Modelagem da capacitância de elementos magnéticos para elevadas frequências e classes de isolação
Resumo
Essa Tese de Doutorado apresenta o desenvolvimento de modelos para elementos magnéticos para elevadas frequências e classes de isolação. Atualmente, há uma crescente demanda de aplicação destes elementos uma vez que a eletrônica de potência tem sido inovada com o surgimento de tecnologias capazes de operar sob estas condições, elevada frequência e tensão. Diferentes aplicações como redes inteligentes, conexão de gerações distribuídas e transformadores de estado sólido impulsionam as pesquisas nestas áreas. A principal motivação deste estudo é o desenvolvimento de um modelo capaz de emular o elemento magnético, tanto para o projeto de isolação elétrica como para verificar a interação do elemento com o circuito eletrônico no qual está inserido. O modelo proposto foi baseado na literatura tecno-científica dedicada a transformadores de potência, que apresentam elevadas classes de isolação, porém não operam em elevada frequência. É proposto um novo método para o cálculo do valor da capacitância parasita entre condutores de secção transversal circular. Técnicas de projeto com o objetivo de redução da auto capacitância, ou capacitância parasita, são apresentadas. São apresentadas comparações entre resultados experimentais e simulações do modelo proposto comprovando a eficácia do mesmo. O modelo proposto é ainda expandido e aplicado para o caso de material isolador ser necessário entre as camadas das bobinas para elevar o isolamento elétrico das mesmas. Da mesma forma, são realizados testes experimentais para comprovar as conclusões apresentadas para esta modelagem.
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