Eletrônica de Potência

This paper introduces a new family of nonisolated dc-dc converters that are generated by the integration of the active switched-capacitor (ASCC) and the conventional commutation cell (CCC). Based on the commutation cell concept, the new conceived hybrid active commutation cell (HACC) provides three different types of hybrid converters: buck, boost and buck-boost. All three converters are investigated in this study through the following approaches: topological stages, static gain analysis considering the switched-capacitor features, generalization of the HACC and gain for M cells and steady-state analysis. The buck version presents a high conversion rate, which demonstrates that it has potential for step-down applications. To verify the proposed topologies, a prototype was built with the following specifications: 600 V input voltage, 150 V output voltage, 70 kHz switching frequency and 1 kW rated power. Efficiency close to 95% was obtained at 1 kW for the buck topology, which demonstrates that the proposed HACC can provide gain and high efficiency at the same time.

Study about application of thyristors -solid state four layers p-n-p-n semicondutors -in the industry, both in manufacture stage and as part of end product. The thyristors are more commonly represented by Silicon Controlled Rectifiers -the SCRs -but are also represented by many authors by TRIACs, DIACs, MOSFETs and others. In thits study, their represented more accuracy than contactors, relays and other devices, specially on high volgate networks and power conversion.

A Soldagem é o processo de união de materiais (particularmente os metais) mais importante do ponto de vista industrial sendo extensivamente utilizada na fabricação e recuperação de peças, equipamentos e estruturas. A sua aplicação atinge desde pequenos componentes eletrônicos até grandes estruturas e equipamentos (pontes, navios, vasos de pressão, etc.). Existe um grande número de processos de soldagem diferentes, sendo necessária a seleção do processo (ou processos) adequado para uma dada aplicação.
É fato que o grau de importância desse equipamento, comumente usado em vários segmentos profissionais e até mesmo de forma doméstica, em pequenos reparos, tem sido dos mais elevados para a indústria. Observando esses fatores fica claro que por mais evoluída que esteja a tecnologia com máquinas de solda MIG, que possuem excelente acabamento e máquinas que são operadas via programação de software, o mercado não abre mão da máquina de solda de eletrodo revestido, principalmente pelo seu baixo custo e sua versatilidade.
Tendo em vista a grande aceitação desse equipamento, chegamos à conclusão de que este tipo de máquina já está estabelecido e que vale a pena fazer melhorias neste segmento. E foi pensando na agilidade e comodidade do operador que o GRUPO ALPHA decidiu por trazer maior tecnologia a uma máquina de solda elétrica já existente no SENAI e que já possui alguns incrementos interessantes realizados pelo grupo de projetos anterior, o GRUPO MASTER.
Como no grupo o interesse comum era fazer um projeto com microcontrolador e um dos integrantes já tinha um conhecimento sobre o equipamento todos acharam por bem aceitar este desafio.
Este equipamento já possui um sistema de regulagem de tensão automático e controle de potência na tocha, porém, esse controle é realizado através de um sistema eletromecânico e trabalha com baixa precisão. Para isso, nós optamos por fazer um sistema de controle “MICROPROCESSADO”, eliminando as partes mecânicas da máquina e com um leitor de corrente digital com displays frontais.

This paper describes the analysis and design of an electronic ballast devised to drive both, high pressure sodium vapor (HPS) and high pressure mercury vapor (HPMV) lamps, in dimmed operation with no need of parameter modification. The main objective is to achieve weight and volume reduction of a public lighting components bench test equipment, used to perform basic operational tests in a Brazilian electric utility company. Specifically, the analysis, design and implementation of an electronic ballast, based on a series-parallel loaded resonant inverter, for 70 W HPS and 125 W HPMV lamps testing is presented. Experimental results from a lab prototype, performing high intensity discharge (HID) lamp tests in dimmed operation and no discharge arc instability, evidences the feasibility of the proposed ballast concerning the intended application.

