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Título: Projeto de um conversor meia ponte com saídas isoladas para alimentação de drivers
Título(s) alternativo(s): Project of a half bridge converter with isolated outputs to supply drivers
Autor(es): Tessaro, Heitor José
Orientador(es): Stein, Carlos Marcelo de Oliveira
Palavras-chave: Eletrônica de potência
Conversores de corrente elétrica
Engenharia de protótipos
Power electronics
Electric current converters
Prototypes, Engineering
Data do documento: 30-Mai-2016
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Pato Branco
Referência: TESSARO, Heitor José. Projeto de um conversor meia ponte com saídas isoladas para alimentação de drivers. 2016. 59 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2016.
Resumo: Este trabalho apresenta o projeto e implementação de um conversor com topologia meia ponte, com sete saídas isoladas. Objetiva-se o estudo, projeto e implementação do conversor com potência total de 100W, do controlador e dos circuitos auxiliares do conversor. Para a escolha dos componentes, primeiramente, e´ realizada uma revisão bibliográfica de conversores estáticos culminando no circuito do conversor meia ponte e seu modelo de pequenos sinais. O conversor meia ponte faz uso de um divisor capacitivo e um braço de chaves semicondutoras para criar uma onda quadrada de tensão alternada que alimenta o primário de um transformador. O transformador reflete a tensão do primário em seus secundários respeitando as relações de espiras. A tensão do secundário do transformador, por sua vez, pode ser utilizada como alimentação para circuitos derivados do conversor BUCK, podendo fornecer assim, níveis diversos de tensão nas saídas do conversor com isolamento ôhmico entre elas. No desenvolvimento desse trabalho são apresentados os componentes selecionados para o conversor meia ponte, juntamente com os componentes dos circuitos auxiliares e o projeto do controlador. Após a apresentação dos projetos são apresentados os resultados obtidos em simulação utilizando o simulador PLECS e obtidos experimentalmente após a implementação do projeto, utilizando o microcontrolador TMS320F28027. Com isso realizou-se a comparação dos resultados obtidos em simulação com os resultados experimentais, na qual observou-se um comportamento semelhante e aceitável do circuito implementado, com uma boa regulação da tensão da saída por parte do controlador. Notou-se ainda a presença de ruídos e oscilações devido as características intrínsecas de componentes e da placa do circuito.
Abstract: This paper presents a project and the implementation of a converter using the half bridge topology, having seven isolated outputs. The aim is to study, project and make the implementation of the converter with a total output power equal to 100W, the controller and all converter’s auxiliary circuits. To the components selection is done firstly a bibliographic review of static converters culmanating at the half bridge converter circuit and its small signals model. The half bridge converter uses a capacitive divider and pair of MOSFETs to create an alternating square wave voltage, which supply the transformer primary. The transformer reflects the primary voltage in its secondaries, respecting the coil’s relation. The secondary voltage of the transformer can be used to supply derived circuits of the buck converter, making possible the use of several voltage levels at the outputs of the converter, all of them with ohmic isolation. During the development of this paper are presented all projected components used by the half bridge converter together with the auxiliary circuits components and the controller’s project. After the presentention of all projects, is realized the presentation some results obtained with simulation using the PLECS simulator, also are shown the experimentally obtained results, using the TMS320F28027 microcontroller. After the obtainment of the experiments results, it bacame possible to compare these with the simulation results, comproving the correct operation of the converter, which presented a good voltage regulation. It was also observed the presence of some noises and oscillations, which were caused by the intrinsic characteristics of components and circuit board.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/8128
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