Projeto e simulação de conversores de tanque ressonante

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dc.contributor.advisorSilva, Josué Lima da.
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/9416910000732385
dc.contributor.authorRodrigues, Fábio Vasconcelos do Carmo
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7938031581356586
dc.contributor.refereeSilva, Josué Lima da.
dc.contributor.refereeCarmo, Marlon José do.
dc.contributor.refereeLopes, Pedro Henrique Correa.
dc.date.accessioned2026-09-14T12:59:17Z
dc.date.available2026-09-14T12:59:17Z
dc.date.issued2026-06-19
dc.description.abstractEste trabalho apresenta o projeto preliminar, a modelagem, a simulação e a comparação de conversores CC-CC ressonantes de tanque LC e LLC, considerando diferentes configurações de chaveamento em meia ponte e ponte completa. O estudo contempla seis topologias: meia ponte LC série, meia ponte LC paralelo, ponte completa LC série, ponte completa LC paralelo, meia ponte LLC e ponte completa LLC. A pesquisa foi desenvolvida por meio de abordagem aplicada, quantitativa e baseada em simulação computacional, utilizando o software PLECS Standalone 5.0 para a implementação dos circuitos e o Python para automação da parametrização, execução das simulações, coleta de sinais e pós-processamento dos resultados. Foram analisadas grandezas elétricas como tensão de entrada, tensão no tanque ressonante, corrente no primário, tensão de saída, corrente de saída e potência entregue à carga. Os resultados mostraram que a utilização de uma mesma base preliminar de parâmetros não garante respostas equivalentes entre as topologias, pois cada estrutura apresenta função de ganho própria e comportamento distinto em relação à transferência de energia. Observou-se que, nas topologias LC série e LLC, as configurações em ponte completa apresentaram tensão de saída superior às respectivas versões em meia ponte, enquanto as topologias LC paralelo apresentaram ganho mais elevado para os parâmetros adotados. Para aproximar a tensão de saída da referência estabelecida, foi aplicado um ajuste iterativo da relação de transformação do transformador. Conclui-se que a simulação computacional, associada à automação em Python, constitui uma ferramenta adequada para análise preliminar, comparação e identificação de limitações em conversores ressonantes, servindo como base para estudos futuros envolvendo modelagem analítica, controle em malha fechada, análise de perdas e validação experimental.
dc.description.abstractotherThis work presents the preliminary design, modeling, simulation, and comparison of LC and LLC resonant tank DC-DC converters, considering different half-bridge and full-bridge switching configurations. The study includes six topologies: half-bridge series LC, half-bridge parallel LC, full-bridge series LC, full-bridge parallel LC, half-bridge LLC, and full-bridge LLC. The research was developed through an applied, quantitative approach based on computational simulation, using PLECS Standalone 5.0 for circuit implementation and Python for automating parameterization, simulation execution, signal acquisition, and post-processing of results. Electrical quantities such as input voltage, resonant tank voltage, primary current, output voltage, output current, and power delivered to the load were analyzed. The results showed that using the same preliminary parameter set does not ensure equivalent responses among the topologies, since each structure has its own gain function and distinct behavior regarding energy transfer. It was observed that, in the series LC and LLC topologies, the fullbridge configurations presented higher output voltage than their corresponding half-bridge versions, while the parallel LC topologies presented higher gain for the adopted parameters. In order to bring the output voltage closer to the established reference, an iterative adjustment of the transformer turns ratio was applied. It is concluded that computational simulation, combined with Python automation, is an appropriate tool for preliminary analysis, comparison, and identification of limitations in resonant converters, providing a basis for future studies involving analytical modeling, closed-loop control, loss analysis, and experimental validation.
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/2960
dc.language.isopt
dc.publisherCentro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.departmentDepartamento de Eletroeletrônica
dc.publisher.initialsCEFET-MG
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Automação e Sistemas
dc.subjectConversores elétricos
dc.subjectModelagem
dc.subjectSimulação computacional
dc.subjectTransformadores
dc.titleProjeto e simulação de conversores de tanque ressonante
dc.typeTrabalho de Conclusão de Curso da Graduação

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