Análise Comparativa De Inversores Multiníveis Monofásicos Baseados Em Células De Comutação

João A. F. Neto; René P. T. Bascopé; Cícero M. T. Cruz

doi:10.18618/REP.2013.4.11971205

Authors

João A. F. Neto Departamento de Engenharia Elétrica, Universidade Federal do Ceará – Fortaleza – CE
René P. T. Bascopé Departamento de Engenharia Elétrica, Universidade Federal do Ceará – Fortaleza – CE
Cícero M. T. Cruz Departamento de Engenharia Elétrica, Universidade Federal do Ceará – Fortaleza – CE

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2013.4.11971205

Keywords:

Células de Comutação de Múltiplos Estados, Células de Comutação Intercaladas, Multilevel NPC Inverter, Paralleled Switching Cells

Abstract

Este artigo apresenta a análise comparativa para operação em regime permanente de três inversores multiníveis monofásicos, com grampeamento do ponto neutro (NPC – Neutral Point Clamped), baseados em células de comutação. O primeiro é um inversor NPC de cinco níveis baseado em células de comutação de múltiplos estados (CCME); o segundo também é um inversor NPC de cinco níveis baseado em células de comutação intercaladas (CCI) e o terceiro é um inversor NPC de três níveis baseado no paralelismo de células de comutação (PCC). Para esta análise, a freqüência de comutação é mantida constante e os parâmetros avaliados são o volume dos dissipadores e dos componentes passivos, a Distorção Harmônica Total DHT da tensão de saída, a densidade de potência e o rendimento de cada topologia. São apresentados resultados da análise teórica, assim como resultados experimentais obtidos a partir de protótipos de 5 kW.

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Author Biographies

João A. F. Neto, Departamento de Engenharia Elétrica, Universidade Federal do Ceará – Fortaleza – CE

nasceu em Belém, PA, Brasil, formou-se em Engenharia Elétrica (Opção Eletrônica) pela Universidade Federal do Pará (UFPa) em 1991 e recebeu o grau de Mestre em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), Florianópolis, Brasil, em 1994. De 1995 a 1997 atuou como bolsista CNPq de desenvolvimento científico regional (DCR-3A) na Universidade Federal do Pará (UFPa). Atualmente é aluno de Doutorado do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica da Universidade Federal do Ceará (PPGEE-UFC) no Grupo de Processamento de Energia e Controle (GPEC). Seus temas de interesse incluem retificadores com correção de fator de potência, conversores multiníveis, conversores CC/CC bidirecionais e aplicações de eletrônica de potência em sistemas de potência. Msc. Aberides é membro da Sociedade Brasileira de Eletrônica de Potência (SOBRAEP).

René P. T. Bascopé, Departamento de Engenharia Elétrica, Universidade Federal do Ceará – Fortaleza – CE

nasceu em Cochabamba, Bolívia, formou-se em Engenharia Elétrica pela Universidade Mayor de San Simón, Cochabamba, Bolívia, em 1992 e recebeu os graus de Mestre e de Doutor em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), Florianópolis, Brasil, em 1994 e 2000, respectivamente. Atualmente é professor associado do Departamento de Engenharia Elétrica da Universidade Federal do Ceará (DEE-UFC), Fortaleza, Brasil. Seus principais temas de interesse incluem fontes de alimentação, técnicas de correção de fator de potência, sistemas ininterruptos de energia e sistemas renováveis de energia. Dr. Torrico-Bascopé é membro da Sociedade Brasileira de Eletrônica de Potência (SOBRAEP).

Cícero M. T. Cruz, Departamento de Engenharia Elétrica, Universidade Federal do Ceará – Fortaleza – CE

nasceu em Fortaleza, CE, Brasil, formou-se em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal do Ceará (UFC) em 1991 e recebeu os graus de Mestre e de Doutor em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), Florianópolis, Brasil, em 1993 e 2001, respectivamente. Atualmente é professor associado do Departamento de Engenharia Elétrica da Universidade Federal do Ceará (DEEUFC), Fortaleza, Brasil. Seus principais temas de interesse incluem fontes de alimentação, técnicas de correção de fator de potência, sistemas ininterruptos de energia e acionamento de máquinas elétricas. Dr. Cícero é membro da Sociedade Brasileira de Eletrônica de Potência (SOBRAEP).