Retificador PFC Monofásico Bridgeless Baseado em Interruptores GaN HEMT Empregando Estratégia de Modulação Pwm de Alta Resolução Implementada em FPGA

Authors

  • Murilo K. Lohn Universidade Federal de Santa Catarina – UFSC, Instituto de Eletrônica de Potência – INEP, Florianópolis, SC - Brasil
  • André S. de Carvalho Universidade Federal de Santa Catarina – UFSC, Instituto de Eletrônica de Potência – INEP, Florianópolis, SC - Brasil
  • José A. Arbugeri Universidade Federal de Santa Catarina – UFSC, Instituto de Eletrônica de Potência – INEP, Florianópolis, SC - Brasil
  • Tiago K. Jappe Universidade Federal de Santa Catarina – UFSC, Instituto de Eletrônica de Potência – INEP, Florianópolis, SC - Brasil
  • Samir A. Mussa Universidade Federal de Santa Catarina – UFSC, Instituto de Eletrônica de Potência – INEP, Florianópolis, SC - Brasil

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2019.2.00271

Keywords:

Boost bridgeless, correção de fator de potência, GaN HEMT, Modulador de alta resolução

Abstract

Interruptores de potência baseados em materiais do tipo wide bandgap propiciam o uso de elevada frequência de comutação sem aumento significativo das perdas do conversor. O artigo propõe a validação experimental de um retificador boost bridgeless com correção ativa do fator de potência, empregando interruptores de Nitreto de Gálio e utilizando um modulador de alta resolução. O protótipo, com uso de 500 kHz na frequência de comutação, é validado com tensão de suprimento em 127 V e 60 Hz, acionando uma carga passiva de 915 W com tensão média de 220 V. Os resultados obtidos demonstram a funcionalidade do conversor estático operando com 96% de rendimento em plena carga, assim como a operação da estratégia de modulação PWM de alta resolução e de controle digital implementadas em FPGA.

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Author Biographies

Murilo K. Lohn, Universidade Federal de Santa Catarina – UFSC, Instituto de Eletrônica de Potência – INEP, Florianópolis, SC - Brasil

obteve o grau de Engenheiro eletricista e Mestre em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), Florianópolis, Brasil, em 2015 e 2018, respectivamente. Seus interesses de pesquisa incluem modulação e controle digital, retificadores PFC, microinversores. Membro da Sociedade Brasileira de Eletrônica de Potência (SOBRAEP)

André S. de Carvalho, Universidade Federal de Santa Catarina – UFSC, Instituto de Eletrônica de Potência – INEP, Florianópolis, SC - Brasil

graduando em engenharia eletrônica pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), Florianópolis, Brasil. Seus interesses de pesquisa incluem controle digital, retificadores PFC e linguagens de descrição de Hardware.Membro da Sociedade Brasileira de Eletrônica de Potência (SOBRAEP).

José A. Arbugeri, Universidade Federal de Santa Catarina – UFSC, Instituto de Eletrônica de Potência – INEP, Florianópolis, SC - Brasil

obteve o grau de Engenheiro Eletricista pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), Florianópolis, Brasil, em 2017. Seus interesses de pesquisa são controle digital aplicado a FPGA, projeto e layout PCB de hardware para sistemas embarcados.

Tiago K. Jappe, Universidade Federal de Santa Catarina – UFSC, Instituto de Eletrônica de Potência – INEP, Florianópolis, SC - Brasil

obteve o grau de Engenheiro eletricista pela Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul (UNIJUÍ), Ijuí, Brasil, em 2006. Recebeu o grau de Mestre e Doutor em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) em 2009 e 2015 respectivamente, na área de concentração em Eletrônica de Potência e Acionamento Elétrico. Entre 2016 e 2017 realizou estágio de pós-doutorado na Technische Universität Dresden (TUD), Dresden, Alemanha com pesquisa direcionada ao desenvolvimento de conversores estáticos aplicados a sistemas de conversão para fontes alternativas de energia. Atualmente, Dr. Jappe atua no centro de pesquisa e desenvolvimento da ON Semiconductor em Munique, Alemanha, com pesquisa direcionada ao uso de conversores estáticos em aplicações automotivas e fontes alternativas de energia.

Samir A. Mussa, Universidade Federal de Santa Catarina – UFSC, Instituto de Eletrônica de Potência – INEP, Florianópolis, SC - Brasil

Recebeu o grau de Engenheiro eletricista pela Universidade Federal de Santa Maria em 1988, recebeu grau de Mestre e de Doutor pela Universidade Federal de Santa Catarina em 1994 e 2003 respectivamente e Pós-Doutorado no Imperial College London, Inglaterra entre 2015 e 2016. Possui graduação em Matemática e habilitação em Física pela UNIFRA, Santa Maria-RS (1986). Atualmente ocupa o cargo de professor no Departamento de Engenharia Elétrica e Eletrônica (EEL) da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) e pesquisador no Instituto de Eletrônica de Potência (INEP). Seus interesses de pesquisa incluem retificadores PFC, processamento de sinais digitais e controle aplicado em eletrônica de potência, sistemas baseados em DSP, FPGA e microprocessadores. Dr. Mussa é membro da Sociedade Brasileira de Eletrônica de Potência (SOBRAEP) e do IEEE Society.

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2019-06-30

How to Cite

[1]
M. K. Lohn, A. S. de Carvalho, J. A. Arbugeri, T. K. Jappe, and S. A. Mussa, “Retificador PFC Monofásico Bridgeless Baseado em Interruptores GaN HEMT Empregando Estratégia de Modulação Pwm de Alta Resolução Implementada em FPGA”, Eletrônica de Potência, vol. 24, no. 2, pp. 235–245, Jun. 2019.

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Vol. 24 No. 2 (2019)

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