Voltage Inverter with high frequency transformer with PWM Modulator

A partir do estudo qualitativo e quantitativo dos conversores CC – CC, incluindo o conversor Forward convencional, do método de controle das chaves conhecido como modulação por largura de pulso ou PWM, a importância do tempo morto e do estudo dos conversores CC – CA, foi possível apresentar neste trabalho uma análise de uma nova topologia de inversor de tensão, também conhecido como conversor CC – CA, formado por quatro conversores Forward modificados ligados em paralelo. Estes conversores apresentam como modificações para evitar a interferência entre os conversores no momento da desmagnetização de seus transformadores e para que pudessem ser ligados em paralelo o uso de um único filtro de saída para os quatro módulos de conversores e chaves bidirecionais nos secundários de seus transformadores. O conversor Forward é conhecido por apresentar uma estrutura simples quando comparado com outros conversores. É apresentada uma completa análise das etapas de operação, equações necessárias, bem como os procedimentos de projeto para a correta operação dessa topologia. Através do projeto dos transformadores, pôde-se dimensionar o núcleo de ferrite, o número de espiras dos enrolamentos, determinar os condutores elétricos, as chaves semicondutoras, os diodos e o filtro de saída. Com a divisão de potência de 150 W para cada conversor e potência resultante de 600 W para todo o conjunto e trabalhando em alta freqüência de chaveamento de 50 kHz, projetou-se um inversor de tensão em baixa freqüência (60 Hz), com núcleos magnéticos pequenos e com baixo nível de ruído, que oferece um rendimento como uma estrutura de um único estágio de conversão. Resultados obtidos de simulação que correspondem ao funcionamento completo do circuito e do protótipo implementado são apresentados para validar a análise do sistema. O presente trabalho foi aprovado e validado em congressos nacionais e revista científica e tecnológica da Universidade Estadual de Londrina.With the qualitative and quantitative study of the DC – DC converters, including conventional Forward converter, of the method of control of the keys known like Pulse width modulation or PWM, the importance of the dead time and the study of DC – AC convertes, it was possible show in this work an analysis of a new topology of voltage inverter, also known as DC – AC converter, consisting of four modified Forward converters connected in parallel. These converters have modifications to avoid interference among converters i the moment of demagnetizing of their transformers and they could be connected in parallel using a single output filter for the four modules of converters and bidirection switches the secondary of their transformers. The Forward converter is known to have a simple structure compared to other converters. It is presented a complete analysis of the stages, equations and procedures for the correct operations of the present topology. By the project of transformers, it was possible to dimension the core, the number of turns, determine the electrical conductors, the semiconductor switches, diodes and the output filter. With the division of power of 150 W for each converter and power resulting of 600 W for the all group and working in high switching frequency of 50 kHz, it was possible to project a voltage inverter with low frequency (60 Hz), with small magnetics cores and low noise level, and it can offer an income like a structure of a single stage of convertion. Simulation results, which they corresponding to the complete operation of the circuit ando of prototype implemented are shown to validate the analysis system. This present work wass approved and validated in national congresses and science and technology magazine of State University of Londrina