Conversor CC-CC SEPIC com célula R²P² para aplicações com elevado ganho estático

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Senderski, Andre Miguel
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Ponta Grossa
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
UTFPR
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Conversores de corrente elétrica
Tensão - Concentração
Circuitos elétricos
Transistores
Transformadores elétricos
Métodos de simulação
Circuitos de comutação
Electric current converters
Stress concentrations
Electric circuits
Transistors
Electric transformers
Simulation methods
Switching circuits
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Engenharia/Tecnologia/Gestão
Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30549
Resumo: The present work aims to study a DC-DC SEPIC converter operating in continuous conduction mode for applications with high voltage gain, in non-isolated and isolated versions. Among the techniques used to obtain high gain, such as switched inductor and switched capacitor, this converter uses R²P² cell, originated by the concept of reduced redundant power processing. The DC-DC SEPIC R²P² converter maintains the main characteristics of the conventional SEPIC converter, featuring only one controlled switch, which reduces the complexity and cost. As a disadvantage, there is an increase in the component count. In the isolated version, the work presents the study of two clamping circuits, one the RCD dissipative and the other nondissipative, to mitigate the problem of overvoltage in the transistor, resulting from the energy stored in the transformer’s leakage inductance. The work also presents the theoretical analysis of the converters, with the description of the principle of operation, the design equations and a design procedure. Finally, the work presents numerical simulation results from a converter operating with 40 V of input voltage, 400 V of voltage output, 50 kHz of switching frequency and 200 W of rated power.
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The DC-DC SEPIC R²P² converter maintains the main characteristics of the conventional SEPIC converter, featuring only one controlled switch, which reduces the complexity and cost. As a disadvantage, there is an increase in the component count. In the isolated version, the work presents the study of two clamping circuits, one the RCD dissipative and the other nondissipative, to mitigate the problem of overvoltage in the transistor, resulting from the energy stored in the transformer’s leakage inductance. The work also presents the theoretical analysis of the converters, with the description of the principle of operation, the design equations and a design procedure. Finally, the work presents numerical simulation results from a converter operating with 40 V of input voltage, 400 V of voltage output, 50 kHz of switching frequency and 200 W of rated power.Conselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)O presente trabalho tem como objetivo o estudo de um conversor CC-CC SEPIC operando no modo de condução contínuo para aplicações com elevado ganho de tensão, nas versões não isolada e isolada. Dentre as técnicas utilizadas para obtenção de elevado ganho, como indutor chaveado e capacitor chaveado, este conversor emprega a célula R²P², originada pelo conceito de processamento redundante de energia. O conversor CC-CC SEPIC R²P² mantém as principais características do conversor SEPIC convencional, apresentando apenas um interruptor controlado, o que reduz a complexidade e o custo. Como desvantagem, há um aumento no número de componentes do circuito. Na versão isolada, o trabalho apresenta o estudo de dois circuitos grampeadores, um RCD dissipativo e outro não dissipativo, para mitigar o problema da sobretensão no transistor, decorrente da energia armazenada no indutor de dispersão do transformador. O trabalho também apresenta a análise teórica dos conversores, com a descrição do princípio de operação, os esforços nos componentes e o procedimento de projeto. Por fim, são apresentados resultados de simulação numérica para um conversor operando com 40 V de tensão de entrada, 400 V de tensão de saída, frequência de comutação de 50 kHz e potência nominal de 200 W.Universidade Tecnológica Federal do ParanáPonta GrossaBrasilPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUTFPRFont, Carlos Henrique Illahttps://orcid.org/0000-0002-8206-7617http://lattes.cnpq.br/3453361830000042Martins, Mário Lúcio da Silvahttps://orcid.org/0000-0002-0912-3571http://lattes.cnpq.br/2730012969211616Font, Carlos Henrique Illahttps://orcid.org/0000-0002-8206-7617http://lattes.cnpq.br/3453361830000042Casaro, Marcio Mendeshttps://orcid.org/0000-0001-5070-7969http://lattes.cnpq.br/6797147154176722Martins, Mário Lúcio da Silvahttps://orcid.org/0000-0002-0912-3571http://lattes.cnpq.br/2730012969211616Coelho, Roberto Franciscohttps://orcid.org/0000-0002-4672-0885http://lattes.cnpq.br/9967005468124403Senderski, Andre Miguel2023-02-10T16:17:27Z2023-02-10T16:17:27Z2021-09-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSENDERSKI, Andre Miguel. Conversor CC-CC SEPIC com célula R²P² para aplicações com elevado ganho estático. 2021. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2021.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30549porAttribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2023-02-11T06:07:01Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/30549Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2023-02-11T06:07:01Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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