Família de conversores c.c./c.c. de alto ganho com chave única

Authors

  • Aline V. C. Pereira Universidade Federal de Pernambuco, Departamento de Eletrônica e Sistemas, Recife -- PE, Brasil https://orcid.org/0000-0003-1574-1621
  • Marcelo C. Cavalcanti Universidade Federal de Pernambuco, Departamento de Eletrônica e Sistemas, Recife – PE, Brasil. https://orcid.org/0000-0003-0157-0841
  • Gustavo M. S. Azevedo Universidade Federal de Pernambuco, Departamento de Eletrônica e Sistemas, Recife – PE, Brasil. https://orcid.org/0000-0002-9070-1497
  • Fabricio Bradaschia Universidade Federal de Pernambuco, Departamento de Eletrônica e Sistemas, Recife – PE, Brasil. https://orcid.org/0000-0002-2086-7862
  • Carolina Albuquerque Caldeira Universidade Federal de Pernambuco, Departamento de Eletrônica e Sistemas, Recife – PE, Brasil. https://orcid.org/0009-0004-6526-7846
  • Eduardo Augusto Oliveira Barbosa Universidade Federal de Pernambuco, Departamento de Eletrônica e Sistemas, Recife – PE, Brasil. https://orcid.org/0000-0003-3955-0694

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2024.1.0001

Keywords:

Chaves semicondutoras de potência, Conversores CC-CC de potência

Abstract

Neste trabalho é apresentada uma família de conversores C.C./C.C. de alto ganho com chave única semicondutora. A variação dos conversores propostos é obtida ao alterar o posicionamento dos capacitores e o alto ganho é atingido através do acoplamento magnético. As perdas por condução são minimizadas devido à blackução dos esforços de tensão na chave pelos circuitos grampeadores. Ainda, todos os diodos operam com comutação sob zero de corrente, eliminando as perdas por recuperação reversa. O artigo apresenta a descrição dos conversores propostos, suas principais equações, formas de onda em modo de condução contínua e uma análise comparativa com conversores similares publicados na literatura. Além disso, os resultados experimentais obtidos de um protótipo projetado para operar com potência nominal de 140 W, frequência de comutação de 100 kHz, tensão de entrada de 14,8 V e tensão de saída de 220 V validam os conversores propostas. A eficiência a carga plena é de 91,84 % e a eficiência máxima 93,77 % foi atingida com 51,27 W.

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Author Biographies

Aline V. C. Pereira, Universidade Federal de Pernambuco, Departamento de Eletrônica e Sistemas, Recife -- PE, Brasil

recebeu o grau de Engenheira Eletricista (2014), Mestre (2017) pela Universidade de Pernambuco (UPE) e Doutor em 2021 pela Universidade Federal de Pernambuco. Atualmente atua como professora no Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade Federal de Pernambuco. Tem experiência na área de Engenharia Elétrica, com ênfase em eletrônica de potência. É membro da Associação Brasileira de Eletrônica de Potência (SOBRAEP).

Marcelo C. Cavalcanti, Universidade Federal de Pernambuco, Departamento de Eletrônica e Sistemas, Recife – PE, Brasil.

recebeu o grau de Engenheiro Eletricista em 1997 pela Universidade Federal de Pernambuco e os graus de Mestre e Doutor em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Campina Grande em 1999 e 2003, respectivamente. De outubro de 2001 a agosto de 2002, fez Doutorado-sanduíche no Center for Power Electronics Systems, Virginia Tech, USA. Desde 2005, atua como professor no Departamento de Engenharia Elétrica da Universidade Federal de Pernambuco. Recebeu The Best Paper Award em duas conferências organizadas pelo IEEE: International Conference on Power Electronics and Intelligent Control for Energy Conservation, 2005, e International Symposium on Industrial Electronics, 2011. De setembro de 2012 a agosto de 2013, fez Pós-Doutorado na Universidad de Alcalá, Espanha. Foi membro da Câmara de Desenvolvimento Científico e Tecnológico da FACEPE (Engenharias) de 2013 a 2017. Foi Vice-Presidente da Associação Brasileira de Eletrônica de Potência (SOBRAEP) e Editor da Revista Eletrônica de Potência durante o biênio 2016-2017. Foi Presidente da SOBRAEP durante o biênio 2018-2019. Foi Coordenador do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica da UFPE (conceito 5 CAPES) durante o quadriênio 2016-2019. Foi membro do Comitê Assessor de Engenharia Elétrica, Eletrônica e Biomédica do CNPq de outubro de 2018 a junho de 2021. Sua área de pesquisa é aplicações de eletrônica de potência em sistemas fotovoltaicos e qualidade da energia elétrica.

Gustavo M. S. Azevedo, Universidade Federal de Pernambuco, Departamento de Eletrônica e Sistemas, Recife – PE, Brasil.

recebeu os graus de Engenheiro Eletricista, e de Mestre e Doutor em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) em 2005, 2007 e 2011, respectivamente. Trabalhou como pesquisador visitante na Universidade Politécnica da Catalunha, Espanha, de 2008 a 2009 como parte do programa de doutorado sanduíche. Desde janeiro de 2014, atua como Professor Adjunto no Departamento de Engenharia Elétrica da Universidade Federal de Pernambuco. Tem atuado na área de eletrônica de potência, principalmente nos seguintes temas: microrblackes, geração distribuída, energias renováveis, sistemas fotovoltaicos e qualidade de energia.

Fabricio Bradaschia, Universidade Federal de Pernambuco, Departamento de Eletrônica e Sistemas, Recife – PE, Brasil.

nascido em 1983, em São Paulo, SP, Brasil, é engenheiro eletricista (2006), mestre (2008) e doutor (2012) em engenharia elétrica pela Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), PE, Brasil. De 2008 até 2009, atuou como professor visitante na Universidade de Alcalá (UAH), Madrid, Espanha. Desde 2013, faz parte do Departamento de Engenharia Elétrica da UFPE. Suas áreas de interesse incluem sistemas FV, qualidade de energia, conversores estáticos e métodos de sincronização com a blacke elétrica.

Carolina Albuquerque Caldeira, Universidade Federal de Pernambuco, Departamento de Eletrônica e Sistemas, Recife – PE, Brasil.

recebeu os graus de técnico em Eletrônica (2012) pelo Instituto Federal da Paraíba (IFPB) e de Engenheira Eletricista (2018) e Mestre (2020) pela Universidade de Federal da Paraíba (UFPB). Tem experiência na área de eletrônica de potência, com ênfase em armazenamento de energia e mobilidade elétrica.

Eduardo Augusto Oliveira Barbosa, Universidade Federal de Pernambuco, Departamento de Eletrônica e Sistemas, Recife – PE, Brasil.

recebeu os graus de Engenheiro Eletricista (2017) e Mestre (2020) pela Universidade de Federal de Pernambuco (UFPE). Tem experiência na área de eletrônica de potência, com ênfase em energias renováveis e microinversores.

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Published

2024-05-06

How to Cite

[1]
A. V. C. Pereira, M. C. Cavalcanti, G. M. S. Azevedo, F. Bradaschia, C. A. Caldeira, and E. A. O. Barbosa, “Família de conversores c.c./c.c. de alto ganho com chave única”, Eletrônica de Potência, vol. 29, p. e202410, May 2024.

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Original Papers