Este trabalho apresenta as principais topologias de conversores multinível descritos na literatura. É feita uma revisão bibliográfica, apresentando as vantagens e as limitações de cada topologia. A seguir são apresentados os métodos mais usuais de modulação para conversores multinível, bem como os campos de aplicação na indústria e em sistemas de potência As associações de conversores baseadas em conversores do tipo ponte completa monofásica foram escolhidas para um estudo mais detalhado. Para estas topologias são apresentados detalhes sobre as respectivas estratégias de controle e modulação. Inicialmente são apresentados os detalhes da ponte completa monofásica com tensão de saída modulada em PWM com dois e três níveis. A seguir são estudadas as associações série e paralela com barramentos CC isolados. O estudo da associação paralela com barramento CC único é a principal contribuição desta dissertação. Para esta topologia são propostas algumas estratégias de controle. Para todos estes casos são apresentados resultados de simulação e experimentais obtidos com inversores operando com potência reduzida, controlados por DSP. / This work presents the main multilevel converter topologies described in the literature. A bibliography revision is presented, showing the advantages and limitations of each topology. The most usual multilevel modulation methods are also presented, as well as their fields of application in the industry as well as in power systems. The one phase full bridge and its associations were chosen for detailed study. For this family of topologies, this dissertation presents details about control and modulation strategies. Initially, details about the one phase full bridge with two and three levels PWM modulated output voltage are presented. Next, the series association is analyzed, followed by the parallel with isolated DC link. The study of parallel connection with a single DC Link is the mainly contribution of this dissertation. For this topology are proposed some control strategies. For all these cases, simulation and experimental results (with, small scale prototype controlled by DSP) are presented.

