BARBOSA, F. R. Monitoramento on-line e diagnóstico inteligente da qualidade dielétrica do isolamento líquido de transformadores de potência. 2008. 139 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-10-18T18:30:02Z No. of bitstreams: 1 2008_dis_frbarbosa.pdf: 10425280 bytes, checksum: 104fd35dd6a548f442ba6333f17c2839 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-10-18T18:41:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_dis_frbarbosa.pdf: 10425280 bytes, checksum: 104fd35dd6a548f442ba6333f17c2839 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-10-18T18:41:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_dis_frbarbosa.pdf: 10425280 bytes, checksum: 104fd35dd6a548f442ba6333f17c2839 (MD5) Previous issue date: 2008-03-13 / The monitoring and diagnosis of incipient fault in power transformers immerses in oil are directly related to the assessment of the isolation system conditions. In this research, it is established the concept of monitoring and diagnosis, after that, on-line monitoring techniques are discussed. A pre-diagnosis system is elaborated based on use of a monitoring on-line device, Hydran® GE, to classify the situation gravity of the detected fault. Once detected a fault situation, intelligent modules of incipient fault diagnosis, by neural networks, can be used to identification of internal fault of the equipment. To complete the checking of the dielectric quality of the isolate liquid, it is also described an intelligent algorithm, based on neural networks, to diagnosis of the oil estate through physical-chemical attribute. The relation between physical-chemical attributes and chromatographic ones regarding to mineral oil were also verified. It was developed, then, the dissolved gases esteem through physicalchemical characteristics. The on-line monitoring modules, diagnosis of oil estate and incipient fault, besides dissolved gases esteem, constitute a computation aid system to operation and maintenance. The implemented system presents satisfied results in a thermoelectric power plant. / O monitoramento e o diagnóstico de falhas incipientes em transformadores de potência imersos em óleo estão diretamente relacionados à avaliação das condições do sistema de isolamento. Neste estudo, estabelece-se o conceito de monitoramento e diagnóstico, e em seguida técnicas de monitoramento on-line são discutidas. Um sistema de pré-diagnóstico é elaborado baseado na utilização de um dispositivo on-line de monitoramento, Hydran® da GE, para classificar a gravidade da situação de falha detectada. Uma vez detectada uma situação de falha, módulos inteligentes de diagnóstico de falhas incipientes, via redes neurais, podem ser utilizados para identificação da falha interna do equipamento. Para completar a verificação da qualidade dielétrica do líquido isolante, também é descrito um algoritmo inteligente, baseado em redes neurais, para diagnóstico do estado do óleo através das grandezas físico-químicas. A relação entre os atributos físico-químicos e as grandezas cromatográficas referente ao óleo mineral também foram averiguadas. Foi desenvolvida, então, a estimação dos gases dissolvidos através das características físico-químicas. Os módulos de monitoramento on-line, diagnósticos do estado do óleo e de falhas incipientes, além da estimação dos gases dissolvidos, perfazem um sistema computacional de auxílio à operação e manutenção. O sistema implementado apresenta resultados satisfatórios na implantação em uma planta de usina termelétrica.

