Otimização do rendimento do conversor DAB aplicado ao transformador eletrônico
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2015-08-27Metadatos
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Este trabalho realiza uma investigação aprofundada sobre os diferentes padrões de
modulação três níveis três níveis que o conversor DAB pode assumir, e o impacto que esses
diferentes padrões provocam sobre a energia circulante na estrutura e sobre o rendimento. O
conversor DAB pode ser controlado por três variáveis de projeto, aqui definidos como trio de
controle (D1, D2, φ). D1 é a razão cíclica aplicada ao Full Bridge do lado de alta tensão, D2 a
razão cíclica aplicada ao Full Bridge do lado de baixa tensão e φ o ângulo de defasagem entre
as duas tensões. Para a seleção do trio de controle que permita a redução da corrente
circulante e a maximização do rendimento, foram desenvolvidos dois algoritmos baseados na
varredura destas variáveis. No primeiro, através do rendimento médio ponderado
(normatizado), são encontradas a frequência de comutação (fs), a relação de transformação (a)
e a indutância (LHV) que resulta em um projeto ótimo (máximo rendimento) considerando a
curva de carga do transformador. Já, no segundo algoritmo, é utilizada uma figura de mérito,
aqui denominada de fator de corrente que encontra o trio de controle que mitiga a energia
circulante para cada ponto de operação especificado pelas tensões de entrada e saída e
potência. Como resultado final, este trabalho aponta a melhor combinação de parâmetros de
projeto (fs, a, LHV) e do trio de controle (D1, D2, φ) para toda a faixa de operação (variações
de tensões e potências no período de tempo) que implica no máximo rendimento do conversor
DAB, de acordo com as tecnologias. Também é realizada uma análise das condições a serem
satisfeitas para que a comutação das chaves ocorra sob zero de tensão.