Conversor híbrido com capacitores flutuantes e pernas magneticamente acopladas
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Date
2019-08-23Primeiro membro da banca
Dupont, Fabrício Hoff
Segundo membro da banca
Tibola, Jonas Roberto
Terceiro membro da banca
Giacomini, Julian Cezar
Metadata
Show full item recordAbstract
Este trabalho apresenta uma análise generalizada para conversores multiníveis com capacitores
flutuantes e pernas em paralelo. Para cada perna do conversor são utilizadas estruturas multiníveis
com capacitores flutuantes, que são conectadas em paralelo através de indutores acoplados.
A utilização de indutores desacoplados apresenta como vantagem a modularidade, por sua vez,
a utilização do indutor acoplado apresenta como vantagem a supressão das correntes circulantes
ao mesmo tempo que fornece impedância desprezível para a corrente de saída. Além disso, o
indutor acoplado apresenta saída única entre as pernas do conversor. A utilização de diferentes
relações de espiras entre as bobinas do indutor acoplado realiza uma ponderação entre as
pernas do conversor gerando novas combinações e incrementando o número de níveis de saída
do conversor. Por outro lado, a conexão de pernas em paralelo apresenta como consequência
correntes circulantes que implicam em esforços extras e perdas adicionais sobre os componentes
ativos e passivos do circuito, sendo necessário empregar técnicas para minimização dessas correntes
circulantes. Topologias com capacitores flutuantes assimétricas fazem o uso de diferentes
valores de tensão sobre o capacitor flutuante para sintetizar um número maior de níveis. Nestes
conversores, a regulação das tensões sobre os capacitores flutuantes é pré requisito para operação
correta do conversor, sendo necessária a aplicação de técnicas de controle e modulação que
satisfaçam este requisito. Neste contexto, este trabalho apresenta uma análise relacionada aos
conversores com capacitores flutuantes magneticamente acoplados. A partir das análises, são
propostas técnicas para balanceamento dos capacitores flutuantes bem como a regulação e mitigação
das correntes circulantes. O emprego da modulação vetorial permite que as redundâncias
do conversor sejam empregadas para atingir os pré requisitos de operação. Para comprovar as
análises realizadas ainda são apresentados resultados de simulação e experimentais.
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