Estudo e Proposta de um Conversor Boost de Elevado Ganho e Reduzida Tensão nas Chaves

Abstract

Elevado ganho de tensão é comumente necessário em aplicações que envolvem fontes alternativas de energia. Contudo, nesses casos, os conversores elevadores básicos apresentam limitações devidas, essencialmente, à necessidade de operação sob razões cíclicas extremas. Nesse contexto, o presente artigo apresenta a proposta e estudo de uma nova topologia não isolada de elevado ganho, obtida a partir da integração de estruturas. A máxima tensão de bloqueio suportada pelas chaves semicondutoras corresponde à metade da tensão de saída, possibilitando a utilização de componentes com menor resistência de condução. Ainda, a estratégia de comando utilizada para o acionamento das chaves, baseada em pulsos defasados, possibilita a utilização de componentes magnéticos compactos. Tais características possibilitam a operação do conversor com elevado ganho, eficiência e densidade de potência. A validação experimental é realizada a partir de um protótipo de 250 W, através do qual o conversor obteve um ganho de aproximadamente seis vezes, com um rendimento em plena de carga superior à 89$\%$.

Keywords

• baixo esforço de tensão
• conversor cc-cc
• conversor multiestágio
• conversor multinível