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Título: Retificador PFC Half Bridge com elevado fator de potência
Título(s) alternativo(s): Half Bridge PFC rectifier with high power factor
Autor(es): Wosniak, Igor
Orientador(es): Vargas, Diogo Ribeiro
Palavras-chave: Retificadores de corrente elétrica
Conversores de corrente elétrica
Fator de potência
Electric current rectifiers
Electric current converters
Electric power factor
Data do documento: 12-Jun-2017
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Pato Branco
Referência: WOSNIAK, Igor. Retificador PFC Half Bridge com elevado fator de potência. 2017. 66 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2017.
Resumo: Devido a crescente quantidade de equipamentos elétricos alimentados em corrente contı́nua, torna-se cada vez mais necessária a utilização de conversores de corrente alternada para corrente contı́nua, também conhecidos como retificadores de tensão. Quando esses retificadores começaram a surgir, eram baseados em diodos semicondutores e não possuiam nenhum tipo de controle, tornando o o processo de conversão pouco eficiente. Logo, cada vez mais surge a necessidade de otimização referente a qualidade da energia, que atualmente é realizada através de retificadores controlados. Esses circuitos de controle tem como objetivo a elevação do fator de potência e redução de distorções harmônicas, melhorando a qualidade da energia drenada da rede. Dentre várias topologias clássicas, o reticador monofásico dobrador de tensão half bridge foi escolhido para análise, por ser uma topologia muito utilizada em pré reguladores de fator de potência e possuir caracterı́stica regenerativa. Nesse trabalho, o sistema de controle é constituı́do por uma malha de controle de corrente e outra malha de controle de tensão, ambas analógicas, projetadas com base no modelo de valores médios instantâneos e apoiado nos conceitos do controle clássico. Os resultados experimentais são comparados com os dados simulados e verificados de acordo com as Normas 414/2010 da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) e 61000-3-2 da Comissão Eletrotécnica Internacional (International Electrotechnical Commission - IEC),que estabelecem os limites máximos para fator de potência e distorção harmônica total, respectivamente. Por meio desse trabalho, pode-se observar o funcionamento do circuito de controle, que resultou em um retificador com 84,23% de eficiência, 99,30% de fator de potência real e 5,87% de distorção harmônica total.
Abstract: Due to the increasing amount of electrical equipment fed in direct current, it becomes increasingly necessary the use of AC-DC converters, also known as voltage rectifiers. When these rectifiers began to emerge, they were based on semiconductor diodes and had any kind of control, making the conversion process inefficient. Therefore, there is an increasing need for optimization regarding the quality of the energy, which is currently performed through controlled rectifiers. These control circuits aim to increase the power factor and reduce harmonic distortions, improving the quality of energy drained from the grid. Among several classic topologies, the single phase half bridge voltage doubler rectifier was chosen for analysis, because it is a widely used topology in power factor preregulators and has regenerative characteristic. In this paper, the control system consists of a current control loop and another voltage control loop, both analogue, projected based on the instantaneous averaged modeling and supported by the concepts of classical control. The experimental results are compared with the simulated data and verified according to the Norms 414/2010 of the National Agency of Electrical Energy (ANEEL) and 61000-32 of the International Electrotechnical Commission(IEC), which establish the maximum limits of power factor and total harmonic distortion, respectively. Through this paper, it can be observed the operation of the control circuit, which resulted in a rectifier with 84,23 % efficiency, 99,30 % of real power factor and 5,87 % of total harmonic distortion.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/8521
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