Modelagem e controle de conversor CC-CC bidirecional em corrente com indutor acoplado - Passos, Thiago Henrique (2024)
Com o aumento da demanda por fontes de energia renováveis e a necessidade de reduzir as emissões de gases de efeito estufa, bem como o crescimento dos veículos elétricos, torna-se essencial o desenvolvimento de topologias de conversores CC-CC bidirecionais que sejam eficientes e compactas. Esses conversores desempenham um papel crucial ao converter tensões CC de diferentes níveis com fluxo bidirecional de corrente, operando em malha fechada para rejeitar perturbações. Nesse sentido, este trabalho propõe a modelagem média por espaço de estados e o controle de uma nova topologia de conversor CC-CC bidirecional não-isolado com indutor acoplado. O trabalho compreende o estudo do funcionamento do conversor, discriminando suas etapas de operação. São apresentados os modelos matemáticos no sentido Buck e Boost, obtidos através de análises das suas etapas topológicas. A validação dos modelos é realizada por meio de simulações, utilizando os valores experimentais do conversor. Por meio de técnicas clássicas de controle, é desenvolvido o projeto de controladores em cascata, que são posteriormente implementados através do controle digital. Por fim, são apresentados os resultados de simulação e experimentais obtidos com um protótipo de 600 W, validado sob perturbações de carga e de referência, cumprindo, assim, os objetivos definidos para este trabalho.