Análise e simulação do conversor Zeta CC-CC não isolado modificado com técnicas de elevação do ganho de tensão

Abstract

O presente trabalho analisa e discute todas as especificidades de um conversor CC-CC Zeta não isolado com elevado ganho de tensão, adequado para aplicações em nanorredes CC. Técnicas de elevação do ganho estático são aplicadas à topologia, tais como indutores acoplados, célula multiplicadora de tensão (VMC) e retificador multiplicador de tensão (VMR), resultando em diversos graus de liberdade para aumentar o ganho. Diferentemente de várias topologias de conversores de alto ganho propostas na literatura, a topologia estudada apresenta característica de fonte de corrente na saída, sendo ideal para conexão em barramentos de tensão CC. O ganho estático do conversor foi deduzido matematicamente considerando os efeitos da indutância de dispersão do primário e do secundário. As etapas de operação em modo de condução contínua (MCC) e descontínua (MCD) foram detalhadas, com as características de cada modo sendo traduzidas em equacionamentos. Com isso, tornou-se possível determinar os ganhos em MCC e MCD do conversor, gerar a curva característica da topologia e determinar a relação da indutância de magnetização crítica. A partir da simulação do conversor com potência de 200 W e tensão de saída de 380 V, foi possível validar a análise teórica e comparar os resultados obtidos.