Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-07-07Bitstream added on 2014-06-13T19:28:08Z : No. of bitstreams: 1 balestero_jpr_me_ilha.pdf: 1530452 bytes, checksum: 2f4b0b27a64698bd0dbc3bf2a5590ae7 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho apresenta um novo conversor PWM CC-CC buck não isolado. O conversor é gerado a partir de uma célula de comutação de três estados, composta basicamente por dois interruptores ativos, dois passivos e dois indutores acoplados. Neste conversor apenas metade da potência da carga é processada pelos interruptores ativos, reduzindo assim a corrente de pico sobre estes à metade do valor da corrente de pico de saída, tornando-o importante para aplicações em potências mais elevadas. O volume dos elementos reativos (indutores e capacitores) é reduzido, pois, pela característica do conversor, a freqüência da ondulação da corrente e da tensão de saída é o dobro da freqüência de operação dos interruptores. Para uma menor freqüência de operação, diminuem-se as perdas na comutação. Devido à topologia do conversor, as perdas totais são distribuídas entre todos semicondutores, facilitando a dissipação de calor. Outra vantagem é possuir uma menor faixa de operação na região de descontinuidade em comparação com o conversor buck clássico, ou seja, a faixa de operação no modo de condução contínua é ampliada. É detalhada a abordagem através de análises qualitativa e quantitativa do emprego da célula de comutação de três estados no conversor buck, operando em toda faixa de variação da razão cíclica (0 .D .1). Além de toda a análise matemática e desenvolvimento através de simulação digital, um protótipo de 1kW foi implementado e testado em laboratório. Os principais resultados experimentais estão apresentados e discutidos neste trabalho. / This work presents a new PWM DC-to-DC non-isolated buck converter. The converter is generated using the three-state switching cell, comprised of two active switches, two diodes and two coupled inductors. In this converter only part of the load energy is processed by the active switches, reducing the peak current in these switches to half of the value to the peak of the load current. This feature permits to operate this topology in larger power levels. The volume of the power reactive elements (inductors and capacitors) is also decreased since the ripple frequency on the output is twice the switching frequency. For a lower operating frequency, the switching losses are decreased. Due to the topology of the converter, the total losses are distributed among all semiconductors, facilitating the dissipation of heat. Another advantage of this converter is the smaller region to operate in discontinuous conduction mode when compared to conventional buck converter or, in other words, the operation range in continuous conduction mode is enlarged. The theoretical approach is detailed through qualitative and quantitative analyses of the employment of the three states switching cell in the buck converter, operating in the entire every variation range of the duty cycle (0 < D < 1). Besides the mathematical analysis and development through digital simulation, a prototype of 1kW was implemented and tested at laboratory. The main experimental results are introduced and discussed in this work.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This dissertation presents as the main contribution the design and experimental validation of a robust H2 controller applied to boost converters with variations on the parameters load resistance, input voltage and operating point duty cycle. First, a polytopic model of the plant is presented, allowing to represent all the possible variations of the parameters within intervals previously established. Design conditions for a robust H2 controller, optimal under the quadratic stability, are detailed and used, allowing to efficiently calculate the controller gains. These gains are implemented with analog circuitry and the closed-loop system is tested by means of simulation and experimental results, which show a good match and illustrate a good performance. Finally, the small perturbation rejection capacity of the closed-loop system subject to parametric variations is evaluated using the H∞ guaranteed cost. / Esta dissertação apresenta como principal contribuição o projeto e a validação experimental de um controlador robusto H2 aplicado a conversores boost com variações nos parâmetros resistência de carga, tensão de entrada e razão cíclica do ponto de operação. Primeiramente, um modelo politópico da planta é apresentado, permitindo representar todas as situações de variações possíveis dos parâmetros mencionados, dentro de intervalos previamente estabelecidos. Condições de projeto de um controlador robusto H2, ótimo sob a estabilidade quadrática, são detalhadas e utilizadas, permitindo calcular eficientemente os ganhos do controlador. Estes ganhos são implementados de forma analógica e o sistema em malha fechada é testado por meio de resultados experimentais e de simulação, que apresentam uma boa correspondência e ilustram um bom desempenho. Por fim, a capacidade de rejeição de pequenas perturbações do sistema em malha fechada sujeito a variações paramétricas é avaliada utilizando o custo garantido H∞.

