Inversor Integrado Zeta para Aplicações em Sistemas Autonômos Monofásicos de Geração de Energia

Anderson A. Dionizio; Leonardo P. Sampaio; Sérgio A. Oliveira da Silva

doi:10.18618/REP.2022.4.0016

Authors

Anderson A. Dionizio Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Departamento de Engenharia Elétrica Campus Cornélio Procópio - PR - Brazil
Leonardo P. Sampaio Sérgio A. Oliveira da Silva Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Departamento de Engenharia Elétrica Campus Cornélio Procópio - PR - Brazil
Sérgio A. Oliveira da Silva Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Departamento de Engenharia Elétrica Campus Cornélio Procópio - PR - Brazil

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2022.4.0016

Keywords:

Conversão de Energia CC/CA, Conversor Zeta, Inversor Integrado, Inversor Zeta

Abstract

Este trabalho apresenta uma nova topologia integrada de inversor monofásico para aplicações autônomas em sistemas de geração de energia. A topologia proposta, nomeada como Inversor Integrado Zeta Monofásico (I2ZM), é projetada para fornecer uma tensão senoidal, regulada e com baixa distorção harmônica para cargas locais a partir de fontes de tensão CC, em um sistema de geração autônomo. O I2ZM é construído a partir da integração de conversores CC-CC Zeta, sendo este projetado para operar no modo de condução descontínua. Por ser uma estrutura de inversor integrado, o I2ZM apresenta vantagens como a de não precisar de um conversor de potência para realizar a elevação da tensão de entrada, ou da necessidade de possuir níveis elevados de tensão na entrada do inversor para realizar a conversão CC/CA. Neste sentido, é realizado um estudo completo do I2ZM, envolvendo análises quantitativa e qualitativa, bem como a análise de pequenos sinais. Por meio de resultados de simulação computacional e experimentais, a viabilidade e a funcionalidade do inversor I2ZM proposto são apresentadas e avaliadas.

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Author Biographies

Anderson A. Dionizio, Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Departamento de Engenharia Elétrica Campus Cornélio Procópio - PR - Brazil

é engenheiro de controle e automação (2021) pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Cornélio Procópio (UTFPR-CP). Atualmente é mestrando do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica da UTFPR-CP, desenvolvendo suas atividades de pesquisa no Laboratório de Eletrônica de Potência, Qualidade de Energia e Energias Renováveis (LEPQER). Suas áreas de interesse englobam sistemas de energia renováveis, qualidade de energia, conversores estáticos e filtros ativos de potência. É membro da SBA

Leonardo P. Sampaio, Sérgio A. Oliveira da Silva Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Departamento de Engenharia Elétrica Campus Cornélio Procópio - PR - Brazil

é engenheiro eletricista (2008), mestre em engenharia elétrica (2010) e doutor em engenharia elétrica (2013) pela Universidade Estadual Paulista, Campus Ilha Solteira (UNESP/IS). É professor associado do Departamento de Engenharia Elétrica da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR-CP). É membro e colaborador do Laboratório de Eletrônica de Potência, Qualidade de Energia e Energias Renováveis (LEPQER). É bolsista produtividade PQ-2 do CNPq. Seus principais interesses são: aproveitamento de energias alternativas e renováveis, aplicações fotovoltaicas, qualidade de energia, modelagem e controle de conversores estáticos empregando DSC, desenvolvimento de ferramentas educacionais e programação em Java e C. É membro da SOBRAEP.

Sérgio A. Oliveira da Silva , Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Departamento de Engenharia Elétrica Campus Cornélio Procópio - PR - Brazil

é engenheiro eletricista (1987) e mestre em engenharia elétrica (1989) pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC); e doutor em engenharia elétrica (2001) pela Universidade Federal de Minas Gerais. É professor do Departamento de Engenharia Elétrica da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, (UTFPR-CP) desde 1993. É coordenador do Laboratório de Eletrônica de Potência, Qualidade de Energia e Energias Renováveis (LEPQER). Atualmente, é coordenador do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica da UTFPR-CP. Atualmente, é bolsista produtividade PQ-1D do CNPq. Suas áreas de interesse são: sistemas de energia ininterrupta (UPS), condicionadores ativos de energia elétrica, controle empregando DSC, qualidade da energia elétrica, energias renováveis e desenvolvimento de ferramentas educacionais para o ensino de eletrônica de potência. É membro da SOBRAEP e do IEEE.

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