Novo Princípio De Integração De Circuitos De Auxílio À Comutação: O Estudo Do Caso Zvt
DOI:
https://doi.org/10.18618/REP.2008.1.008014Keywords:
Comutação Suave, Integração, UPS, ZVTAbstract
Neste artigo, é proposto um novo princípio de integração de circuitos de auxílio à comutação, o qual se aplica a sistemas com diversos estágios de conversão de energia. Através desse princípio, a energia reativa circulante resultante de uma comutação é usada para auxiliar uma outra comutação do sistema resultando em um sistema com alto rendimento. Uma vantagem do CACI é seu baixo custo, pois apenas um CAC (Circuito de Auxílio à Comutação) é usado para realizar a comutação de todos os conversores que compõem o sistema. Para facilitar a obtenção e utilização dos CACIs, foram criadas regras para geração de novos CACIs, bem como a metodologia de projeto. Os circuitos propostos foram aplicados a UPS’s double conversion, resultando em sistemas de alta eficiência e alta densidade de potência. Os sistemas que utilizam os CACIs apresentam comutação nos interruptores principais do tipo ZVT e nos auxiliares do tipo ZVS e/ou ZCS. Para verificar a metodologia de projeto, o rendimento e o funcionamento dos novos CACIs, foram montados protótipos de potências variando entre 580-1200W.
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References
A.S. Tanenbaum, Organização Estruturada de Computadores, LTC, 4° Edição, Rio de Janeiro, 2001.
W. Rodrigues, D.C. S. Junior, Microeletrônica e a Universidade. Boletim informativo,Nº 1543, Ano 32, 2006, Disponível em http://www.ufmg.br/boletim.
D. A. Neamen, Semiconductor Physics And Devices: Basic Principles, McGraw-Hill, 3° Edição, New York, 2003.
S. E. Saddow, A. Agarwal, Advances in silicon carbide processing and applications, Artech House, 2004.
X. Dehong, F.C. Lee, "Two-lower-switch PFC converter with active snubber", IEEE PESC, pp. 942 -947, 2001.
F. C. Lee, K. H. Liu, "Zero-Voltage Switching Technique in DC/DC Converters", IEEE Transaction on Power Electronics, vol. 5, no. 3, pp. 293-304. 1990. https://doi.org/10.1109/63.56520 DOI: https://doi.org/10.1109/63.56520
E. X. Yang, G. Hau, Y Jiang, F.C. Lee, "Novel Zero-Current-Transition PWM Converters", IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 9, no. 6, pp. 601-606, 1994. https://doi.org/10.1109/63.334775
G. Hua, C.-S. Leu, F.C. Lee, "Novel Zero-Voltage-Transition PWM Converters", IEEE Power Electronics Specialists Conference, pp. 55-60, 1992.
E. X. Yang, G. Hau, Y Jiang, F.C. Lee, "Novel Zero-Current-Transition PWM Converters", IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 9, no. 6, pp. 601-606, 1994. https://doi.org/10.1109/63.334775 DOI: https://doi.org/10.1109/63.334775
C. M. O. Stein, H. L. Hey, "A True ZCZVT Commutation Cell for PWM Converter, IEEE Transactions on Power Electronics, Piscataway, vol. 15, no. 1, pp. 185-193, 2000. https://doi.org/10.1109/63.817376 DOI: https://doi.org/10.1109/63.817376
N.P. Filho, V.J. Farias, L.C. Freitas, "A Novel Family of DC-DC PWM Converters Using the Self-Resonance Principle", IEEE PESC, pp. 1385-1391, 1994.
K. M. Smith, K. M. Smedley, "A Comparison of Voltage-Mode Soft-Switching methods for PWM Converters", IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 12, no. 2, pp. 376-386, 1997. https://doi.org/10.1109/63.558774 DOI: https://doi.org/10.1109/63.558774
R. Streit, D. Tollik, "A High Efficiency Telecom Rectifier Using A Novel Soft-Switched Boost-Based Input Current Shaper". IEEEINTELEC. pp. 720-726. 1991.
P. J. M. Menegás, M. A. Co, D. S. L Simonetti, J. L. F. Vieira, "Improving the Operation of ZVT DC-DC Converters", IEEE PESC, pp. 293-297, 1999.
T. W. Kim, H. S. Kim, H. W. Ahn, "An Improved ZVT PWM Boost Converter", IEEE PESC, , pp. 615-619, 2000.
J. P. Gegner, C. Q. Lee, "Zero-Voltage-Transition Converters Using an Inductor Feedback Technique", IEEE APEC, vol.2, pp. 862 -868, 1994.
