Conversor CC/CA de alta freqüência baseado em inversores ressonantes com comutação seqüencial para excitação de uma tocha indutiva a plasma térmico

dc.contributor.advisorSalazar, Andrés Ortizpt_BR
dc.contributor.advisorIDpor
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7865065553087432por
dc.contributor.authorDubut, Jean Paulpt_BR
dc.contributor.authorIDpor
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/9714317619016216por
dc.contributor.referees1Guimarães, Alexandre Magnus Fernandespt_BR
dc.contributor.referees1IDpor
dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4171253034582522por
dc.contributor.referees2Fontes, Francisco de Assis Oliveirapt_BR
dc.contributor.referees2IDpor
dc.contributor.referees2Latteshttp://lattes.cnpq.br/9043538628554844por
dc.contributor.referees3Reis, Fernando Soares dospt_BR
dc.contributor.referees3IDpor
dc.contributor.referees3Latteshttp://lattes.cnpq.br/6743025804821552por
dc.contributor.referees4Maitelli, André Laurindopt_BR
dc.contributor.referees4IDpor
dc.contributor.referees4Latteshttp://lattes.cnpq.br/0477027244297797por
dc.date.accessioned2014-12-17T14:54:55Z
dc.date.available2011-01-10pt_BR
dc.date.available2014-12-17T14:54:55Z
dc.date.issued2010-07-15pt_BR
dc.description.abstractThis work describes the study, the analysis, the project methodology and the constructive details of a high frequency DC/AC resonant series converter using sequential commutation techniques for the excitation of an inductive coupled thermal plasma torch. The aim of this thesis is to show the new modulation technique potentialities and to present a technological option for the high-frequency electronic power converters development. The resonant converter operates at 50 kW output power under a 400 kHz frequency and it is constituted by inverter cells using ultra-fast IGBT devices. In order to minimize the turn-off losses, the inverter cells operates in a ZVS mode referred by a modified PLL loop that maintains this condition stable, despite the load variations. The sequential pulse gating command strategy used it allows to operate the IGBT devices on its maximum power limits using the derating and destressing current scheme, as well as it propitiates a frequency multiplication of the inverters set. The output converter is connected to a series resonant circuit constituted by the applicator ICTP torch, a compensation capacitor and an impedance matching RF transformer. At the final, are presented the experimental results and the many tests achieved in laboratory as form to validate the proposed new techniqueeng
dc.description.resumoEste trabalho descreve o estudo, a análise, a metodologia de projeto e os detalhes de construção de um conversor ressonante CC/CA de alta freqüência usando técnicas de comutação seqüencial (sequential pulse gating), para a excitação de uma tocha indutiva a plasma térmico. Esta tese objetiva mostrar a potencialidade desta nova técnica de modulação e apresentar uma alternativa tecnológica para o projeto de conversores eletrônicos de potência em altas freqüências. O conversor ressonante opera na freqüência nominal de 400 kHz, com potência de 50 kW, e é constituído por células inversoras empregando chaves IGBTs de comutação rápida. Para minimizar as perdas de comutação no corte, as células ressonantes operam no modo de chaveamento suave ZVS, referenciado por uma malha PLL modificada que mantém esta condição estável apesar das variações de carga. A estratégia de comando por comutação seqüencial permite operar os dispositivos IGBTs no seu limite superior de potência usando as propriedades de redução (derating) e de alívio (destressing) de corrente, assim como propicia um efeito de multiplicação na freqüência final do conjunto de inversores. A saída do conversor é conectada a um circuito ressonante série formado pelo aplicador da tocha ICTP e um capacitor de compensação, por intermédio de um transformador RF de adaptação de impedâncias. No final, são apresentados resultados experimentais e ensaios conduzidos em laboratório como forma de validar a nova técnica propostapor
dc.description.sponsorshippt_BR
dc.formatapplication/pdfpor
dc.identifier.citationDUBUT, Jean Paul. Conversor CC/CA de alta freqüência baseado em inversores ressonantes com comutação seqüencial para excitação de uma tocha indutiva a plasma térmico. 2010. 190 f. Tese (Doutorado em Automação e Sistemas; Engenharia de Computação; Telecomunicações) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2010.por
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/15146
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortepor
dc.publisher.countryBRpor
dc.publisher.departmentAutomação e Sistemas; Engenharia de Computação; Telecomunicaçõespor
dc.publisher.initialsUFRNpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétricapor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.subjectConversor CC/CApor
dc.subjectInversor ressonantepor
dc.subjectComutação sequencialpor
dc.subjectRádiofreqüênciapor
dc.subjectSeries resonant invertereng
dc.subjectIGBTeng
dc.subjectSequential pulse gatingeng
dc.subjectSoft switching ZVSeng
dc.subjectThermal plasmaeng
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApor
dc.titleConversor CC/CA de alta freqüência baseado em inversores ressonantes com comutação seqüencial para excitação de uma tocha indutiva a plasma térmicopor
dc.typedoctoralThesispor

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