Estudo de Conversores Estáticos Ca-ca Monofásicos e Trifásicos Baseados no Princípio do Capacitor Chaveado
Este artigo apresenta uma célula básica bidirecional a capacitor chaveado para a conversão direta CA-CA. A partir desta célula são discutidas duas topologias CA-CA, uma monofásica e outra trifásica, e proposta uma terceira topologia CA-CA trifásica com número de interruptores reduzido, denominada d...
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|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Associação Brasileira de Eletrônica de Potência
2015-05-01
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| Series: | Eletrônica de Potência |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://journal.sobraep.org.br/index.php/rep/article/view/471 |
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| author | Mauricio Dalla Vecchia Telles Brunelli Lazzarin Ivo Barbi |
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Este artigo apresenta uma célula básica bidirecional a capacitor chaveado para a conversão direta CA-CA. A partir desta célula são discutidas duas topologias CA-CA, uma monofásica e outra trifásica, e proposta uma terceira topologia CA-CA trifásica com número de interruptores reduzido, denominada delta-aberto. Essas topologias utilizam apenas capacitores e interruptores no estágio de potência, apresentam ganho fixo, operam em malha aberta, com valores constantes de razão cíclica e frequência, apresentam alta eficiência e elevada densidade de potência, típicas características de capacitores chaveados. A principal vantagem das topologias abordadas é a não utilização de elementos indutivos no circuito de potência, o que reduz significativamente o volume e peso da estrutura. Os conversores são adequados para a implementação de transformadores eletrônicos e possuem potencial para substituir o autotransformador em aplicações residenciais, comerciais e industriais. Estudo, análise e comprovação experimental são apresentados para os seguintes conversores: monofásico de 1 kW, trifásico de 6 kW e trifásico com conexão delta-aberto de 3,5 kW, todos para 220 V/110 V. As topologias operam com uma frequência de comutação de 100 kHz. Resultados experimentais expressivos, como eficiência em torno de 93 % em plena carga, são apresentados e comprovam o potencial de aplicação das topologias.
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| format | Article |
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| institution | OA Journals |
| issn | 1414-8862 1984-557X |
| language | English |
| publishDate | 2015-05-01 |
| publisher | Associação Brasileira de Eletrônica de Potência |
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| series | Eletrônica de Potência |
| spelling | doaj-art-ef2efbe9ee854fc0945bccaf0be67d8f2025-08-20T01:47:58ZengAssociação Brasileira de Eletrônica de PotênciaEletrônica de Potência1414-88621984-557X2015-05-0120210.18618/REP.2015.2.160171471Estudo de Conversores Estáticos Ca-ca Monofásicos e Trifásicos Baseados no Princípio do Capacitor ChaveadoMauricio Dalla Vecchia0Telles Brunelli Lazzarin1Ivo Barbi2Universidade Federal de Santa Catarina – UFSC, Florianópolis – SC, BrasilUniversidade Federal de Santa Catarina – UFSC, Florianópolis – SC, BrasilUniversidade Federal de Santa Catarina – UFSC, Florianópolis – SC, Brasil Este artigo apresenta uma célula básica bidirecional a capacitor chaveado para a conversão direta CA-CA. A partir desta célula são discutidas duas topologias CA-CA, uma monofásica e outra trifásica, e proposta uma terceira topologia CA-CA trifásica com número de interruptores reduzido, denominada delta-aberto. Essas topologias utilizam apenas capacitores e interruptores no estágio de potência, apresentam ganho fixo, operam em malha aberta, com valores constantes de razão cíclica e frequência, apresentam alta eficiência e elevada densidade de potência, típicas características de capacitores chaveados. A principal vantagem das topologias abordadas é a não utilização de elementos indutivos no circuito de potência, o que reduz significativamente o volume e peso da estrutura. Os conversores são adequados para a implementação de transformadores eletrônicos e possuem potencial para substituir o autotransformador em aplicações residenciais, comerciais e industriais. Estudo, análise e comprovação experimental são apresentados para os seguintes conversores: monofásico de 1 kW, trifásico de 6 kW e trifásico com conexão delta-aberto de 3,5 kW, todos para 220 V/110 V. As topologias operam com uma frequência de comutação de 100 kHz. Resultados experimentais expressivos, como eficiência em torno de 93 % em plena carga, são apresentados e comprovam o potencial de aplicação das topologias. https://journal.sobraep.org.br/index.php/rep/article/view/471Capacitor ChaveadoConversor CA-CADiagrama FasorialResultados Experimentais |
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