Estudo e implementação de inversor multinível modular configurável controlado por FPGA para aplicações de ensino e pesquisa

Chavez, Lucas Felipe Kochanovecz

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Campo DC	Valor	Idioma
dc.creator	Chavez, Lucas Felipe Kochanovecz
dc.date.accessioned	2020-11-19T19:44:41Z	-
dc.date.available	2020-11-19T19:44:41Z	-
dc.date.issued	2019-03-29
dc.identifier.citation	CHAVEZ, Lucas Felipe Kochanovecz. Estudo e implementação de inversor multinível modular configurável controlado por FPGA para aplicações de ensino e pesquisa. 2019. 181 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2019.	pt_BR
dc.identifier.uri	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/16243	-
dc.description.abstract	This term paper presents a study about multilevel voltage inverters focusing on Cascaded-H-Bridge multilevel inverters. The research will show its basic concepts as well as the main strategies regarding PWM sinusoidal modulations. This work led to the development of a modular full bridge inverter with power up to 100W and controlled by a reconfigurable logic device (FPGA). This device can be connected to several other modules in a cascaded arrangement, in order to increase the output voltage levels or in parallel to increase the number of phases. The model of this inverter was simulated on Simulink environment, part of MatLab toolsuite, and showed different output waves for some of the possible combinations between the modules. The algorithm that controls the semiconductor switches of each bridge was developed in the Quartus II software and was validated through ModelSim Altera simulator. This study was embedded in a Terasic DE0-Nano development kit containing an Altera Cyclone IV FPGA. The modules validation was done through comparative analysis between the results obtained via simulation and bench tests. All this research done possible the construction of a compact and versatile prototype that is simple to use and presents application examples such as frequency inverter, soft start and modulation level control via potentiometer. Therefore, this study will add knowledge regarding multilevel voltage inverters on an academic level.	pt_BR
dc.language	por	pt_BR
dc.publisher	Universidade Tecnológica Federal do Paraná	pt_BR
dc.rights	openAccess	pt_BR
dc.subject	Modulação (Eletrônica)	pt_BR
dc.subject	Dispositivos de lógica programável	pt_BR
dc.subject	Inversores elétricos	pt_BR
dc.subject	Software de aplicação	pt_BR
dc.subject	Eletrônica de potência	pt_BR
dc.subject	Modulation (Electronics)	pt_BR
dc.subject	Programmable logic devices	pt_BR
dc.subject	Electric inverters	pt_BR
dc.subject	Application software	pt_BR
dc.subject	Power electronics	pt_BR
dc.title	Estudo e implementação de inversor multinível modular configurável controlado por FPGA para aplicações de ensino e pesquisa	pt_BR
dc.title.alternative	Study and implementation of FPGA-controlled configurable modular multilevel inverter for teaching and research applications	pt_BR
dc.type	bachelorThesis	pt_BR
dc.description.resumo	Este trabalho apresenta um estudo a respeito dos inversores multiníveis de tensão, enfatizando o inversor multinível ponte H em cascata (Cascaded H-Bridge - CHB). Exibindo seus conceitos e premissas básicos, bem como as principais estratégias de modulações PWM (Pulse-Width Modulation) senoidal, culminando no desenvolvimento de um inversor em ponte completa modular, com potência individual de até 100W, controlado por dispositivo com lógica reconfigurável, FPGA (Field Programmable Gate Array), o qual pode ser conectado a outros módulos em cascata para aumento da quantidade de níveis de tensão de saída ou em paralelo para o acréscimo do número de fases. O modelo do inversor foi simulado no ambiente Simulink do software MatLab exibindo diferentes ondas de saída para algumas dos possíveis arranjos entre os módulos. O algoritmo de controle das chaves semicondutoras de cada ponte foi elaborado com o software Quartus II, sendo validado através do simulador ModelSim Altera, o qual foi embarcado no kit de desenvolvimento DE0-Nano contendo uma FPGA Altera Cyclone IV. A validação dos módulos foi realizada através de análises comparativas entre os resultados obtidos em simulação e nos testes em bancada, chegando em um protótipo versátil e compacto, com uma metodolgia didática e de simples utilização, exibindo exemplos de aplicações, como inversão de frequência, partida suave e controle do índice de modulação por potênciômetro, acrescentando, desta forma, para o ambiente acadadêmico a respeito dos estudos e pesquisas dos inversores multiníveis.	pt_BR
dc.degree.local	Ponta Grossa	pt_BR
dc.publisher.local	Ponta Grossa	pt_BR
dc.contributor.advisor1	Font, Carlos Henrique Illa
dc.contributor.advisor-co1	Assef, Amauri Amorin
dc.contributor.referee1	Font, Carlos Henrique Illa
dc.contributor.referee2	Kaster, Mauricio dos Santos
dc.contributor.referee3	Casaro, Marcio Mendes
dc.publisher.country	Brasil	pt_BR
dc.publisher.department	Departamento de Engenharia Elétrica	pt_BR
dc.publisher.program	Engenharia Elétrica	pt_BR
dc.publisher.initials	UTFPR	pt_BR
dc.subject.cnpq	CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA	pt_BR
Aparece nas coleções:	PG - Engenharia Elétrica

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PG_COELE_2019_1_01.pdf		10,27 MB	Adobe PDF	Visualizar/Abrir

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