A proteção induzida por uma vacina comercial anti-leptospirose importada, bivalente produzida com estirpes de referência dos sorovares Icterohaemorrhagiae e Canicola, foi comparada a promovida por uma bacterina experimental, bivalente produzida com as estirpes autóctones M64/06 e LO-4, respectivamente dos sorovares Copenhageni e Canicola, isoladas no Brasil e tipificadas com anticorpos monoclonais produzidos pelo Royal Tropical Institut, Laboratório de Referência da Organização Mundial de Saúde. O ensaio foi conduzido pelo teste de potência com desafio em hamsters. A vacina experimental, bivalente foi inativada com fenol a 37%, ajustada para concentração de 108 leptospiras por mL, por sorovar e produzida nas versões com e sem adjuvante hidróxido de alumínio a 0,15%. Os hamsters foram imunizados com 0,25 mL de vacina, via subcutânea em duas aplicações com 15 dias de intervalo. Os desafios foram efetuados com as estirpes LO4 (Canicola) ou L1-130 (Copenhageni) isoladas no Brasil, respectivamente nas diluições de 10-3 e 10-1 no volume de 0,5 mL via intraperitoneal por animal, 15 dias após a última dose da vacina. A estirpe de desafio do sorovar Copenhageni foi caracterizada, por anticorpos monoclonais, como idêntica a M64/06 e foi escolhida devido a apresentar melhor regularidade em termos de patogenicidade para os hamsters. Decorridos 20 dias do desafio os hamsters sobreviventes foram eutanasiados em câmara de CO2, necropsiados e nos seus rins foi efetuada a pesquisa do estado de portador de leptospiras por cultivo em meio de Fletcher. Nos desafios efetuados com a estirpe autóctone, L1-130 do sorovar Copenhageni foi obtida a proteção contra a doença clínica em oito de dez animais, para as duas vacinas experimentais, no entanto, entre os sobreviventes, houve portadores renais de leptospiras, em maior número para a vacina sem adjuvante (n=5), quando comparado a vacina acrescida de Al(OH)3, (n=3); para a vacina comercial a proteção foi total, tanto contra a doença como quanto a infecção não havendo qualquer morte por leptospirose e todos os cultivos renais dos sobreviventes foram negativos para leptospiras. Nos desafios efetuados com a estirpe autóctone, LO4 do sorovar Canicola, a proteção conferida pelas três vacinas ensaiadas foi total, não havendo mortes por leptospirose e todos os sobreviventes apresentaram resultados negativos para leptospiras nos cultivos de tecido renal. Os números de DL50 empregadas nos inóculos de desafio foram superiores a 10.000, para os dois sorovares ensaiados, pois na titulação dos inóculos morreram mais do que 50% dos animais até a última diluição testada. Foi, portanto, demonstrado a existência de proteção cruzada entre os sorovares Copenhageni e Icterohaemorrhagiae e que a bacterina importada foi capaz de induzir proteção contra a doença e contra a infecção para estirpes de leptospiras autóctones dos sorovares Canicola e Copenhageni isoladas no Brasil. Nos desafios efetuados com o sorovar Canicola a vacina experimental induziu proteção contra a doença e contra a infecção, mas nos que empregaram o sorovar Copenhageni houve proteção apenas contra a doença, constatando-se menor número de portadores renais de leptospiras entre os animais imunizados com a bacterina experimental acrescida do adjuvante de hidróxido de alumínio. / The protection induced by an imported commercial bivalent anti-leptospirosis vaccine produced with the reference strain of the serovars Icterohaemorrhagiae and Canicola was compared to one promoted by an experimental, bivalent bacterial vaccine produced with the indigenous strains M64/06 and LO-4, respectively of the serovars Copenhageni and Canicola isolated in Brazil and typified with monoclonal antibodies produced by the Royal Tropical Institut, Reference Laboratory of the World Health Organization. The assay was conducted by using the potency test with challenge in hamsters. The experimental bivalent vaccine was inactivated with 37% phenol and adjusted at a concentration of 108 leptospires/mL, for each serovar and produced in the versions with and without adjuvant (0.15% aluminium hydroxide). The hamsters were immunized by 0.25 mL of vaccine, by subcutaneous route in two applications with 15 days of interval. Fifteen days after receiving the last dose of the vaccine, the challenges were performed by employing the strains LO4 (Canicola) or L1-130 (Copenhageni), which were isolated in Brazil, respectively at the dilution of 10-3 and 10-1, in the volume of 0.5 mL/each animal by the intraperitoneal route. The challenge strain serovar Copenhageni has been characterized as identical to M64/06 strain by means of monoclonal antibodies and it was chosen due to its better regularity in terms of pathogenicity determined in hamsters. After 20 days of the challenge, the surviving hamsters were sacrificed in CO2 chamber, submitted to necropsy and the kidneys were examined to test the carrier state of leptospires by cultivation in Fletcher\'s medium. In the challenges effectuated with the indigenous strain, L1-130 of the serovar Copenhageni the protection was obtained against the clinical disease in eight of ten animals, for two experimental vaccines, however, among the survivors, there were renal carriers of leptospires, in higher number for the vaccine without containing the adjuvant (n=5), when compared to the one added with Al (OH) (n=3). For the commercial vaccine, the protection was total both against the disease and as for infection, when no death was found in consequence of leptospirosis and all the renal cultures of the survivors were negative for leptospires. In the challenges performed with the indigenous strain LO4 of the serovar Canicola, the protection conferred by the three vaccines tested was total, without observing any deaths due to leptospirosis and all the survivors presented negative culturing results for leptospires in the renal tissue. The challenge doses of the inocula were superior to 10,000 LD50, for the two serovars tested, since in the titration of the inocula have died more than 50 % of the animals up to the last tested dilution. So, the crossed protection existing between the serovars Copenhageni and Icterohaemorrhagiae was demonstrated and that the imported bacterial vaccine was able to induce protection against the disease and against the infection for the native strains of leptospires serovars Canicola and Copenhageni isolated in Brazil. In the challenges effectuated with the serovar Canicola, the experimental vaccine induced protection against the disease and against the infection, but in vaccine employing the serovar Copenhageni, protection was found only against the disease, when less number of renal carriers of leptospires was observed among the animals immunized with the experimental vaccine added with the aluminium hydroxide adjuvant.

