Conversor Forward com Células de Capacitor Chaveado Alimentado em Média Tensão para Aplicações em Fontes Auxiliares

Authors

  • Rogerio Luiz da Silva Júnior Instituto de Eletrônica de Potência - INEP - UFSC, Florianópolis – SC, Brasil
  • Mauricio Dalla Vecchia Instituto de Eletrônica de Potência - INEP - UFSC, Florianópolis – SC, Brasil
  • André Luís Kirsten Instituto de Eletrônica de Potência - INEP - UFSC, Florianópolis – SC, Brasil
  • Telles Brunelli Lazzarin Instituto de Eletrônica de Potência - INEP - UFSC, Florianópolis – SC, Brasil

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2021.2.0064

Keywords:

Capacitor chaveado, Conversor Forward

Abstract

Este artigo propõe um conversor CC-CC abaixador para operar com alta tensão de entrada (na ordem de kV) e fornecer tensões de saída na ordem de V, com o intuito de aplicar a estrutura em fontes auxiliares conectadas em média e alta tensão. O conversor proposto baseia-se na integração de células de capacitor chaveado com o conversor Forward, o que permite utilizar interruptores de menor tensão de bloqueio devido à divisão da tensão de entrada. O estudo teórico dessa integração é abordado, no qual aborda-se as características estáticas e o estudo da comutação. Um protótipo com quatro células a capacitor chaveado e 200 W / 2 kV para 24 V de característica foi construído para validação do estudo teórico apresentado. Para esses níveis de tensão e potência, obteve-se um rendimento de 90,66%.

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Author Biographies

Rogerio Luiz da Silva Júnior, Instituto de Eletrônica de Potência - INEP - UFSC, Florianópolis – SC, Brasil

nascido em 1993 em Florianópolis, Santa Catarina, é Engenheiro Eletricista (2015) e Mestre (2018) em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Catarina. Ele foi, de 2014 a 2015, bolsista de iniciação científica no Instituto de Eletrônica de Potência (INEP) e, de 2016 a 2018, mestrando em eletrônica de potência, também no INEP. Atualmente é Engenheiro de P&D no Instituto Brasileiro de Eletrônica de Potência e Energias Renováveis (IBEPE), e trabalha no desenvolvimento de um transformador de estado solido para redes de distribuição classe 15 kV. Suas áreas de interesse são: conversores a capacitor chaveado, transformadores de estado solido, fontes auxiliares alimentadas em média tensão e modelagem de magnéticos.

Mauricio Dalla Vecchia, Instituto de Eletrônica de Potência - INEP - UFSC, Florianópolis – SC, Brasil

nasceu em Francisco Beltrão, Paraná, Brasil, em 1990. Recebeu o grau de Engenheiro Eletricista e Mestre em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), Florianópolis, Brasil, em 2014 e 2016, respectivamente. Recebeu o grau de Doutor em Engenharia Elétrica pela KU Leuven, Bélgica, em 2020. Atualmente é pesquisador de Pós-doutorado pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). A área de concentração do Dr. Dalla Vecchia e em Eletrônica de Potência, com ênfase em conversores a capacitor chaveado, conversores CC-CC de alto ganho e alto rendimento, conversores híbridos, inversores, conversores CA-CA, semicondutores com elevada largura de banda (WBG) e energias renováveis (eólica de grande porte – onshore e offshore - e solar).

André Luís Kirsten, Instituto de Eletrônica de Potência - INEP - UFSC, Florianópolis – SC, Brasil

nasceu em Santa Maria, Brasil, em 1986. Recebeu o grau de Engenheiro Eletricista, Mestre e Doutor em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) em 2009, 2011 e 2014, respectivamente. Atualmente é professor no Departamento de Engenharia Elétrica da Universidade Federal de Santa Catarina. Suas áreas de interesse são: projeto de conversores estáticos, sistemas embarcados aplicados a eletrônica de potência, controle digital e transformadores de estado solido.

Telles Brunelli Lazzarin, Instituto de Eletrônica de Potência - INEP - UFSC, 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 e professor no Departamento de Engenharia Elétrica e Eletrônica da UFSC. A área de concentração do Prof. Telles e 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 e membro da SOBRAEP e do IEEE.

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Published

2021-06-30

How to Cite

[1]
R. L. da S. Júnior, M. D. Vecchia, A. L. Kirsten, and T. B. Lazzarin, “Conversor Forward com Células de Capacitor Chaveado Alimentado em Média Tensão para Aplicações em Fontes Auxiliares”, Eletrônica de Potência, vol. 26, no. 2, pp. 159–170, Jun. 2021.

Issue

Vol. 26 No. 2 (2021)

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Copyright (c) 2021 Revista Eletrônica de Potência

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