J. P.Gegner, C. Q. Lee, "Zero-Voltage-Transition Converters Using a Simple Magnetic Feedback Technique", IEEE PESC, pp. 590-596, 1994.
R. L. Lin, Y. Zhao, F. C. Lee, "Improved Soft-Switching ZVT Converters with Active Snubber", IEEE APEC, pp. 1063-1069, 1998.
L. Yang, C. Q. Lee, "Analysis and Design of Boost Zero-Voltage- Transition PWM Converter", IEEE APEC, pp. 707-713, 1993.
G. Moschopoulos, P. Jain, G. Joos, "A Novel Zero-Voltage Switched PWM Boost Converter", IEEE PESC, pp. 694-700, 1995.
G. Moschopoulos, P. Jain, G. Joos, Y.F. Liu, "A Zero-Voltage Switched PWM Boost Converter With An Energy Feedforward Auxiliary Circuit", IEEE PESC, pp. 76-82, 1996.
C.J.Tseng, C.L. Chen, "Novel ZVT-PWM Converters With Active Snubbers", IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 13, no. 5, pp. 861-869, 1998. https://doi.org/10.1109/63.712292 DOI: https://doi.org/10.1109/63.712292
N. Jain, P. Jain, G. Joós, "Analysis of a Zero Voltage Transition Boost Converter using a Soft Switching Auxiliary Circuit with Reduced Conduction Losses", IEEE PESC, pp. 1799-1804, 2001.
D. M. Xu, J. M. Zhang, Y. C. Ren, Z. Qian, "A Novel Single-Phase Active-Clamped ZVT-PWM PFC
M.L.S. Martins, H.L. Hey, J.R. Pinheiro, H. Pinheiro, H.A. Gründling, "A ZVT PWM Boost Converter Using an Auxiliary Resonant Source", IEEE APEC, pp. 1101-1107, 2002.
J. P. Noon, "UC3855A/B High Performance Power Factor Preregulator", Unitrode Corporation, pp. u-153, 1999.
Y. Xinxiang, A. Seckold, D. Patterson. "Development of a zero-voltage-transition bidirectional dc-dc converter for a brushless dc machine ev propulsion system",IEEE PESC, vol. 4, pp. 1661-1666, 2002.
L. Schuch, C. Rech, J.L. Russi, H.L. Hey, J.R.Pinheiro. "Integrated Auxiliary Commutation Circuits: a Generalized Approach", IEEE PESC, pp. 103-109, 2005. https://doi.org/10.1109/PESC.2005.1581609 DOI: https://doi.org/10.1109/PESC.2005.1581609
P. T. Krein, Elements of power electronics, Oxford University Press, New York and Oxford, 1998.
M. L. S. Martins, J. L. Russi, H. L. Hey, "Novel Design Methodology and Comparative Analysis for ZVT PWM Converters With Resonant Auxiliary Circuit", IEEE Transactions On Industry Applications, vol. 42, no. 3, pp. 779-796, 2006. https://doi.org/10.1109/TIA.2006.872917 DOI: https://doi.org/10.1109/TIA.2006.872917
J. L. Russi, M. L. S. Martins, H. A. Gründling, H. Pinheiro, J. R. Pinheiro, H. L. Hey, "A Unified Design Criterion for ZVT DC-DC PWM Converters With Constant Auxiliary Voltage Source", IEEE Transactions On Industrial Electronics, vol. 52. no. 5, pp. 1261-1270, 2005. https://doi.org/10.1109/TIE.2005.855666 DOI: https://doi.org/10.1109/TIE.2005.855666
L. Schuch, C. Rech, J.R. Pinheiro. "Input Stages of Double-Conversion UPS's Using Integration Concept of ZVT Auxiliary Commutation Circuit", IEEE APEC, pp. 541-547 2005.
L. Schuch, C. Rech, H. L. Hey, H. Pinheiro, H. A. Gründling, J. R. Pinheiro, "A Battery ZVT Bi-Directional Charger for Uninterruptible Power Supplies", IEEE PESC, pp. 1841-1846, 2002.
L. Schuch, C. Rech, H. L. Hey, H. Pinheiro, H. A. Gründling, J. R. Pinheiro, "Analysis and design of a new high-efficiency bi-directional ZVT PWM converter for DC bus and battery bank interface", IEEE APEC, pp. 567-573, 2002.
L. Schuch, C. Rech, J.R. Pinheiro, "New Integration Concept of Auxiliary Commutation Circuits: ZVT Case Study",IEEE PESC, pp. 4121-4127, 2004.
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