In this paper is presented a bidirectional dual active clamping push-pull dc-dc converter, to be used in applications requiring isolated bidirectional interface between two dc ports with low-voltage/low-current ripple. The main characteristics of the proposed converter are the non necessity of input and output filters in both ports, galvanic isolation, reduced number of magnetic components and high efficiency operation. The paper presents a theoretical analysis of the proposed converter and experimental analysis for a 600 W prototype, with 50 kHz switching frequency, and dc power supplies of 14 and 42 volts, at the input and output ports, respectively. The measured performance agreed well with the theoretical predictions.

This paper presents a three-phase to singlephase six-leg converter for a wind energy conversion system based on Doubly-Fed Induction Generator (DFIG). The converter is composed of six legs and is divided in three parts: the grid-side converter (GSC), which is responsible for power factor and DC-link voltage controls, the stator-side converter (SSC), which guarantees the control of the stator voltage, and the rotor-side converter (RSC), which is responsible for vector control of the generator. One of the converter's legs is shared by gridside and stator-side converters. The main advantages of the proposed configuration compared to other topologies presented in the literature are providing balanced threephase voltages to the DFIG, simple control system and not having any limitation with respect to synchronization between grid and stator voltages and DC-link voltage. The system model, pulse-width modulation (PWM) and control strategies are discussed and simulation and experimental results are presented in order to prove the feasibility of the system.

Grid-connected photovoltaic systems with energy storage, also called PV hybrid mini-grid system (PVHMS), operate in both grid-tied and stand-alone modes and are expected to play an important role in distributed generation. Transformerless photovoltaic converters are most preferred for these systems due to their higher conversion efficiency in comparison to insulated converters, increasing autonomy of the battery energy storage system (BESS). Safety in transformerless photovoltaic converters is a critical issue due to parasitic capacitance between PV modules and ground that could result in high leakage current. Existing safety requirements for grid-tied PV inverters may not be sufficient for PVHMS converters since they have multiple leakage current paths. This study analyzes some leakagecurrent-related faults on transformerless PVHMS converters, and proposes relay opening sequences to avoid unnecessary interruptions of power supply for the local loads. The following situations are analyzed: i) fault at dc side, ii) fault at ac load side, and iii) commutation between on-grid and off-grid operation modes. These faults have been studied for a transformerless PVHMS converter with a single dc-ac stage. Experimental results are presented to validate the proposed schemes and a table summarizing the proposals is presented.

Wind turbines are widespread around the globe, and the number of wind farms connected to the grid is continually increasing. The Doubly-Fed Induction Generator (DFIG) plays an important role, since it is one of the most used configurations for wind power generation. DFIG-based wind plants, however, are very sensitive to grid disturbances, specially to voltage sags, as these machines have their stator circuit directly connected to the grid. Voltage sags can result in oscillations in active power, torque and DC link voltage, as well as damage the machine and the back-to-back converter due to high currents that arise in such type of contingency. This work proposes a control strategy applied to the rotor-side converter (RSC) of the DFIG, in order to protect the machine and the back-to-back converter during voltage sags. The aim of the control strategy is to reduce the machine currents and also to remove the oscillating active power caused by unbalanced voltage sags.

This paper derives a new approach for analyzing dc-dc converters for feedback control design. The control-tooutput voltage transfer function of the converters, usually predicted by averaging models, and the classical feedback control techniques are replaced by the state space average state block diagram analysis. These state block diagrams are obtained for state space averaging matrixes of the converters combined with their continuous conduction mode differential equations. This decoupling technique yields first order control transfer functions allowing easier synthesis of controllers. The disturbance rejection properties of the controller are analyzed and improved by disturbance input decoupling. The technique is applied to buck converters, and the controllers demonstrate good transient response compared to classical voltage controllers. The structure is easy implement with relevant applications in integrated circuit manufacturing and general industrial environments.

