Universidades de So Paulo Escola de Engenharia de

Universidades de São Paulo Escola de Engenharia de São Carlos Dep. de Eng. Elétrica e de Computação Laboratório de Fontes Alternativas Processamento de Energia – LAFAPE Coordenador: Ricardo Q. Machado Email: rquadros@sc. usp. br e

Eletrônica de Potência • Aplicação da eletrônica dos semicondutores (estado sólido) para controle e conversão de energia elétrica; • Combina Eletrônica, Controle e Potência. Eletrônica de Sinal: Analógica e Digital Sistemas de Energia: Equipamentos Rotativos Eletrônica e Estáticos de Potência Sistemas de Controle: Contínuos e Discretos

Eletrônica de Potência Objetivos Principais: q Controle e Conversão de Energia com alta eficiência; q Conservação de energia e qualidade de energia elétrica.

Eletrônica de Potência • Aplicações – Transmissão de energia grandes distâncias em HVDC; – Acionamento elétricos; – Geração distribuída e UPS; – Smart grids; – Controle de Iluminação; – Filtragem ativa. . a

Eletrônica de Potência • Aplicações – Fontes chaveadas para fontes alternativas e equipamentos em geral; – Robótica; – Automação Predial e Industrial; – “Controle de Temperatura”; – Iof. T.

Eletrônica de Potência O dispositivo básico na construção dos circuitos conversores de potência (conversores estáticos) deve ser um elemento que se comporte como uma chave eletrônica. Chave Interruptora Sistema

Eletrônica de Potência Ø Controle de potência através de elementos lineares. A V R 1 R 2 V V

Eletrônica de Potência • Semicondutor ideal – Semicondutor(dispositivo elétrico para controle do fluxo de potência) • Queda de tensão nula, quando fechada; • Corrente nula, quando aberta; • Abre e fecha instantaneamente. i Chave aberta + v I=0 P=V. I=0 - i Chave fechada + v - i Chave operando V=0 P=V. I=0 Dt=0 + v -

Eletrônica de Potência Principais tipos de semicondutores de potência. Diodo Transistor Bipolar SCR MOSFET Triac IGBT GTO

Eletrônica de Potência Aplicações dos dispositivos semicondutores em eletrônica de potência

Eletrônica de Potência Estrutura dos conversores estáticos Conversor estático Alimentaçã o Filtro de entrada Sinais de Controle Externos Filtro de Saída Circuito de acionamento e disparo. Linhas de Saída para a Carga

Eletrônica de Potência Terminologia dos conversores de potência § Conversor: termo geral; § Regulador: permite o controle intermediário de CA ou CC; § Regulador CA ou Controlador CA: Converte CA para CA sem alteração de frequência, § Regulador CC (Chopper ou Recortador): Converte CC para CC; § Retificador : converte potência CA para CC; § Inversor: converte potência CC para CA.

Eletrônica de Potência Terminologia dos conversores de potência § Conversor ac/dc (ca/cc): conversor que pode operar tanto como retificador como inversor; § Conversor de frequência: conversor em que a frequência ca da saída é diferente da frequência ca da entrada; § Conversor de Fator de Potência (Compensador Estático): conversor utilizado para controlar o fator de potência em ca.