Conversor CA-CC boost interleaved híbrido a capacitor chaveado com elevado fator de potência
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Tese |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
Texto Completo: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27819 |
Resumo: | Este trabalho apresenta a topologia de um conversor CA-CC boost interleaved híbrido a capacitor chaveado com elevado fator de potência e ganho de tensão. O conversor proposto integra transformadores de interfase com células a capacitor chaveado para obter divisão de corrente e elevado ganho de tensão. A aplicação do método interleaving (intercalado) possibilita obter tensões multiníveis nos terminais CA do conversor, o que promove a redução do peso e volume do indutor de entrada. A operação PFC é garantida pelo controle em malha fechada da corrente de entrada e da tensão de saída. São apresentadas uma revisão bibliográfica sobre o conceito de conversores a capacitor chaveado e as análises de estado, qualitativa e quantitativa. Com o objetivo de validar do conversor proposto, também são apresentados e discutidos os resultados experimentais obtidos de um protótipo de 1,25 kW, tensão de entrada 127 V e saída 800 V. |
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2022-04-04T20:30:55Z2022-04-04T20:30:55Z2022-03-09GUIMARAES, Julio Cesar. Conversor CA-CC boost interleaved híbrido a capacitor chaveado com elevado fator de potência. 2022. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2022.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27819Este trabalho apresenta a topologia de um conversor CA-CC boost interleaved híbrido a capacitor chaveado com elevado fator de potência e ganho de tensão. O conversor proposto integra transformadores de interfase com células a capacitor chaveado para obter divisão de corrente e elevado ganho de tensão. A aplicação do método interleaving (intercalado) possibilita obter tensões multiníveis nos terminais CA do conversor, o que promove a redução do peso e volume do indutor de entrada. A operação PFC é garantida pelo controle em malha fechada da corrente de entrada e da tensão de saída. São apresentadas uma revisão bibliográfica sobre o conceito de conversores a capacitor chaveado e as análises de estado, qualitativa e quantitativa. Com o objetivo de validar do conversor proposto, também são apresentados e discutidos os resultados experimentais obtidos de um protótipo de 1,25 kW, tensão de entrada 127 V e saída 800 V.In this work a single-phase boost PFC multilevel interleaved high voltage gain rectifier based on hybrid switched-capacitor concept is presented. The proposed rectifier merges interphase transformers and switched-capacitors cells in order to obtain current sharing and high voltage gain. These features allow the both reduction of voltage and current stresses on the semiconductors. Additionally, the interleaving method allow to obtain multilevel voltages at ac terminals, thus reducing the weigh and bulk of input inductor. The PFC operation is guaranteed through the both input current control and output voltage control. Both steady-state and dynamic analysis are investigated. Experimental results for a 1.25 kW, 127 V to 800 V laboratory prototype are presented and discussed.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática IndustrialUTFPRBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS::AUTOMACAO ELETRONICA DE PROCESSOS ELETRICOS E INDUSTRIAISEngenharia ElétricaConversores de corrente elétricaFator de potênciaTransformadores elétricosCapacitadoresCorrentes elétricasRetificadores de corrente elétricaMétodos de SimulaçãoAnalog-to-digital convertersElectric power factorElectric transformersCapacitorsElectric currentsElectric current rectifiersSimulation methodsConversor CA-CC boost interleaved híbrido a capacitor chaveado com elevado fator de potênciaSingle-phase hybrid switched-capacitor interleaved AC-DC boost converter with high power factorinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisCuritibaBadin, Alceu Andrehttps://orcid.org/0000-0003-3243-4092http://lattes.cnpq.br/8154562267050212Cortez, Daniel Floreshttps://orcid.org/0000-0002-1650-0988http://lattes.cnpq.br/5050752890498527Badin, Alceu Andrehttps://orcid.org/0000-0003-3243-4092http://lattes.cnpq.br/8154562267050212Nascimento, Claudinor Bitencourthttps://orcid.org/0000-0003-3243-4092http://lattes.cnpq.br/1112255828947803Bandeira Junior, Delvanei Gomeshttps://orcid.org/ 0000-0001-8921-9524http://lattes.cnpq.br/2233204054325472Demonti, Rogershttps://orcid.org/0000-0002-8797-1787http://lattes.cnpq.br/4145360000270118Lazzarin, Telles Brunellihttps://orcid.org/ 0000-0001-8598-8641http://lattes.cnpq.br/2513940350875541https://orcid.org/0000-0003-2536-2043http://lattes.cnpq.br/6828194654369146Guimaraes, Julio Cesarreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALconversorboostcapacitorchaveado.pdfapplication/pdf6685818http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27819/1/conversorboostcapacitorchaveado.pdf147858d9d47afd363a2d1133fac45765MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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