Conversores CC-CC de elevado ganho baseados na topologia boost empregando indutores acoplados e células multiplicadoras de tensão

• Autor(a) principal: Rosas, Isabella Pedroso
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26063
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA; Conversores de corrente elétrica; Tensão - Concentração; Energia - Fontes alternativas; Electric current converters; Stress concentration; Renewable energy sources; Engenharia/Tecnologia/Gestão

Atualmente, a busca pela utilização de fontes de energias sustentáveis como a energia solar, eólica e de células combustíveis aumentou, como uma tentativa de redução dos problemas ambientais. Entretanto, a produção de energia através das fontes renováveis gera baixos níveis de tensão. Nesse cenário, a utilização de conversores CC-CC torna-se fundamental. Assim, o consumo de eletricidade proveniente de sistemas que geram energia diretamente em corrente contínua (CC) deixou de ser uma alternativa para se tornar uma necessidade. No entanto, para que a energia produzida seja entregue para uso na forma adequada, geralmente um conversor CC-CC deve ser empregado. Neste trabalho, são realizados o estudo e a implementação de conversores CCCC de elevados ganhos para condicionar a energia provenientes de fontes geradoras em CC tais como as fotovoltaicas e as células combustíveis. São estruturas constituídas por somente um interruptor controlado e baseadas na configuração Boost empregando indutores acoplados e células multiplicadoras de tensão. São propostas duas topologias que apresentam como principais características elevado rendimento, reduzida tensão de bloqueio sobre os interruptores e reduzido número de elementos. Os dois conversores CC-CC propostos são mais indicados para as aplicações onde a potência consumida seja na ordem de algumas unidades de centenas de Watts, o que corresponde à potência fornecida por um painel fotovoltaico. Com a finalidade de se compreender as características operacionais de ambos conversores, bem como definir uma metodologia de projeto onde todos os elementos possam ser especificados e projetados, os princípios de operação em regime permanente são apresentados. Além disso, para que os sistemas operem em malha fechada, as análises dinâmicas também são desenvolvidas. Assim, a função de transferência de cada planta é determinada e os controles projetados. Resultados de simulação para ambas topologias propostas operando com tensões de entrada de 48 V, frequência de comutação de 100 kHz, tensão e potência de saída de 400 V e 400 W, respectivamente, também são apresentados.