Orientador: Falcondes Jose Mendes de Seixas / Banca: Guilherme de Azevedo e Melo / Banca: Jurandir de Oliveira Soares / Resumo: Este trabalho propõe um conversor CA-CC, modulado por largura de pulso (PWM), de elevado fator de potência, dotado de um controle variável da razão cíclica. O estágio de potência do conversor pré-regulador do fator de potência (PFP) proposto é composto por múltiplas células entrelaçadas. A integração das técnicas de entrelaçamento (interleaving) à técnica de eliminação da ponte retificadora da entrada (bridgeless) busca diminuir as perdas de energia e distribuir os esforços de corrente nos semicondutores da estrutura conversora de potência. O levantamento bibliográfico foi realizado com intuito de analisar resultados e características de conversores CA-CC baseados em estruturas PFP boost modificadas. Comparações foram realizadas levando em consideração as características de distorção harmônica, fator de potência, complexidade do circuito de controle, eficiência energética, esforços nos semicondutores de potência e emissão de interferência eletromagnética (IEM). O conversor proposto é então equacionado e os valores dos componentes acumuladores de energia determinados são escritos como função das especificações de projeto. Análises gráficas indicam o comportamento da distorção harmônica e do fator de potência da estrutura atuando em diferentes níveis de tensão. Simulações são realizadas como forma de comprovar a eficácia do sistema conversor no que se refere à correção do fator de potência e à distribuição dos esforços nos semicondutores de potência. Os principais resultados estão dispostos em tabelas comparativas, que indicam um fator de potência praticamente unitário. O sistema de regulação da tensão saída, testado via simulação computacional, apresenta resultados que demonstram boa dinâmica na resposta transitória e erro nulo a regime frente às variações de carga e afundamentos na... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This paper proposes an AC-DC converter, pulse width modulated (PWM) with high power factor and a variable duty cycle control. The power factor preregulator (PFP) converter proposed is composed of multiple bridgeless boost interleaved cells. The integration of these techniques allows a reduction in the energy losses and sharing the stress in power semiconductors. The literature review was performed in order to analyze the results and characteristics of AC-DC converters based on modified PFC boost structures. Comparisons were made taking into account the characteristics of harmonic distortion, power factor, complexity of control circuitry, energy efficiency, current stress in power semiconductors, and emission of electromagnetic interference (EMI). The proposed converter is mathematically equated and the values of the reactive components are written as a function of design specifications. Graphical analysis indicates the behavior of harmonic distortion and power factor of the structure at different voltage levels. Simulations are performed in order to demonstrate compliance of the converter system with respect to the power factor correction and distribution efforts in the power semiconductors. The main results are arranged in comparative tables which indicate power factor very closed to unity. The control system applied to the converter was evaluated through the computer simulations which showed good dynamics at transient response and null steady-state error faced to load variations and sags in the voltage supply. The prototype for the power stage implemented in the laboratory operated according... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2013-12-27T01:01:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000452976-Texto+Completo-0.pdf: 2671050 bytes, checksum: 99da8d60647852afabf102b73646c3cf (MD5) Previous issue date: 2013 / This work proposes the study and implementation of resonant controllers applied to photovoltaic panels grid-tied by a Zeta converter. This converter is designed to synthesize a rectified sinusoidal waveform current with low-harmonic content. Operating in discontinuous conduction mode, the Zeta Converter is connected to a full-bridge inverter so that one semi-cycle of the output current is inverted for every cycle of the power grid voltage, allowing the connection of PV panels to the power grid. The assembly formed by PV panel and inverter is known as Module-Integrated Inverter (MII). By aiming the project of resonant controllers, an analysis of the Zeta converter is presented, including its state-space model proposed in previous works. Furthermore, fundamental robust control concepts involved on the resonant controllers project are presented. In order to determine the gains of the resonant controllers, a formulation based on Linear Matrix Inequalities (LMIs) that guarantees the stability and performance of the closed-loop system is presented. A state-observer is also designed, reducing the number of variables that must be measured. Finally, the developed control strategy is validated through computational simulations and laboratorial tests on a prototype specially developed to this purpose. The results obtained by the experimental results validated the purpose, confirming the viability of using resonant controllers for this application, in order to synthesize a sinusoidal current waveform with low-harmonic content, synchronized with the power grid. / Este trabalho propõe o estudo e a aplicação de controladores ressonantes desenvolvidos para um Conversor Zeta, o qual foi concebido para sintetizar à sua saída uma forma de onda de corrente senoidal retificada, com baixo conteúdo harmônico, visando desta forma o aproveitamento da energia gerada a partir de painéis solares fotovoltaicos (PV). Operando no modo de condução descontínuo, o conversor Zeta é conectado em cascata a um inversor em ponte completa, visando inverter um dos semiciclos da sua corrente de saída a cada ciclo da tensão da rede, permitindo assim a conexão dos painéis PV à rede elétrica da concessionária de energia. O conjunto formado por painel PV e inversor é conhecido como Inversor Módulo-Integrado. Visando o projeto dos controladores ressonantes, apresenta-se uma análise do Conversor Zeta, incluindo o modelo de espaço de estados proposto em trabalhos anteriores. Em seguida, apresentam-se conceitos fundamentais de controle robusto envolvidos no projeto dos controladores ressonantes. Para determinação dos ganhos dos controladores ressonantes, apresenta-se uma formulação baseada em desigualdades matriciais lineares (LMIs). Um observador de estados também é projetado, visando diminuir o número de variáveis a serem medidas. Logo depois, a metodologia de controle é apresentada, acompanhada do projeto do observador de estados. Por fim, a estratégia de controle desenvolvida é validada através de simulações computacionais e através de ensaios laboratoriais em um protótipo especialmente elaborado para este fim. Os resultados obtidos experimentalmente validaram a proposta, resultando na síntese de uma forma de onda senoidal de corrente, com baixo conteúdo harmônico, sincronizada com a rede elétrica da concessionária.

Este trabalho tem como principal objetivo apresentar uma investigação e uma metodologia de projeto, até o presente momento inédita, de uma topologia de um conversor ca-cc trifásico de comutação forçada. Através da análise desenvolvida neste trabalho, determina-se um modelo matemático do conversor ca-cc para os quatro modos que determinam o processo da comutação nesse circuito. Esse modelo resulta em sistemas de equações fundamentais na forma de equações diferenciais, que são resolvidos com a finalidade de determinar o comportamento do circuito do conversor durante o processo de comutação e de obter uma metodologia de projeto. Com o objetivo de validar a investigação e o método de projeto foi implementada simulação computacional, no programa Simmon, dos intervalos de comutação do conversor ca-cc de comutação forçada. Essa estrutura, que durante a sua operação emprega tanto a comutação forçada como a natural, quando comparada com os conversores de comutação natural apresenta várias vantagens, como um alto fator de potência e a eliminação dos harmônicos de baixa ordem na linha ca (utilização da comutação forçada com a técnica de modulação por largura de pulso PWM), como mostra vátios trabalhos publicados, que estão desctitos na parte de referências bibliográficas deste texto. / The main objective of this work is to present an investigation and a design method, which up to now is not available in the literature, of a three-phase force commutated ac-dc convetier. From the analysis developed in this work one obtains the mathematical model of the ac-dc converter for its four modes of commutation, which determine the commutation process in the converter circuit. The fundamental equations, which have been written in the form of differential equations, are solved to determine the behaviour of the converter circuit during commutation, and also to obtain a design method. To validate the analysis and the design procedure, computer simulation of the commutation intervals of the ac-dc converter was implemented using the program Simnon. The three-phase ac-dc converter, which uses both forced and line commutation, when compared with the conventional line commutated converter, presents several advantages as a high power factor and the elimination of lower harmonics of the ac line (utilization of the forced commutation and the pulse width modulation strategy), as it is shown in several published works, which can be found in the references of this work.