XIMENES, S. C. Projeto de um conversor CC-CA trifásico para interligar um sistema fotovoltaico à rede elétrica. 2012. 147 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-04-16T19:16:30Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_scximenes.pdf: 3267699 bytes, checksum: 79d304c162c4c692c762fc7fd5444fc1 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-04-17T17:53:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_scximenes.pdf: 3267699 bytes, checksum: 79d304c162c4c692c762fc7fd5444fc1 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-04-17T17:53:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_scximenes.pdf: 3267699 bytes, checksum: 79d304c162c4c692c762fc7fd5444fc1 (MD5) Previous issue date: 2012-12-14 / Currently, there are several manufacturers in the international market of static converters for photovoltaic infrastructure. In Brazil, by there is no product with a national technology to reach this niche market, is important and urgent to develop national technology in the field of DC-AC converters to PV systems. The present work consists of developing of a three-phase AC-DC converter with the purpose of connect a PV system to the electricity grid, where the main objective of this system is to provide active power for the three-phase electrical system. This three-phase AC-DC converter is composed of a stage of DC-DC conversion, which consists in a boost converter, and a stage of DC-AC conversion. The choice of converter topology considered some criteria, such as low cost of acquisition and maintenance, low complexity, high compaction and reliability. The modeling and control of the converter are made using the concept of space vector, in the other words, using the dq0 transform direct and inverse. This control was performed in a digital signal controller (DSC) of dsPIC family. The design of the controllers of both stages was done digitally. Through simulation was validated the operation of the converter and its controllers designed. For the experimental tests some design changes had to be made because there was a significant amount of electromagnetic interference and noise generated by the prototype during its operation. From the conditions established was possible to inject into the electricity grid a just over 40% of the maximum value of power specified. The experimental results from the prototype validated the control algorithm implemented in the converter, being injected into the electricity grid sinusoidal currents with low harmonic content and frequency of the brazilian electrical system. / Atualmente, existem no mercado internacional vários fabricantes de conversores estáticos para infraestrutura fotovoltaica. No Brasil, por praticamente não existir um produto com tecnologia nacional que atinja este nicho de mercado, é importante e urgente o desenvolvimento de tecnologia nacional na área de conversores para sistemas fotovoltaicos. O presente trabalho consiste no desenvolvimento de um conversor CC-CA trifásico com a finalidade de interligar um sistema fotovoltaico com a rede elétrica, onde o objetivo principal deste sistema é fornecer potência ativa para o sistema elétrico trifásico. Este conversor CC-CA trifásico é composto por um estágio de conversão CC-CC, o qual consiste em um conversor do tipo elevador (Boost), e um estágio de conversão CC-CA. A escolha da topologia do conversor considerou alguns critérios, tais como baixo custo de aquisição e de manutenção, baixa complexidade e elevado grau de compactação e de confiabilidade. A modelagem e o controle do conversor são feitos vetorialmente, ou seja, utilizando as transformadas dq0 direta e inversa. Este controle foi implementado em um controlador digital sinais (DSC) da família dsPIC. O projeto dos controladores de ambos os estágios foi feito de forma digital. Por meio da simulação foi validado o funcionamento do conversor e de seus controladores projetados. Para a realização dos testes experimentais algumas modificações de projeto tiveram que ser efetuadas, pois se verificou uma quantidade significativa de interferência eletromagnética e ruídos gerados pelo protótipo durante o seu funcionamento. Dentro das condições estabelecidas foi possível injetar na rede elétrica uma potência em torno de 40% do valor máximo especificado. Os resultados experimentais obtidos a partir do protótipo montado em laboratório validaram o algoritmo de controle implementado no conversor, sendo injetadas na rede elétrica correntes senoidais com baixo conteúdo harmônico e na frequência do sistema elétrico brasileiro.

