Modelagem Do Conversor Boost Com Células A Capacitor Chaveado Por Meio De Um Conversor Equivalente De Ordem Reduzida

Gilberto Valentim Silva; Roberto Francisco Coelho; Telles Brunelli Lazzarin

doi:10.18618/REP.2017.3.2688

Authors

Gilberto Valentim Silva Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Santa Catarina - IFSC, Florianópolis - SC, Brasil
Roberto Francisco Coelho Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC, Instituto de Eletrônica de Potência - INEP, Florianópolis - SC, Brasil
Telles Brunelli Lazzarin Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC, Instituto de Eletrônica de Potência - INEP, Florianópolis - SC, Brasil

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2017.3.2688

Keywords:

Capacitor chaveado, Conversor Boost, Conversor Híbrido, Modelagem

Abstract

Uma das formas de alcançar elevado ganho estático por meio do conversor boost clássico consiste na adição de células a capacitor chaveado a sua estrutura, originando os denominados conversores boost híbridos. Devido ao elevado número de elementos armazenadores de energia contidos nestes conversores, as funções de transferência que os representam são de ordem elevada e exigem grande esforço para serem obtidas. Neste artigo propõe-se uma metodologia que permite simplificar conversores boost híbridos genéricos (de ordem n) a um conversor dinamicamente equivalente, mas de segunda ordem. São apresentadas as equações que permitem determinar os parâmetros de equivalência, as funções de transferência orientadas ao controle e resultados experimentais, extraídos de um protótipo de 150 W, que validam a equivalência entre as respostas dinâmica do conversor boost híbrido e de seu modelo simplificado.

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Author Biographies

Gilberto Valentim Silva, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Santa Catarina - IFSC, Florianópolis - SC, Brasil

nasceu em Florianópolis, Santa Catarina, em 1968. É Engenheiro Eletricista (1992) e possui Mestrado (1994) em Engenharia pela Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC. Gilberto é professor do Departamento de Eletrotécnica no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Santa Catarina - IFSC, desde 1995. Atualmente é aluno de doutorado no Instituto Eletrônica de Potência / UFSC e seus interesses incluem conversores a capacitor chaveado, inversores, modelagem e simulação de conversores chaveados.

Roberto Francisco Coelho, Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC, Instituto de Eletrônica de Potência - INEP, Florianópolis - SC, Brasil

nasceu em Florianópolis, em agosto de 1982. Recebeu o título de Engenheiro Eletricista, Mestre e Doutor em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, SC, Brasil, em 2006, 2008 e 2013, respectivamente. Atualmente é professor do Departamento de Engenharia Elétrica e Eletrônica da mesma instituição, onde desenvolve trabalhos relacionados ao processamento de energia proveniente de fontes renováveis e ao controle e estabilidade de microrredes. Prof. Roberto é membro da SOBRAEP e do IEEE.

Telles Brunelli Lazzarin, Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC, Instituto de Eletrônica de Potência - INEP, Florianópolis - SC, Brasil

nasceu em Criciúma, Santa Catarina, Brasil, em 1979. Recebeu o grau de Engenheiro Eletricista, Mestre e Doutor em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), Florianópolis, Brasil, em 2004, 2006 e 2010, respectivamente. Atualmente é professor no Departamento de Engenharia Elétrica e Eletrônica da UFSC e pesquisador no Instituto de Eletrônica de Potência (INEP). A área de concentração do Prof. Telles é em eletrônica de potência, com ênfase em energias renováveis (principalmente eólica de pequeno porte), inversores de tensão e conversores estáticos a capacitor chaveado. Prof. Telles é membro da Sociedade Brasileira de Eletrônica de Potência (SOBRAEP) e do Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)

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