Este trabalho teve o objetivo de verificar a existência de correlação entre as concentrações de amônia no município de São Paulo e as concentrações dos poluentes regulamentados associados à emissão veicular. Foi testada a correlação estatística entre as concentrações de amônia e os seguintes parâmetros: fumaça, partículas inaláveis finas, monóxido de carbono, dióxido, monóxido e óxidos de nitrogênio; temperatura e umidade relativa do ar. Os dados utilizados foram fornecidos pela CETESB e medidos na Estação Pinheiros no período de abril/12 a setembro/13. Os resultados obtidos nas análises foram que as concentrações diárias de amônia variaram de 1,3 g/m³ (limite de detecção do método) a 40,0 g/m³, sendo que a média aritmética das concentrações desse período foi de 14,3 g/m³ ± 9,5 g/m³ e a mediana de 14,1 g/m³. Esse valor de média é muito próximo às encontradas em Santiago, Roma, Cidade do México, Pequim e Xian, e os maiores valores diários de amônia foram observados entre novembro/2012 e fevereiro/2013 e as concentrações médias por dia da semana apontaram uma variação entre 12,1 g/m³ a 19,0 g/m³, sendo que a maior média foi observada no domingo. Na comparação com os poluentes atmosféricos, foram observadas algumas tendências de comportamento semelhantes em determinados períodos, porém as correlações foram muito fracas. Com relação aos parâmetros meteorológicos, observou-se que quando ocorreu a máxima de temperatura, o valor de concentração de amônia também foi elevado, porém nos dias em que as concentrações de amônia foram mais altas, as máximas de temperatura não foram as mais elevadas. A correlação encontrada entre a amônia e temperatura foi muito fraca e nos dias com os maiores percentuais de umidade relativa do ar apresentaram valores baixos de concentração de amônia. Não foi possível identificar correlação significante entre concentrações de amônia em relação aos demais poluentes atmosféricos de influência veicular e aos parâmetros meteorológicos temperatura e umidade relativa do ar. Portanto, para o período estudado, as emissões veiculares não influenciaram as concentrações de amônia presentes na região de estudo. Assim, sugere-se o prosseguimento do monitoramento de amônia no ar e estudos posteriores, tendo em vista o aumento de veículos com catalisadores veiculares que podem ocasionar emissão de amônia. / The general objective of this study was to verify the existence of correlation between the ammonia concentrations in São Paulo city and the concentrations of regulated pollutants associated with vehicle emissions. The concentration of air pollutants: black smoke, fine particulate matter, carbon monoxide and nitrogen dioxide, monoxide and oxides; temperature and relative humidity were statistically tested. CETESB measured the pollutants data at Pinheiros Station from April/12 to September/13. The daily ammonia concentrations ranged from 1.3 g/m³ (method detection limit) to 40.0 g/m³ and the average concentrations of this period was 14.3 g/m³ ± 9.5 g/m³ and the median 14.1 g/m³. This average value is very close to those found in Santiago, Rome, Mexico City, Beijing and Xi\'an, the largest daily ammonia values were observed between November/2012 and February/2013, and the average concentrations by day of week pointed a variation between 12.1 to 19.0 g/m³. The highest average was observed on Sunday. In the comparison between the atmospheric pollutants and air temperature and humidity some similar trends behavior were observed in certain periods, but the correlations were very weak. It was not possible to identify a significant correlation between ammonia concentration with air pollutants vehicular influence and meteorological parameters temperature and relative humidity. Therefore, for the period studied, vehicle emissions did not affect the concentrations of ammonia present in the study area. It is suggested to continue the monitoring of ammonia in the air and further studies due to the increase of vehicles equipped with catalysts, which can cause emission of ammonia.

Um chip conversor A/D (analógico/digital) foi utilizado para o desenvolvimento da tecnologia CMOS de 5 μm com poço tipo-p e porta de silício policristalino no Laboratório de Microeletrônica (LμE) do Instituto de Física da UFRGS. Vários equipamentos foram adquiridos ou fabricados para o desenvolvimento desta tecnologia. Após a fabricação do chip, medidas elétricas foram realizadas nos blocos lógicos do circuito e em estruturas de teste. Utilizando as ferramentas de simulação do pacote de software ISE-TCAD, o processo e os dispositivos foram simulados. Através das medidas elétricas dos dispositivos fabricados e de medidas realizadas durante o processo, foram obtidos os parâmetros da tecnologia CMOS, quais foram ajustados pelo software ADS ( Advanced Design System) utilizando o modelo SPICE nível 3. A análise dos parâmetros permitiu a verificar os principais ajustes a serem feitos na lista tecnológica, que foram a alta concentração de dopantes no poço e a alta resistência de folha nas regiões fonte/dreno do transistor PMOS. Como principal resultado deste trabalho, enfatizamos a integração da infra-estrutura entre o CAD de simulação de tecnologia e dispositivos e o conjunto de equipamentos na sala limpa do LμE, permitindo o desenvolvimento de diversas tecnologias e dispositivos micro-estruturados. / An analog-to-digital converter chip was fabricated with a new developed poly-Si gate 5μm p-well CMOS technology in the Laboratory of Microelectronics of Instituto de Física, Universidade Federal do Rio Grande do Sul. New equipments were purchased or built for the development of this technology. Test structures like p-type and n-type Poly-Si/SiO2/Si MOS capacitors, PMOS and NMOS transistors, inverter and output buffer were included in the chip design. The set of 8 chromium lithography masks was ordered from DuPont, USA. After processing the chip, electrical measurements of the test structures, and circuit modules were performed. The ISE_TCAD simulation software was used for technology adjustment. These simulations were used to obtain data like effective channel length, junction depth, and also to determine the critical steps of the technological process. Measurements in test wafers during processing, DC electrical measurements of the fabricated PMOS and NMOS transistors and Agilent ADS (Advanced Design System) software were used during the design parameters extraction, applying the SPICE level 3 model. The analysis of the collected data permitted the technology list verification and pointed two main problems: very high boron concentration in the well and high sheet resistance of source/drain regions of PMOS transistors. The main result of this work was the integration between the ISE_TCAD simulation tool and the installed set of equipments in the clean room of the Laboratory of Microelectronics, giving the necessary infrastructure for new technologies and microdevices developments.

Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-06T15:19:27Z No. of bitstreams: 2 Tese de Doutorado - Kleber Carneiro de Oliveira.pdf: 5779175 bytes, checksum: 5366e85f035a71a8d7eeb3369bf97d45 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-06T15:19:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese de Doutorado - Kleber Carneiro de Oliveira.pdf: 5779175 bytes, checksum: 5366e85f035a71a8d7eeb3369bf97d45 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-02-23 / Este trabalho tem por objetivo estudar topologias de conversores para conexão de módulos fotovoltaicos à rede elétrica sem o uso de transformadores. Uma revisão bibliográfica das possíveis topologias aplicadas a sistemas fotovoltaicos sem transformador é realizada. Baseado nesta revisão, é feito um estudo comparativo entre as diferentes possibilidades. Técnicas de modulação por largura de pulsos são propostas para inversores de dois e três níveis aplicados a sistemas fotovoltaicos sem transformador, evitando-se qualquer modificação na topologia do conversor ou inclusão de hardwares adicionais. Além disso, um controle independente dos módulos fotovoltaicos é realizado, com o objetivo de se obter uma maior eficiência no sistema fotovoltaico baseado no inversor de três níveis usando a técnica de modulação proposta. Adicionalmente, o sistema fotovoltaico é projetado para trabalhar também com a função extra de filtro ativo paralelo, compensando, localmente, harmônicos de corrente e potência reativa.

Este trabalho avalia por meio de um IEV - Inventário de Emissão Veicular, a contribuição dos veículos automotores na poluição do ar, nos municípios de Sorocaba e Votorantim, dando ênfase às suas características de frota e posição geográfica, seus impactos, quantificação e qualificação de emissão de poluentes, através de experimentos com a utilização de diesel metropolitano - B2 e biodiesel - B100 (soja), como combustível nos veículos equipados com motores de ignição por compressão (motor diesel), em substituição total ou parcial ao diesel existente no mercado nacional e a utilização de gasolina padrão da Petrobrás e de AEHC - ácool etílico hidratado combustível em veículos flex equipados com motores de ignição por centelha (motor ciclo Otto), sem os conversores catalíticos, buscando identificar as condições mais próximas da realidade da manutenção da frota. Para este trabalho, considera-se que os poluentes de interesse são o monóxido de carbono (\'C\'O\'), os hidrocarbonetos (\'H\'C\'), os óxidos de nitrogênio (\'N\'O IND.X\'), dióxido de carbono (\'C\'O IND.2\'), hidrocarbonetos sem metano (\'N\'M\'H\'C\'), aldeídos, formaldeídos e acetaldeídos. A análise dos dados obtidos nos experimentos, sem a utilização de conversor catalítico, utilizando gasolina padrão e AEHC - álcool etílico hidratado combustível, com relação aos limites L-4 do Proconve, demonstrou que os fatores de emissão (FE) obtidos, com gasolina padrão, resultaram em aumento em torno de 184% para \'C\'O\', 167% para \'H\'C\', 680% para \'N\'O IND.X\', 468% para \'N\'M\'H\'C\' e 23% para aldeídos, já para os FE obtidos com AEHC - álcool etílico hidratado combustível, resultaram em aumento em torno de 150% para \'C\'O\', 138% para \'H\'C\', 330% para \'N\'O IND.X\', 434% para \'N\'M\'H\'C\' e 405% para aldeídos. A simulação das emissões da frota real de modelos ciclo Otto e diesel em estudo sem a utilização de conversores catalíticos, ou seja, para 317.539 veículos, sendo 75.294 movidos à AEHC - álcool etílico hidratado combustível, 157.694 movidos à gasolina padrão, 16.042 movidos à biodiesel metropolitano B2, 64.730 tipo motocicletas movidas à gasolina, excluindo-se 3.779 veículos diversos entre reboques e semi-reboques, foi constatado que, as emissões totais seriam de 21.628,525 t/ano de \'C\'O\', 3.011,947 t/ano de \'H\'C\', 5.321,934 t/ano de \'N\'O IND.X\', 540.500,022 t/ano de \'C\'O IND.2\', 2.660,792 t/ano de \'N\'M\'H\'C\', 89,253 t/ano de formaldeídos, 