FREITAS, A. A. A. Conversor CC/CC de alto ganho sem capacitor eletrolítico aplicado a um sistema fotovoltaico. 2012. 82 f. Dissertação (Mestrado em Engenhara Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-05-15T17:55:27Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_aaafreitas.pdf: 16175974 bytes, checksum: b572943a30f8dbdc92ae30509bf6c1f0 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-05-21T18:23:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_aaafreitas.pdf: 16175974 bytes, checksum: b572943a30f8dbdc92ae30509bf6c1f0 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-05-21T18:23:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_aaafreitas.pdf: 16175974 bytes, checksum: b572943a30f8dbdc92ae30509bf6c1f0 (MD5) Previous issue date: 2012-12-14 / The photovoltaic sector has been distinguishing itself from all other renewable energy sources, due to its large growth through the last years. For this reason, it has become the third major clean source of power generation worldwide. In Brazil, this sector still doesn’t have great pertinence in the energy matrix, given the imported technology of converters and panels. Considering the demand to develop this technology, this paper propounds the research and implementation of a high gain DC/ DC converter applied to photovoltaic systems, which aims mainly to remove energy from a photovoltaic module and inject it into a DC constant bus. A photovoltaic module is connected to the input of the high gain converter, with an output voltage equals to 17 Vdc. This converter raises its input voltage and injects its output current at a constant 311 Vdc bus, using the maximum power point tracking (MPPT). The laboratory implemented prototype was designed for a rated power of 100W and it doesn’t have electrolytic capacitors, thereby increasing the lifetime of the converter and also allowing the incorporation the converter to the photovoltaic module. The prototype had a strong and low cost performance, necessary characteristics for a converter applied to renewable energy sources. The prototype performance exceeded the author’s expectations, in relation to the maximum power point tracking. Thus, a quite simple algorithm can be extremely reliable when choosing to configure a converter through a module. / O setor fotovoltaico, devido ao seu grande crescimento nos últimos anos, vem destacando-se significativamente diante de todas as outras fontes de energia renováveis e, por isso, tornou-se a terceira maior fonte limpa de geração de energia elétrica do mundo. No Brasil, esse setor ainda não possui uma relevância na matriz energética devido à tecnologia de conversores e de painéis ser, na maioria das vezes, toda importada. Considerando a necessidade do desenvolvimento dessa tecnologia, este trabalho vem propor a pesquisa e a implementação de um conversor CC/CC de alto ganho aplicado a sistemas fotovoltaicos, que tem como objetivo principal retirar a energia de um módulo fotovoltaico e injetá-la em um barramento constante de corrente contínua. Um módulo fotovoltaico é conectado na entrada do conversor de alto ganho com tensão de saída igual a 17 Vcc. Esse conversor eleva a sua tensão de entrada e injeta sua corrente de saída em um barramento constante de 311 Vcc, utilizando a busca do ponto de máxima potência (MPPT). O protótipo implementado em laboratório foi desenvolvido para uma potência nominal de 100 W e não possui capacitores eletrolíticos, aumentando assim o tempo de vida útil do conversor e permitindo incorporar o conversor ao módulo fotovoltaico. O protótipo se mostrou robusto e de baixo custo, características necessárias para um conversor aplicado a fontes renováveis de energia. O desempenho do protótipo, na busca do ponto de máxima potência, superou as expectativas do autor, mostrando que um algoritmo bastante simples pode ser extremamente confiável quando se opta pela configuração de um conversor por módulo.

MIRANDA, P. H. A. Conversor CA/CC com capacitor chaveado para LEDs de potência. 2012. 78 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-05-15T18:16:02Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_phamiranda.pdf: 4134725 bytes, checksum: 59e84ae5ad39a16b9f2c5e0385a12cb4 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-05-21T18:34:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_phamiranda.pdf: 4134725 bytes, checksum: 59e84ae5ad39a16b9f2c5e0385a12cb4 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-05-21T18:34:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_phamiranda.pdf: 4134725 bytes, checksum: 59e84ae5ad39a16b9f2c5e0385a12cb4 (MD5) Previous issue date: 2012-08-03 / This paper proposes a switched-capacitor converter to drive power light emitting diodes (LEDs). In contrast to conventional constant dc current drivers, the current pulse is provided by this switched-capacitor LED driver. In the present driver, the capacitor is charged and discharged through of the output circuit and the current flow direction is controlled by switch. Based on the charge control analysis, the effects of switching devices on the proposed converter are discriminated and evaluated. The experimental results demonstrated the technical feasibility of using the proposed converter for LEDs. / Este trabalho propõe um conversor com capacitor chaveado para o acionamento de LEDS (Light Emitting Diodes) de potência. Em contraste com circuitos de acionamento convencionais de corrente contínua, o pulso de corrente direcionado para os LEDs, é limitado pela potência armazenada no capacitor chaveado. Neste circuito, o capacitor é carregado e descarregado através do circuito de saída e a direção do fluxo de corrente é controlada pelos interruptores. Baseado na análise do controle de carga, os efeitos do comutação no conversor proposto são discriminados e avaliados. Os resultados experimentais demonstram a viabilidade técnica de utilizar o conversor proposto para LEDs.

