Estudo do Inversor ĆUK Integrado Monofásico em Operação Autônoma no Modo de Condução Descontínua

Authors

  • Rafael T. Inoue Universidade Tecnológica Federal do Paraná-UTFPR-CP, Avenida Alberto Carazzai, 1640, Cornélio Procópio-PR, Brasil https://orcid.org/0009-0009-9330-8330
  • Anderson A. Dionizio Universidade Tecnológica Federal do Paraná-UTFPR-CP, Avenida Alberto Carazzai, 1640, Cornélio Procópio-PR, Brasil.
  • Leonardo P. Sampaio Universidade Tecnológica Federal do Paraná-UTFPR-CP, Avenida Alberto Carazzai, 1640, Cornélio Procópio-PR, Brasil https://orcid.org/0000-0002-6854-3015
  • Sérgio A. O. da Silva Universidade Tecnológica Federal do Paraná-UTFPR-CP, Avenida Alberto Carazzai, 1640, Cornélio Procópio-PR, Brasil https://orcid.org/0000-0003-3546-1088
  • Moacyr A. G. de Brito Universidade Federal do Mato Grosso do Sul-UFMS, Campo Grande – MS, Brasil https://orcid.org/0000-0003-4902-409X
  • Guilherme M. Pelz Universidade Tecnológica Federal do Paraná-UTFPR-CP, Avenida Alberto Carazzai, 1640, Cornélio Procópio-PR, Brasil https://orcid.org/0000-0002-1399-8151

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2005.2.009016

Keywords:

Conversor Ćuk, Inversor de Único Estágio, Inversor Integrado, Inversor Monofásico, Modo de Condução Descontínua

Abstract

Estruturas de inversores integrados vêm sendo amplamente adotados na interface de fontes de energia elétrica em CC com aplicações em CA. Desta forma, este trabalho contribui com estudos acerca do inversor Ćuk integrado (ICI) monofásico, apresentando a modelagem da estrutura, além de uma nova estratégia de comutação para os interruptores de potência. O ICI é projetado para operar no modo de condução descontinua, bem como para atuar de forma autônoma, a fim de fornecer tensão senoidal e controlada para cargas locais em CA. A partir da modelagem em espaço de estados, é obtida a função de transferência do inversor, bem como projetado o controlador de tensão. O ICI se destaca por: i) empregar menor número de componentes; ii) operar somente com um interruptor em alta frequência; iii) ser capaz de elevar a tensão de entrada e fornecer uma tensão senoidal de forma simultânea. Por meio de resultados de simulações computacionais e experimentais, a viabilidade do ICI é avaliada e validada. Os testes experimentais demonstram que o ICI possui elevado rendimento e é capaz de fornecer uma tensão senoidal com baixa distorção harmônica.

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Author Biographies

Rafael T. Inoue, Universidade Tecnológica Federal do Paraná-UTFPR-CP, Avenida Alberto Carazzai, 1640, Cornélio Procópio-PR, Brasil

é engenheiro eletrônico (2023), pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Cornélio Procópio (UTFPR-CP). Atualmente é mestrando do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica da UTFPR-CP, desenvolvendo suas atividades no Laboratório de Laboratório de Eletrônica de Potência, Qualidade de Energia e Energias Renováveis (LEPQER). Suas áreas de interesse são: eletrônica de potência, qualidade de energia elétrica, conversores estáticos, inversores integrados, sistemas fotovoltaicos.

Anderson A. Dionizio, Universidade Tecnológica Federal do Paraná-UTFPR-CP, Avenida Alberto Carazzai, 1640, Cornélio Procópio-PR, Brasil.

é engenheiro de controle e automação (2021), mestre em engenharia elétrica (2023) pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Cornélio Procópio (UTFPR-CP). Atualmente é doutorando do Programa de Pós-Graduação Associado em Engenharia Elétrica da UTFPR-CP, desenvolvendo suas atividades de pesquisa no Laboratório de Eletrônica de Potência, Qualidade de Energia e Energias Renováveis (LEPQER). Suas áreas de interesse são: energia renováveis, qualidade de energia elétrica, conversores estáticos, filtros ativos de potência e microrredes bipolares. É membro da SBA e da SOBRAEP.

