Modelagem, Controle e Simulação de um UPS Monofásico Senoidal

Abstract

Este trabalho apresenta o estudo, a modelagem e a análise de um sistema de alimentação ininterrupta (UPS) monofásico de dupla conversão com potência nominal de 1 kVA. O sistema proposto é composto por três blocos principais: um retificador dobrador de tensão que alimenta o barramento CC, um conversor CC–CC do tipo boost para gerenciamento do banco de baterias e um inversor full-bridge responsável pela síntese da tensão CA de saída. A fundamentação teórica inclui o cálculo dos esforços e a modelagem média (grandes e pequenos sinais) dos conversores, servindo de base para o projeto das malhas de controle. Para o controle de tensão foram projetados controladores PI via análise de resposta em frequência (definindo frequência de cruzamento e margens de fase), e os modelos médios foram validados por comparação com modelos comutados em simulações no PSIM, mostrando boa aderência dinâmica e em regime permanente. Nas simulações foram avaliados modos de operação em rede e em bateria, degraus de carga e a resposta frente a cargas lineares e não lineares.