LAFUENTE, C. O. Carregador de baterias monofásico para aplicação em veículos elétricos. 2011. 154f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2011-12-12T16:18:45Z No. of bitstreams: 1 Disertacao Mestrado UFC Orellana-Lafuente Cesar Versao Impressao.pdf: 3817761 bytes, checksum: 96b0267569b1f6198a84b72f6ddcdc39 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2011-12-12T16:19:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Disertacao Mestrado UFC Orellana-Lafuente Cesar Versao Impressao.pdf: 3817761 bytes, checksum: 96b0267569b1f6198a84b72f6ddcdc39 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-12-12T16:19:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Disertacao Mestrado UFC Orellana-Lafuente Cesar Versao Impressao.pdf: 3817761 bytes, checksum: 96b0267569b1f6198a84b72f6ddcdc39 (MD5) Previous issue date: 2011-07 / This work presents a single-phase battery charger for electric vehicles. This converter is composed by two energy processing stages and a digital circuit to control the voltage across the batteries and their respective charging current. The first stage is a high power factor ACDC bridgeless converter, while the second one consists on a ZVS (Zero Voltage Switching) high frequency isolated DC-DC full-bridge converter. For both converters, the qualitative and quantitative analyses have been performed, as well as design examples have been presented in order to ease the components calculation. Finally, a prototype that allows charging up to eight series-connected 12 V batteries has been built. The system specifications are: AC input voltage of 220 V ±15%; DC output voltage of 120 V; DC output current of 20 A; and average output power of 2.4 kW. / Este trabalho apresenta o estudo de um carregador de baterias monofásico aplicado a veículos elétricos. Este carregador é composto por dois estágios de processamento de energia e um circuito digital de supervisão para controlar a tensão sobre o banco de baterias e a corrente de recarga das mesmas. O primeiro estágio consiste de um conversor CA-CC bridgeless com característica de alto fator de potência, e o segundo estágio é representado por um conversor CC-CC fullbridge com isolamento em alta frequência e comutação sob tensão nula (Zero Voltage Switching – ZVS). Para ambos os conversores, foi realizada uma análise qualitativa e quantitativa, bem como apresentados exemplos de projeto para facilitar o dimensionamento dos componentes. Finalmente, com os componentes escolhidos, foi montado um protótipo que permite carregar de uma até oito baterias de 12 V conectadas em série. O sistema apresenta como especificações: tensão de entrada alternada de 220 V±15%; tensão de saída contínua de 120 V; corrente de saída contínua de 20 A; e potência média de saída de 2,4 kW.

PEREIRA, A. H. Freio eletromagnético para ensaios de motores elétricos de indução. 2006. 108 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2006. / Submitted by João silva (jpauloqxb@gmail.com) on 2016-06-08T16:04:48Z No. of bitstreams: 1 2006_dis_ahpereira.pdf: 5695741 bytes, checksum: 6d6449c910491eb1de05640cc3995740 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-07-25T16:14:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_dis_ahpereira.pdf: 5695741 bytes, checksum: 6d6449c910491eb1de05640cc3995740 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-25T16:14:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_dis_ahpereira.pdf: 5695741 bytes, checksum: 6d6449c910491eb1de05640cc3995740 (MD5) Previous issue date: 2006-11 / In this work, through the use of a variable mechanical load, tests are realized in two squirrel cage asynchronous motors. For that, it is presented the desigh and the implementation of a electromagnetic brake by the eddy currents action, according to analytic proposals for the calculation of the braking torque. Measurements of the real power, power factor, current and speed for all nominal operation range of the two 10 hp motors are realized. From the experimental comparative and of two different mathematical models, ABC model and single- phase equivalent circuit, the best performance of the high efficiency induction motor is evidenced. / Neste trabalho são apresentados os resultados dos ensaios com motores de indução trifásicos industriais, do tipo gaiola de esquilo, a partir de uma carga mecânica variável. Para isso, é apresentado a pesquisa e o desenvolvimento de um freio eletromagnético por ação de correntes induzidas, segundo propostas analíticas para o cálculo do conjugado de frenagem. São realizadas medidas de potência ativa, fator de potência, corrente e velocidade para a região de operação nominal de dois motores de 10 hp. A partir do comparativo experimental e de dois modelos matemáticos distintos, modelo ABC e circuito equivalente monofásico, é comprovado o melhor desempenho alcançado pelo motor de indução trifásico de alto rendimento.