Leonardo P. Sampaio, Universidade Tecnológica Federal do Paraná-UTFPR-CP, Avenida Alberto Carazzai, 1640, Cornélio Procópio-PR, Brasil

é engenheiro eletricista (2008), mestre em engenharia elétrica (2010) e doutor em engenharia elétrica (2013) pela Universidade Estadual Paulista - Ilha Solteira (UNESP/IS). É professor do Departamento de Engenharia Elétrica da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR-CP) desde 2012. É membro e colaborador do Laboratório de Eletrônica de Potência, Qualidade de Energia e Energias Renováveis (LEPQER). Atualmente, é bolsista produtividade PQ-2 do CNPq. Atualmente, é coordenador do Programa de Pós-Graduação Associado em Engenharia Elétrica da UTFPR-CP. Suas áreas de interesse são: energias renováveis, qualidade de energia elétrica, conversores estáticos de potência, ferramentas educacionais e programação em Java. É membro da SOBRAEP.

Sérgio A. O. da Silva, Universidade Tecnológica Federal do Paraná-UTFPR-CP, Avenida Alberto Carazzai, 1640, Cornélio Procópio-PR, Brasil

é engenheiro eletricista (1987) e mestre em engenharia elétrica (1989) pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC); e doutor em engenharia elétrica (2001) pela Universidade Federal de Minas Gerais. É professor do Departamento de Engenharia Elétrica da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, (UTFPR-CP) desde 1993. É coordenador do Laboratório de Eletrônica de Potência, Qualidade de Energia e Energias Renováveis (LEPQER). Atualmente, é coordenador do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica da UTFPR-CP. Atualmente, é bolsista produtividade PQ-1D do CNPq. Suas áreas de interesse são: sistemas de energia ininterrupta, condicionadores ativos de energia elétrica, qualidade da energia elétrica, energias renováveis e ferramentas educacionais para o ensino de eletrônica de potência. É membro da SOBRAEP e do IEEE.

Moacyr A. G. de Brito, Universidade Federal do Mato Grosso do Sul-UFMS, Campo Grande – MS, Brasil

é engenheiro eletricista (2005), mestre em engenharia elétrica (2008) e doutor em engenharia elétrica (2013), pela Universidade Estadual Paulista - Ilha Solteira (UNESP/IS). Atualmente, é professor Adjunto da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul – Campus de Campo Grande - MS atuando nos cursos de Graduação em Engenharia Elétrica e de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. É bolsista produtividade PQ-2 do CNPq. Suas áreas de interesse são controle aplicado à Eletrônica de Potência, uso de FPGAs, inversores em conexão com a rede de energia elétrica para fontes alternativas de energia e conversores para veículos elétricos. É membro da SOBRAEP e do IEEE.

Guilherme M. Pelz, Universidade Tecnológica Federal do Paraná-UTFPR-CP, Avenida Alberto Carazzai, 1640, Cornélio Procópio-PR, Brasil

é engenheiro de controle e automação (2016), mestre em engenharia elétrica (2018) e doutor em engenharia elétrica (2023) pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Cornélio Procópio (UTFPR-CP). É professor do Departamento de Engenharia Elétrica da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, (UTFPR-CP) desde 2023. É pesquisador no Laboratório de Eletrônica de Potência, Qualidade de Energia e Energias Renováveis (LEPQER). Suas áreas de interesse englobam sistemas de energia renováveis, qualidade de energia, filtros ativos de potência, microrredes e controle de conversores.

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Published

2024-07-09

How to Cite

[1]
R. T. Inoue, A. A. Dionizio, L. P. Sampaio, S. A. O. da Silva, M. A. G. de Brito, and G. M. Pelz, “Estudo do Inversor ĆUK Integrado Monofásico em Operação Autônoma no Modo de Condução Descontínua”, Eletrônica de Potência, vol. 29, p. e202418, Jul. 2024.

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