Inversor monofásico isolado conectado à rede baseado na topologia boost-full-bridge com redução ativa da ondulação de baixa frequência da corrente de entrada

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Fae, Julio Cesar Moura
• Orientador(a): Gules, Roger
• Banca de defesa: Cortez, Daniel Flores , Gules, Roger , Demonti, Rogers
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Curitiba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Sistemas de Energia
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Inversores elétricos; Sistemas de energia fotovoltaica; Conversores de corrente elétrica; Circuitos de ponte; Modulação de fase; Sistemas de energia elétrica - Controle; Sistemas de energia elétrica - Estabilidade; Engenharia de protótipos; Electric inverters; Photovoltaic power systems; Electric current converters; Bridge circuits; Phase modulation; Electric power systems - Control; Electric power system stability; Prototypes, Engineering
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS::AUTOMACAO ELETRONICA DE PROCESSOS ELETRICOS E INDUSTRIAIS; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/23608

A proposta deste trabalho consiste no desenvolvimento de um inversor monofásico utilizando a topologia boost-full-bridge a partir da metodologia unfolding com redução ativa da ondulação de baixa frequência da corrente de entrada. O conversor proposto é resultado da integração dos conversores full-bridge e do boost-interleaved, através do compartilhamento do mesmo grupo de chaves. A composição destes proporcionou a minimização da quantidade de elementos que constituem o sistema, em comparação às estruturas convencionais, refletindo diretamente na diminuição das perdas nos semicondutores. Foi empregada como estratégia de chaveamento a modulação por deslocamento de fase, possibilitando a operação sob comutação suave, permitindo que se trabalhe em frequências elevadas, resultando em um aumento na densidade de potência. O conversor possui como característica intrínseca a baixa ondulação de corrente de alta frequência, tanto em sua entrada quanto em sua saída, ocasionando uma redução dos filtros. A estrutura permitiu o emprego de técnicas de desacoplamento ativo, sem a inserção de elementos adicionais, diminuindo a capacitância do link CC. O desacoplamento ativo impacta diretamente na capacidade de transferência de potência dos módulos fotovoltaicos e no rendimento relacionado à rastreabilidade do ponto de máxima potência. A topologia em questão demonstra um grande potencial, apresentando alta versatilidade em seu modo de operação e em sua configuração, podendo ser empregada em diversas aplicações, como células de combustíveis e microinversores, que exigem ganho estático elevado e alta capacidade de corrente em sua entrada. Também possui empregabilidade em sistemas que requerem múltiplas fontes de energia, como é o caso de soluções híbridas que utilizam bateria e célula de combustível em sua entrada para fornecer energia em sua etapa de saída, propiciando o controle dos fluxos de potência. Como foco neste trabalho, a aplicação do conversor boost-full-bridge é direcionada para sistemas fotovoltaicos, especificamente em um microinversor. O funcionamento é verificado em simulação e implementação em protótipo de 200W.