Desenvolvimento de conversores CC-CC bidirecionais não isolados e com elevada taxa de conversão estática derivados das estruturas SEPIC e Ćuk

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Hirth, Marcos Paulo
• Orientador(a): Gules, Roger
• Banca de defesa: Badin, Alceu Andre , Romaneli, Eduardo Félix Ribeiro , Machado, Ricardo Quadros , Gules, Roger , Oliveira, Sérgio Vidal Garcia
• Tipo de documento: Tese
• 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 Engenharia Elétrica e Informática Industrial
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Conversores de corrente elétrica; Indução eletromagnética; Capacitores; Energia - Armazenamento; Semicondutores; Circuitos de comutação; Veículos elétricos - Abastecimento de energia; Eletrônica de potência; Métodos de simulação; Electric current converters; Electromagnetic induction; Capacitors; Energy storage; Semiconductors; Switching circuits; Electric vehicles - Power supply; Power electronics; Simulation methods
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5193

Esta tese apresenta estudos acerca de conversores CC-CC bidirecionais não isolados com elevada taxa de conversão estática – superior a cinco vezes. São propostas duas novas topologias bidirecionais, baseadas nos conversores SEPIC Modificado e Ćuk com indutor chaveado, as quais utilizam apenas três interruptores controlados. Além disso, propõem-se snubbers passivos de corrente, os quais são aplicados às topologias para obtenção de comutação suave ZCS, descrevendo o funcionamento e o benefício que estes circuitos trazem à operação de cada topologia. Mostram-se os resultados experimentais dos conversores bidirecionais, operando com potência de 500 W e 300/250 W, respectivamente, ganho estático de 6,25 e frequência de comutação igual a 30kHz e 60kHz. Obteve-se com a aplicação dos snubbers, entrada em condução ZCS em todos os interruptores e a maioria dos bloqueios nas duas topologias, minimizando o problema de recuperação reversa dos diodos intrínsecos dos interruptores, permitindo o emprego de interruptores de qualquer tecnologia, além de aumentar o rendimento dos conversores. Processando potência de 500 W, alcançou-se 95,2% e 95,6% de rendimento para o conversor proposto derivado do SEPIC Modificado nos modos elevador e abaixador, respectivamente. Com potência igual a 250 W – que se refere aos mesmos esforços de corrente considerando as especificações de projetos utilizadas nos dois conversores – chegou-se a 95,7% e 94,8% de rendimento para o conversor derivado do Ćuk, nos modos elevador e abaixador, na sequência, ambos com frequência de comutação igual a 30kHz.