Resumo-Um conversor CC-CC não isolado de alto ganho é proposto nesse artigo, o qual é denominado Duplo-Boost-Flyback de Alto Ganho pelo fato de combinar dois conversores Boost-Flyback convencionais, conectados em paralelo na entrada e com saída flutuante. Essa nova topologia aumenta o ganho estático do conversor e reduz a ondulação da corrente de entrada. A topologia proposta é ideal para aplicações com fontes de alimentação com baixa tensão que precisam elevar consideravelmente a tensão para ser utilizada, como por exemplo, arranjos fotovoltaicos, células combustíveis e baterias. Este artigo apresenta princípio de operação, ganho estático, estratégia de controle e exemplo de projeto. A verificação experimental foi realizada a partir de um protótipo de 1 kW com tensão de entrada de 48 V e saída de 800 V, alcançando o ganho estático de 16,7. A eficiência máxima apresentada foi de 94,6% com 70% da carga e 93,9% com carga nominal.

Resumo-O condicionamento entre fontes de tensão com baixa amplitude e cargas que exigem elevados níveis de tensão, especialmente para potências acima de 500 W, mostram-se como um desafio a ser resolvido. Nesse contexto, este artigo apresenta um novo conversor de elevado ganho e de elevado rendimento baseado em indutores acoplados e na estrutura boost-quadrática. O conversor proposto utiliza apenas um semicondutor controlado, indutores acoplados e capacitores na saída com baixa capacitância. A topologia permite o aproveitamento da energia oriunda das indutâncias de dispersão e possibilita que a corrente da entrada opere no modo de condução contínua. A validação dos conceitos foi realizada num protótipo de 1 kW com uma tensão de entrada entre 48 V e 96 V e uma tensão de saída de 800 V. Os resultados experimentais foram coerentes com a teoria, o conversor permitiu elevado ganho de tensão e elevado rendimento para ampla faixa de potência, além do aproveitamento da energia das indutâncias de dispersão.

A teoria de sistemas dinâmicos, que engloba a teoria do caos, fornece ferramentas muito convenientes e relevantes para se analisar problemas de diversas áreas, incluindo os da engenharia elétrica. Neste trabalho será apresentado um conversor buck CC/CC operando em malha fechada com ganho proporcional e modulação PWM. Os valores dos componentes são escolhidos de tal forma a permitir a operação do conversor no modo de condução descontínua, isto é, a corrente é sempre nula no início de cada ciclo PWM. A abordagem é baseada no mapa unidimensional apresentado por Tse [1] que produz um modelo discreto aproximado para a tensão de saída do sistema. São apresentados os diagramas teia de aranha para as órbitas de período 1, 2, 3, 4 e em regime caótico. Será discutido quais valores atribuídos ao parâmetro de controle ganho proporcional produzem algumas órbitas estáveis e quais introduzem caos ao sistema. Um caso de órbita de período 3 será apresentado e discutido. Neste trabalho serão definidos mapas unidimensionais discretos, apresenta-se o conversor \textit{buck} e também um modelo discreto que fornece sua dinâmica. Será discorrido também sobre a construção dos mapas e seu comportamento dinâmico. Algumas ferramentas de análise da dinâmica são utilizadas, como por exemplo diagramas de teia de aranha e de bifurcação. As ferramentas utilizadas para análises de mapas unidimensionais se mostraram muito eficientes para determinar a dinâmica do conversor buck e para entender melhor seu funcionamento e regime de operação.

Resumo-O aprimoramento da infraestrutura de carregamento dos veículos elétricos é fundamental para a sua ampla adoção. Dessa forma, este artigo propõe uma estação modular de carregamento rápido com filtro ativo de potência e elemento armazenador de energia para veículos elétricos. A estação é conectada em média tensão e composta por 10 pontos de carregamento de 60 kW cada um, em acordo com as normas vigentes para carregamento rápido. Normas as quais são inicialmente revisadas e descritas. O filtro ativo de potência é apresentado, analisado e projetado para reduzir harmônicas de corrente no ponto de conexão com a rede de distribuição primária. Além disso, é realizada a análise de estabilidade na conexão dos conversores. Os resultados experimentais no Typhoon HIL comprovam o funcionamento da estação em acordo com as exigências normativas internacionais.

