PROJETO E DESENVOLVIMENTO DE UM CONVERSOR CC/CC DO TIPO FULL BRIDGE PARA APLICAÇÕES EM SISTEMAS FOTOVOLTAICOS TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO

UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ

DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETRÔNICA

CURSO DE ENGENHARIA ELETRÔNICA

VIRGÍLIO FERRAZ DE OLIVEIRA JUNIOR

PROJETO E DESENVOLVIMENTO DE UM CONVERSOR CC/CC DO TIPO FULL BRIDGE PARA APLICAÇÕES EM SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO

CAMPO MOURÃO

2017

VIRGÍLIO FERRAZ DE OLIVEIRA JUNIOR

PROJETO E DESENVOLVIMENTO DE UM CONVERSOR CC/CC DO TIPO FULL BRIDGE PARA APLICAÇÕES EM SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

Trabalho de Conclusão de curso, apresentado à disciplina de TCC1, do curso Superior de Engenharia Eletrônica do Departamento Acadêmico de Eletrônica - DAELN - da Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR, como requisito parcial de aprovação do pré-projeto para o TCC2.

Orientador: Prof. Dr. Gilson Junior Schiavon

CAMPO MOURÃO

2017

LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Diagrama blocos de uma fonte chaveada.        12

Figura 2:  Estrutura Smart Grid.        16

Figura 3: Estrutura simplificada de uma Microgrid.        16

Figura 4: Estrutura simplificada de uma Nanogrid.        17

Figura 5: Barramento CC interno de uma Nanogrid.        17

Figura 6: Inversor Half Bridge CC/CA.        18

Figura 7: Sistema de módulo integrado de dois estágios.        19

Figura 8: Conversor CC Boost.        20

Figura 9: Conversor Fly Back.        22

Figura 10: Circuito do conversor Full Bridge.        25

Figura 11: Formas de onda do conversor Full Bridge.        26

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LISTA DE QUADROS

Quadro 1: Cronograma de execução.        14

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LISTA DE TABELAS

Tabela 1: Parâmetros de execução para o desenvolvimento do projeto.        28

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LISTA DE ABREVIATURAS

A	Ampère
CC	Corrente Contínua
Smart Grid	Rede Inteligente
T	Período
V	Volts
W	Watts

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SUMÁRIO

        

1        INTRODUÇÃO        6

1.1        TEMA        8

1.1.1        Delimitação do Tema        8

1.2         PROBLEMAS E PREMISSAS        9

1.3        OBJETIVO        10

1.3.1        Objetivo Geral        10

1.3.2        Objetivos Específicos        10

1.4        JUSTIFICATIVA        10

1.5        PROCEDIMENTO METODOLÓGICO        12

1.6        ESTRUTURA DO TRABALHO        12

1.7        CRONOGRAMA        13

2        FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA        14

2.1        DEFINIÇÃO SMART GRID        14

2.2        CONVERSOR CC/CA        17

2.3         CONVERSOR CC/CC        18

2.4         CONVERSORES NÃO-ISOLADOS        20

2.5        CONVERSORES ISOLADOS        21

2.6         A ESCOLHA DA TOPOLOGIA        22

2.7        CONVERSOR CC/CC ELEVADOR DE TENSÃO EM PONTE COMPLETA   24

2.7.1        A operação do conversor do tipo Full Bridge        24

2.7.2        O Projeto        27

REFERÊNCIAS        28

        

1         INTRODUÇÃO

        Atualmente é possível notar a grande variedade de topologias utilizadas, que foram desenvolvidas a partir de estudos e avanços na Eletrônica de Potência.  Estes conversores variam de acordo com a aplicação, sendo com alto ou baixo rendimento, potência, isolamento, entre outros fatores. Uma das principais características é o isolamento ou não do circuito, possibilitando a divisão dos conversores em duas categorias, conversores isolados e não isolados. Os conversores não isolados mais difundidos são representados por: Buck, Boost, Buck-Boost, Cúk, Sepic e Zeta (BARBI, 2008). Entre conversores isolados, os mais difundidos são: Forward, Push-Pull, Half Bridge e Full Bridge (MELLO, 2013).