Estudo de um conversor CA-CC e CC-CA integrados para aerogeradores de baixa potência aplicado a microgeração distribuída ; Study of a converter AC-CC and CC-AC integrated for low power wind turbines applied to distributed microgeneration

This dissertation studies an AC-CC and CC-AC integrated converter with high power factor, isolated and soft commutation in the start of conduction. The converter aims to integrate the small size wind generation to the energy distribution grid. The topology used is based on the DCM Boost three-phase rectifier and the ZVS-PWM isolated converter with active clamping. The converter operates in discontinuous conduction mode both in input and output and it is controlled through phase-shift modulation. The adopted power is 400W and the switching frequency is 43,2kHz. The converter in question is analyzed by three complementary ways aiming its validation: (a) analytical through working phases and respective equationing, (b) simulational through computational PSIM model and (c) empirical through a dedicated prototype. ; Este trabalho estuda um conversor CA-CC e CC-CA integrados, com alto fator de potência, isolado e com comutação suave na entrada em condução. A finalidade do conversor é integrar a geração eólica de pequeno porte à rede distribuída de energia. A topologia empregada é baseada no retificador trifásico boost em DCM e no conversor ZVS-PWM isolado com grampeamento ativo. O conversor opera em modo descontínuo, tanto na entrada, quanto na saída e seu controle ocorre através da modulação phase-shift. A potência adotada foi de 400W e a frequência de comutação de 43,2kHz. O conversor em questão é analisado de três formas complementares visando sua validação: (a) analítica via etapas de funcionamento e respectivo equacionamento, (b) simulacional via modelo computacional PSIM e (c) experimental via protótipo dedicado.