Concepção de um conversor DC-DC auto-oscilante aplicado a um sistema energy harvesting
Resumo
A presente dissertação tem por objetivo apresentar a concepção e o desenvolvivmento de um conversor DC-DC auto-oscilante aplicado a um sistema Energy Harvesting (EH). A relevância desse estudo se configura na análise normalizada proposta com o objetivo de parametrizar as variáveis de projeto bem como proporcionar redução nas perdas por comutação. O conversor foi projetado para operar em Zero Voltage Switching (ZVS), aumentando a eficiência e reduzindo a interferência eletromagnética. A função primordial de um sistema EH é obter, converter, condicionar e gerenciar energia proveniente de uma fonte disponível no meio ambiente, de modo que esta alimente dispositivos de baixo consumo que usualmente seriam alimentados através de pilhas ou baterias, dada a condição de que o circuito proposto opera com valores de tensão da ordem de dezenas de miliVolts. Existem diversas fontes que podem ser empregadas para sistemas EH, no entanto esse estudo manteve foco na energia solar, por dois principais motivos: a saída do sinal de foma contínua (DC) e a elevada densidade de potência, o que favorece seu uso. O circuito proposto é composto por um conversor elevador de tensão baseado em oscilador, onde a partida é promovida por um circuito auxiliar do tipo multiplicador de tensão de Greinacher e por fim um estágio de retificação através de diodos. O circuito é capaz de operar com valores de tensão de partida da ordem de 50 mV, atingindo valores de tensão de saída superiores a 20V, e potência superior a 10 mW. Os resultados experimentais e de simulação são apresentados no intuito de demonstrar e validar o projeto, análise realizados empregando o conversor DC-DC auto-oscilante.
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