| Summary: | OLIVEIRA, L. M. Uma nova concepção de inversor multinível para aplicação em UPS. 2009. 133 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009. === Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2014-04-01T14:21:45Z
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Previous issue date: 2009-11-23 === This work deals with the theoretical analysis, design methodology and laboratory implementation of a 3kVA on-line mode Uninterruptible Power Supply (UPS) composed by a multilevel inverter based on a transformer with multiple secondaries and an active power factor correction input stage composed by a diode rectifier in series with a boost converter.The main motivation for this study is to assess the benefits of multilevel inverters in low power (<10kVA) applications. A 3kVA Uninterruptible Power Supply (UPS) with output and input voltage of 220V and 60Hz, has been implemented. Simulation and experimental results for a single phase prototype are conducted to validate the proposed idea. The utilization of low frequency operation inverters promotes low EMI, lower switches stresses, very low commutation losses and consequently higher efficiency. The multilevel converter here used isolates the load from the grid due to the multi-windings transformer intrinsic to the topology. The on-line mode of the UPS (no battery mode) has been implemented. Simulation and experimental results for a single-phase prototype are presented to validate the proposed converter. The UPS presented an efficiency of 90% === Este trabalho apresenta a análise teórica, metodologia de projeto e implementação do modo rede de um sistema ininterrupto de energia (UPS) na configuração on-line, utilizando um inversor multinível e um pré-regulador com correção de fator de potência. O inversor baseia-se num transformador que opera em baixa freqüência com múltiplos secundários isolados, em que a tensão multinível na saída é formada através da combinação dos enrolamentos secundários do transformador por chaves de potência estáticas operando em baixa freqüência. O pré-regulador é composto por uma ponte completa de diodos em série com um conversor boost. A motivação para este estudo consiste em avaliar os benefícios da utilização de inversores multiníveis em baixas potências (<10kVA) em UPS, com ênfase nos rendimentos das topologias. A utilização do inversor multinível operando em baixa freqüência garante menores índices de EMI, menores esforços de tensão e corrente nos semicondutores da estrutura, desprezíveis perdas por comutação e consequentemente maior rendimento. A estrutura utilizada possui ainda a característica de garantir isolamento galvânico da rede elétrica com a carga através da utilização do transformador intrínseco desta topologia. O préregulador possui uma topologia que garante facilidade de implementação e alto rendimento. O modo rede de um sistema ininterrupto de energia de 3kVA com tensão de entrada e saída de 220V e 60Hz, foi implementado. As simulações e os resultados experimentais para um protótipo monofásico são apresentados para a validação da estrutura. O rendimento máximo obtido para o protótipo foi de 90%.
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