Retificador Trifásico Isolado Modular Com Correção do Fator de Potência Baseado no Conversor Zeta Operando no Modo de Condução Descontínuo

Alan D. Callegaro; Ivo Barbi; Daniel Tobias da Silva Borges; Denizar Cruz Martins

doi:10.18618/REP.2018.2.2768

Authors

Alan D. Callegaro Universidade Federal de Santa Catarina, Departamento de Engenharia Elétrica e Eletrônica INEP – Instituto de Eletrônica de Potência, Florianópolis – SC, Brasil
Ivo Barbi Universidade Federal de Santa Catarina, Departamento de Engenharia Elétrica e Eletrônica INEP – Instituto de Eletrônica de Potência, Florianópolis – SC, Brasil
Daniel Tobias da Silva Borges Universidade Federal de Santa Catarina, Departamento de Engenharia Elétrica e Eletrônica INEP – Instituto de Eletrônica de Potência, Florianópolis – SC, Brasil
Denizar Cruz Martins Universidade Federal de Santa Catarina, Departamento de Engenharia Elétrica e Eletrônica INEP – Instituto de Eletrônica de Potência, Florianópolis – SC, Brasil

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2018.2.2768

Keywords:

Conversor Zeta, Correção do fator de potência, Modo de Condução Descontínuo, Retificador Modular, Retificador Trifásico

Abstract

Este artigo apresenta a análise e o projeto de um conversor ca-cc trifásico isolado, baseado na associação modular de três conversores cc-cc do tipo Zeta operando no modo de condução descontínuo, com regulação da tensão de saída e transformador de alta frequência. O alto fator de potência de entrada é naturalmente atingido por meio do modo operacional dos módulos, sem o uso de qualquer sensor de corrente ou malha de controle da corrente. Todos os três módulos são controlados simultaneamente através de um único pulso de comando, o qual reduz a complexidade da estratégia de controle. Um circuito snubber é incorporado ao conversor para permitir a operação em comutação suave durante o bloqueio do interruptor. Para validar a análise teórica, um protótipo de laboratório de 1,2 kW, 220 V de tensão de entrada, 60 V de tensão de saída, e frequência de chaveamento de 25 kHz, foi construído. Resultados experimentais, com malha de controle da tensão de saída para observação do comportamento dinâmico e de regime permanente do conversor, são apresentados.

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Author Biographies

Alan D. Callegaro, Universidade Federal de Santa Catarina, Departamento de Engenharia Elétrica e Eletrônica INEP – Instituto de Eletrônica de Potência, Florianópolis – SC, Brasil

nasceu em Ijuí, Rio Grande do Sul, em 1985. Recebeu o título de Engenheiro Eletricista e Mestre em Engenharia Elétrica, ambos pela Universidade Federal de Santa Catarina, em 2011 e 2013, respectivamente. Atualmente está realizando seu curso de Doutorado no McMaster Automative Resource Centre (MARC), McMaster University, em Hamilton/ON, Canada. Suas áreas de interesse incluem: conversores cc-cc bidirecionais, conversores ca-cc, correção de fator de potência, e conversão de energia para fontes renováveis.

Ivo Barbi, Universidade Federal de Santa Catarina, Departamento de Engenharia Elétrica e Eletrônica INEP – Instituto de Eletrônica de Potência, Florianópolis – SC, Brasil

nasceu em Gaspar, Santa Catarina, em 1948. Recebeu o título de Engenheiro Eletricista e Mestre em Engenharia Elétrica, ambos pela Universidade Federal de Santa Catarina, em 1973 e 1976, respectivamente, e título de Doutor Engenheiro pelo Instituto Nacional Politécnico de Toulouse, França, em 1979. Suas áreas de interesse incluem: conversores cc-cc bidirecionais, conversores ca-cc, correção de fator de potência, comutação suave, e processamento eletrônico da energia elétrica.

Daniel Tobias da Silva Borges, Universidade Federal de Santa Catarina, Departamento de Engenharia Elétrica e Eletrônica INEP – Instituto de Eletrônica de Potência, Florianópolis – SC, Brasil

nasceu em Monte Carmelo, Minas Gerais, em 1990. Recebeu o título de Engenheiro Eletricista e Mestre em Engenharia Elétrica, ambos pela Universidade Federal de Uberlândia, em 2014 e 2016, respectivamente. Atualmente está realizando seu curso de Doutorado no Instituto de Eletrônica de Potência, Universidade Federal de Santa Catarina, em Florianópolis/SC, Brasil. Suas áreas de interesse incluem: eletrônica de potência, acionamentos de máquinas elétricas, sistemas de controle, automação, identificação de sistemas, microrredes e energias renováveis.

Denizar Cruz Martins, Universidade Federal de Santa Catarina, Departamento de Engenharia Elétrica e Eletrônica INEP – Instituto de Eletrônica de Potência, Florianópolis – SC, Brasil

nasceu em São Paulo, São Paulo, em 1955. Recebeu o título de Engenheiro Eletricista e Mestre em Engenharia Elétrica, ambos pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), em 1978 e 1981, respectivamente, e título de Doutor Engenheiro pelo Instituto Nacional Politécnico de Toulouse, Toulouse, França, em 1986. Atualmente é Professor Titular da UFSC. Suas áreas de interesse incluem: conversores cc-cc e ca-cc bidirecionais, correção de fator de potência, comutação suave, e processamento eletrônico da energia elétrica.

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A. D. Callegaro, Retificador Trifásico Isolado de Único Estágio com Fator de Potência Unitário Baseado no Conversor Zeta cc-cc Operando no Modo de Condução Descontínuo. Dissertação de Mestrado, INEP (Instituto de Eletrônica de Potência), UFSC, Florianópolis, Brasil, 2013.

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