Estudo de conversores CC-CC isolados operando com elevada tensão de saída e alto rendimento, para aplicações aeroespaciais

Abstract

Duas alternativas para a implementação de conversores CC-CC isolados, operando com elevada tensão de saída e baixa tensão de entrada, com valor variável, são apresentadas neste trabalho. As topologias propostas são adequadas para a implementação do estágio final de amplificação de microondas, utilizados nos satélites de comunicações, devido à reduzida massa e volume e ao elevado rendimento apresentado na operação com elevada tensão de saída. Os conversores estudados apresentam diferentes princípios de funcionamento e os principais aspectos operacionais de cada topologia são analisados. A primeira topologia proposta é uma estrutura composta por dois estágios conectados em série, formada por um regulador e por um conversor CC-CC isolado ZVS/ZCS. A segunda topologia estudada é composta por um conversor de estágio único que mantém elevado rendimento mesmo para uma grande variação da tensão de entrada. Os resultados experimentais apresentados são obtidos a partir de dois protótipos implementados, seguindo os procedimentos de projeto desenvolvidos, comprovando experimentalmente as características e a análise teórica das estruturas propostas. Os protótipos são desenvolvidos para uma aplicação com 150W de potência de saída, tensão total de saída de 3,2kV e uma tensão de entrada variando desde 26V até 44V. O rendimento mínimo obtido, para ambos conversores operando com potência nominal, é igual a 93,4% para a estrutura de dois estágios e igual a 94,1% para o conversor de estágio único.