Análise e metodologia de projeto de conversores cc-cc isolados com comutação sob tensão nula: ponte-completa e duplo meia-ponte

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Schmidt, Julio Maragano
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Manancial - Repositório Digital da UFSM
Texto Completo: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/14075
Resumo: This work presents a study of an isolated DC-DC converter with zero-voltage switching (ZVS) and phase-shifted (PS) applied to full-bridge (ZVS-PS-FB) and double half-bridge converters (ZVS-PS-DHB). The double half-bridge converter is introduced as an alternative to the fullbridge converter with the additional advantage of operating ZVS over full power range, as well as for full output voltage ranges (from zero to maximum voltage). One of the objectives of the design methodology is to find out the converter´s parameters operating at ZVS for the entire range of loads in the ZVS-PS-DHB and to obtain a wide range of ZVS operation for the ZVSPS- FB converter. Added to this, the project methodology seeks to reduce the total losses by converter´s stages by choosing the most appropriate components to meet the design objectives. It is proposed a methodology of optimization of the high frequency transformers design for each converter, whose procedure makes the choice of cores and their parameters, based on the modified area product method, which uses iterative processes in combination with rules of thumb. The methodology for designing the parameters of the output filter is described, as well as the considerations in choosing the switches of the inverters. As result, this work seeks to improve the efficiency of the studied converters and their performance in soft switching under zero voltage.
id UFSM_be016711881b0ebb0c330dfc92b7ab3c
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsm.br:1/14075
network_acronym_str UFSM
network_name_str Manancial - Repositório Digital da UFSM
repository_id_str
spelling Análise e metodologia de projeto de conversores cc-cc isolados com comutação sob tensão nula: ponte-completa e duplo meia-ponteAlta eficiênciaComutação sob zero de tensão (ZVS)Conversor duplo meiaponteConversor ponte-completaHigh efficiencyZero voltage switching (ZVS)Double half-bridgeFull-bridgeCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAThis work presents a study of an isolated DC-DC converter with zero-voltage switching (ZVS) and phase-shifted (PS) applied to full-bridge (ZVS-PS-FB) and double half-bridge converters (ZVS-PS-DHB). The double half-bridge converter is introduced as an alternative to the fullbridge converter with the additional advantage of operating ZVS over full power range, as well as for full output voltage ranges (from zero to maximum voltage). One of the objectives of the design methodology is to find out the converter´s parameters operating at ZVS for the entire range of loads in the ZVS-PS-DHB and to obtain a wide range of ZVS operation for the ZVSPS- FB converter. Added to this, the project methodology seeks to reduce the total losses by converter´s stages by choosing the most appropriate components to meet the design objectives. It is proposed a methodology of optimization of the high frequency transformers design for each converter, whose procedure makes the choice of cores and their parameters, based on the modified area product method, which uses iterative processes in combination with rules of thumb. The methodology for designing the parameters of the output filter is described, as well as the considerations in choosing the switches of the inverters. As result, this work seeks to improve the efficiency of the studied converters and their performance in soft switching under zero voltage.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESEste trabalho apresenta um estudo de uma metodologia de projeto de conversores CCCC isolados em comutação sob tensão nula (ZVS) e deslocamento de fase (PS), aplicados a os conversores ponte-completa (ZVS-PS-FB) e ao conversor duplo meia-ponte (ZVS-PS-DHB). O conversor duplo meia-ponte é introduzido como uma alternativa ao conversor pontecompleta com a vantagem de poder operar em comutação ZVS sobre toda faixa de potencias, assim como para toda faixa de tensões de saída (desde zero até tensão máxima). Um dos objetivos da metodologia de projeto é encontrar os parâmetros de operação em ZVS para toda faixa de cargas no conversor ZVS-PS-DHB e obter uma ampla faixa de operação em ZVS para o conversor ZVS-PS-FB. Adicionado a isto, a metodologia de projeto busca reduzir as perdas totais por estágios do conversor, mediante a escolha dos componentes mais apropriados para cumprir os objetivos de projeto. Propõe-se uma metodologia de otimização de projeto dos transformadores para cada conversor, cujo procedimento faz a escolha dos núcleos e seus parâmetros, baseado no método do produto das áreas modificada, que usa processos iterativos em combinação com restrições por regras básicas baseadas em conhecimentos práticos. Descreve-se a metodologia de projeto dos parâmetros do filtro de saída, e as considerações na escolha das chaves dos conversores. Como resultado final, este trabalho busca melhorar a eficiência dos conversores em estudo e seu desempenho na comutação suave sob tensão nula.Universidade Federal de Santa MariaBrasilEngenharia ElétricaUFSMPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaCentro de TecnologiaPinheiro, José Reneshttp://lattes.cnpq.br/2333794966860226Azevedo, Gustavo Medeiros de Souzahttp://lattes.cnpq.br/8570418647952512Schmidt, Julio Maragano2018-08-22T18:58:15Z2018-08-22T18:58:15Z2017-08-10info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/14075porAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2018-08-22T18:58:16Zoai:repositorio.ufsm.br:1/14075Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2018-08-22T18:58:16Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
