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Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado

Centro: Não Informado

Departamento: Não Informado

Dimensão Institucional: Pós-Graduação

Dimensão ODS: Ambiental

Tipo do Documento: Tese

Título: A SELF-STARTUP ULTRA-LOW-VOLTAGE BOOST CONVERTER FOR THERMAL ENERGY HARVESTING

Orientador
  • MARCIO CHEREM SCHNEIDER
Aluno
  • RAFAEL LUCIANO RADIN

Conteúdo

Esta tese apresenta a análise e implementação de um conversor dc-dc operando em ultra baixa tensão para aplicações em colheita de energia térmica. o projeto foca na redução da mínima tensão de entrada para autoinicialização e operação do conversor elevador de tensão indutivo, bem como na melhoria da eficiência em toda faixa de tensão de entrada. o conversor elevador de tensão indutivo é analisado e equações de projeto são fornecidas considerando a operação em ultra-baixa tensão de entrada, onde as não-idealidades características de operação com disponibilidade de potência restrita são contabilizadas. a inicialização do conversor é realizada por um mecanismo composto de um oscilador em anel com excursão ampliada e um retificador. com o intuito de minimizar a tensão de inicialização do sistema, uma metodologia de co-projeto para o oscilador e o retificador é proposta, bem como a implementação de um conversor elevador de tensão que utiliza a chave do ramo inferior com largura variável. o sistema de chaveamento em corrente zero proposto introduz escalamento não linear para modulação do pulso que controla o tempo de descarga do indutor do conversor elevador de tensão, incrementando a eficiência para baixas tensões de entrada. as expressões derivadas para a definição do atraso de medição do esquema de chaveamento em corrente zero aumentam a acurácia da detecção do cruzamento da corrente por zero, maximizando a eficiência de conversão. resultados experimentais mostram avanços na mínima tensão requerida para inicialização do conversor elevador de tensão quando comparado ao atual estado da arte. o conversor inicializa para uma tensão de apenas 11 mv, proporcionado operação em regime permanente para tensões de entrada de até 7,3 mv. a eficiência é superior a 50% para tensões de entrada superiores a 10,5 mv. os resultados obtidos possibilitam o uso do conversor para operação independente e contínua a partir de gradientes de temperatura da ordem de 1°c.

Índice de Shannon: 3.83094

Índice de Gini: 0.91764

ODS 1 ODS 2 ODS 3 ODS 4 ODS 5 ODS 6 ODS 7 ODS 8 ODS 9 ODS 10 ODS 11 ODS 12 ODS 13 ODS 14 ODS 15 ODS 16
3,67% 8,26% 5,56% 4,75% 4,65% 4,87% 18,75% 8,88% 6,79% 4,48% 5,55% 5,77% 4,52% 4,80% 3,59% 5,11%
ODS Predominates
ODS 7
ODS 1

3,67%

ODS 2

8,26%

ODS 3

5,56%

ODS 4

4,75%

ODS 5

4,65%

ODS 6

4,87%

ODS 7

18,75%

ODS 8

8,88%

ODS 9

6,79%

ODS 10

4,48%

ODS 11

5,55%

ODS 12

5,77%

ODS 13

4,52%

ODS 14

4,80%

ODS 15

3,59%

ODS 16

5,11%