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dc.creatorBurgardt, Ismael-
dc.date.accessioned2025-02-07T20:29:27Z-
dc.date.available2025-02-07T20:29:27Z-
dc.date.issued2024-12-18-
dc.identifier.citationBURGARDT, Ismael. Retificadores PFC monofásicos isolados integrados empregando estratégias de controle e modulação para redução de capacitância. 2025. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2024.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35911-
dc.description.abstractCapacitance reduction in single-phase static rectifiers has been the focus of several works. With capacitance reduction it is possible, in many cases, to replace electrolytic capacitors, prolonging the lifespan of the converter. Among the different techniques used to promote this capacitance reduction, the use of modulation and control strategy has the advantage of not adding extra elements to the circuit. Thus, in this work, it is initially proposed the application of a hybrid modulation in a converter derived from the integration of a modified Boost rectifier and a Full-Bridge ZVS. This hybrid modulation is composed of PWM and PSM working at the same time. A prototype of power equal to 300 W was built, reaching the approximate efficiency of 92.4% operating at rated power, with a power factor of 0.994. It was possible to reduce the output ripple with a capacitance ratio of 0.18 µF/W, allowing the non-use of electrolytic capacitors. It is also proposed a second PWM modulation technique in a converter derived from the integration of a Boost rectifier and a two-switches Forward converter. In this modulation strategy, two distinct duty cycles 𝐷𝑢1 and 𝐷𝑢2 are used, applied to switches 𝑆1 and 𝑆2, respectively. Where 𝐷𝑢1 is responsible for controlling the power factor, and 𝐷𝑢2 is responsible for controlling the power flow to the output in order to reduce the output ripple actively. A second prototype with a nominal power equal to 500 W was built to prove the effectiveness of this strategy. It achieved an efficiency of 90% when operating at nominal power, with a power factor of 0.9953. It is possible to reduce the output voltage ripple with a ratio of 0.164 µF/W, allowing the non-use of electrolytic capacitors.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/pt_BR
dc.subjectRetificadores de corrente elétricapt_BR
dc.subjectFator de potênciapt_BR
dc.subjectEletrônica de potênciapt_BR
dc.subjectCapacitadorespt_BR
dc.subjectConversores de corrente elétricapt_BR
dc.subjectModuladores (Eletrônica)pt_BR
dc.subjectSimulação (Computadores)pt_BR
dc.subjectElectric current rectifierspt_BR
dc.subjectElectric power factorpt_BR
dc.subjectPower electronicspt_BR
dc.subjectCapacitorspt_BR
dc.subjectElectric current converterspt_BR
dc.subjectModulators (Electronics)pt_BR
dc.subjectComputer simulationpt_BR
dc.titleRetificadores PFC monofásicos isolados integrados empregando estratégias de controle e modulação para redução de capacitânciapt_BR
dc.title.alternativeHigh power factor integrated isolated rectifiers using control and modulation strategies for capacitance reductionpt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR
dc.description.resumoA redução de capacitância em retificadores estáticos monofásicos tem sido o foco de diversos trabalhos. Com a redução de capacitância é possível, em muitos casos, a substituição de capacitores eletrolíticos, prolongando a vida útil do conversor. Dentre as diferentes técnicas utilizadas para promover essa redução de capacitância, o uso de estratégia de modulação e controle tem a vantagem de não adicionar elementos extras no circuito. Dessa forma, neste trabalho, é inicialmente proposta a aplicação de uma modulação híbrida em um conversor derivado da integração de um retificador Boost intercalado e um Full-Brigde ZVS. Essa modulação híbrida é composta por modulação por largura de pulso (PWM) e modulação por deslocamento de fase (PSM) atuando simultaneamente. É construído um protótipo de potência igual a 300 W, alcançando o rendimento aproximado de 92,4% ao operar na potência nominal, com um fator de potência de 0,994. Neste conversor, por meio da redução ativa da ondulação da tensão de saída, obteve-se uma relação de capacitância e potência de 0,18 µF/W, possibilitando a não utilização de capacitores eletrolíticos. Também é proposta a aplicação de uma modulação PWM sobreposta em um conversor derivado da integração de um retificador Boost e do conversor Forward 2S (dois interruptores). Nesta estratégia de modulação, são usadas duas razões cíclicas distintas 𝐷𝑢1 e 𝐷𝑢2, aplicadas nos interruptores 𝑆1 e 𝑆2, respectivamente, em que um 𝐷𝑢2 é responsável por controlar o fator de potência e, 𝐷𝑢1, por controlar o fluxo de potência para a saída para, assim, reduzir a ondulação da tensão de saída de forma ativa. Para comprovar o funcionamento desta estratégia, é construído um segundo protótipo de potência nominal igual a 500 W. O mesmo alcançou um rendimento de 90% ao operar na potência nominal, com um fator de potência de 0,9953. Sendo possível reduzir a ondulação da tensão de saída com uma relação de 0,164 µF/W, possibilitando a não utilização de capacitores eletrolíticos.pt_BR
dc.degree.localCuritibapt_BR
dc.publisher.localCuritibapt_BR
dc.creator.IDhttps://orcid.org/0000-0002-0362-2783pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/1029166542013983pt_BR
dc.contributor.advisor1Gules, Roger-
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0002-4037-9444pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8115378687801645pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Nascimento, Claudinor Bitencourt-
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0003-4374-7190pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1112255828947803pt_BR
dc.contributor.referee1Badin, Alceu Andre-
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0003-3243-4092pt_BR
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8154562267050212pt_BR
dc.contributor.referee2Agostini Junior, Eloi-
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0002-0054-7474pt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/8441361506900775pt_BR
dc.contributor.referee3Coelho, Roberto Francisco-
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0002-4672-0885pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/9967005468124403pt_BR
dc.contributor.referee4Gules, Roger-
dc.contributor.referee4IDhttps://orcid.org/0000-0002-4037-9444pt_BR
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/8115378687801645pt_BR
dc.contributor.referee5Fonseca, Zito Palhano da-
dc.contributor.referee5IDhttps://orcid.org/0000-0002-2969-5112pt_BR
dc.contributor.referee5Latteshttp://lattes.cnpq.br/1692971190679647pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrialpt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApt_BR
dc.subject.capesEngenharia Elétricapt_BR
Aparece nas coleções:CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial

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