This paper presents a new integration concept to generate high voltage step-up non-isolated DC/DC converters with the aid of coupled-inductors. The integration concept relies on the separation of the converter circuit into two or three parts named input, middle and output sections. Hence, any basic converter can partially or fully share one of its sections with another basic converter since both circuits comply with the integration rules. The merged converters become an integrated topology with fewer components. According to this paper, for the input section parallel integration, the circuits remaining output sections can be associated in three different ways, in a series, parallel or cascaded connection. These output sections associations allow for a merged topology to enhance their voltage gain that becomes the sum of the voltage gains of the former topologies alone. An example of integration of the boost and flyback converter is provided to illustrate the theory. The resulting integrated topologies are theoretically and experimentally evaluated. The results prove that the integration methodology is an effective way to obtain high voltage conversion ratio circuits and that the derived topologies are highly efficient due to their low converter series resistances.

Resumo-Neste artigo apresenta-se uma metodologia utilizada para projetar um conversor Ćuk de 300 W que opere como caracterizador elétrico de módulos fotovoltaicos. O protótipo projetado é de fácil operação, portátil e permite a transferência das grandezas medidas (tensão, corrente, irradiância solar e temperatura) a um computador pessoal, por meio de comunicação serial. A partir destas grandezas são traçadas as curvas I-V e P-V e extraídos os cinco parâmetros que descrevem o circuito elétrico equivalente do módulo fotovoltaico ensaiado. De posse destes parâmetros, é possível replicar o comportamento do módulo fotovoltaico em ambiente de simulação, sob quaisquer condições de irradiância solar e temperatura. A fim de validar a precisão do caracterizador desenvolvido, as curvas I-V e P-V por meio dele obtidas são comparadas com as provenientes do traçador Profitest PV, fabricado pela empresa alemã Grossen Metrawatt.

This paper proposes a modification in both topology and operation algorithm for the existent 2/3 level converter. The modified strategy is of simple implementation. In addition, the modified topology reduces the switching losses and the command complexity. The harmonic distortion and losses of the two-level converter, the three-level Neutral-Point-Clamped (NPC) converter and the 2/3-level converter are compared. Also the limitation of the modified topology operation is investigated. Simulated and experimental results demonstrate the validity of the proposed topology and pulsewidth modulation method.

Grid-connected photovoltaic systems with energy storage, also called PV hybrid mini-grid system (PVHMS), operate in both grid-tied and stand-alone modes and are expected to play an important role in distributed generation. Transformerless photovoltaic converters are most preferred for these systems due to their higher conversion efficiency in comparison to insulated converters, increasing autonomy of the battery energy storage system (BESS). Safety in transformerless photovoltaic converters is a critical issue due to parasitic capacitance between PV modules and ground that could result in high leakage current. Existing safety requirements for grid-tied PV inverters may not be sufficient for PVHMS converters since they have multiple leakage current paths. This study analyzes some leakagecurrent-related faults on transformerless PVHMS converters, and proposes relay opening sequences to avoid unnecessary interruptions of power supply for the local loads. The following situations are analyzed: i) fault at dc side, ii) fault at ac load side, and iii) commutation between on-grid and off-grid operation modes. These faults have been studied for a transformerless PVHMS converter with a single dc-ac stage. Experimental results are presented to validate the proposed schemes and a table summarizing the proposals is presented.

