Uso de Acoplamento Magnetico na Melhoriade Caracteristicas de Algumas EstruturasZVT

Nome: Paulo Jose Mello Menegaz
Tipo: Tese de doutorado
Data de publicação: 10/06/2005
Orientador:

Nomeordem decrescente Papel
Domingos Sávio Lyrio Simonetti Orientador
Jose Luiz de Freitas Vieira Co-orientador

Resumo: Este trabalho apresenta duas famílias de conversores ZVT-PWM não isolados
que utilizam um acoplamento magnético para implementar a fonte de tensão
auxiliar do conversor. A primeira família proposta pertence ao grupo dos
conversores ZVT com fonte de tensão auxiliar CC chaveada. Ela apresenta um
snubber regenerativo magneticamente acoplado aplicado ao interruptor auxiliar
do conversor ZVT a fim de garantir um bloqueio em zero de tensão para este
interruptor. A entrada em condução do interruptor auxiliar ocorre em zero de
corrente e o interruptor principal apresenta tanto o bloqueio quanto a entrada
em condução em zero de tensão, assim como na estrutura ZVT convencional.
O acoplamento magnético é responsável por produzir as condições
necessárias para que ocorra a descarga ressonante do capacitor do snubber,
enviando a energia nele armazenada para a entrada e/ou saída do conversor.
Uma estrutura mais compacta é obtida ao utilizar-se a própria dispersão do
acoplamento magnético para implementar o indutor ressonante do snubber,
reduzindo assim o número de componentes magnéticos da estrutura. A
segunda família proposta pertence ao grupo de conversores ZVT com fonte de
tensão auxiliar CC. Nesta família, utiliza-se um acoplamento magnético entre o
indutor principal e o indutor ressonante do conversor, a fim de se garantir a
operação do conversor no ponto de mínima perda total no interruptor auxiliar. A
comutação dos interruptores principal e auxiliar permanece inalterada se
comparada com a do conversor convencional sem acoplamento magnético.
Uma vez que tanto o indutor principal quanto o indutor ressonante do conversor
são construídos a partir do mesmo núcleo magnético, consegue-se reduzir o
número de componentes magnéticos do circuito, bem como o número de fontes
de interferência eletromagnética irradiada (EMI). Para ambas as famílias de
conversores propostas, são apresentadas equações que descrevem o
comportamento das tensões e correntes nos principais elementos do
conversor. Além disso, é apresentada uma metodologia de projeto que permite
dimensionar de forma simples e rápida os elementos da célula de comutação
magneticamente acoplada do conversor. Também são apresentados resultados
de simulação e resultados experimentais obtidos a partir da construção de
protótipos dos conversores que validam as equações desenvolvidas e
comprovam a eficiência dos conversores propostos.

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