Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This Master Thesis presents the study and proposes a digital control system applied to the PFC boost converter operating in mixed conduction mode. The motivation to this subject, a bibliographic review of the existing current control techniques and the objectives of this work are presented in the first chapter. The control system is composed of a current loop, which has the objectives to provide low harmonic content to the input current and high power factor to the converter, and a voltage loop, which has the goal to regulate the output voltage of the converter. Initially, the study of the conduction modes of the PFC boost converter, highlighting their operation conditions, and details of the mixed conduction mode operation are showed. Next, two predictive digital current controllers with feedforward action are approached in details, including the equations deduction, block diagram, operation process, design, simulation results and parametric variation analysis. A comparative analysis between both controllers is also accomplished. The proportional-integral voltage controller is presented
following, comprising its structure, design and simulation results. After, issues related to the practical implementation of the converter and control system, as the converter design and the control device programming, are shown. Finally, the experimental results obtained through
the implementation of the proposed system, including the waveforms acquired using a prototype constructed in laboratory and the quality indexes as the power factor and the total harmonic distortion, are presented with the purpose to validate and prove the content of this
work. / Esta Dissertação de Mestrado apresenta o estudo e propõe um sistema de controle digital para o conversor boost PFC operando no modo de condução mista. A motivação para
este assunto, uma revisão bibliográfica das técnicas de controle de corrente existentes e os objetivos do trabalho são apresentados no capítulo introdutório. O sistema de controle é
composto de uma malha de corrente, que tem por objetivo proporcionar baixo conteúdo harmônico para a corrente de entrada e alto fator de potência para o conversor, e uma malha de tensão, que tem por objetivo regular a tensão de saída do conversor. Inicialmente, o estudo dos modos de condução do conversor boost PFC, destacando as suas condições de operação, e detalhes da operação no modo de condução mista são mostrados. Em seguida, dois controladores digitais preditivos de corrente com ação feedforward são abordados em detalhes, incluindo o equacionamento, diagrama de blocos, funcionamento, projeto, resultados de simulação e análise da variação paramétrica. Uma análise comparativa entre ambos também é realizada. O controlador proporcional-integral de tensão é abordado na seqüência, compreendendo sua estrutura, projeto e resultados de simulação. Posteriormente, questões
relativas à implementação prática do conversor e do sistema de controle, como o projeto do conversor e a programação do dispositivo de controle, são mostradas. Por fim, os resultados
experimentais obtidos com a implementação do sistema proposto, incluindo as formas de onda adquiridas em um protótipo construído em laboratório e os índices de qualidade como o fator de potência e a distorção harmônica total, são apresentados com o intuito de validar e comprovar o conteúdo deste trabalho.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/8475 |
| Date | 10 November 2009 |
| Creators | Roggia, Leandro |
| Contributors | Pinheiro, José Renes, Baggio, José Eduardo, Martins, Mário Lúcio da Silva, Schuch, Luciano |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, UFSM, BR, Engenharia Elétrica |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 300400000007, 400, 500, 500, 500, 500, 500, 5979e88f-0899-4b78-afd6-cb650a3ececd, edffae8a-26db-4a30-acb3-adaaa6b667fc, 3b50c197-4fa1-4547-8f2c-f273702aa468, 0fac619b-312c-48cc-bdc5-5b5dcc385ccc, d465bac3-d3d4-4cc1-a03f-6deba4408170 |
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