Conversores CA-CC monofásicos e trifásicos reversíveis com elevado fator de potência

Abstract

Neste trabalho apresenta-se o conversor CA-CC elevador/abaixador monofásico reversí-vel. Trata-se de um sistema de quinta ordem que permite a transferência de energia de uma fonte CA para uma fonte CC e vice-versa, qualquer que seja a razão entre os níveis das tensões alternada e contínua, fazendo circular no lado CA uma corrente senoidal de alta qualidade. O circuito utiliza para tanto um único estágio de processamento de energia. Aborda-se inicialmente a operação CC-CA; posteriormente, mediante a simples inversão do sinal de referência para a corrente CA, o sistema passa a operar como um retificador com elevado fator de potência. Os conceitos empregados são então estendidos a um circuito trifásico com características seme-lhantes, quais sejam, operação com elevado fator de potência, ausência de restrição à razão entre as tensões CA e CC e possibilidade de rever-são do fluxo de energia. Os sistemas são analisados como conexões de subsistemas de ordens inferiores independentes entre si, controla-dos por regime (ou modo) de desliza-mento com esquema de comutação descentra-lizado. Na parte inicial do trabalho, faz-se uma aborda-gem dessa importante técnica de controle no contexto da eletrônica de potên-cia, mos-trando-se aplicações a um conversor abaixador de tensão e a um conversor eleva-dor de tensão. A fim de corroborar as análises matemáticas realizadas, apresentam-se resultados de simulações numéricas dos diversos conversores estudados, bem como resultados de ensaios com um protótipo monofásico de 100W operando nos dois sentidos, como inversor e como retificador.