Banca de DEFESA: CAROLINA ALBUQUERQUE CALDEIRA

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: CAROLINA ALBUQUERQUE CALDEIRA
DATA : 12/02/2026
HORA: 13:30
LOCAL: Departamento de Engenharia Elétrica (Galpão - Térreo). Sala 014.
TÍTULO:

CONVERSOR C.C.-C.C. DE ALTO GANHO COM CHAVE ÚNICA BASEADO EM UMA CÉLULA MULTIPLICADORA DE TENSÃO COM INDUTOR ACOPLADO DE TRÊS ENROLAMENTOS E CIRCUITO DE GRAMPEAMENTO PASSIVO.

PALAVRAS-CHAVES:

Conversor C.C.-C.C. de alto ganho. Indutor acoplado de três enrolamentos. Sistemas fotovoltaicos conectados à rede.

PÁGINAS: 126
RESUMO:

O aumento da demanda energética mundial e a crescente preocupação com a degradação ambiental impulsionaram o desenvolvimento e a adoção de fontes renováveis de energia, como a solar fotovoltaica. No entanto, os níveis de tensão gerados pelos módulos fotovoltaicos são insuficientes para a conexão do conversor C.C.-C.A. com a rede elétrica, tornando necessária a utilização de conversores C.C.-C.C. de alto ganho. Esses dispositivos desempenham um papel crucial na extração da máxima potência do gerador solar fotovoltaico e na elevação da tensão até um nível adequado para alimentar o barramento C.C. de conversores C.C.-C.A. conectados à rede. Diante desse cenário, nesta tese é proposta uma nova topologia de conversor C.C.-C.C. de alto ganho, voltada para aplicações em um microinversor ou como um otimizador solar de sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica. A motivação central para o desenvolvimento desse conversor está na busca por uma estrutura com baixa quantidade de componentes sem comprometer o desempenho em termos de ganho de tensão e eficiência. Para isso, a topologia proposta emprega um indutor acoplado de três enrolamentos, permitindo uma elevação eficiente da tensão, além de um circuito de grampeamento que reduz os esforços de tensão na chave e no diodo de saída, minimizando as perdas por condução e comutação. O conversor foi projetado para operar em condições típicas da aplicação, com uma tensão de entrada de 43 V, uma tensão de saída de 300 V, frequência de chaveamento de 50 kHz, razão cíclica de 0,37 e potência de saída de 200 W. Para avaliar seu desempenho, foram analisadas suas etapas de operação, formas de onda, equações estáticas no modo de condução contínua, além de esforços de tensão e corrente nos elementos semicondutores. Além disso, uma análise comparativa com topologias recentes da literatura que empregam um indutor acoplado de três enrolamentos em sua célula multiplicadora de tensão demonstrou que a proposta se destaca pelo alto ganho de tensão para baixas razões cíclicas, pela redução dos esforços de tensão nos semicondutores e pelo menor número de componentes, o que impacta diretamente no custo e na densidade de potência do conversor. O conversor atingiu um ganho de tensão coerente com o equacionamento teórico, operando em modo de chaveamento por corrente nula para os diodos, o que reduz perdas de comutação. Além disso, alcançou uma eficiência máxima de 96,6% para 100 W e 95% para sua potência nominal de 200 W. Essas características tornam a topologia proposta uma alternativa promissora para aplicações em microinversores e otimizadores solares, combinando alta eficiência, menor complexidade e um desempenho competitivo em relação às soluções existentes.

MEMBROS DA BANCA:
Interno - 2921718 - FABRICIO BRADASCHIA
Interno - 2889145 - GUSTAVO MEDEIROS DE SOUZA AZEVEDO
Presidente - 1814693 - LEONARDO RODRIGUES LIMONGI
Externo à Instituição - MARCELLO MEZAROBA - UDESC
Externo à Instituição - MÁRIO LÚCIO DA SILVA MARTINS - UFSM