Inversor Integrado Zeta/Ćuk para Aplicações Monofásicas Autônomas

Anderson A. Dionizio; Aylla R. M. Guedes; Leonardo Poltronieri Sampaio; Sérgio A. O. da Silva; Óliver Pincelli Westin

doi:10.18618/REP.e202505

Authors

Anderson A. Dionizio Universidade Tecnológica Federal do Paraná https://orcid.org/0000-0001-6749-6512
Aylla R. M. Guedes Universidade Tecnológica Federal do Paraná https://orcid.org/0009-0003-2716-315X
Leonardo Poltronieri Sampaio Universidade Tecnológica Federal do Paraná https://orcid.org/0000-0002-6854-3015
Sérgio A. O. da Silva Universidade Tecnológica Federal do Paraná https://orcid.org/0000-0003-3546-1088
Óliver Pincelli Westin Universidade Tecnológica Federal do Paraná https://orcid.org/0009-0004-3699-3240

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.e202505

Keywords:

Conversor Ćuk, Conversor Zeta, Inversores Integrados, Modo de Condução Descontínua, Sistemas Autônomos

Abstract

Topologias de conversores integrados de único estágio têm sido amplamente empregadas em aplicações que requerem a conversão CC/CA. Diante disso, este trabalho apresenta uma nova topologia de inversor integrado obtida pela combinação das topologias dos conversores Zeta e Ćuk, denominado Inversor Híbrido Zeta-Ćuk (IHZC). A topologia do IHZC apresenta as seguintes vantagens: i) emprego de quatro interruptores de potência; ii) aproveitamento total da tensão de entrada; e iii) elevado rendimento. O IHZC é projetado para operar no modo de condução descontínua em aplicações monofásicas autônomas em CA, onde a tensão de saída é controlada e regulada por meio de um controlador proporcional-integral multi-ressonante. A viabilidade e operação da topologia IHZC são avaliadas e comprovadas através de resultados experimentais, os quais demonstram que a estrutura é capaz de fornecer tensão CA de saída com baixa distorção harmônica e operar com elevado rendimento.

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Author Biographies

Anderson A. Dionizio, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

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 englobam sistemas de energia renováveis, qualidade de energia elétrica, conversores estáticos, filtros ativos de potência e microrredes bipolares. É membro da SOBRAEP.

Aylla R. M. Guedes, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

é engenheira em eletrônica (2022) pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Cornélio Procópio (UTFPR-CP). Atualmente é mestranda do Programa de Pós-Graduação 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 englobam sistemas de energia renováveis, qualidade de energia elétrica, conversores estáticos, filtros ativos de potência e microrredes bipolares.

Leonardo Poltronieri Sampaio, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

é engenheiro eletricista (2008), mestre em engenharia elétrica (2010) e doutor em engenharia elétrica (2013) pela Universidade Estadual Paulista, Campus Ilha Solteira (UNESP/IS). É professor associado do Departamento de Engenharia Elétrica da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR-CP). É membro e colaborador do Laboratório de Eletrônica de Potência, Qualidade de Energia e Energias Renováveis (LEPQER). É bolsista produtividade PQ-2 do CNPq. Atualmente é coordenador do Programa de Pós-Graduação Associado em Engenharia Elétrica da UTFPR-CP. Seus principais interesses são: aproveitamento de energias alternativas e renováveis, aplicações fotovoltaicas, qualidade de energia, modelagem e controle de conversores estáticos empregando DSC, desenvolvimento de ferramentas educacionais e programação em Java e C. É membro da SOBRAEP.

Sérgio A. O. da Silva, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

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 e bolsista produtividade PQ-1D do CNPq. Suas áreas de interesse são: sistemas de energia ininterrupta (UPS), condicionadores ativos de energia elétrica, controle empregando DSC, qualidade da energia elétrica, energias renováveis e desenvolvimento de ferramentas educacionais para o ensino de eletrônica de potência. É membro da SOBRAEP e do IEEE.

Óliver Pincelli Westin, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

é engenheiro em eletrônica (2024) 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 de pesquisa no Laboratório de Eletrônica de Potência, Qualidade de Energia e Energias Renováveis (LEPQER). Suas áreas de interesse englobam sistemas de energia renováveis, eletrônica, eletrônica de potência, qualidade de energia elétrica, conversores estáticos, inversores integrados, filtros ativos de potência e microrredes bipolares. É membro da SBMicro.

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