Retificador Zeta Zcs-Pwm Abaixador De Tensão Com Elevado Fator De Potência

Marcelo José Bonato; Carlos Alberto Canesin

doi:10.18618/REP.2000.2.032039

Authors

Marcelo José Bonato Universidade Estadual Paulista UNESP — FEIS - DEE — Ilha Solteira (SP) - BRASIL
Carlos Alberto Canesin Universidade Estadual Paulista UNESP — FEIS - DEE — Ilha Solteira (SP) - BRASIL

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2000.2.032039

Abstract

Este trabalho apresenta a análise deu retificador, operando como abaixador de tensão, empregando-se o conversor Zeta com comutação nãodissipativa do tipo sob corrente nula (ZCS) e modulação por largura de pulso (PWM). Através da técnica de controle por valores médios de corrente e operação no modo de condução contínua, obtém-se uma estrutura com elevado fator de potência e reduzida taxa de distorção harmônica na corrente de entrada. O retificador Zeta ZCS-PWM com elevado fator de potência, emprega uma nova célula de comutação ZCSPWM. Nesta célula, a entrada em condução dos interruptores ocorre sob corrente nula (ZC) e o bloqueio sob corrente e tensão nulas (ZCZV). Para os diodos, a entrada em condução ocorre com tensão nula (ZV) e os efeitos de recuperação reversa, durante o bloqueio dos mesmos, sobre os interruptores são reduzidos. Estas características tornam esta célula apropriada para aplicações com IGBTs. Em complemento, torna-se importante observar que o retificador Zeta, gerado a partir da nova célula de comutação ZCS-PWM, pode ser naturalmente isolável através de seu indutor de acumulação. É apresentado o princípio de operação, a análise teórica, um exemplo de projeto para o retificador Zeta operando como abaixador de tensão e os seus resultados experimentais provenientes de um protótipo com características nominais de 500W, tensão de saída de llOVcc, operando com freqüência de chaveamento de 50kHz e tensão de alimentação de 220Veficaz. O rendimento medido para o retificador Zeta, para carga nominal, é de 96,95 % e o fator de potência é igual a 0,98.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Marcelo José Bonato, Universidade Estadual Paulista UNESP — FEIS - DEE — Ilha Solteira (SP) - BRASIL

nasceu em Jaú SP, em 1970. Obteve o titulo de Engenheiro eletricista e de Mestre em Engenharia Elétrica pela Universidade Estadual Paulista — UNESP - FEIS, Ilha Solteira (SP), em 1996 e 1999 respectivamente. Atualmente desenvolve o doutoradoe Eletronica de Poténcia na UNESP — FEIS. Suas dreas de interesse estdo relacionadas ao desenvolvimento, simulação e projeto de conversores estdticos, comutação ndo-dissipativa, téenicas de correção do fator de poténcia e reatores eletronicos para iluminação.

Carlos Alberto Canesin, Universidade Estadual Paulista UNESP — FEIS - DEE — Ilha Solteira (SP) - BRASIL

nasceu em Lavinia - SP, em 1961. Formou-se em Engenharia Elétrica pela Universidade Estadual Paulista — UNESP — FEIS, Ilha Solteira — SP, em 1985. Obteve os titulos de Mestre e de Doutorem Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Catarina — UFSC, Florianépolis — SC, em 1990 e 1996 respectivamente. E professor do Departamento de Engenharia Elétrica da UNESP — FEIS — Ilha Solteira (SP), desde junho de 1985. É fundador e atual responsável técnico do Laboratério de Eletronica de Poténcia (LEP)do Departamento de Engenharia Elétrica da UNESP - FEIS, onde atualmente é Professor Adjunto Efetivo. Suas dreas de interesse incluem técnicas de comutagdo nio-dissipativa, conversores CC/CC, fontes de alimentagdo chaveadas, reatores eletrénicos para iluminação e técnicas de correção ativa do fator de poténcia.

References

D. Maksimovic, "Design of the Clamped-Current High- Power-Factor Boost Rectifier", in Proc. IEEE APEC Rec., 1994, pp. 584 - 590;

C. Silva, "Power Factor Correction with the UC3854", Application Note U-125, Unitrode Corporation, April-1990, pp. 287-296;

F. T. Wakabayashi and C. A. Canesin, "A New Family of Zero-Current-Switching PWM Converters and a Novel HPF- ZCS-PWM Boost Rectifier", in Proc. IEEE APEC Rec., 1999, pp. 605-611; https://doi.org/10.1109/APEC.1999.749747 DOI: https://doi.org/10.1109/APEC.1999.749747

A. Péres, D. C. Martins and Ivo Barbi, "Zeta Converter Applied in Power Factor Correction", in Proc. IEEE PESC Rec., 1994, pp. 1152-1157;

D. C. Martins, F. de S. Campos and 1. Barbi. "Analysis and Design of the Zeta Converter Operating in Continuous Conduction Mode for Power Factor Correction™, in Anais do COBEP, 1997, pp. 170-175;

A. F. de Souza and I. Barbi, "Comparative Analysis of Three High Power Factor Single Phase 200W Rectifiers", in Anais do COBEP, 1999, pp. 557-562;

M. J. Bonato, F. T. Wakabayashi and C. A. Canesin, "A New Family of Zero-Current-Switching PWM Converter", in Proc. IEEE PESC Rec., 1999, pp. 451-456;

C. A. Canesin and L. Barbi, "Novel Zero-Current- Switching PWM Converters", in IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 44, nº 3, 1997, pp. 372-381. https://doi.org/10.1109/41.585835 DOI: https://doi.org/10.1109/41.585835

L. Barbi e A. F. de Souza, "Correção de Fator de Potência de Fontes de Alimentagdo", Apostila de professores da UFSC. Florianópolis (SC), 1993, 145 pp.