Conversores CC-CA Inversores
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Santa Catarina Departamento Acadêmico de Eletrônica
Eletrônica de Potência
Florianópolis, julho de 2013.
Prof. Clóvis Antônio Petry.
Capítulo 10: Inversores 1. Introdução aos conversores CC-CA; 2. Conversores CC-CA de tensão.
Bibliografia para esta aula
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Conversores CC-CA: 1. Introdução aos conversores CC-CA; 2. Conversores CC-CA de tensão.
Nesta aula
Inversores de tensão ou corrente
Divisão da eletrônica de potência
1E ( )1 1v ,f
2E ( )2 2v ,f
ConversorCC-CC
Retificador
Inversor
Conversorindireto de
tensão
Conversorindireto defreqüência
Conversores CC-CA
Conversores CC-CA: • Denominados de inversores: convertem tensão contínua em
tensões alternadas; • Podem ser monofásicos, trifásicos ou n-fásicos; • Unidirecionais ou bidirecionais; • Comandados em alta freqüência • Modulação simples ou complexa; • Dois níveis ou multiníveis; • Podem ser isolados ou não-isolados; • Podem operar em condução contínua ou descontínua; • Controlados no modo tensão ou corrente; • Comutação normal ou suave; • Inversores de tensão ou corrente; • Aplicações dos conversores CC-CA.
Conversores CC-CA – Princípio geral
outv
+
−
outv
t
+0−
fV+
−
t
fV+0−
+−
Conversores CC-CA – Número de fases
Trifásico
Monofásico
Conversores CC-CA – Bidirecionalidade
Bidirecional
Unidirecional?
Conversores CC-CA – Comando
PWM alta freqüência
Conversores CC-CA – Modulação
Vetorial
PWM Senoidal
Isolado
Não-isolado
Conversores CC-CA – Isolamento
Conversores CC-CA – Número de níveis
Dois níveis
Três níveis
Multiníveis
Conversores CC-CA – Número de níveis
Conversores CC-CA – Controle em V ou I
Conversores CC-CA – Comutação
Hard x soft
Conversores CC-CA – Corrente ou tensão
Tensão - VSI
Corrente - CSI
Aplicações dos conversores CC-CA
Algumas aplicações: • Acionamento de motores de corrente contínua; • Acionamento de motores de corrente alternada; • Energias alternativas; • Isolamento em alta freqüência; • Filtros ativos; • Estabilizadores de tensão; • UPS; • Aplicações espaciais, aeronáuticas e veiculares • Entre outras.
Inversor simples
Tarefa: Explicar o funcionamento, etapas
de operação e principais formas de onda.
Inversor simples
Inversor ponte completa
Estrutura do conversor:
Dissertação de Fernando H. Gerente
Modulação empregada:
Bipolar ou dois níveis
Tarefa: Mostrar circuito.
Inversor ponte completa
Modulação empregada:
Unipolar ou três níveis
Tarefa: Mostrar circuito.
Inversor ponte completa
Etapas de operação (modulação SPWM bipolar):
Inversor ponte completa
Etapas de operação (modulação SPWM bipolar):
Primeira etapa de operação
Inversor ponte completa
Etapas de operação (modulação SPWM bipolar):
Segunda etapa de operação
Inversor ponte completa
Principais formas de onda (modulação SPWM bipolar):
Inversor ponte completa
Tarefa: Repetir para o semiciclo negativo.
Etapas de operação (modulação SPWM bipolar):
Inversor ponte completa
Etapas de operação (modulação SPWM unipolar):
Inversor ponte completa
Etapas de operação (modulação SPWM unipolar):
Primeira etapa de operação
Inversor ponte completa
Etapas de operação (modulação SPWM unipolar):
Segunda etapa de operação
Inversor ponte completa
Etapas de operação (modulação SPWM unipolar):
Terceira etapa de operação
Inversor ponte completa
Etapas de operação (modulação SPWM unipolar):
Quarta etapa de operação
Inversor ponte completa
Principais formas de onda (modulação SPWM unipolar):
Inversor ponte completa
Tarefa: Repetir para o semiciclo negativo.
Etapas de operação (modulação SPWM unipolar):
Inversor ponte completa
Tensão de saída (modulação SPWM bipolar):
( )2 1ab fV V D= ⋅ ⋅ −
_ab pk
f
VMI
V=
Índice de modulação:
( ) ( )_1 12 2
ab pk
f
Vd t sen t
Vω= + ⋅ ⋅ ⋅
Inversor ponte completa
Determinando o indutor (modulação SPWM bipolar):
max2f
o s
VL
IL F=
⋅Δ ⋅
Inversor ponte completa
Tensão de saída (modulação SPWM bipolar):
ab fV V D= ⋅
( ) ( )_ab pk
f
Vd t sen t
Vω= ⋅ ⋅
_ab pk
f
VMI
V=
Índice de modulação:
Inversor ponte completa
Determinando o indutor (modulação SPWM bipolar):
max4f
o s
VL
IL F=
⋅Δ ⋅
Inversor ponte completa
Indutor (modulação SPWM bipolar x SPWM unipolar):
2 níveis 3 níveis
Inversor ponte completa
Simulação (modulação SPWM bipolar):
Inversor ponte completa
Simulação (modulação SPWM bipolar):
Inversor ponte completa
Simulação (modulação SPWM bipolar):
Inversor ponte completa
Simulação (modulação SPWM bipolar):
Inversor ponte completa
Simulação (modulação SPWM unipolar):
Inversor ponte completa
Simulação (modulação SPWM unipolar):
Inversor ponte completa
Simulação (modulação SPWM unipolar):
Inversor ponte completa
Simulação (modulação SPWM unipolar):
Inversor ponte completa
Próxima aula
Capítulo 10: Inversores 1. Laboratório de conversores CC-CA monofásicos.
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