Estudo de retificadores monofásicos modulares ISOS baseados no conversor flyback
This thesis aim’s the operation of two modular flyback converter AC-DC of 200W each with high power factor, connected in series at the input and output, this topology is also known as ISOS – Input-series Output-series. Modularization for converters is the key to reduce stress on components and incre...
| Autor principal: | Brito, Bruno Wilson Barbosa de |
|---|---|
| Formato: | Dissertação |
| Idioma: | Português |
| Publicado em: |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
2021
|
| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/24673 |
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riut-1-246732021-04-08T06:10:48Z Estudo de retificadores monofásicos modulares ISOS baseados no conversor flyback Study of modular single-phase rectifiers ISOS based on flyback converter Brito, Bruno Wilson Barbosa de Badin, Alceu Andre https://orcid.org/0000-0003-3243-4092 http://lattes.cnpq.br/8154562267050212 Ruseler, Adriano http://orcid.org/0000-0003-0915-9483 http://lattes.cnpq.br/7738648597170048 Badin, Alceu Andre https://orcid.org/0000-0003-3243-4092 http://lattes.cnpq.br/8154562267050212 Bandeira Junior, Delvanei Gomes http://lattes.cnpq.br/2233204054325472 Pagliosa, Mauro Andre http://lattes.cnpq.br/4184655592035900 Conversores de corrente elétrica Retificadores de corrente elétrica Modulação (Eletrônica) Correntes alternadas Correntes contínuas Transformadores elétricos Capacitadores Métodos de Simulação Electric current converters Electric current rectifiers Modulation (Electronics) Electric currents, Alternating Electric currents, Direct Electric transformers Capacitors Simulation methods CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS Engenharia Elétrica This thesis aim’s the operation of two modular flyback converter AC-DC of 200W each with high power factor, connected in series at the input and output, this topology is also known as ISOS – Input-series Output-series. Modularization for converters is the key to reduce stress on components and increase power levels processed by the converter. Some concerns when using techniques such as modularization must be taken só that the converters keep operating balanced and controlled. Usually, voltage and current control are used individually for each converter in order to ensure such balance, but these methods are more expensive and harder to implement. This dissertation brings out an intrinsic characteristic of the AC-DC flyback converter when operated in discontinuous conduction mode, which is the self-balancing among the converter’s voltages, this fact raises interest in several applications for some converters because it eliminates the need for closed-loop controls for voltage and current. This phenomenon has been previously proven and explained in several studies for DC-DC topologies, but the objective is also to prove that the same occurs in AC-DC. The proposed project aims to be simple and has only one control loop for the general output voltage of the two converters to prove that the voltages at the input and output of each converter remain controlled and follow a defined pattern operating in the discontinuous conduction mode. Experimental results showed that the efficiency of this converter reached 92.5%, with a power factor of 0.99 at the nominal power of 400W with a voltage of 400V at the output. A presente dissertação aborda o funcionamento de dois conversores Flyback CA-CC modulares de 200W cada com auto fator de potência, conectados em série na entrada e na saída, topologia conhecida como ISOS – Input-series, Output-series. A modularização dos conversores é uma saída para diminuir os esforços nos componentes e consequentemente aumentar os níveis de potência processada no conversor como um todo. Algumas precauções ao se utilizar técnicas como a modularização devem ser tomadas para que os conversores operem equilibrados e controlados. Normalmente utiliza-se ferramentas de controle de tensão e corrente individualmente para cada conversor afim de garantir tal equilíbrio, porém estes métodos são mais caros e difíceis o que compromete a utilização de conversores que necessitam tal controle. Este trabalho elenca uma característica intrínseca do conversor flyback CA-CC quando operado no modo descontínuo que é o auto-equilíbrio das tensões nos conversores, fato este que desperta interesse em várias aplicações pois em alguns conversores extingue a necessidade dos controles em malha fechada para tensões e corrente por conversor. Este fenômeno já foi antes provado e explicado em diversos trabalhos para topologias CC-CC, porém o objetivo é comprovar também que o mesmo ocorre em CA-CC. O projeto proposto tem o objetivo de ser simples e conta com apenas uma malha de controle para a tensão de saída geral dos dois conversores para provar que as tensões na entrada e saída de cada conversor permanecem controladas e seguem um padrão definido operando no modo descontínuo. Resultados experimentais provaram que a eficiência deste conversor alcançou 92,5%, com um fator de potência de 0,99 na potência nominal de 400W com a tensão de 400V na saída. 2021-04-07T17:36:49Z 2021-04-07T17:36:49Z 2020-10-16 masterThesis BRITO, Bruno Wilson Barbosa de. Estudo de retificadores monofásicos modulares ISOS baseados no conversor flyback. 2020. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2020. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/24673 por openAccess http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial UTFPR |
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Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
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Português |
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Conversores de corrente elétrica Retificadores de corrente elétrica Modulação (Eletrônica) Correntes alternadas Correntes contínuas Transformadores elétricos Capacitadores Métodos de Simulação Electric current converters Electric current rectifiers Modulation (Electronics) Electric currents, Alternating Electric currents, Direct Electric transformers Capacitors Simulation methods CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS Engenharia Elétrica |
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This thesis aim’s the operation of two modular flyback converter AC-DC of 200W each with high power factor, connected in series at the input and output, this topology is also known as ISOS – Input-series Output-series. Modularization for converters is the key to reduce stress on components and increase power levels processed by the converter. Some concerns when using techniques such as modularization must be taken só that the converters keep operating balanced and controlled. Usually, voltage and current control are used individually for each converter in order to ensure such balance, but these methods are more expensive and harder to implement. This dissertation brings out an intrinsic characteristic of the AC-DC flyback converter when operated in discontinuous conduction mode, which is the self-balancing among the converter’s voltages, this fact raises interest in several applications for some converters because it eliminates the need for closed-loop controls for voltage and current. This phenomenon has been previously proven and explained in several studies for DC-DC topologies, but the objective is also to prove that the same occurs in AC-DC. The proposed project aims to be simple and has only one control loop for the general output voltage of the two converters to prove that the voltages at the input and output of each converter remain controlled and follow a defined pattern operating in the discontinuous conduction mode. Experimental results showed that the efficiency of this converter reached 92.5%, with a power factor of 0.99 at the nominal power of 400W with a voltage of 400V at the output. |
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2021 |
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BRITO, Bruno Wilson Barbosa de. Estudo de retificadores monofásicos modulares ISOS baseados no conversor flyback. 2020. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2020. |
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