TÃcnica de ModulaÃÃo Aplicada Ãs Estruturas de Inversores MultinÃveis com Neutro Grampeado e Capacitor Flutuante Para ReduÃÃo de Perdas e DistorÃÃo HarmÃnica - Gustavo Alves de Lima Henn (2012)
Visando superar os desafios inerentes Ã conversÃo de energia elÃtrica em sistemas de alta potÃncia, minimizando as perdas e melhorando a qualidade da energia processada, este tra-balho tem por objetivo analisar e implementar uma tÃcnica de modulaÃÃo para ser aplicada nas duas topologias de inversores multinÃveis mais disseminadas - com neutro grampeado (NPC), e com capacitor flutuante (FC) - a fim de reduzir os esforÃos nos semicondutores, bem como melhorar o Ãndice de distorÃÃo harmÃnica da tensÃo de saÃda. Ao longo do trabalho foi evidenciada a necessidade da digitalizaÃÃo da tÃcnica proposta, visto que o desenvolvimento analÃgico da mesma acarretaria em um circuito complexo e de baixa confiabilidade. Dessa forma, escolheu-se como plataforma digital um FPGA, devido Ã sua facilidade de programa-ÃÃo e reconfiguraÃÃo, alÃm da alta velocidade e quantidade de pinos de entrada e saÃda. AlÃm da tÃcnica proposta, foram tambÃm desenvolvidas outras modulaÃÃes para fins de compara-ÃÃo, apresentando os padrÃes de chaveamento para cada uma delas, bem como o comporta-mento da corrente atravÃs dos semicondutores em cada perÃodo de chaveamento. Foi tambÃm realizada a anÃlise teÃrica das topologias e suas respectivas etapas de operaÃÃo, caracterÃsticas e levantamento das equaÃÃes que ditam a anÃlise das perdas para as diferentes situaÃÃes de tÃcnicas aplicadas a cada uma das estruturas. O desenvolvimento digital das tÃcnicas mostrou-se correta atravÃs da anÃlise das formas-de-onda colhidas por meio de um circuito digital-analÃgico. AlÃm disso, a comparaÃÃo da aplicaÃÃo dessas modulaÃÃes em inversores a trÃs nÃveis NPC e FC de 6 kW mostrou-se favorÃvel Ã tÃcnica proposta em termos de eficiÃncia e reduÃÃo da distorÃÃo harmÃnica em ambas as topologias, comprovando sua utilidade em con-versores multinÃveis de alta potÃncia. Por fim, foi apresentado o desenvolvimento da tÃcnica proposta em inversores com mais de trÃs nÃveis, onde se pode comprovar sua eficiente aplica-ÃÃo para tais fins, bem como sua expansibilidade para inversores de n nÃveis.