A cafeína é um potente estimulante do sistema nervoso central dos animais e vem sendo usada para melhorar o desempenho de cavalos atletas devido a sua propriedade de estímulo da atividade motora e redução da fadiga muscular. O objetivo do presente estudo foi avaliar o perfil eletroencefalográfico de equinos submetidos a cafeína comercial utilizando eletrodos de superfície e biotelemetria. Foram utilizados dois protocolos experimentais. No primeiro protocolo dois equinos (A e B) foram submetidos a cafeína comercial e no segundo protocolo dois animais controle (C e D) foram submetidos a um placebo com solução fisiológica. O EEG obtido dessas situações foi analisado no ambiente Matlab® onde se avaliou os espectros de potência. Os dados foram analisados por One-way ANOVA valores de p < 0,05 usando vários testes estatísticos. A análise do espectro resultante mostrou predominância de frequências nas faixas de 20 Hz e 35 Hz para o animal A; 15 Hz, 20 Hz e 25 Hz para o animal B, essas frequências foram verificadas nos animais antes de serem submetidos à cafeína; quando foram submetidos à cafeína foi observado um pico predominante em 10 Hz em ambos indivíduos. Para os animais controle, a frequência observada foi de 15 Hz e 25 Hz para o animal C e para o animal D as frequências foram 15 Hz, 20 Hz, 30 Hz e 35 Hz. Para ambos os animais submetidos à cafeína os resultados estatísticos comprovaram que houve diferenças entre as médias da densidade espectral de potência dos sinais adquiridos. Para os animais que foram submetidos ao placebo os testes estatísticos demonstraram que não houve diferenças das médias dos espectros constatando que a aplicação do placebo não teve efeito na atividade elétrica cerebral nos equin os estudados. Conclui-se que o EEG registrou um padrão diferenciado para os animais que foram submetidos à cafeína. / Caffeine is a powerful stimulant of the central nervous system of animals and has been used to improve performance in athletic horses due to its property of stimulating motor activity and reduced muscle fatigue. The aim of this study was to evaluate the electroencephalographic pattern of horses undergoing caffeine by the use of surface electrodes and biotelemetry system. Two experimental protocols were carried out. In the first protocol two horses (A and B) were submitted to commercial caffeine and in the second protocol two control horses (C and D) were submitted to a saline placebo. The EEG was obtained and analyzed in Matlab® by evaluating the power spectra. Data were analyzed by one-way ANOVA with p-value <0.05 using several statistical tests. The results of spectrum analysis showed predominance of frequency bands from 20 Hz to 35 Hz for animal A and 15 Hz, 20 Hz and 25 Hz for animal B; these frequencies were observed in the animals before being subjected to caffeine; when they were submitted to caffeine it was observed a predominant peak at 10 Hz in both individuals. For animals used as control the observed frequency was 15 Hz and 25 Hz for animal C; for animal D frequencies were 15 Hz, 20 Hz, 30 Hz and 35 Hz. For both animals submitted to caffeine statistical results showed that there were differences between the means of the power spectral density of signals acquired. For animals that underwent placebo saline statistical tests showed no differences of mean spectra stating that the application of placebo had no effect on brain electrical activity studied in horses. Overall results had shown that the EEG pattern was influenced by caffeine.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Energia). Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 2011

Tese de Mestrado Integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Área de Especialização de Automação. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores (área de especialização de Sistemas de Energia), na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Professor Doutor Vladimiro Henrique Barrosa Pinto Miranda

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major Energia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major Energia). Faculdade de Engenharia. Universiade do Porto. 2010

Tese de doutoramento. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Tese de doutoramento. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009