FERNANDES NETO, T. R. Sistema de transporte vertical utilizando um motor de indução linear bilateral. 2007. 172 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2007. / Submitted by João silva (jpauloqxb@gmail.com) on 2016-06-08T17:44:55Z No. of bitstreams: 1 2007_dis_trfernandesneto.pdf: 5314699 bytes, checksum: d31c7e61532355392ffe87f2d9da0625 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-07-25T16:44:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_dis_trfernandesneto.pdf: 5314699 bytes, checksum: d31c7e61532355392ffe87f2d9da0625 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-25T16:44:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_dis_trfernandesneto.pdf: 5314699 bytes, checksum: d31c7e61532355392ffe87f2d9da0625 (MD5) Previous issue date: 2007-01 / This work looks at a conception of a counterweight elevator prototype, using a linear induction motor, hence a development of an inverter. Thus the use of the linear drive makes it a tool to impose RMS voltage levels, an angular phase displacement and a fundamental frequency of the output voltage, different for some input conditions in the future. This project also proposes a new paradigm of vertical conveying, through a new construction technique and arrangement of the system with counterweight allowing an increase of trustworthy, comfort and costless. The project methodology, simulation and experimental results of a linear motor and an inverter 5.4KVA prototype developed in laboratory are presented in order to validate the theoretical analysis and to prove the system performance. / Este trabalho apresenta a concepção de um protótipo de elevador com contrapeso, utilizando o motor de indução linear e conseqüentemente o desenvolvimento de um inversor. Desta maneira o uso do inversor no acionamento do motor linear, o torna uma ferramenta para impor níveis de tensão eficaz, um defasamento angular e uma freqüência da tensão fundamental de saída, diferentes para várias condições de alimentação para estudos futuros. Propõe também um novo paradigma para o transporte vertical, através de uma nova técnica de construção e arranjo do sistema com contrapeso, permitindo o aumento da confiança, conforto e velocidade. A metodologia de projeto, simulação e resultados experimentais de um protótipo do motor linear e do inversor 5,4 KVA desenvolvido em laboratório são apresentados para validar a análise teórica e comprovar o desempenho do sistema.

OLIVEIRA, H. A. Sistema ininterrupto de energia de dupla conversão isolado de 6KVA. 2007. 137 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2007. / Submitted by João silva (jpauloqxb@gmail.com) on 2016-06-15T18:35:00Z No. of bitstreams: 1 2007_dis_haoliveira.pdf: 4191735 bytes, checksum: 1371f57859c2345aba2f22bf320af9ac (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-08-22T12:09:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_dis_haoliveira.pdf: 4191735 bytes, checksum: 1371f57859c2345aba2f22bf320af9ac (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-22T12:09:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_dis_haoliveira.pdf: 4191735 bytes, checksum: 1371f57859c2345aba2f22bf320af9ac (MD5) Previous issue date: 2007 / This work presents the design, implementation and experimental results of a 6kVA dual conversion uninterrupt power supply (UPS) with isolated output. The system is composed by a full-bridge inverter using unipolar modulation switching strategy, a battery charger, a bypass circuit and a supervisory system. Improvement techniques were used, such as: DC level reduction in the transformer, transformer leakage inductance as filter component, leakage inductance reduction in the power PCI and paralleled IGBTs to achieve the required power. The design methodology and experimental results of an industrial prototype were presented to validate the theoretical analysis and confirm the system performance. / Neste trabalho foram abordados o projeto, implementação e obtenção de resultados de uma UPS de 6kVA de dupla conversão com isolamento na saída. O sistema é constituído de um inversor em ponte completa com modulação unipolar, carregador de baterias com topologia Buck, baterias, sistema supervisório e o circuito de bypass. Para aperfeiçoamento do sistema foram utilizadas: técnica de redução de nível de tensão DC no transformador, estudo da utilização da indutância de dispersão do transformador como filtro, redução de indutâncias parasitas no layout do estágio de potência e a utilização de IGBT’s discretos em paralelo para obtenção da potência requerida. A metodologia de projeto e os resultados experimentais de um protótipo com caráter industrial são apresentados para validar a análise teórica e comprovar o desempenho do sistema.

