Conversor CC-CC Paralelo Ressonante Meia Ponte Assimétrico com Saída em Tensão

Neilor C. Dal Pont; Delvanei G. Bandeira Jr; Telles B. Lazzarin; Ivo Barbi

doi:10.18618/REP.2018.1.2740

Authors

Neilor C. Dal Pont Universidade Federal de Santa Catarina, Departamento de Engenharia Elétrica e Eletrônica, Florianópolis-SC, Brasil
Delvanei G. Bandeira Jr Universidade Federal de Santa Catarina, Departamento de Engenharia Elétrica e Eletrônica, Florianópolis-SC, Brasil
Telles B. Lazzarin Universidade Federal de Santa Catarina, Departamento de Engenharia Elétrica e Eletrônica, Florianópolis-SC, Brasil
Ivo Barbi Universidade Federal de Santa Catarina, Departamento de Automação e Sistemas, Florianópolis-SC, Brasil

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2018.1.2740

Keywords:

Comutação Sob Tensão Nula, Controle por Razão Cíclica, Conversor Paralelo Ressonante com Modulação Assimétrica e Saída em Tensão, Rendimento Elevado

Abstract

Este artigo propõe uma topologia de um conversor CC-CC meia ponte, paralelo ressonante, com modulação PWM e comandos assimétricos, controle da tensão de saída pela variação da razão cíclica e saída em tensão. Além disto, o conversor é estudado com estágio de saída com dobrador de tensão. A configuração possui número reduzido de interruptores, elimina circulação de corrente média nos elementos passivos tanto no primário quanto no secundário, e pode utilizar os parâmetros intrínsecos do transformador em seu projeto, o que a torna atrativa para aplicações como fontes de alta tensão de saída. Análise das etapas de operação, característica de saída, equacionamento orientado ao projeto e a implementação de comutação sob tensão nula são abordados neste artigo. O estudo do conversor é verificado através de um protótipo de 1 kW, 400 V de entrada e 400 V de saída. O conversor apresentou rendimento elevado, acima de 97%, e comutação suave numa faixa de carga acima de 60% do valor nominal.

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Author Biographies

Neilor C. Dal Pont, Universidade Federal de Santa Catarina, Departamento de Engenharia Elétrica e Eletrônica, Florianópolis-SC, Brasil

nasceu em 25/12/1989 em Criciúma-SC. Recebeu o grau de bacharel em engenharia elétrica (2015) e mestre em engenharia elétrica (2017) pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Atualmente cursando doutorado pelo Programa de Pós Graduação em Engenharia Elétrica (PPGEEL) da UFSC, no Instituto de Eletrônica de Potência (INEP). Suas áreas de interesse incluem conversores a capacitor chaveado, inversores de tensão, conversores cc-cc de alta tensão e conversores ressonantes.

Delvanei G. Bandeira Jr, Universidade Federal de Santa Catarina, Departamento de Engenharia Elétrica e Eletrônica, Florianópolis-SC, Brasil

nasceu em Pelotas, Rio Grande do Sul, Brasil, em 1986. Recebeu o grau de bacharel em engenharia elétrica da Universidade Católica de Pelotas em 2011, e o grau de mestre em engenharia elétrica pela Universidade Federal de Santa Catarina em 2014. Atualmente participa do programa de doutorado da Universidade Federal de Santa Catarina, em Engenharia Elétrica, na subárea de eletrônica de potência e acionamento elétrico, atuando no Instituto de Eletrônica de Potência. Suas áreas de pesquisa envolvem comutação suave, conversores cc-cc operando com técnicas de capacitores chaveados e fontes chaveadas operando com altas tensões.

Telles B. Lazzarin, Universidade Federal de Santa Catarina, Departamento de Engenharia Elétrica e Eletrônica, Florianópolis-SC, Brasil

nasceu em Criciúma-SC em 1979. Recebeu o grau de bacharel em engenharia elétrica (2004), mestre em engenharia elétrica (2006) e doutor em engenharia elétrica (2010) pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Atualmente é professor adjunto no departamento de engenharia elétrica da UFSC. Seus interesses incluem inversores, inversores operando em paralelo, UPS, conversores cc-cc de alta tensão, conversores ca-ca diretos, conversores a capacitor chaveado e conversores híbridos a capacitor chaveado. Dr. Lazzarin é membro da Sociedade Brasileira de Eletrônica de Potência (SOBRAEP), da IEEE Power Electronics Society (PELS), da IEEE Industrial Electronics Society (IES) e da IEEE Industry Applications Society (IAS).

Ivo Barbi, Universidade Federal de Santa Catarina, Departamento de Automação e Sistemas, Florianópolis-SC, Brasil

nasceu em Gaspar-SC em 1949. Recebeu o grau de bacharel e mestre em engenharia elétrica (1973 e 1976) pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), e de doutor em engenharia elétrica pelo Institut National Polytechnique de Toulouse, Toulouse, França, em 1979. Fundou a Sociedade Brasileira de Eletrônica de Potência (SOBRAEP) e a Conferência Brasileira de Eletrônica de Potência (COBEP) em 1990, o Instituto de Eletrônica de Potência (INEP) em 1994 e o Instituto Brasileiro de Eletrônica de Potência e Energias Renováveis (IBEPE) em 2016. Prof. Barbi é IEEE Life Fellow, revisor associado da IEEE Transactions on Power Electronics e da IET Electronics Letters, presidente do IBEPE, pesquisador no Centro de Pesquisa de Energia Solar e professor voluntário no Departamento de Engenharia de Automação e Sistemas, na Pós-Graduação de Engenharia Elétrica e na Pós-Graduação de Engenharia de Automação e Sistemas da UFSC.

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