Resumo-Este trabalho apresenta o projeto de um controlador multimalhas para utilização em um inversor monofásico e também o controle do acionamento de uma chave estática de transferência (STS-Static Transfer Switch), ambos aplicáveis em UPS (Uninterruptible Power Supplies). Duas malhas de realimentação são utilizadas no controle do inversor, uma malha interna de corrente e outra externa de tensão. Controladores do tipo proporcional-ressonante atuam como compensadores em ambas as malhas. O atraso da resposta dinâmica do modulador PWM (Pulse Width Modulation) digital é considerado no projeto dos controladores, uma vez que é um fator que limita os ganhos dos compensadores. Uma topologia da STS é proposta, composta de IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistor) e diodos em substituição a convencional, de tiristores, obtendo-se uma redução significativa no tempo de transferência da alimentação de uma carga crítica da rede elétrica para uma fonte auxiliar (inversor monofásico). A estratégia de controle para o acionamento da STS é baseada no método de detecção do valor de pico do sinal de tensão utilizando um algoritmo de PLL (Phased Locked Loop). Resultados experimentais comprovam o bom desempenho do controlador multimalhas e também do rápido tempo de transferência da chave estática.

This article presents a study on the application of artificial neural networks as a maximum power point tracking algorithm (MPPT) in photovoltaic systems. To find the duty cycle of converters faster and deliver a higher power to the load, a neural network is proposed as an improvement of the MPPT algorithm. A comparison is made between the use a classic MPPT and the trained neural network. The PSIM software will be used to simulate photovoltaic systems and Python for programming and training the artificial neural network. The results show a clear improvement in performance by the proposed method in comparison to the classic Perturb and Observe. Resumo: Este artigo apresenta um estudo sobre a aplicação de redes neurais artificiais como algoritmo de rastreamento de ponto de máxima potência (MPPT) em sistemas fotovoltaicos aplicado a um conversor CC-CC Cúk. Visando encontrar de forma mais rápida a razão cíclica da chave de comutação em conversores CC/CC e entregar uma maior potência a ...

Resumo-Conversores não isolados aplicados a sistemas fotovoltaicos normalmente possuem algumas vantagens em relação aos conversores isolados como redução de custos e melhor eficiência devido, principalmente, à ausência de um transformador. Neste contexto, uma alternativa para o processamento da energia obtida pelos painéis fotovoltaicos é o uso de um autotransformador multipulsos associado a retificadores controlados com ângulo de disparo entre 90°-180° (inversores comutados pela rede). Esta solução possui algumas vantagens como robustez, baixa manutenção, alta confiabilidade e baixo custo, além de ser muito adequada para geração fotovoltaica em locais remotos onde estas vantagens são mais importantes que a redução de volume. Outra importante característica é que a associação dos enrolamentos do autotransformador gera sistemas trifásicos defasados entre si, reduzindo a quantidade do conteúdo harmônico das correntes injetadas na rede. Este artigo apresenta um conversor de 18 pulsos usando um autotransformador com conexão Y-diferencial fechada. A potência processada pelo autotransformador é apenas 21,9% da potência total fornecida ao sistema, aumentando a eficiência e reduzindo o custo total.

Resumo-As máquinas de relutâncias variável (MRVs) são consideradas, na literatura científica, as que possuem maior simplicidade de construção e baixo custo de manutenção e reparo quando comparadas com as máquinas elétricas tradicionais. No entanto, a MRV trabalha sob condição de alta saturação, o que dificulta a determinação de um modelo matemático que represente com precisão o seu sistema físico. Este trabalho tem como objetivo apresentar uma proposta de modelo analítico que seja eficiente no cálculo das indutâncias das máquinas de relutância variável de fluxo axial com núcleo do tipo C (MRV-C), proporcionando uma resposta rápida e fidedigna. O método analítico proposto baseia-se no circuito magnético equivalente obtido a partir das dimensões da máquina elétrica. Como principal contribuição desse trabalho destaca-se a utilização de uma metodologia simples e que não utiliza iterações computacionais durante o cálculo das densidades de fluxo magnético. Os resultados experimentais e de simulação indicam que o método proposto foi adequado e satisfatório no cálculo das indutâncias em MRVs-C.