dc.title.none.fl_str_mv Análise e metodologia de projeto de conversores cc-cc isolados com comutação sob tensão nula: ponte-completa e duplo meia-ponte
title Análise e metodologia de projeto de conversores cc-cc isolados com comutação sob tensão nula: ponte-completa e duplo meia-ponte
spellingShingle Análise e metodologia de projeto de conversores cc-cc isolados com comutação sob tensão nula: ponte-completa e duplo meia-ponte
Schmidt, Julio Maragano
Alta eficiência
Comutação sob zero de tensão (ZVS)
Conversor duplo meiaponte
Conversor ponte-completa
High efficiency
Zero voltage switching (ZVS)
Double half-bridge
Full-bridge
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
title_short Análise e metodologia de projeto de conversores cc-cc isolados com comutação sob tensão nula: ponte-completa e duplo meia-ponte
title_full Análise e metodologia de projeto de conversores cc-cc isolados com comutação sob tensão nula: ponte-completa e duplo meia-ponte
title_fullStr Análise e metodologia de projeto de conversores cc-cc isolados com comutação sob tensão nula: ponte-completa e duplo meia-ponte
title_full_unstemmed Análise e metodologia de projeto de conversores cc-cc isolados com comutação sob tensão nula: ponte-completa e duplo meia-ponte
title_sort Análise e metodologia de projeto de conversores cc-cc isolados com comutação sob tensão nula: ponte-completa e duplo meia-ponte
author Schmidt, Julio Maragano
author_facet Schmidt, Julio Maragano
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Pinheiro, José Renes
http://lattes.cnpq.br/2333794966860226
Azevedo, Gustavo Medeiros de Souza
http://lattes.cnpq.br/8570418647952512
dc.contributor.author.fl_str_mv Schmidt, Julio Maragano
dc.subject.por.fl_str_mv Alta eficiência
Comutação sob zero de tensão (ZVS)
Conversor duplo meiaponte
Conversor ponte-completa
High efficiency
Zero voltage switching (ZVS)
Double half-bridge
Full-bridge
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
topic Alta eficiência
Comutação sob zero de tensão (ZVS)
Conversor duplo meiaponte
Conversor ponte-completa
High efficiency
Zero voltage switching (ZVS)
Double half-bridge
Full-bridge
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
description This work presents a study of an isolated DC-DC converter with zero-voltage switching (ZVS) and phase-shifted (PS) applied to full-bridge (ZVS-PS-FB) and double half-bridge converters (ZVS-PS-DHB). The double half-bridge converter is introduced as an alternative to the fullbridge converter with the additional advantage of operating ZVS over full power range, as well as for full output voltage ranges (from zero to maximum voltage). One of the objectives of the design methodology is to find out the converter´s parameters operating at ZVS for the entire range of loads in the ZVS-PS-DHB and to obtain a wide range of ZVS operation for the ZVSPS- FB converter. Added to this, the project methodology seeks to reduce the total losses by converter´s stages by choosing the most appropriate components to meet the design objectives. It is proposed a methodology of optimization of the high frequency transformers design for each converter, whose procedure makes the choice of cores and their parameters, based on the modified area product method, which uses iterative processes in combination with rules of thumb. The methodology for designing the parameters of the output filter is described, as well as the considerations in choosing the switches of the inverters. As result, this work seeks to improve the efficiency of the studied converters and their performance in soft switching under zero voltage.
publishDate 2017
dc.date.none.fl_str_mv 2017-08-10
2018-08-22T18:58:15Z
2018-08-22T18:58:15Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.ufsm.br/handle/1/14075
url http://repositorio.ufsm.br/handle/1/14075
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
Brasil
Engenharia Elétrica
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Centro de Tecnologia
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
Brasil
Engenharia Elétrica
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Centro de Tecnologia
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Manancial - Repositório Digital da UFSM
instname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron:UFSM
instname_str Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron_str UFSM
institution UFSM
reponame_str Manancial - Repositório Digital da UFSM
collection Manancial - Repositório Digital da UFSM
repository.name.fl_str_mv Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
repository.mail.fl_str_mv atendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com
_version_ 1805922089805283328