Um circuito regenerativo de ajuda à comutação magneticamente acoplado aplicado a conversores boost

Paulo J. M. Menegáz; José L. F. Vieira; Domingos S. L. Simonetti

doi:10.18618/REP.1999.1.017022

Authors

Paulo J. M. Menegáz Universidade Federal do Espirito Santo Departamento de Engenharia Elétrica Caixa Postal: 01-9011 CEP: 29060-970 Vitéria - Espirito Santo - Brasil
José L. F. Vieira Universidade Federal do Espirito Santo Departamento de Engenharia Elétrica Caixa Postal: 01-9011 CEP: 29060-970 Vitéria - Espirito Santo - Brasil
Domingos S. L. Simonetti Universidade Federal do Espirito Santo Departamento de Engenharia Elétrica Caixa Postal: 01-9011 CEP: 29060-970 Vitéria - Espirito Santo - Brasil

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.1999.1.017022

Abstract

Este artigo apresenta um circuito regenerativo de ajuda a comutação magneticamente acoplado aplicado a um conversor elevador (boost) operando no modo de condução contínua (MCC). Sua principal característica está na utilização de um indutor acoplado ao indutor principal do conversor para transferir a energia armazenada no capacitor do circuito de ajuda a comutação para a carga. Esta transferência de energia se dá de forma ressonante, fazendo com que a tensão sobre o capacitor seja nula ao final de cada período de comutação. Ao longo do artigo são apresentadas equações que descrevem o comportamento do conversor e do circuito de ajuda a comutação, bem como algumas equações de projeto. Ao final, são mostrados resultados experimentais que comprovam o elevado rendimento do conversor boost com o circuito de ajuda à comutação proposto.

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Author Biographies

Paulo J. M. Menegáz, Universidade Federal do Espirito Santo Departamento de Engenharia Elétrica Caixa Postal: 01-9011 CEP: 29060-970 Vitéria - Espirito Santo - Brasil

nasceu em Vitéria - Espirito Santo, em 03 de junho de 1973. Formou-se em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal do Espirito Santo, Vitéria - ES, em 1995; onde também obteve o titulo de Mestre em Engenharia Elétrica em 1997. Atualmente é aluno do curso de doutorado na mesma Universidade. Suas dreas de interesse compreendem análise e desenvolvimento de conversores estdticos de alto rendimento e conversores para correção de fator de poténcia.

José L. F. Vieira, Universidade Federal do Espirito Santo Departamento de Engenharia Elétrica Caixa Postal: 01-9011 CEP: 29060-970 Vitéria - Espirito Santo - Brasil

nasceu em Muqui - Espirito Santo, em 30 de dezembro de 1958. Formou-se em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal do Espirito Santo, Vitéria - ES, em 1981. Obteve o titulo de Mestre em Engenharia Elétrica pela COPPE/Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro - RJ, em 1986 e o titulo de Doutor em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Catarina, Florianpolis - SC, em 1993. Atualmente é professor titular do Departamento de Engenharia Elétrica da Universidade Federal do Espirito Santo, onde atua desde 1982. Além disso, € o chefe do Laboratdrio de Eletronica de Poténcia e Acionamento Elétrico onde desenvolve as atividades de pesquisa e orienta trabalhos de graduagdo, pósgraduagio. Sua drea de interesse compreende o desenvolvimento de conversores estáticos de alto desempenho, conversores para correção de fator de poténcia c sistemas cletrénicos dc iluminação. É membro do SOBRAEP, SBA e IEEE.

Domingos S. L. Simonetti, Universidade Federal do Espirito Santo Departamento de Engenharia Elétrica Caixa Postal: 01-9011 CEP: 29060-970 Vitéria - Espirito Santo - Brasil

nasceu em Vitória - Espírito Santo, em 1961. Formou-se em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória - Espírito Santo, em 1984. Obteve o título de Mestre em Engenharia Elétrica pela Universidade Federsal de Santa Catarina, Florianópolis - Santa Catarina, em 1987 e o título de Doutor em Engenharia Elétrica pela Universidade Politécnica de Madrid, Espanha, cm 1995. Atualmente é professor do Departamento de Engenharia Elétrica da Universidade Federal do Espírito Santo, onde atua desde 1984. Suas áreas de interesse compreendem retificadores com alto fator de potência, filtros ativos e qualidade de energia, conversores com baixas perdas, e acionamento de máquinas elétricas.

References

B. W. Williams; "Power Electronics - Devices, drivers, Applications and Passive Components", The Macmillan Press LTD, 1992, 2" Edition.

J. C. Bendien, H. V. der Broeck and G. Fregien; "Recovery Circuit for Snubber Energy in Power Electronic Applications with High Switching Frequencies", IEEE Trans. Electron. proceedings, vol. 3, nº 1, pp.26-30, 1988. https://doi.org/10.1109/63.4328 DOI: https://doi.org/10.1109/63.4328

L. R. Barbosa, J. B. Vieira Jr., L. C. de Freitas and V. J. Farias; "A Family of PWM Soft-Single Switched Converters with Low Voltage and Current Stresses", IEEE PESC proceedings, pp. 1192-1197, 1997. https://doi.org/10.1109/PESC.1997.616901 DOI: https://doi.org/10.1109/PESC.1997.616901

Ph. Tood; "Snubbers Circuits: Theory, Design and Application", Unitrode Corporation, pp. 2.1-2.17, 1993.

G. Ivensky, D. Sidi, S. Ben-Yaakov: "A Soft Switched Optimized for IGBTs in PWM Topologies", APEC proceedings, pp. 900-906, 1995. 1. https://doi.org/10.1109/APEC.1995.469047 DOI: https://doi.org/10.1109/APEC.1995.469047

D. lJitaru; "Soft-Transitions Power Factor Correction Circuit", HFPC proceedings, pp. 202- 208, 1993.

K. M. Smith Jr., K. M. Smedley; "Properties and Synthesis of Passive, Lossless Soft-Switching PWM Converters", Proceedings of the 1" International Congress in Israel on Energy Power & Motion Control, pp. 112-119, 1997. https://doi.org/10.1109/63.788486 DOI: https://doi.org/10.1109/63.788486

D. Simonetti, F. Libano, V. Canalli, J. Sebastian and J. Uceda; "A Magnetically Coupled Regenerative Turn-off Snubber", EPE proceedings, pp. 1101-1105, 1995.

P.JM. Menegiz, "Novas estruturas de snubber regeneralivo aplicadas a conversores boost utilizando acoplamento magnético", Dissertagdo de Mestrado, PPGEE-UFES, 1997.

S. Ben-Yaakov, G. Ivensky, "Passive Lossless Snubbers for High Frequency PWM Converters", IEEE PESC Tutorial, 1997.