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Título: Projeto e simulação de um carregador de baterias isolado
Autor(es): Silva, Edivan Laercio Carvalho da
Orientador(es): Cardoso, Rafael
Palavras-chave: Baterias elétricas
Eletrônica de potência
Transformadores elétricos
Conversores de corrente elétrica
Electric batteries
Electric transformers
Power electronics
Electric current converters
Data do documento: 25-Nov-2015
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Pato Branco
Referência: SILVA, Edivan Laercio Carvaho da. Projeto e simulação de um carregador de baterias isolado. 2015. 83 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2015.
Resumo: Este trabalho apresenta o desenvolvimento do projeto de um conversor CC-CC a ser utilizado em um carregador de bateria isolado. O projeto aborda o dimensionamento das chaves semicondutoras, modelagem do conversor e seu controle para o modo de carga a corrente constante. O conversor utiliza a topologia Full-Bridge e emprega transformador planar em sua isolação. Este trabalho também apresenta um estudo teórico sobre o transformador planar e seu circuito equivalente. A metodologia para a obtenção experimental dos parâmetros do modelo equivalente do transformador também é descrita. Simulações a malha aberta foram realizadas para analisar de que forma esses parâmetros irão interferir no projeto do sistema de controle e filtros envolvidos com o objetivo de simplificar o modelo do conversor. O projeto de controle desenvolvido visa manter uma corrente de carga constante na bateria. Simulações utilizando o software PSIM foram utilizadas para analisar o projeto. O trabalho visa contribuir nos estudos do transformador planar e sua modelagem matemática, dimensionamento do conversor e projeto do sistema de controle, necessários para o desenvolvimento de um carregador de baterias bidirecional.
Abstract: This work describes the design of a DC-DC converter used as an isolated battery charger. The specification of the power switches, converter modeling and its control are covered. It is used a Full-Bridge converter and the isolation is provided by a planar transformer. This work also addresses a theoretical study of the planar transformer and its equivalent circuit. The experimental methodology for the determination of the equivalent circuit of the transformer are described. Open loop simulations are used to analyze the effects of the transformer parameters on the system dynamics aiming to verify possible simplifications of the mathematical model used in the control design. The controller designed is a current servo to keep the charging current constant. Simulations using the software PSIM were carried out to analyze the converter design and operation. This work contributes on the study of the planar transformer and its mathematical description, design of the converter and its control system.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/8115
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