Resumo-Este artigo descreve um conversor estático cacc monofásico consistindo de uma ponte retificadora convencional a diodos associada a um conversor cc-cc buck multinível em corrente de duas células. Dependendo da estratégia de comutação adotada, a estrutura pode apresentar uma corrente de entrada com até cinco níveis e fator de potência de deslocamento unitário, levando a uma operação com elevado fator de potência, além de permitir a divisão equilibrada da corrente total de saída através de duas células de comutação. Esta estrutura, que opera com comutação em baixa freqüência, é adequada para aplicações de cargas cc altamente indutivas. Uma breve revisão sobre estruturas anteriores que levaram ao desenvolvimento da nova topologia é apresentada, bem como resultados de simulação e resultados experimentais para um protótipo de 2 kW implementado em laboratório.

Shunt active power filters (SAP F) implemented without harmonic detection schemes compensate the harmonic distortion and reactive power of the load simultaneously. However, their compensation capabilities are limited by the SAP F power converter rating. Such a restriction can be minimized if the level of the reactive power demanded by the SAP F is managed. An estimation scheme for determining the filter currents is introduced to manage the level of reactive power compensation. The effectiveness of the proposed control strategy is ensured by introducing a feedforward scheme on the DC-link voltage regulation. In addition, a robust control based on adaptive pole placement with a variable structure scheme regulates the grid currents. Experimental results are shown for demonstrating the effectiveness of the proposed SAP F system.

Este artigo propõe uma abordagem diferente para combinar células de conversores PWM CC-CC em cascata e empilhadas, com o objetivo de proporcionar os benefícios de cada estrutura em um único conversor, com um único estágio de processamento de energia e um único interruptor. Além de apresentar e discutir os conceitos das conexões cascata, empilhada e a combinação de ambos, o artigo ainda propõe novas topologias baseadas nestes conceitos e analisa uma delas. O conversor escolhido para ser estudado neste artigo é denominado Boost-Quadrático-Zeta, tendo como caraterística elevado ganho de tensão, com melhoria na eficiência, simplicidade no circuito de comando e alta confiabilidade. Como o nome indica, esse conversor é obtido a partir da combinação de dois conversores CC-CC muito conhecidos na literatura, o conversor Zeta isolado e o conversor Boost-Quadrático. Em consequência disto, o conversor proposto apresenta alto ganho de tensão, baixa ondulação da corrente de entrada (característica do conversor Boost-Quadrático) e baixa ondulação da corrente de saída (característica do conversor Zeta isolado). Com o objetivo de verificar o desempenho do conversor proposto um protótipo foi implementado considerando um painel fotovoltaico de 250 W. Resultados experimentais obtidos em laboratório confirmam as análises teóricas.

This work presents some results of modeling and control design of a 30 kWp photovoltaic system connected to the grid in the Campus of Federal University of Juiz de Fora. The interface converter is connected to the grid using only the leakage inductance of a single-phase transformer bank as passive filter. The control algorithm is carried out in the synchronous reference frame (dq0). Two identical proportionalintegral controllers (PI-SRF) are designed to regulate the currents in each coordinate. It will be shown that the PI-SRF controller may have its effectiveness compromised due to distorted currents drained by the connection transformer. To overcome the aforementioned problem a repetitive controller (RC) is designed and connected in parallel with the PI-SRF. The performance of the hybrid controller (PI-SRF + RC) is tested under steady-state and transient conditions for variations in the power generated by the photovoltaic (PV) panels. Experimental results are presented to validate the design and performance of the proposed hybrid controller.

