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Título: Análise, projeto e implementação de conversor CC-CC Half Bridge com circuito auxiliar com recuperação de energia para aplicação em microinversores fotovoltaicos
Título(s) alternativo(s): Analysis, design and implementation of DC-DC Half Bridge with auxiliary circuit with energy recovery for application in photovoltaic microinverters
Autor(es): Silva, Glauco Ercico Rocha da
Orientador(es): Stein, Carlos Marcelo de Oliveira
Palavras-chave: Eletrônica de potência
Conversores de corrente elétrica
Inversores elétricos
Sistemas de energia fotovoltaica
Power electronics
Electric current converters
Electric inverters
Photovoltaic power systems
Data do documento: 29-Abr-2024
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Pato Branco
Citação: SILVA, Glauco Ercico Rocha da. Análise, projeto e implementação de conversor CC-CC Half Bridge com circuito auxiliar com recuperação de energia para aplicação em microinversores fotovoltaicos. 2024. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2024.
Resumo: Sistemas com microinversores são utilizados em instalações de menor escala,tipicamente envolvendo apenas um módulo solar fotovoltaico.No entanto,a implementação dessa configuração de dois estágios de conversão requer conversores CC-CC com alto ganho de tensão e rendimento, o que pode ser desafiador na prática. Entre as diversas configurações de conversores isolados, o conversor meia-ponte alimenta do em correntes e destaca como a opção ideal para aplicações que envolvem microinversores fotovoltaicos. Isso se deve às vantagens que possui, tais como o alto ganho estático proporcionado pela relação de transformação, baixa oscilação na corrente de entrada e a eliminação de desequilíbrios no fluxo do transformador. Além disso, a isolação galvânica proporcionada por essa topologia reduz os riscos de choques elétricos e problemas relacionados à correntede fugados módulos fotovoltaicos.No entanto,assim como outras topologias de conversores isolados,essa configuração enfrenta desafios relacionados à energia armazenada na indutância de dispersão do transformador de alta frequência, gerando sobre tensões ao desligaras chaves do conversor, o que pode causar redução da vida útil, ou até mesmo a deterioração desses elementos semicondutores.Tais elevações detensão,resultam em perdas de potência, requerem semicondutores com maior tensão de bloqueio e comprometem a confiabilidade e o rendimento do conversor. Portanto,o objetivo deste trabalho é desenvolver e implementar um conversor meia-ponte alimentado em corrente que possui um circuito auxiliar para o grampeamento ativo de tais sobretensões sobre as chaves principais,e também recuperar a energia armazenada no capacitor do circuito de grampeamento. Devido à ação de grampeamento das tensões, possibilita-se utilizar semicondutores com menor tensão de ruptura, onde tais elementos geralmente possuem menor resistência de condução, aumentando ao rendimento do conversor do estágio CC-CC, sendo esse um fator essencial para um sistema com microinversores fotovoltaicos. Além disso, o circuito auxiliar contribui para a redução das perdas de comutação nos semicondutores do converso rmeia-ponte, reduzindo o estresse e permitindo um aumento na frequência de comutação. O funcionamento do conversor e a metodologia de projeto são explicado sem detalhes.Em seguida, o conversor foi projetado e simulado para uma potência de entrada de 350 W. Após a etapa de dimensionamento do conversor, testes práticos foram realizados como protótipo implementado, o qual é comparado com resultado obtidos através de simulação, onde para o ponto de operação projetado foi obtido um rendimentode 92,621 %.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/34094
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