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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.18.2007.tde-17092007-152034
Documento
Autor
Nome completo
Alex Antonio Affonso
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2007
Orientador
Banca examinadora
Oliveira Junior, Azauri Albano de (Presidente)
Aguiar, Manoel Luis de
Pomilio, José Antenor
Título em português
Estudo, modelagem e simulação de um inversor de comutação suave para aplicação em filtros ativos de potência monofásicos
Palavras-chave em português
Comutação suave
Filtro ativo
ZCS
ZCZVS
ZVS
Resumo em português
Este trabalho tem como principal objetivo apresentar um estudo, uma modelagem e uma simulação de um inversor de comutação suave para aplicação em um filtro ativo para instalações de baixa e média potência. Inicialmente apresenta uma revisão bibliográfica sobre inversores de comutação suave, onde os mesmos são classificados em função do local onde o circuito auxiliar de comutação suave está inserido, gerando três classificações básicas: comutação de linha, comutação de carga e comutação de chave. Três processos de comutação suave são apresentados: comutação em zero de tensão, comutação em zero de corrente e comutação em zero de corrente e zero de tensão. Dentro deste contexto apresentam-se as diversas topologias de inversores de comutação suave. Uma análise de comutação de um inversor em um filtro ativo monofásico é apresentada e o inversor ZCT com duas chaves auxiliares é selecionado para ser aplicado no referido filtro. Uma modelagem completa do inversor ZCT com duas chaves auxiliares é apresentada e corroborada pela comparação dos resultados de simulação obtidos a partir do modelo teórico com os resultados obtidos por meio de simulações realizadas no SPICE. A Modelagem do inversor ZCT com duas chaves auxiliares culmina em uma nova metodologia de projeto, onde é possível determinar com grande exatidão a máxima corrente de carga para a qual o inversor ainda opera no modo ZCT. Diversas simulações realizadas no Simulink/Matlab e no SPICE comprovam as comutações suaves em zero de corrente nas chaves do inversor e também o desempenho dinâmico do mesmo quando operando em um filtro ativo paralelo.
Título em inglês
A study, modeling and simulation of a soft-switched inverter for an AC single-phase active power filter
Palavras-chave em inglês
Active power filter
Soft-switched inverter
ZCS
ZCZVS
ZVS
Resumo em inglês
This work shows the study, the selection and the analysis of a soft-switched inverter for an ac single-phase active power filter. For this, various topologies of the soft-switched inverters are classified based upon the location of the auxiliary circuit and the topology that achieves the goals for application in the active power filter is selected. Three commutation processes are presented: zero voltage switching (ZVS), zero current switching (ZCS) and zero current and zero voltage switching (ZCZVS). The ZCT inverter with 2 auxiliaries switches is selected for the application in an ac single-phase active power filter: this topology reduces the turn-on losses and practically eliminates the turn-off losses of all IGBTs of the inverter. Some new guidelines to project the ZCT inverter with 2 auxiliaries switches are presented, achieving an accurate calculation of the maximum load current for operation in ZCT. The results of the simulation from Simulink/Matlab and SPICE prove some goals of the ZCT inverter: the ZCT inverter with 2 auxiliaries switches reduces the total losses when compared with the hard-commutation inverter and the dynamic performance of the ZCT inverter applied in an ac single-phase active power filter is showed.
 
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Alex.pdf (3.06 Mbytes)
Data de Publicação
2007-09-24
 
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