This paper presents a steady-state analysis and design methodology for the Class-E2 resonant DC/DC converter. The converter is represented in a normalized state-space model that is independent of specifications and real system components, like as inductors, capacitors and resistors. Analytical waveforms are obtained and can be used to design the converter. The main contribution of the paper is the development of an analysis methodology that does not separate the inverter and rectifier stages and ensures the soft-switching on both switch and diode. A step-by-step design procedure is presented, in which the real system components can be obtained based on design abacus. A comparison among theoretical, simulation and experimental results are performed based on a design example.

Resumo-A crescente demanda por eletricidade, os requisitos de melhoria da qualidade de energia por parte dos agentes reguladores e a inclusão da geração distribuída estão aumentando a complexidade dos sistemas de distribuição. Neste cenário, a regulação da tensão torna-se mais complexa, especialmente em longas linhas de distribuição. Neste trabalho, um transformador de distribuição inteligente é proposto, o qual emprega um comutador eletrônico de taps sob carga, associado a um sistema de comunicação bidirecional. Este conjunto permite a regulação automática da tensão, telemetria e o controle remoto pela companhia concessionária, possibilitando sua aplicação nas redes de distribuição atuais e nas redes inteligentes, sendo caracterizado por sua fácil expansão.

Resumo-Esse artigo propõe um sistema, externo ao Veículo Elétrico (VE), capaz de adicionar funcionalidades de Vehicle-to-Home (V2H) e Vehicle-to-Grid (V2G) ao VE através do uso dos terminais da bateria disponíveis em um conector combo comercial. No caso do sistema proposto, esses terminais seriam usados para retirar energia dos veículos e entregá-la à rede ou manter a tensão na residência em caso de falta de energia. Esta configuração elimina a necessidade de conversores bidirecionais internos ao VE, reduzindo peso, custo e complexidade, adicionando também a possibilidade de integrar geração de energias renováveis locais. Para validar o conceito do sistema, são desenvolvidos o projeto e a simulação do sistema completo, assim como a construção dos conversores CC-CC utilizados no teste de um sistema de 2 kW, integrando os vários conversores de potência necessários. Palavras-Chaves-Conversores CC-CC, Full-bridge ZVS, Vehicle-to-grid, Vehicle-to-home.

This paper presents interactive power electronics educational tools. These interactive tools make use of the benefits of Java language to provide a dynamic and interactive approach to simulating steady-state ideal rectifiers (uncontrolled and controlled; single-phase and three-phase). Additionally, this paper discusses the development and use of Java applet programs to assist the teaching of conventional power electronics rectifier circuits and to serve as a first design tool for basic laboratory experiments in power electronics courses. Comparison was made among results obtained using a well-known simulator package, experimental results, and the developed interactive simulation applets in order to validate the latter.

Resumo ⎯ Este trabalho analisa a compensação de correntes harmônicas através de um filtro ativo híbrido. No presente estudo, o filtro híbrido consiste de um filtro ativo conectado em paralelo com o indutor de um filtro passivo sintonizado. O objetivo deste arranjo é operar com menores tensão e corrente a serem processadas pelo filtro ativo. O artigo investiga o comportamento do filtro híbrido na compensação de correntes harmônicas, a partir de uma estratégia de controle usada no filtro ativo e discute o dimensionamento do inversor. Resultados de simulação e experimentais verificam a operação do sistema.

This work aims at the design of a roped elevator prototype, which uses a linear induction motor (LIM) as a traction machine. It is also concerned with the development of a specific inverter to feed the linear motor that allows several ways to drive the elevator through a suitable choice of the RMS voltage levels, angular phase displacement and electrical frequency of the output voltage. The result tries to establish a new concept for elevators through a new construction technique and assembly of the system with counterweight, which increases the reliability and comfort with cost reduction.

