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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30573| Título: | Estudo de um equalizador de tensão empregando o conversor Forward operando em modo de condução descontínuo |
| Título(s) alternativo(s): | Study of a voltage equalizer employing the Forward converter operating in discontinuous conduction mode |
| Autor(es): | Madalozo, Lucas Alessi |
| Orientador(es): | Font, Carlos Henrique Illa |
| Palavras-chave: | Conversores de corrente elétrica Transistores Equalizadores (Eletrônica) Baterias elétricas Electric current converters Transistors Equalizers (Electronics) Electric batteries |
| Data do documento: | 1-Jul-2022 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Ponta Grossa |
| Citação: | MADALOZO, Lucas Alessi. Estudo de um equalizador de tensão empregando o conversor Forward operando em modo de condução descontínuo. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2022. |
| Resumo: | Este trabalho tem por objetivo o estudo de um equalizador de tensão para baterias de lítio associadas em série, baseado no conversor CC-CC isolado Forward operando no modo de condução descontínuo (MCD). Como equalizador de tensão, o conversor Forward irá operar em malha aberta, ou seja, com uma razão cíclica fixa e imposta. A equalização de tensão ocorrerá por uma característica natural do conversor em encontrar um ponto de operação estável. O auto balanço das tensões de saída do conversor (tensões nas baterias) levará a tensões de saída exatamente iguais se os secundários forem perfeitamente simétricos. Na prática, diferenças paramétricas, como no número de espiras dos indutores, podem levar a tensões de saída ligeiramente diferentes, sendo que se tal diferença não comprometa a operação como equalizador de tensão, esse mecanismo de controle é adequado. O trabalho apresenta a análise de operação do conversor em condução descontínua, as principais equações de projeto como também resultados de simulação numérica para comprovar a aplicabilidade do conversor Forward como equalizador de tensão. Os resultados de simulação numérica consideram as seguintes especificações de projeto: potência de 100 W, frequência de comutação de 50 kHz e duas baterias de 12V associadas em série com desequilíbrio máximo de 2 V. |
| Abstract: | This work aims to study a voltage equalizer for lithium batteries associated in series, based on an isolated dc-dc Forward converter operating in discontinuous conduction mode (DCM). As a voltage equalizer, the Forward converter will operate in open loop, that is, with a fixed and imposed duty cycle. Voltage equalization will occur as a natural characteristic of the converter to find a stable operating point. The self-balancing of the converter output voltages (battery voltages) will lead to exactly the same output voltages if the secondary-sides are perfectly symmetrical. In practice, parametric differences, such as the number of turns of the output inductors, can lead to slightly different output voltages, and if such a difference does not compromise operation as a voltage equalizer, this control mechanism is adequate. The work presents the analysis of the converter operation in discontinuous conduction, the main design equations as well as numerical simulation results to prove the applicability of the Forwad converter as a voltage equalizer. Numerical simulation results consider the following design specifications: power of 100 W, switching frequency of 50 kHz and two 12 V batteries associated in series with a maximum unbalance of 2 V. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30573 |
| Aparece nas coleções: | PG - Engenharia Elétrica |
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