Projeto otimizado de conversores cc-cc sintetizados pela teoria de grafos e algoritmo genético aplicando parâmetros avaliativos de performance
Nome: ANDRÉ LUIZ SILVA CRIVELLARI
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 05/08/2022
Orientador:
Nome |
Papel |
|---|---|
| MARCIA HELENA MOREIRA PAIVA | Co-orientador |
| WALBERMARK MARQUES DOS SANTOS | Orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
|---|---|
| DOMINGOS SÁVIO LYRIO SIMONETTI | Examinador Interno |
| MARCIA HELENA MOREIRA PAIVA | Coorientador |
| ROBERTO FRANCISCO COELHO | Examinador Externo |
| WALBERMARK MARQUES DOS SANTOS | Orientador |
Resumo: Na busca por conversores cc-cc mais eficientes, projetistas buscam o uso de métodos matemáticos para projetos otimizados com intuito de minimizar perdas e volume. Varredura e algoritmos genéticos são os métodos utilizados para determinar os melhores pontos de operação no design de indutores, escolhas de semicondutores e diodos, por exemplo. Entretanto, a escolha da topologia baseada em algum critério é tão importante quanto o projeto otimizado desta. Assim, esta dissertação tem como foco principal: desenvolver um procedimento de síntese de conversores e aplicar uma métrica de avaliação nas topologias sintetizadas. O trabalho focou inicialmente em desenvolver um algoritmo baseado em metodologias disponíveis na literatura, que utilizam a teoria de grafos para a síntese de conversores cc-cc. A entrada deste
algoritmo é somente o número de interruptores, ativos e passivos, da topologia. Esta síntese será efetuada com a aplicação da teoria de grafos, que também fornece um método simples para obter os valores de operação dos elementos dos conversores em cada intervalo de operação. Após, aplicam-se as métricas de MSEF e potência processada nas topologias sintetizadas de modo a classificá-las em eficiência. Por fim, sumariza-se todos esses passos em um exemplo de procura de um conversor elevador de até quatro chaves para uma tensão de entrada de 100 V, tensão de saída de 120 V e potência de saída de 100 W. Para corroborar os resultados encontrados pelo algoritmo desenvolvido, as topologias foram simuladas no software PSIM 2021 da Powersim utilizando o módulo de perdas presente no programa.
Palavras-chave: conversores cc-cc; síntese; eletrônica de potência, teoria de grafos, modelagem de conversores cc-cc PWM, Método de Fryze, MSEF.
