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dc.contributor.advisorVargas, Diogo Ribeiro
dc.contributor.advisorAndrade, António Manuel Santos Spencer
dc.creatorWatte, Airton Sbruzzi
dc.date.accessioned2024-08-12T14:28:47Z
dc.date.available2024-08-12T14:28:47Z
dc.date.issued2024-07-31
dc.date.submitted2024
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/32692
dc.descriptionTrabalho de Conclusão de Curso (graduação) - Universidade Federal de Santa Maria - Campus Cachoeira do Sul, Curso de Engenharia Elétrica, RS, 2024.por
dc.description.abstractIt is up to the electrical engineering field to provide solutions that satisfy a market that has been seeking, with significant increase in intensity in recent years, the miniaturization of circuits, efficiency and high power density. In this sense, traditional power converters, such as the well known buck and boost topologies, present some problems and new topologies, such as switched capacitor converters, emerge as alternatives. Hybrid converters are those that combine both topologies, and present advantages over both the conventional (buck/boost) and the purely switched capacitor topologies, in which the main advantages are the easy regulation of the output voltage, the low blocking voltage and the possibility of adding more switched capacitor cells, further increasing the static voltage gain. The present work, after a detailed description of the operation of switched capacitor cells and presentation of three bidirectional hybrid converter topologies available in the literature, presents a hybrid voltage boost power converter topology, which was implemented both in simulation and in a prototype. The converter was designed to operate with an input voltage of 50 V, an output voltage of 200 V, and a nominal power of 200 W. The prototype presented as experimental results, for an average input voltage of Vimed = 49.7 V, an average input current of Iimed = 4.49 A, and an average input power of Pimed = 220 W, an average output voltage of Vomed = 194 V, an average output current of Iomed = 982 mA, and an average output power of Pomed = 189 W. The hybrid step-up converter prototype therefore obtained an efficiency of η = 85.9% and a voltage gain of 3.9.eng
dc.languageporpor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjecteletrônica de potênciapor
dc.subjectconversor de potênciapor
dc.subjectcapacitor chaveadopor
dc.subjectconversores híbridos a capacitor chaveadopor
dc.subjectpower electronicseng
dc.subjectpower converter;eng
dc.subjectswitched capacitoreng
dc.subjectswitched capacitor hybrid converterseng
dc.titleDesenvolvimento de conversor com células a capacitor chaveadopor
dc.typeTrabalho de Conclusão de Curso de Graduaçãopor
dc.degree.localCachoeira do Sul, RS, Brasilpor
dc.degree.graduationEngenharia Elétricapor
dc.description.resumoCabe à área da engenharia elétrica prover soluções que satisfaçam um mercado que busca, com aumento expressivo de intensidade nos últimos anos, a miniaturização de circuitos, eficiência e alta densidade de potência. Nesse sentido, conversores de potência tradicionais, como as conhecidas topologias buck e boost, apresentam alguns problemas e novas topologias, como conversores a capacitor chaveado, emergem como alternativas. Conversores híbridos são aqueles que combinam as duas topologias e apresentam vantagens frente tanto às convencionais (e.g. buck, boost) quanto às topologias puramente a capacitor chaveado. Pode-se citar como principais vantagens a fácil regulação da tensão de saída, à baixa tensão de bloqueio nos semicondutores e a possibilidade de se adicionar mais células de capacitores chaveados, aumentando o ganho estático de tensão. O presente trabalho, após minuciosa descrição do funcionamento das células a capacitor chaveado e apresentação de três topologias de conversores híbridos bidirecionais disponíveis na literatura, apresenta uma topologia de conversor de potência elevador de tensão híbrida, que foi implementada tanto em simulação quanto em um protótipo. O conversor proposto foi designado para atuar com uma entrada de tensão de 50 V, tensão de saída de 200 V e potência nominal de 200 W. Como resultados experimentais o protótipo, para uma tensão de entrada média de Vimed = 49,7 V, apresentou uma corrente de entrada média de Iimed = 4,49 A, uma potência de entrada média de Pimed = 220 W, uma tensão de saída média de Vomed = 194 V, uma corrente de saída média de Iomed = 982 mA e uma potência de saída média de Pomed = 189 W. O protótipo de conversor elevador de tensão híbrido obteve, portanto, um rendimento η = 85,9% e um ganho de tensão de G = 3,9por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApor
dc.publisher.unidadeUFSM Cachoeira do Sulpor


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