138,565 t/ano de acetaldeídos e 227,818 t/ano de aldeídos. A simulação das emissões da frota real de modelos ciclo Otto e diesel em estudo sem a utilização de conversores catalíticos, ou seja, para 317.539 veículos, sendo 75.294 movidos à AEHC - álcool etílico hidratado combustível, 157.694 movidos à gasolina padrão, 16.042 movidos à biodiesel B100, 64.730 tipo motocicletas movidas à gasolina, excluindo-se 3.779 veículos diversos entre reboques e semi-reboques, foi constatado que, as emissões totais seriam de 21.628,425 t/ano de \'C\'O\', 3.011,947 t/ano de \'H\'C\', 5.302,977 t/ano de \'N\'O IND.X\', 540.875,538 t/ano de \'C\'O IND.2\', 2.660,792 t/ano de \'N\'M\'H\'C\', 91,039 t/ano de formaldeídos, 138,828 t/ano de acetaldeídos e 229,868 t/ano de aldeídos. Os resultados obtidos durante os experimentos, demonstram que uma manutenção inadequada, torna ineficaz qualquer ganho ambiental obtido, tendo em vista a crescente ampliação da frota existente, baseada em políticas públicas equivocadas, as quais, continuam a incentivar a aquisição de veículos particulares em detrimento do sistema de transporte público, o qual continua ineficiente, além de caro para os padrões econômicos da população. / This study evaluates by means of a IEV - inventory of vehicle emission to propagate, the contribution of motor vehicles in air pollution in the cities of Sorocaba and Votorantim, of the emphasis to the characteristics of the fleet and the geographic position of these cities, to the impacts of these characteristics, the quantification and qualification of the emission of pollutants, through experiments with the use of diesel metropolitano - B2 and biodiesel - B100, as combustible in vehicles equipped with engines of ignition for compression (motor diesel), in total or partial substitution to existing diesel in national market, and gasoline standard of Petrobras and AEHC - combustible hidrated ethyl alcohol and its mixtures in equipped vehicles flex with engines of ignition for flash (cycle Otto motor), without the catalytic converters; searching to identify the conditions next to the reality of the maintenance of the fleet. For this work, it is considered that the interest pollutants are the carbono monoxide (\'C\'O\'), hidrocarbons (\'H\'C\'), the nitrogen oxides (\'N\'O IND.X\'), carbono dioxide (\'C\'O IND.2\'), non-methane hydrocarbons (\'N\'M\'H\'C\'), aldehydes, formaldehydes and acetaldehydes. The analysis of the data gotten in the experiments, without the use of catalytic converter, using gasoline standard and AEHC - hydrated ethilic alcohol, with regard to the L-4 limits of the Proconve, demonstrated that the factors of emission (FE) gotten, with gasoline standard, had resulted in increase around 184% for \'C\'O\', 167% for \'H\'C\', 680% for \'N\'O IND.X\', 468% for \'N\'M\'H\'C\' and 23% for aldehydes, already for the FE gotten with AEHC, had resulted in increase around 150% for \'C\'O\', 138% for \'H\'C\', 330% for \'N\'O IND.X\', 434% for \'N\'M\'H\'C\' and 405% for aldehydes. The simulation of the emissions of the real fleet of models cycle Otto and diesel in study without the use of catalytic converters, that is, for 317.539 vehicles, being 75.924 moved to the AEHC, 157.694 moved by gasoline, 16.042 moved by the metropolitan biodiesel B2, 64.730 type motorcycles moved by the gasoline, abstaining itself 3.779 diverse vehicles between tows and semitrailers, was evidenced that, the total emissions would be of 21.628,525 tons per year (tpy) of \'C\'O\', 3.011,947 tpy of \'H\'C\', 5.231,934 tpy of \'N\'O IND.X\', 540.500,022 tpy of \'C\'O IND.2\', 2.660,792 tpy of \'N\'M\'H\'C\', 89,253 tpy of formaldehyde, 138,565 tpy for acetaldehyde and 227,818 tpy for aldehyde. The simulation of the emissions of the real fleet of models cycle Otto and diesel in study without the use of catalytic converters, that is, for 317.539 vehicles, being 75.294 moved by the AEHC, 157.694 moved by gasoline, 16.042 moved by the