Desenvolvimento de um kit didático microcontrolado para práticas de controle de conversores cc-cc e inversores fonte de tensão

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dc.contributor.advisorAlmeida, Andrei de Oliveira
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/3242645142749742
dc.contributor.authorLôbo, Rodrigo Carvalho
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/6649871624708017
dc.contributor.refereeAlmeida, Andrei de Oliveira
dc.contributor.refereeSantos, Murillo Ferreira dos
dc.contributor.refereeAlmeida, Pedro Machado de
dc.date.accessioned2026-06-29T15:45:20Z
dc.date.available2026-06-29T15:45:20Z
dc.date.issued2026-06-12
dc.description.abstractA eletrônica de potência desempenha papel fundamental em sistemas modernos de conversão de energia, estando presente em aplicações como geração distribuída, acionamentos elétricos, veículos elétricos e sistemas de armazenamento de energia. Nesse contexto, torna-se essencial a utilização de plataformas experimentais que possibilitem a integração entre teoria e prática, especialmente no processo de formação acadêmica e no desenvolvimento de pesquisas aplicadas. Nessa dissertação é apresentado o projeto, a construção e a validação de um kit didático modular para o estudo experimental de conversores estáticos, com foco em topologias CC–CC e CC–CA. O sistema desenvolvido é composto por dois módulos interconectáveis: um módulo passivo, contendo indutores construídos manualmente, capacitores e cargas resistivas, e um módulo ativo, baseado em um sistema de controle digital implementado em um Digital Signal Processor (DSP, Processador Digital de Sinais) e em um inversor trifásico composto por dispositivos semicondutores de tecnologia GaN (Gallium Nitride, nitreto de gálio). A interligação entre os módulos é realizada por meio de cabos com conectores tipo banana, permitindo elevada flexibilidade na montagem dos circuitos e segurança durante os ensaios. A plataforma desenvolvida é utilizada para a realização de experimentos práticos como os de montagem experimental de conversores buck e boost, inversores monofásicos e trifásicos, permitindo a análise de formas de onda, avaliação do desempenho dinâmico e estudo dos efeitos dos elementos passivos no comportamento dos conversores. Os resultados obtidos demonstram que o kit didático proposto é uma ferramenta eficaz para o ensino e a pesquisa em eletrônica de potência, contribuindo para a compreensão dos fenômenos envolvidos nos processos de conversão de energia e aproximando os conceitos teóricos das aplicações práticas.
dc.description.abstractotherPower electronics plays a fundamental role in modern energy conversion systems and is widely applied in areas such as distributed generation, electric drives, electric vehicles, and energy storage systems. In this context, the use of experimental platforms that enable the integration of theory and practice becomes essential, particularly in academic training and applied research development. This dissertation presents the design, construction, and validation of a modular didactic kit for the experimental study of static power converters, with a focus on DC–DC and DC–AC topologies. The developed system consists of two connectable modules: a passive module, comprising manually constructed inductors, capacitors, and resistive loads, and an active module based on a digital control system using a DSP and a three-phase inverter employing GaN technology devices. The interconnection between the modules is carried out using banana plug cables, providing high flexibility in circuit assembly and ensuring safety during experimental procedures. The developed platform is used to perform practical experiments, including the experimental implementation of buck and boost converters, as well as single-phase and threephase inverters, enabling waveform analysis, dynamic performance evaluation, and the study of the effects of passive components on converter behavior. The obtained results demonstrate that the proposed didactic kit is an effective tool for teaching and research in power electronics, contributing to the understanding of the phenomena involved in energy conversion processes and bridging the gap between theoretical concepts and practical applications.
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/2775
dc.language.isopt
dc.publisherCentro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.initialsCEFET-MG
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Automação e Sistemas
dc.subjectEletrônica de potência
dc.subjectMaterial didático
dc.subjectConversores
dc.subjectInversores
dc.subjectTransmissão de energia elétrica por corrente contínua
dc.titleDesenvolvimento de um kit didático microcontrolado para práticas de controle de conversores cc-cc e inversores fonte de tensão
dc.typeDissertação

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