Modelagem e controle discreto para o retificador PFC Boost três níveis

J. E. Baggio; H. L. Hey; H. A. Gründling; H. Pinheiro; J. R. Pinheiro

doi:10.18618/REP.2002.1.054061

Authors

J. E. Baggio Universidade Federal de Santa Maria CT / NUPEDEE / GEPOC 97105-900 – Santa Maria – RS – Brasil
H. L. Hey Universidade Federal de Santa Maria CT / NUPEDEE / GEPOC 97105-900 – Santa Maria – RS – Brasil
H. A. Gründling Universidade Federal de Santa Maria CT / NUPEDEE / GEPOC 97105-900 – Santa Maria – RS – Brasil
H. Pinheiro Universidade Federal de Santa Maria CT / NUPEDEE / GEPOC 97105-900 – Santa Maria – RS – Brasil
J. R. Pinheiro Universidade Federal de Santa Maria CT / NUPEDEE / GEPOC 97105-900 – Santa Maria – RS – Brasil

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2002.1.054061

Abstract

Este artigo apresenta um controlador discreto para o retificador boost três níveis com fator de potência corrigido. Modelos discretos lineares de primeira ordem para ambas as malhas de tensão e corrente são apresentadas. Controladores servos com realimentação de estados são utilizados, sendo projetados utilizando-se um regulador linear quadrático discreto. Além disto, um observador de estados preditivo é utilizado para compensar o tempo de atraso associado à implementação em processadores digitais. É apresentada uma descrição detalhada da lógica de comando que garante a divisão simétrica de tensão do barramento cc. Resultados experimentais de um retificador de 1.5kW são apresentados para validar a análise desenvolvida bem como para demonstrar a boa performance do sistema.

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Author Biographies

J. E. Baggio, Universidade Federal de Santa Maria CT / NUPEDEE / GEPOC 97105-900 – Santa Maria – RS – Brasil

nasceu em Santa Maria - RS, em 1971. Formou-se em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Maria, em 1995. Obteve o título de Mestre em Engenharia Elétrica na Universidade Federal de Santa Maria, em 1997. Atualmente é estudante de doutorado na mesma universidade. Sua área de interesse compreende Eletrônica de Potência, Sistemas de Controle e Sistemas Digitais.

H. L. Hey, Universidade Federal de Santa Maria CT / NUPEDEE / GEPOC 97105-900 – Santa Maria – RS – Brasil

nasceu em Santa Maria - Rio Grande do Sul, em 29 de Julho de 1961. Formou-se em Eng. Elétrica pela Universidade Católica de Pelotas, Pelotas - RS, em 1985. Obteve os títulos de Mestre e Doutor em Eng. Elétrica pela Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis - SC, em 1987 e 1991 respectivamente. Entre 1989 e 1993, atuou como professor adjunto na Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia-MG. Atualmente, é professor titular do Depto. de Eletrônica e Computação da Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria-RS. De 1997 à 2000 foi coordenador do programa de pós-graduação em Engenharia Elétrica da UFSM. De 1995 a 1999 foi o editor da Revista Brasileira de Eletrônica de Potência, vinculada a Sociedade Brasileira de Eletrônica de Potência.

H. A. Gründling, Universidade Federal de Santa Maria CT / NUPEDEE / GEPOC 97105-900 – Santa Maria – RS – Brasil

nasceu em Santa Maria, RS, Brasil, em 1954. Ele formou-se em engenharia elétrica pela Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Brasil, em 1977. Ele recebeu o grau de Mestre pela Universidade Federal de Santa Catarina, Santa Catarina, Brasil, em 1980 e o grau de Doutor do Instituto Tecnológico da Aeronáutica, São Paulo, Brasil, em 1995. Desde 1980, tem atuado como professor na Universidade Federal de Santa Maria. Suas áreas de interesse incluem Controle Adaptativo Robusto por Modelo de Referência, Controle Discreto e Aplicações de Sistemas de Controle.

H. Pinheiro, Universidade Federal de Santa Maria CT / NUPEDEE / GEPOC 97105-900 – Santa Maria – RS – Brasil

nasceu em Santa Maria, Brasil, em 1960. Ele recebeu o grau de engenheiro eletricista pela Universidade Federal de Santa Maria, em 1983, o grau de Mestre pela Universidade Federal de Santa Catarina, em 1987, e o grau de doutor pela Concordia Univeristy, Montreal, Canada, em 1999. Ele trabalhou com engenheiro na BK Controles Eletrônicos, de 1983 até 1990 e ministrou eletrônica de potência na PUC-RS de 1987 até 1991. Ele atualmente é Professor Adjunto no Departamento de Eletrônica e Computação na Universidade Federal de Santa Maria, atuando do GEPOC. Entre seus assuntos de pesquisa de interesse estão fontes ininterruptas de energia e controle discreto de conversores estáticos.

J. R. Pinheiro, Universidade Federal de Santa Maria CT / NUPEDEE / GEPOC 97105-900 – Santa Maria – RS – Brasil

nasceu em Santa Maria, RS, Brasil, em 1958. Recebeu o grau de Engenheiro Eletricista pela Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, Brasil, e os graus de Mestre e Doutor em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, SC, Brasil, em 1981, 1984, e 1994, respectivamente. Atualmente, O Dr. Pinheiro é Professor Titular do Departamento de Eletrônica e Computação da Universidade Federal de Santa Maria, onde atua desde 1985. Em 1987, foi um dos fundadores do Grupo de Eletrônica de Potência e Controle (GEPOC). Foi o coordenador de Programa Técnico do Congresso Brasileiro de Eletrônica de Potência (COBEP), em 1999, e do Seminário de Eletrônica de Potência e Controle (SEPOC), em 2000. Em 2001 e 2002, ele realizou Pós-doutorado na área de Sistemas de Energia Distribuídos, no Center for Power Electronics Systems (CPES), da Virginia Polytechnic Institute and State University (Virginia Tech), Blacksburg, USA. Suas principais linhas de pesquisas incluem Sistemas Híbridos de conversão estática de energia, Sistemas de alimentação de alta freqüência, Técnicas de compensação e correção do fator de potência, modelagem e controle de conversores estáticos. Dr. Pinheiro é membro da Sociedade Brasileira de Eletrônica de Potência, da Sociedade Brasileira de Automática, e de Sociedades da IEEE.

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