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Title in Portuguese: Estudo de um conversor CA-CC Boost bridgeless monofásico com CFP e adição de um divisor capacitivo balanceado na saída
Author: Silva Junior, José Cleomon da
Advisor(s): Bascopé, René Pastor Torrico
Keywords: Engenharia elétrica
Conversores de corrente elétrica
Correntes elétricas
Power factor correction
Voltage balancing cell
Boost converter
Three state switching cell
Issue Date: 25-Sep-2017
Citation: SILVA JUNIOR, José Cleomon da. Estudo de um conversor CA-CC Boost bridgeless monofásico com CFP e adição de um divisor capacitivo balanceado na saída. 2017. 162 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017.
Abstract in Portuguese: Neste trabalho é apresentado o estudo de um conversor CA-CC Boost bridgeless monofásico baseado na célula de comutação de três estados (CCTE), com correção do fator de potência da corrente de entrada (CFP) e adição de divisor capacitivo com tensões balanceadas no barramento de saída. Dessa forma, foi possível gerar na saída um barramento com tensões para alimentar inversores monofásicos com tensão fase-neutro de 127 V e inversores trifásicos com tensão fase-fase de 220 V, a partir da tensão da alimentação da rede em 220 V, uma vez que algumas topologias de conversores CA-CC Boost com divisor capacitivo apresentam característica dobradora de tensão, elevando o nível de tensão do barramento, resultando por exigir componentes que suportem níveis mais elevados de tensão. Para gerar o divisor capacitivo com tensões equilibradas na saída do conversor estudado, foi inserida a célula de balanceamento Buck-Boost (CB-BB). A correção de fator de potência (CFP) da corrente de entrada foi realizada aplicando a técnica de controle por modo corrente média (Average Current Mode Control), já na CB-BB optou-se pelo controle em utilizando apenas uma malha de tensão para equilíbrio de tensões nos capacitores. O projeto e a verificação da operação para diferentes tipos de carga são realizados via simulação para topologia operando com potência de saída de 1 kW, tensão eficaz de entrada 220 V e tensão total de barramento de 400 V.
Abstract: This work presents the study of a single-phase bridgeless Boost converter based on the threestate switching cell (TSSC), with power factor correction (PFC) of the input current and addition of capacitive divider with balanced voltages on the output voltage bus. In this way, it was possible to generate at the output a bus with voltages to feed single-phase inverters with phase-neutral voltage of 127 V, and three-phase inverters with phase-to-phase voltage of 220 V, with the converter connected to the mains voltage of 220 V, since some CA-CC Boost converters topologies with capacitive divider feature may duplify the voltage level at the output, raising the bus voltage level, requiring components that support higher voltage levels. To generate the capacitive divider with balanced voltages at the output of the converter, was inserted the Buck-Boost Balancing Cell (BB-BC) at the output of the Boost converter topology in study. The power factor correction (PFC) of the input current was performed by applying the Average Current Mode Control technique. In BB-BC, the control was done using only one voltage control mesh for the capacitors’ voltage balance. The design and verification of the operation for different types of load are performed via simulation of the topology operating with output power of 1 kW, 220 V input voltage and 400 V total bus voltage.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/36083
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