Study and implementation of high power factor three-level rectifiers employing soft switching techniques

This thesis proposes the study of single-phase and three-phase three-level rectifiers operating with unity power factor. By the investigation of several works in the literature, prominent characteristics such as minimized conduction losses, reduced number of components and low harmonic content of the input current can be addressed to the topologies. They are studied in order to determine the operating conditions and define the design procedure for power and control circuits. Furthermore, a passive lossless snubber is proposed to minimize switching losses, improving efficiency. Finally, analytical results are presented so that the performance of the converters can be evaluated, and important issues are discussed.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorDoutor em CiênciasEsta tese propõe o estudo dos retificadores monofásico e trifásico a três níveis operando com fator de potência unitário. Através da análise de diversos trabalhos existentes na literatura, pode-se atribuir a estas estruturas as características de baixas perdas por condução, utilização de um menor número de componentes e conteúdo harmônico reduzido da corrente de entrada. Inicialmente, estas topologias são estudadas de forma a determinar as respectivas condições de operação e definir a metodologia de projeto dos estágios de potência e controle. Com o intuito de minimizar as perdas por comutação em tais conversores, propõe-se uma célula de comutação suave utilizando apenas elementos passivos como indutores, capacitores e diodos. Por fim, apresenta-se resultados analíticos que possibilitam a investigação do desempenho dos retificadores, no intuito de promover discussões técnicas do tema em questão