Conversor CC-CC trifásico isolado bidirecional alimentado em corrente com comutação suave

Abstract

Este trabalho apresenta o estudo e análise em ambiente de simulação, de um conversor CC-CC trifásico isolado bidirecional alimentado em corrente com comutação suave. O conversor proposto utiliza a técnica do phase-shift (PS) e razão cíclica variável no lado primário, para realizar o controle do fluxo de potência. O phase-shift garante o controle da magnitude e a bidirecionalidade do fluxo de potência, o que é essencial para conexão de armazenadores de energia à barramentos de tensão, como baterias por exemplo. A razão cíclica variável permite o ajuste com maior flexibilidade da tensão no barramento capacitivo de baixa tensão. No primário, há três pontes H monofásicas, e no secundário, um inversor trifásico tradicional. Ambas as pontes estão conectadas por um transformador isolador de alta frequência, que garante a isolação galvânica entre os lados de baixa e alta tensão. A configuração delta aberto-estrela garante o dobro de tensão, otimizando a funcionalidade do transformador e reduzindo as perdas no cobre. Realizou-se a modelagem matemática da potência ativa e aparente para verificar o seu comportamento. Os resultados de simulação apresentaram erro máximo de 4,7% para potência ativa e 5,8% para potência aparente, quando comparado com os resultados teóricos. Verificou-se também, o comportamento da comutação dos interruptores através das curvas de bordas, que para o conversor, através do ajuste da razão cíclica no primário, consegue estabelecer condições ótimas de ganho estático e, consequentemente, permite o conversor operar em comutação suave do tipo ZVS para todos os interruptores.