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dc.creatorCastiblanco, Wilmar Armando Pineda
dc.date.accessioned2023-01-04T15:20:50Z
dc.date.available2023-01-04T15:20:50Z
dc.date.issued2022-06-28
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/27490
dc.description.abstractThis work aims to propose a five-level converter topology. The proposed converter uses the switched capacitor concept with an active neutral point clamped structure, with one floating capacitor per phase and only one dc-link, even in three-phase systems. When operated as an inverter, the proposed converter synthesizes similar output voltages compared to traditional five-level inverters, but with a reduction of the input dc-link voltage at half. Some benefits can be highlighted, such as: reduction of voltage especification in the semiconductors and capacitors and, consequently, minimization of the total standing voltage of the circuit. In order to facilitate the floating capacitor voltage control, a modulation strategy based on the switched capacitor principle is also explored. Thus, voltage regulation occurs automatically without any control strategies and/or the use of additional circuits and sensors. However, although the complexity of the voltage balance is reduced, it increases the currents stress in the components, usual in switched capacitor based circuits, so a current analysis is introduced. Additionally, the proposed converter is operated as a unidirectional rectifier. In this case, the number of active semiconductors and associated drive circuits can be reduced by half. The modulation strategy also allows the automatic voltage balance in the floating capacitors, which simplifies the operation of the system connected to the three-phase grid. Simulation and experimental results are included to show the functionality of the proposed converter.eng
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqpor
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpor
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul - FAPERGSpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectConversores multiníveispor
dc.subjectConversores com grampeamento ativo do ponto neutropor
dc.subjectCapacitor chaveadopor
dc.subjectTopologias cinco níveispor
dc.subjectMultilevel converterseng
dc.subjectActive neutral point clamped converterseng
dc.subjectSwitched-capacitoreng
dc.subjectFive-level topologieseng
dc.titleDesenvolvimento de conversores de cinco níveis com capacitor chaveado e grampeamento ativo do ponto neutropor
dc.title.alternativeDesing a five-level switched capacitor active neutral point clamped convertereng
dc.typeTesepor
dc.description.resumoEste trabalho propõe uma topologia de conversor capaz de sintetizar cinco níveis de tensão. O conversor proposto incorpora o conceito de capacitor chaveado em uma estrutura com grampeamento ativo do ponto neutro, com um capacitor flutuante por fase e um único barramento CC, mesmo em sistemas trifásicos. Quando operado como inversor, o conversor proposto sintetiza tensões de saída com especificações similares se comparado com inversores cinco níveis tradicionais, porém com redução da tensão de entrada CC pela metade. Essa redução de tensão traz alguns benefícios, como por exemplo: redução dos esforços de tensão nos semicondutores e capacitores da estrutura e, consequentemente, minimização da tensão de bloqueio total do circuito. De modo a facilitar o controle de tensão nos capacitores flutuantes, uma estratégia de modulação baseada no princípio do capacitor chaveado é também explorada. Com isso, a regulação de tensão ocorre de modo automático sem estratégias de controle e/ou uso de circuitos e sensores adicionais. A regulação de tensão, embora mais simples, causa elevação das correntes nos componentes da estrutura, inerente de circuitos que empregam a técnica de capacitor chaveado, de modo que uma análise das correntes é introduzida. Adicionalmente, o conversor proposto também é analisado para operação como retificador unidirecional. Neste caso, o número de semicondutores ativos e circuitos de acionamento associados podem ser reduzidos pela metade. A estratégia de modulação também possibilita a regulação automática das tensões nos capacitores flutuantes, o que contribui a simplificar a operação do sistema conectado a rede trifásica. Resultados de simulação e experimentais são incluídos para mostrar a funcionalidade do conversor proposto.por
dc.contributor.advisor1Rech, Cassiano
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9375639768929991por
dc.contributor.referee1Carnielutti, Fernanda de Morais
dc.contributor.referee2Heldwein, Marcelo Lobo
dc.contributor.referee3Dalla Costa, Marco Antônio
dc.contributor.referee4Lazzarin, Telles Brunelli
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7540879877588308por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentEngenharia Elétricapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétricapor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Tecnologiapor


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