Conversor de alta tensão e alta frequência para carga resistiva com variação imprevisível

Orientador: José Antenor PomilioDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de ComputaçãoResumo: Transformadores de alta tensão possuem algumas características específicas, uma vez que o efeito de elementos parasitas é amplificado, devido ao elevado número espiras, necessário para se atingir os níveis de tensão desejados. A operação em alta frequência reduz o volume de dispositivos magnéticos, tornando os sistemas mais compactos, o que pode, no entanto, dar margem a outros problemas, como ruídos de alta frequência, interferência eletromagnética e manifestação de ressonâncias. Nesta dissertação foi desenvolvido um conversor de alta tensão, com operação em alta frequência para transferência de potência para uma carga resistiva com variação imprevisível, desde uma situação de curto-circuito até a de circuito aberto, levando em consideração as particularidades do transformador de alta tensão operando em alta frequência. Simulações e cálculos teóricos foram realizados para caracterização do comportamento do sistema. Sistemas de proteção, controle e supervisão foram desenvolvidos para minimizar os efeitos de elementos parasitas e ressonâncias, bem como para garantir a operação segura do conversor. Um protótipo conceitual foi construído para validação das simulações e cálculos realizadosAbstract: High voltage transformers have specific characteristics, since the effect of some parasitic elements is highlighted, due to its high number of turns, in order to reach the desired voltage levels. High frequency operation reduces the volume of magnetic devices, making the systems more versatile, however it can give rise to other problems such as switching noise, electromagnetic interference and resonances. In this dissertation a high voltage converter, with high frequency operation was developed for power transferring to resistive loads with unpredictable variation, from the short circuit to the open circuit condition, taking in account the High Voltage High Frequency Transformer¿s particularities. Simulations and theoretical calculations were made to characterize the system¿s behavior. Protection, control and supervision systems were developed to minimize the effects of parasitic elements and resonances, as well as to ensure the safe and correct converter¿s operation. A conceptual prototype was built to validate the simulations and calculations performedMestradoEnergia EletricaMestre em Engenharia Elétric