aplicadas no comando dos interruptores, as quais possibilitam comutação suave do tipo ZVS para os mesmos, no modo de condução contínua. O trabalho é estruturado em análise teórica para os modos de condução contínua e descontínua, análise de esforços nos elementos do conversor, análise da comutação dos interruptores, análise dinâmica, metodologias de projeto e resultados experimentais, em que se analisam resultados para uma tensão mínima e uma tensão máxima de entrada. Utiliza-se 1,2 kW, 240 V – 480 V de entrada, 300 V de saída e frequência de comutação de 50kHz para a comprovação das análises que serão realizadas. Rendimentos são obtidos a partir de ensaios experimentais com o protótipo para operação com ponto fixo e ampla faixa de tensão de entrada. Para ponto fixo o rendimento foi de 97,38% em potência nominal e para ampla faixa foram de 96,35% (240 V) e 95,72% (480 V) em 60% e 70% da potencia nominal, respectivamente. / This work presents the analysis of an isolated DC-DC converter with soft switching and capacitive output filter, for applications with a wide input voltage range, called Hybrid T-type Zero-Voltage-Switching Pulse-Width-Modulated DC-DC converter (HT2-ZVSPWM). The converter studied contains six switches, four of which are submitted to the entire input voltage value and the other two, which constitute the Type T cell, are subjected to half of this voltage. The proposed three-level and four-level modulations are applied to generate the switching signals, which ensures ZVS operation for all converter switches in the continuous conduction mode. The work is structured in theoretical analysis for both continuous and discontinuous conduction modes, stress analysis, dynamic analysis, design methodology and experimental results in which results are analyzed for a minimum voltage and a maximum input voltage. Theoretical analysis, design example and experimental data for 1.2 kW, 240 – 480 Vdc input, 300 Vdc output, and 50 kHz switching frequency laboratory prototype are analyzed. Measured efficiency are obtained from experimental trials with the prototype for fixed point operation and wide input voltage range. For fixed point the efficiency was of 97.38% at full load and for wide range were of 96.35% (240 V) and 95.72% (480 V) in 60% and 70% of the nominal power, respectively.

Conversores analógico-digitais (ADCs) têm papel fundamental na implementação dos sistemas-em-chip, do inglês System-on-Chip (SoC), atuais. Em razão dos requisitos destes sistemas e dos compromissos entre as características fundamentais dos ADCs, como largura de banda, consumo de energia e exatidão, diversas topologias e estratégias para sua implementação em circuitos integrados (CIs) têm sido desenvolvidas através dos tempos. Dentre estas topologias, os conversores sigma-delta (SDC) têm se destacado pela versatilidade, aliada ao baixo consumo e excelente exatidão. Inicialmente desenvolvidos e empregados para a conversão de sinais de baixa frequência e com operação em tempo discreto (DT), esta classe de conversores têm evoluído e nos últimos anos está sendo desenvolvida para operar em tempo contínuo e ser empregada na conversão de sinais com frequências de centenas de kHz a dezenas de MHz. Neste trabalho, os moduladores sigma-delta em tempo contínuo (SDMs-CT) são estudados, visando sua aplicação à conversão analógico-digital (AD). Os SDMs-CT oferecem vantagens significativas sobre seus homólogos em tempo discreto, como menor consumo de energia, maior largura de banda do sinal de entrada e filtro anti-alias, do inglês anti-alias filter (AAF), implícito. Entretanto, os SDMs-CT apresentam limitações adicionais, responsáveis pela degradação de seu desempenho, como os efeitos do jitter do sinal de relógio, o atraso excessivo do laço de realimentação, do inglês Excess Loop Delay (ELD), e as limitações impostas aos integradores analógicos. Após o estudo e análise de SDMs-CT e de suas limitações, foi desenvolvido um modelo comportamental no ambiente Matlab/Simulink R , que permite a simulação do impacto destas limitações no modulador, possibilitando a obtenção de uma estimativa mais aproximada do seu desempenho. Com base nestas simulações foi possível a determinação das especificações mínimas de cada bloco analógico que compõe o modulador (como o slew rate, a frequência de ganho unitário (fu) e o ganho DC dos amplificadores operacionais utilizados nos integradores) e os valores toleráveis de ELD e jitter do sinal de relógio. Adicionalmente, neste trabalho foi desenvolvida uma metodologia para simulação de SDMs-CT compostos por DACs a capacitor chaveado e resistor, do inglês Switched-Capacitor-Resistor (SCR). Com base neste modelo e no estudo das diferentes topologias de SDMs, um circuito foi desenvolvido para aplicação em receptores de RF, sendo do tipo passa-baixas de laço único, do inglês single-loop, single-bit, de terceira ordem, voltado ao baixo consumo de energia. Este circuito foi desenvolvido em tecnologia CMOS IBM de 130 nanômetros, tendo sido enviado para fabricação. Através das simulações pós-leiaute realizadas espera-se que seu desempenho fique próximo ao que tem sido publicado recentemente sobre SDMs-CT passa-baixas de laço único e single-bit. / Analog-to-Digital Converters (ADCs) play a fundamental role in the implementation of current systems-on-chip (SoC). Due to the requirements of these systems and the tradeoffs between the main ADCs characteristics, such as signal bandwidth, power consumption and accuracy, many topologies and strategies for their implementation in integrated circuits (ICs) have been developed through the ages. Among these topologies, the sigmadelta converters (SDC) have highlighted the versatility combined with low power consumption and excellent accuracy. Initially developed and used for the conversion of low frequency signals and operation in the discrete time (DT) domain, this class of converters have been evolved and developed over the past to operate in continuous time domain for the conversion of signals with frequencies of hundreds of kHz up to tens of MHz. In this work, continuous time sigma-delta modulators (CT-SDMs) are studied focusing its application to the analog-to-digital (AD) conversion. CT-SDMs offer significant advantages over their discrete-time counterparts, such as lower power consumption, higher input signal bandwidth and implicit anti-alias filter (AAF). However, CT-SDMs present additional limitations that are responsible for their performance degradation, such as the clock jitter, Excess Loop Delay (ELD) and the limitations imposed on the analog integrators. After the study and analysis of CT-SDMs and their performance limitations, a behavioral model approach was developed in the Matlab/Simulink R environment, which allows the simulation of the limitations impact on the modulator, allowing the obteinment of a more accurate estimate of its performance. Based on these simulations it was possible to determine the minimum specifications for each block that composes the analog modulator (such as slew rate, the unity gain frequency (fu) and the DC gain of the operational amplifiers used in integrators) and tolerable values of ELD and clock jitter. Additionally, it was developed in this work a methodology for simulate CT-SDMs with Switched-Capacitor- Resistor (SCR) DACs that provide exponential waveforms. Based on this model and the study of different SDMs topologies, it was developed a low-pass, single-loop, single-bit, third order circuit focused on low-power intended for application in RF receivers. This circuit was developed in an IBM 130 nanometers CMOS technology, and was send to manufacturing. Based on the post-layout simulations it is expected to have performance close to what has been recently published of low-pass, single-loop, single-bit CT-SDMs.