TRANSFORMADOR DE ESTADO SÓLIDO CA-CC MONOFÁSICO 5 NÍVEIS BASEADO NO INTERCALAMENTO DE BRAÇOS NPC

Authors

  • Luan C. S. Mazza Universidade Federal do Ceará, Fortaleza – Ceará, Brasil e Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará, Campus Tabuleiro do Norte - Ceará, Brasil
  • José J. S. Souza Universidade Federal do Ceará, Fortaleza – Ceará, Brasil e Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará, Campus Cedro - Ceará, Brasil
  • Welton da S. Lima Universidade Federal do Ceará, Fortaleza – Ceará, Brasil
  • Demercil S. Oliveira Jr. Universidade Federal do Ceará, Fortaleza – Ceará, Brasil
  • Fernando L. M. Antunes Universidade Federal do Ceará, Fortaleza – Ceará, Brasil
  • Raimundo N. M. de Oliveira Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará, Campus Limoeiro do Norte - Ceará, Brasil
  • Cícero A. dos Santos Universidade Federal do Ceará, Fortaleza – Ceará, Brasil e Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba, Campus João Pessoa - Paraíba, Brasil

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2019.4.0056

Keywords:

Bidirecional, conversor CA-CC, Conversor NPC-3L, Dual Active Bridge, Isolação em Alta Frequência, Transformador de Estado Sólido

Abstract

Este artigo propõe uma topologia de Transformador de Estado Sólido (TES) CA-CC monofásico cinco níveis com característica de isolação em alta frequência e controle do fluxo de potência bidirecional. A topologia é composta pelo lado primário, que consiste em dois braços de conversor três níveis com ponto neutro grampeado (NPC-3L) monofásico conectados em paralelo com intercalamento, e pelo lado secundário, no qual é composto por um full bridge (FB) monofásico. O diagrama de estados de chaveamento e a estratégia de modulação e controle são apresentados. A análise teórica do conversor é realizada, visando demonstrar o fluxo de potência através do modelo fundamental, de forma similar ao conversor dual active bridge (DAB) monofásico. Para validação do estudo teórico são apresentados resultados experimentais do conversor proposto, através de um protótipo de 800 W.

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Author Biographies

Luan C. S. Mazza, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza – Ceará, Brasil e Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará, Campus Tabuleiro do Norte - Ceará, Brasil

nascido em Limoeiro do Norte, Ceará, Brasil, em 1990. Possui graduação em Tecnologia em Mecatrônica Industrial pelo Instituto Federal do Ceará (IFCE) Campus Limoeiro do Norte (2011) e mestrado em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal do Ceará (UFC) Campus do Pici, Fortaleza (2014). Atualmente é professor efetivo do IFCE Campus Tabuleiro do Norte e doutorando em Engenharia Elétrica pela UFC. Participa do Grupo de Processamento de Energia e Controle (GPEC) e membro da Sociedade Brasileira de Eletrônica de Potência (SOBRAEP). Como áreas de interesse destacam-se: Conversores estáticos; Transformadores de estado sólido; Comutação suave e aplicações da eletrônica de potência em energias renováveis.

José J. S. Souza, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza – Ceará, Brasil e Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará, Campus Cedro - Ceará, Brasil

nascido em 1994 em Cedro, Ceará, Brasil. Possui graduação em Tecnologia em Mecatrônica Industrial pelo IFCE - Campus Cedro (2007) e mestrando em Engenharia Elétrica pela UFC Campus do Pici, Fortaleza. Atualmente é professor efetivo do IFCE Campus Cedro. Participa do GPEC. Como áreas de interesse destacam-se: Conversores estáticos e aplicações da eletrônica de potência em veículos elétricos.

Welton da S. Lima, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza – Ceará, Brasil

nasceu em Fortaleza, Brasil, em 1990, é graduado em Licenciatura em Física (2011) e Engenharia Mecatrônica (2016), respectivamente, pela UFC e pelo IFCE, ambos em Fortaleza, Brasil. Mestre em engenharia elétrica pela UFC (2014), onde atualmente é doutorando em engenharia elétrica da UFC e participa do GPEC. Seus interesses de pesquisa incluem educação em engenharia, estratégias de controle e conversores bidirecionais CA/CC para aplicação em carregadores de baterias de veículos elétricos.

Demercil S. Oliveira Jr., Universidade Federal do Ceará, Fortaleza – Ceará, Brasil

nascido em 1974 em Santos, Brasil. Possui graduação e mestrado em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Uberlândia (UFU) em 1999 e 2001, respectivamente, e doutorado em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) em 2004. Atualmente é Professor Associado II da UFC. Tem experiência na área de Engenharia Elétrica, com ênfase em Eletrônica de Potência, atuando principalmente nos seguintes temas: comutação suave, conversores estáticos para geração eólica e fotovoltaica, conversão CC/CC trifásica e Transformadores de Estado Sólido.

Fernando L. M. Antunes, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza – Ceará, Brasil

nascido em 1956 em Fortaleza, Brasil. Bacharel em Engenharia Elétrica pela UFC, Bacharel em Administração de Empresas pela UECE, Mestre em Engenharia Elétrica pela USP e PhD pela Loughborough University of Technology Inglaterra(1991). Ele é Professor Titular do Departamento de Engenharia Eletrôn. Potên., Joinville, v. 24, n. 4, p. 459-469, out./dez. 2019 469 Elétrica da UFC. Coordena o GPEC. Bolsista do CNPq, membro da SOBRAEP, da SBA e do IEEE. Foi Editor e presidente da Revista Eletrônica de Potência da SOBRAEP.

Raimundo N. M. de Oliveira, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará, Campus Limoeiro do Norte - Ceará, Brasil

nascido em 1978 em Limoeiro do Norte, Ceará, Brasil. Possui graduação e mestrado em Engenharia Elétrica pela UFC, Sobral, Brasil, em 2015 e UFC, Fortaleza, Brasil, em 2018, respectivamente. Atualmente é professor efetivo do IFCE Campus Limoeiro do Norte. Participa do GPEC. Como áreas de interesse destacamse: Conversores estáticos; Transformadores de estado sólido; Aplicações da eletrônica de potência em energias renováveis.

Cícero A. dos Santos, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza – Ceará, Brasil e Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba, Campus João Pessoa - Paraíba, Brasil

possui graduação em Automação Industrial pelo IFCE e Mestrado em Engenharia Elétrica pela UFC. Atualmente é professor efetivo do Instituto Federal da Paraíba (IFPB), Campus João Pessoa e doutorando em Engenharia Elétrica pela UFC. Suas áreas de interesse incluem conversores multiníveis, transformadores de estado sólido, geração distribuída e controle de conversores estáticos.

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2019-12-31

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[1]
L. C. S. Mazza, “TRANSFORMADOR DE ESTADO SÓLIDO CA-CC MONOFÁSICO 5 NÍVEIS BASEADO NO INTERCALAMENTO DE BRAÇOS NPC”, Eletrônica de Potência, vol. 24, no. 4, pp. 459–469, Dec. 2019.

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Vol. 24 No. 4 (2019)

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Copyright (c) 2019 Revista Eletrônica de Potência

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