Study of the High Voltage Gain Boost Converter Based on Three-State Switching Cell and Voltage Multipliers Cells (mc).

O presente trabalho propÃe o estudo do conversor boost CC-CC de alto ganho de tensÃo baseado na cÃlula de comutaÃÃo de trÃs estados e nas cÃlulas multiplicadoras de tensÃo (mc). Este trabalho investiga um modelo matemÃtico para o citado conversor. A anÃlise proposta à baseada na ferramenta âmodelagem do interruptor PWM para conversores CC-CCâ. O modelo deve ser encontrado por uma simples inspeÃÃo do circuito do conversor. Deve ser possÃvel aplicÃ-lo para realizar diversas anÃlises, como em regime permanente, regime transitÃria e anÃlise de pequenos sinais por meio de um uma abordagem unificada. Considerando um dado nÃmero de cÃlulas multiplicadoras de tensÃo, duas situaÃÃes sÃo analisadas com esta ferramenta: operaÃÃo com uma Ãnica cÃlula multiplicadora de tensÃo (mc=1) e vÃrias cÃlulas multiplicadoras de tensÃo (mc> 1). O mÃtodo proposto à validado por simulaÃÃes e à verificada sua efetividade. AlÃm disso, à analisado neste trabalho o controle modo corrente mÃdia convencional, o qual à aplicado em uma das configuraÃÃes em estudo. O rendimento do conversor e a efetividade do controlador proposto sÃo demonstrados por resultados experimentais para um protÃtipo do laboratÃrio de 1 kW.The present work proposes the study of the boost converter based on three-state switching cell and voltage multipliers cells (mc). A mathematical model of the aforementioned converter is investigated here. The proposed analysis is based on the tool named âPWM-Switch Modeling of DC-DC Convertersâ. The model must be found by a simple inspection of the converterâs circuit. It is possible to apply such model in order to realize various analyses such as steady-state, transient, and small-signal analysis in a single and same model. Considering the number of voltage multipliers cells (mc), two situations are analyzed: operation with a single multiplier cell (mc=1) and operation with multiple voltage multiplier cells (mc>1).The proposed method was validated through simulations and its effectiveness was verified. In addition to this, conventional average current mode control is also applied to one of the studied configurations. The performance of the converter and the effectiveness of the proposed controller are demonstrated by experimental results obtained from a 1-kW laboratory prototype