Família de Conversores Isolados com Células R2P2 e Multiplicador de Tensão para Microgeradores PV

Abstract

Este artigo propõe o desenvolvimento de uma nova família de conversores CC-CC isolados com elevado ganho de tensão para aplicações em sistemas fotovoltaicos. A família de conversores é desenvolvida a partir da associação da célula reduced redundant power processing (R²P²) e do multiplicador de tensão VM aos conversores isolados Cuk, SEPIC, Zeta e Flyback, resultando em 12 novos conversores. Com a inserção desses circuitos obtém-se um ganho de tensão elevado, com baixos esforços de tensão nos componentes semicondutores. O algoritmo perturba e observa P&O é utilizado para o rastreamento do ponto de máxima potência (Maximum Power Point Tracking - MPPT) do módulo fotovoltaico PV. Para ilustrar as características da família de conversores, o conversor Cuk R²P² com multiplicador de tensão foi escolhido para análise. Foi avaliado o princípio de operação, ganho estático, modelagem e controle. Resultados experimentais validam as análises teóricas e demonstram que o conversor Cuk R²P² com multiplicador de tensão é uma excelente alternativa para se obter alto ganho de tensão combinado com isolação galvânica sem a necessidade de se ter elevada relação de espiras no transformador.