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Capítulo 1Introdução1.1 Apresentação do problemaApós a descoberta da energia elétrica foi necessário encontrar formas de distribuí-la. Aenergia elétrica passou então a ser distribuída com tensão contínua em 1876 na cidade deNova York. As primeiras cargas eram compostas por lâmpadas incandescentes alimentadasem corrente contínua.Em 1886, Stanley colocou em operação a primeira central emcorrente alternada (Westinghouse) em Great Barrington, Massachusetts. Desde então, ossistemas de geração e distribuição predominantes são os de corrente alternada, tendo sidoas cargas adaptadas a este tipo de tensão.Com o aparecimento de cargas críticas, como por exemplo computadores e equipamentosmédicos, houve a necessidade de armazenar energia para consumi-la numa eventualfalha da rede. Uma das formas mais eficientes de armazenar energia são as baterias. Noentanto, a tensão fornecida por uma bateria é contínua, além de, geralmente, possuir um1
valor de tensão inferior ao da rede.Surgiu então a necessidade de algum dispositivo que transformasse a tensão contínuaem tensão alternada, com a mesma freqüência e magnitude da tensão da rede.A solução encontrada é o que se conhece hoje como sistema de alimentação ininterruptode energia (SAI), popularmente conhecido como “no-break”. Uma das formas mais usuaisde implementá-lo é utilizando um inversor juntamente com um transformador, ambos debaixa freqüência, para isolar e adaptar a tensão da bateria à da carga. A tensão de saída émodulada por largura de pulso (PWM) com formato retangular, popularmente conhecidocomo inversor de onda quadrada. As principais desvantagens desse tipo de conversor sãoo elevado peso e volume, uma vez que possuem um transformador de ferro-silício, assimcomo a alta distorção harmônica da tensão fornecida, pois a forma de tensão obtida nasaída é retangular. Já como vantagens é possível citar a simplicidade de implementação,a robustez e o custo.Uma das formas de solucionar este problema é realizar, primeiro, o isolamento emalta freqüência, utilizando para tal fim um conversor CC-CC em alta freqüência. Istotem como conseqüências a redução de peso e volume. Após este estágio é utilizado uminversor com modulação senoidal PWM (SPWM) em alta freqüência. Com isto, é possívelobter uma baixa taxa de distorção harmônica na tensão de saída. Vários pesquisadores[1, 2, 3, 4, 5] buscam conversores CC-CA bidirecionais, isolados, diretos, ou seja, querealizem a isolação e a modulação em um único estágio na esperança de encontrarem umatopologia que tenha menor número de componentes com o objetivo de reduzir custo.Como exemplo de aplicação destes conversores, é possível imaginar um sistema inin-2
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equação (4.15), cujo traçado pod
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∂m(d)∂d=2d(1 − d) + (2d − 1
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C, capacitância do filtro de saíd
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v ref (t) no lugar de v o (t), é p
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I a =(2D − 1)V iD 2 (1 − D) 2 R
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mente.Z 2 = R 2 + 1sC 1(4.58)Z 1 =
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source Inverter FlybackR RZ2 N11429
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o conversor flyback CC-CA. Com base
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A implementação é realizada com
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A comparação do modelo linearizad
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Para analisar o comportamento da on
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Com isto, a indutância mínima pod
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NF L = Ap cobreA cond(5.82)Onde,Ap
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C 1 = C 2 = ∆I LmaxD max T∆V C1
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uma massa de aproximadamente 7Kg en
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Na segunda simulação é feito o f
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