Resumo-Este trabalho propõe a análise e implementação de um novo sistema de acionamento eletrônico aplicado à sistemas de refrigeração. A proposta consiste em substituir no sistema de refrigeração convencional o motor monofásico de indução por um motor trifásico de indução, e o estágio de entrada convencional por um estágio apresentando correção ativa do fator de potência. O protótipo do sistema de refrigeração proposto é composto por um motor trifásico de 0,5HP, um compressor do tipo Bitzer IY (Belt-Drive) aberto, um inversor em ponte convencional e um préregulador boost monofásico. O novo sistema opera em conformidade com as restrições impostas pelas normas internacionais IECs (Harmônicas / Flicker / Interferências Eletromagnéticas) propiciando elevado rendimento, alto fator de potência e reduzidos níveis de interferências eletromagnéticas (IEM). Com o objetivo de verificar a viabilidade e performance da regulação da temperatura no sistema de refrigeração proposto o inversor de tensão do estágio de saída foi acionado por uma estratégia de controle convencional escalar tensãofreqüência (V/f), e por uma estratégia de controle vetorial simplificada com orientação pelo estator. 1 Palavras-Chave-sistema de refrigeração com velocidade variável, retificador com elevado fator de potência, qualidade de energia.

This article presents a study on the application of artificial neural networks as a maximum power point tracking algorithm (MPPT) in photovoltaic systems. To find the duty cycle of converters faster and deliver a higher power to the load, a neural network is proposed as an improvement of the MPPT algorithm. A comparison is made between the use a classic MPPT and the trained neural network. The PSIM software will be used to simulate photovoltaic systems and Python for programming and training the artificial neural network. The results show a clear improvement in performance by the proposed method in comparison to the classic Perturb and Observe. Resumo: Este artigo apresenta um estudo sobre a aplicação de redes neurais artificiais como algoritmo de rastreamento de ponto de máxima potência (MPPT) em sistemas fotovoltaicos aplicado a um conversor CC-CC Cúk. Visando encontrar de forma mais rápida a razão cíclica da chave de comutação em conversores CC/CC e entregar uma maior potência a ...

Este artigo propõe um conversor CC-CC de alto ganho de tensão. O conversor proposto é resultado da combinação dos conversores Boost e Flyback com células multiplicadoras de tensão, utilizando apenas um interruptor. As suas principais características são: alto ganho de tensão; baixo esforço de tensão no interruptor, possibilitando assim, o uso de um MOSFET com baixo V DSS , cuja característica acarreta em um baixo R DS(on) ; baixo de esforço de tensão nos diodos, permitindo o uso de diodos schottky; a energia da dispersante do indutor acoplado é reciclada naturalmente. A análise estática com etapas de operação, formas de onda do conversor no modo de condução contínua são mostradas. Com o objetivo de verificar o desempenho do conversor proposto, um protótipo foi implementado considerando um painel fotovoltaico de 250 W, alcançando uma eficiência de 95,8 %.

Este artigo propõe uma topologia de conversor CC-CC integrado para aplicações que exigem elevado ganho de tensão. A topologia integra os conversores Boost e Forward com um único interruptor ativo. Como principais características da topologia proposta destacam-se: elevado ganho de tensão, reduzidos esforços de tensão nos semicondutores e a capacidade de operação com elevados valores de razão cíclica sem comprometer a desmagnetização do transformador. Uma análise da topologia e de suas etapas de operação é apresentada de modo a obter as equações de projeto. As vantagens do conversor proposto são evidenciadas a partir de uma comparação teórica com os conversores CC-CC Boost e Forward clássicos e com conversores integrados similares. Por fim, resultados experimentais demonstram o desempenho do conversor proposto.

This paper proposes an AC-DC five level solid state transformer (SST) topology with high frequency isolation and bidirectional power flow control capability. The topology is composed of two interleaved NPC-3L arms in primary side, and a single-phase full-bridge converter in the secondary side. The switching state diagram, the modulation and control strategies are presented as well as theoretical analysis of the converter is realized through the fundamental model in order to obtain the power flow curve, as in the traditional DAB converter. The theoretical study is validated through results obtained from an 800W experimental prototype of the proposed converter.