SANTOS FILHO, E. E. Conversor CA-CC com capacitor comutado com alto fator de potência para o acionamento de LEDs de potência. 2015. 174 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-12-10T18:36:07Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_eesantosfilho.pdf: 4676912 bytes, checksum: 363cd5564993f2fafa0f91772a957560 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-12-18T13:27:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_eesantosfilho.pdf: 4676912 bytes, checksum: 363cd5564993f2fafa0f91772a957560 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-18T13:27:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_eesantosfilho.pdf: 4676912 bytes, checksum: 363cd5564993f2fafa0f91772a957560 (MD5) Previous issue date: 2015-09-28 / This work presents a study and development of a switched capacitor-based converter to drive high power light emitting diodes (LEDs) fed from the main grid. Unlike to conventional constant current dc drivers, the current through LEDs is provided by a switched capacitor. The proposed converter approach differs from the traditional switched-capacitor-based one, because it uses an inductance to avoid the forced charging and discharging operation, reducing current spikes and EMI in the circuit. The proposed converter provides inherent power factor correction and it can provide isolation by capacitors. It is also proposed the use of two tuned LC filter topologies (parallel LC filter and series LC filter) to reduce the output current ripple, avoiding the use of large electrolytic capacitors. A theoretical analysis of the proposed converter is performed via quantitative and qualitative analysis, which determines the voltage and current efforts in main components and also losses in the converter. A 51 W, 220 V RMS laboratory prototype is designed and tested experimentally. Simulation and experimental results are presented and discussed demonstrating the technical feasibility of the proposed converter. At rated load, the converter features an efficiency of 75.3% and an input power factor of 0.996, while respecting emission limits of harmonics determined by IEC 61000-3-2. For the application of the parallel LC filter, connected in series with LED array, it is obtained output current ripple of approximately 68%. This topology presented better performance, between tested topologies, being able to replace the output electrolytic capacitor. / Este trabalho apresenta o estudo e desenvolvimento de um conversor com capacitor comutado para o acionamento de diodos emissores de luz (LED) de potência, alimentado a partir da rede elétrica de baixa tensão. Diferente dos conversores tradicionais de corrente contínua, a corrente direcionada aos LEDs é fornecida por meio de capacitores comutados. O conversor proposto ainda difere dos conversores convencionais baseados no capacitor comutado, pois utiliza uma indutância para evitar o carregamento e o descarregamento forçado dos capacitores comutados, reduzindo os picos de corrente e a emissão eletromagnética do circuito. O conversor proposto apresenta correção do fator de potência inerente e pode proporcionar isolação através de capacitores. Também se propõe a utilização de duas topologias de filtro LC sintonizado (filtro LC paralelo e LC série) para reduzir a ondulação da corrente de saída do conversor, evitando a utilização de capacitores eletrolíticos. Um estudo teórico do conversor proposto é realizado através das análises qualitativa e quantitativa, nas quais são determinados os esforços de tensão e corrente nos principais componentes e também as perdas nos componentes do conversor. Um protótipo de laboratório de 51 W com tensão de entrada eficaz de 220 V é projetado e testado experimentalmente. Os resultados de simulação e experimentais são apresentados e discutidos, demostrando a viabilidade técnica do conversor proposto. Para a condição de carga nominal o conversor apresenta rendimento de 75,3% e fator de potência de entrada de 0,996, respeitando os limites de emissão de harmônicos determinados pela norma IEC 61000-3-2. Com a aplicação do filtro LC paralelo, conectado em série com os LEDs, obtém-se ondulação de corrente de saída de aproximadamente 68%, sendo essa topologia a que apresenta melhor desempenho, entre os filtros testados, estando apta a substituir o capacitor eletrolítico de saída.

