Conversores CC-CC de alto ganho utilizando indutores acoplados, células multiplicadoras de tensão e capacitores comutados - Schiavon, Giordano Luigi (2022)
De modo a enfrentar mudanças climáticas e promover o desenvolvimento sustentável, as técnicas utilizadas para a geração de energia elétrica têm sido aprimoradas e, por vezes, reinventadas. Assim, o avanço da geração de energia elétrica através de recursos renováveis como combustíveis não-fósseis e energia solar se torna um grande aliado. Estas fontes, entretanto, geralmente geram tensões baixas e de característica contínua, divergindo do padrão de energia em corrente alternada recebido para o consumo em indústrias e também para o público doméstico. Para compatibilizar esses níveis de tensão gerados, levanto em conta fatores técnicos e econômicos, se faz necessário o processamento de energia garantindo baixo custo e alto rendimento. Durante o desenvolvimento deste trabalho, são apresentadas duas topologias de conversores chaveados auto grampeados, de alto ganho e rendimento, capazes de elevar os níveis CC gerados pelas fontes primárias de energia a níveis compatíveis para o uso em aplicações CC ou para processamentos posteriores, especialmente para a criação de um barramento CC para viabilizar a inversão CC-CA necessária para suprir a demanda da maioria das aplicações atuais. Nestas topologias são empregadas técnicas de elevação de tensão através do uso de indutores acoplados em conjunto com células multiplicadoras de tensão e capacitores comutados. Também é realizada a modelagem matemática dos sistemas em regime permanente, descrição das etapas de funcionamento dos circuitos propostos, simulação computacional e apresentação dos resultados encontrados através da implementação prática das topologias propostas. As simulações e implementação dos protótipos são realizadas para uma potência processada de 400 W e tensões de entrada e saída de 48 V e 400 V, respectivamente, de modo que sejam compatíveis para a utilização em conjunto com diversos painéis fotovoltaicos atuais. A frequência de comutação dos interruptores adotada é de 100 kHz, contribuindo com a redução de volume e peso dos elementos magnéticos.