biodiesel B100 from syo bean oil, 64.730 type motorcycles moved by the gasoline, abstaining itself 3.779 diverse vehicles between tows and semitrailers, was evidenced that, the total emissions would be of 21.628,425 tpy of \'C\'O\', 3.011,947 tpy of \'H\'C\', 5.302,977 tpy of \'N\'O IND.X\', 540.875,538 tpy of \'C\'O IND.2\', 2.660,792 tpy of \'N\'M\'H\'C\', 91,039 tpy of formaldehyde, 138,828 tpy for acetaldeíhyde and 229,868 tpy for aldehydes. The results obtained during the experiments show that inadequate maintenance, makes ineffective any environmental gains achieved, with a view to increasing expansion of the existing fleet, based on misguided public policies, which continue to encourage the purchase of cars at the expense of public transport system, which remains inefficient, and expensive for the economic standards of the population.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This Ph.D. Dissertation focuses on the proposal of a novel converter topology applied to the connection of an energy storage system, composed of a supercapacitor bank and a battery bank, to the dc bus of a residential microgrid. The proposed full-bridge-forward integrated dc-dc converter presents high voltage gain between the input and output, a fundamental requirement for the desired application, bidirectional power flow, galvanic isolation, among other features. The integration process, operation stages (including converter waveforms and equations), design methodology, dc modeling, among others, are presented. Three different clamping circuits structures are studied and applied to the proposed converter. Moreover, a comparison including several parameters with the dual active bridge converter, which is one of the most used topologies for similar applications is performed, highlighting the lesser number of active switches. Experimental results of the proposed converter in different operation modes are presented, validating the theoretical analysis. Experimental results of the dual active bridge converter are also presented and its performance is compared to the proposed converter, where it can be seen that the efficiency of the proposed converter is higher. The topology application is directed to microgrid systems, which attract high attention nowadays due to the possibility of renewable electric energy generation through distributed energy resources and with high reliability. / Esta Tese de Doutorado tem como foco a proposta de uma nova topologia de conversor aplicado para conexão de um sistema de armazenamento de energia, composto de um banco de supercapacitores e um banco de baterias, ao barramento CC de uma microrrede residencial. O conversor CC-CC integrado full-bridge-forward proposto apresenta alto ganho de tensão entre a entrada e saída, requisito fundamental para a aplicação desejada, fluxo de potência bidirecional, isolação galvânica, entre outras características. O processo de integração, etapas de operação (incluindo formas de onda e equações do conversor), metodologia de projeto, modelagem CC, entre outros, são apresentados. Três diferentes estruturas de circuitos grampeadores são estudadas e aplicadas ao conversor proposto. Além disso, uma comparação de diversos parâmetros com o conversor dual active bridge, que é uma das topologias mais utilizadas para aplicações semelhantes é realizada, destacando o menor número de interruptores. Resultados experimentais do conversor proposto em diferentes modos de operação são apresentados, validando as análises teóricas. Resultados experimentais do conversor dual active bridge também são apresentados e o seu desempenho é comparado ao do conversor proposto, onde se observa que o rendimento do conversor proposto é superior. A aplicação da topologia é voltada para sistemas de microrrede, os quais atraem grande atenção atualmente devido à possibilidade de geração de energia elétrica de maneira renovável através de fontes distribuídas e com elevada confiabilidade.