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Tipo: TCC
Título: Conversor CA-CC Push-Pull ZVS-PWM-PFC alimentado em corrente monofásico com ampla variação de tensão eficaz de entrada
Autor(es): Mota, Emanuel de Araújo
Orientador: Torrico-Bascope, René Pastor
Coorientador: Bezerra, Luiz Daniel Santos
Palavras-chave em português: Conversor CA-CC Isolado em Alta Frequência;Correção de Fator de Potência;Ampla Variação de Tensão de Entrada;Comutação Suave (ZVS)
Palavras-chave em inglês: High Frequency Isolated AC-DC Converter;Soft Switching (ZVS);Wide Input Voltage Range;Power Factor Correction
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Data do documento: 2025
Citação: MOTA, Emanuel de Araújo. Conversor CA-CC Push-Pull ZVS-PWM-PFC alimentado em corrente monofásico com ampla variação de tensão eficaz de entrada. 2025. 124 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2025.
Resumo: O trabalho apresenta o estudo do conversor CA-CC Push-Pull alimentado em corrente monofásico com ampla variação de tensão eficaz de entrada (88 V a 264V) processando potência nominal, onde a razão cíclica varia de 0 < D < 1. Outras características apresentadas são, alto fator de potência (FP > 0, 92), regulação da tensão de saída (Vo = 400 V), comutação suave das chaves (Zero Voltage Switching - ZVS), e frequência de comutação das chaves constante usando a modulação por largura de pulso (Pulse Width Modulation - PWM). No conversor sob estudo, a comutação suave é obtida usando a técnica de grampeamento ativo composto por duas chaves e um capacitor de filme. Usando a técnica de grampeamento ativo, o conversor é capaz de operar com potência nominal quando D < 0, 5; situação que não ocorre quando o conversor similar usa snubber passivo, pois necessita uma proteção durante a transição de partida suave (soft-start) acoplando um enrolamento auxiliar ao indutor de armazenamento quando a razão cíclica é D < 0, 5 para operação em modo Flyback. Para o conversor sob estudo, são feitos estudos no modo de não sobreposição (Non-Overlapping Mode - NOM) de sinais PWM que ocorre para 0 < D < 0, 5 , denominado de Região R1; e no modo de sobreposição (Overlapping Mode - OM) de sinais PWM que acontece para 0, 5 < D < 1, nomeado de Região R2. Para controlar o fluxo de potência da entrada para a saída é usada a técnica de controle por modo corrente média (Average Current Mode Control -ACMC). Finalmente, para as especificações de tensão eficaz de entrada variando de 88 V a 264 V em 60 Hz, potência ativa de saída de 2 kW, tensão de saída de 400 V e frequência de chaveamento de 25 kHz, o projeto dos circuitos de potência e controle são realizados, assim como os resultados de simulação são apresentados.
Abstract: This work presents the study of a single-phase current-fed AC-DC Push-Pull converter with a wide rms input voltage range (88 V to 264 V) processing nominal power, where the duty cycle varies from 0 < D < 1. Other features presented include a high power factor (PF > 0.92), output voltage regulation (Vo = 400 V), soft switching of transistors (Zero Voltage Switching - ZVS), and a constant transistor switching frequency using pulse width modulation (Pulse Width Modulation - PWM). In the converter under study, soft-switching is achieved using the active clamping technique, which consists of two transistors and a film capacitor. By employing the active clamping technique, the converter can operate at nominal power when D < 0.5, a situation that does not occur when a similar converter uses a passive snubber, as it requires protection during the soft-start transition by coupling an auxiliary winding to the storage inductor for operation in Flyback mode. For the converter under study, studies are conducted in the non-overlapping mode (Non Overlapping Mode - NOM) of PWM signals, which occurs for 0 < D < 0.5, referred to as Region R1; and in the overlapping mode (Overlapping Mode - OM) of PWM signals, which occurs for 0.5 < D < 1, referred to as Region R2. To control the power flow from input to output, the Average Current Mode Control (ACMC) technique is used. Finally, for the specifications of an rms input voltage ranging from 88 V to 264 V at 60 Hz, an output active power of 2 kW, an output voltage of 400 V, and a switching frequency of 25 kHz, the design of the power and control circuits is carried out, along with the presentation of simulation results.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/81192
ORCID do(s) Autor(es): https://orcid.org/0000-0002-2761-7049
Currículo Lattes do(s) Autor(es): http://lattes.cnpq.br/0574286738001544
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/7624426021594800
Currículo Lattes do Coorientador: http://lattes.cnpq.br/3261052136129353
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:ENGENHARIA ELÉTRICA - Monografias

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