CÂMARA, R. A. da. Análise comparativa de desempenho de conversores CA-CC monofásicos utilizando FPGA para aplicação em no-breaks. 2012. 205 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-06-07T12:54:10Z No. of bitstreams: 1 2012_tese_racamara.pdf: 6550956 bytes, checksum: b28cbf0065d650ae8ea742bb342bd03d (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-06-07T17:21:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_tese_racamara.pdf: 6550956 bytes, checksum: b28cbf0065d650ae8ea742bb342bd03d (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-07T17:21:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_tese_racamara.pdf: 6550956 bytes, checksum: b28cbf0065d650ae8ea742bb342bd03d (MD5) Previous issue date: 2012-11-23 / This thesis presents two novel topologies of AC-DC converters with common neutral: five-level interleaved converter and five-level T type converter. Besides, a novel type of implementation of Indirect Current Control (ICC) is also presented. Thus, a comparative analysis of performance between three single phase AC-DC converters for UPS applications is realized. The analyzed converters have as common characteristics: power factor correction, digital control using FPGA and connection between input power supply and converter output enabling the use of UPS inverter and by-pass. The first one analyzed converter is the conventional three level converter which presents as main feature reduced numbers of power semiconductors and components. The second one analyzed converter is the five level interleaving converter which presents as main feature reduced conduction and commutation losses. Finally, the last one analyzed converter is the T type five level converter which presents as main features: reduced conduction and commutation losses and magnetic components operating with the double of switching frequency reducing weight and volume. Theoretical analysis of the single phase converters, basics concepts of digital control and modulation technique, design procedure, simulation and experimental results of lab models are presented in order to validate the principle of operation of the proposed converters. / Esta tese de doutorado apresenta duas novas topologias de conversores CA-CC com uso de neutro comum: conversor de cinco níveis intercalado e conversor de cinco níveis tipo T. Além disso, uma nova forma de implementação da técnica de controle indireto da corrente (Indirect Current Control - ICC) é apresentada. Assim, para comprovação da praticidade dos conversores apresentados, toma-se como base o conversor CA-CC de três níveis convencional e então é realizada uma análise comparativa de desempenho entre esses três conversores CA-CC monofásicos para aplicação em no-breaks. Os conversores analisados possuem como característica comum a correção do fator de potência, o controle digital realizado por FPGA e a conexão da fonte de alimentação com o estágio de saída, facilitando o uso de inversor e by-pass para no-breaks. O primeiro conversor analisado é o conversor de três níveis convencional que apresenta como principal característica o reduzido número de componentes. O segundo conversor analisado é o conversor de cinco níveis intercalado que apresenta como principal característica as reduzidas perdas de comutação e condução. Finalmente, o terceiro conversor analisado é o conversor de cinco níveis tipo T que apresenta como principais características: reduzidas perdas de comutação e condução; os elementos magnéticos operam com o dobro da frequência de comutação reduzindo desta maneira o peso e o volume. A análise teórica dos conversores monofásicos, os conceitos básicos sobre o controle digital e a técnica de modulação, a metodologia de projeto, simulação e resultados experimentais dos protótipos construídos são apresentados para validar o princípio de funcionamento dos conversores propostos.