dc.contributor.advisor | Vargas, Diogo Ribeiro | |
dc.contributor.advisor | Andrade, António Manuel Santos Spencer | |
dc.creator | Watte, Airton Sbruzzi | |
dc.date.accessioned | 2024-08-12T14:28:47Z | |
dc.date.available | 2024-08-12T14:28:47Z | |
dc.date.issued | 2024-07-31 | |
dc.date.submitted | 2024 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/32692 | |
dc.description | Trabalho de Conclusão de Curso (graduação) - Universidade Federal de Santa Maria - Campus Cachoeira do Sul, Curso de Engenharia Elétrica, RS, 2024. | por |
dc.description.abstract | It 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.language | por | por |
dc.rights | Acesso Aberto | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | eletrônica de potência | por |
dc.subject | conversor de potência | por |
dc.subject | capacitor chaveado | por |
dc.subject | conversores híbridos a capacitor chaveado | por |
dc.subject | power electronics | eng |
dc.subject | power converter; | eng |
dc.subject | switched capacitor | eng |
dc.subject | switched capacitor hybrid converters | eng |
dc.title | Desenvolvimento de conversor com células a capacitor chaveado | por |
dc.type | Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação | por |
dc.degree.local | Cachoeira do Sul, RS, Brasil | por |
dc.degree.graduation | Engenharia Elétrica | por |
dc.description.resumo | Cabe 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 = 3,9 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA | por |
dc.publisher.unidade | UFSM Cachoeira do Sul | por |