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Título: Emulação de indutância em circuitos retificadores de potência
Título(s) alternativo(s): Emulation of inductance in power rectifier circuits
Autor(es): Olivetto, Gabriel Crecembeni
Aguiar, Kaique Macedo de
Orientador(es): Prado, Vander Teixeira
Palavras-chave: Indutância
Circuitos eletrônicos
Amplificadores operacionais
Inductance
Electronic circuits
Operational amplifiers
Data do documento: 2-Out-2025
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Cornelio Procopio
Citação: OLIVETTO, Gabriel Crecembeni; AGUIAR, Kaique Macedo de. Emulação de indutância em circuitos retificadores de potência. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2025.
Resumo: Este trabalho propõe a substituição de um indutor real por um circuito eletrônico que emula uma indutância em circuitos retificadores monofásicos e trifásicos com carga RL utilizados na disciplina eletrônica de potência nos cursos de graduação de engenharia elétrica e eletrônica da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, campus Cornélio Procópio. O circuito de Antoniou é composto por amplificadores operacionais (amp ops), resistores e um capacitor. A metodologia adotada combinou análise teórica, simulações no software LTSpice, com amp ops ideais e reais, e testes experimentais em laboratório. Devido à saturação dos amp ops, o circuito original foi adaptado inserindo-se amplificadores de potência classe B na saída dos amp ops. Os resultados demonstraram que a indutância emulada reproduz de forma satisfatória o comportamento de um indutor convencional, apresentando formas de ondas e valores máximo, mínimo, médio e eficaz similares de tensão e corrente, quando comparados os casos teórico e experimental, considerando tanto o indutor real como o indutor emulado. Considerando-se o custo e dificuldade para aquisição/confecção de um indutor real, assim como seu peso e volume, apesar da necessidade de uma fonte de tensão simétrica de corrente contínua, a utilização da indutância emulada mostrou-se uma alternativa promissora para a implementação em circuitos retificadores de potência analisados teórica e experimentalmente na disciplina eletrônica de potência.
Abstract: This work proposes the replacement of a real inductor with an electronic circuit that emulates an inductance in single-phase and three-phase rectifier circuits with RL loads, used in the power electronics discipline of the undergraduate electrical and electronic engineering courses at the Federal University of Technology - Paraná, Cornélio Procópio campus. The Antoniou circuit is composed of operational amplifiers (op-amps), resistors, and a capacitor. The adopted methodology combined theoretical analysis, simulations in LTSpice software with ideal and real op-amps, and experimental laboratory tests. Due to the saturation of the op-amps, the original circuit was adapted by inserting class B power amplifiers at the op-amps' output. The results demonstrated that the emulated inductance satisfactorily reproduces the behavior of a conventional inductor, presenting similar waveform shapes and maximum, minimum, average, and RMS values for voltage and current when comparing the theoretical and experimental cases, considering both the real inductor and the emulated one. Considering the cost and difficulty in acquiring/manufacturing a real inductor, as well as its weight and volume, despite the need for a symmetric DC voltage source, the use of the emulated inductance proved to be a promising alternative for implementation in power rectifier circuits analyzed theoretically and experimentally in the power electronics discipline.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/41084
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