Boost CCM Completo
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RETIFICADORES 
MONOFÁSICOS COM 
CORREÇÃO ATIVA DO 
FATOR DE POTÊNCIA 
EMPREGANDO O 
 
CONVERSOR BOOST 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Ivo Barbi 
 
Universidade Federal de Santa Catarina \u2013 
UFSC 
Agosto de 2015 
 
 
APRESENTAÇÃO 
 
Este documento reúne material produzido pelos pós-graduandos 
que cursaram a disciplina Retificadores Monofásicos com Fator de 
Potência Unitário, que ministrei no Programa de Pós-Graduação em 
Engenharia Elétrica da UFSC, ao longo de vários anos. 
Os pós-graduandos que contribuíram na redação do documento 
são mencionados na lista apresentada a seguir. 
 
 
Carlos Eduardo Marcussi Gomes 
Hugo Estofanero Larico 
Marcelo Luiz Poleto 
Marcos Aurélio Izumida Martins 
Mário Henrique Pereira Santos 
Marlos Gatti Bottarelli 
Murilo De Pieri Fenili 
Romeu Antunes Friedemann 
Rhafael Moretti 
Thiago Batista Soeiro 
Odiglei Hess Gonçalves 
Romero Leandro Andersen 
Telles Lazzarin Brunelli 
Cristiano Hetzel Crippa 
Diogo Cesar Coelho 
 
Carlos Henrique Illa Font 
Claudinor B. Nascimento 
Eduardo Inácio Pereira 
Flábio A. Bardemaker Batista 
João Américo Vilela Junior 
José A. da Matta Guedes 
Mauro Tavares Peraça 
Ricardo Luiz Alves 
André Luiz Fuerback 
Cícero Postiglione 
Eloi Agostini Junior 
Gabriel Tibola 
Gleyson Luiz Piazza 
Juliano Bedin 
Márcio Silveira Ortmann 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
1. Introdução ....................................................................................................................... 3 
2. Retificador Boost de Onda Completa com Alto Fator de Potência ................................ 4 
2.1. Etapas de Operação ................................................................................................ 4 
2.2. Característica Estática ............................................................................................ 6 
2.3. Indutor Boost .......................................................................................................... 7 
2.4. Capacitor de Saída do Conversor Boost ................................................................. 9 
3. Estratégia de controle ................................................................................................... 13 
4. Controle de Corrente .................................................................................................... 14 
4.1. Malha de Controle de Corrente ............................................................................ 14 
4.2. Modelo por Valores Médios Instantâneos ............................................................ 15 
4.3. Compensador de Corrente .................................................................................... 17 
4.4. Ganho do Modulador PWM ................................................................................. 21 
4.5. Sensor de Corrente ............................................................................................... 24 
4.6. Ajuste dos parâmetros de CI(s) ............................................................................. 24 
5. Controle de Tensão ....................................................................................................... 27 
5.1. Malha de Controle da Tensão Média de Saída (VO) ............................................ 27 
5.2. Modelo por Valores Médios ................................................................................. 29 
5.3. Compensador de Tensão ....................................................................................... 31 
5.4. Ganhos Associados à Malha de Tensão ............................................................... 33 
5.5. Sensor de Tensão .................................................................................................. 34 
5.6. Ajuste dos Parâmetros de CV(s) ............................................................................ 35 
6. Exemplo de Cálculo ..................................................................................................... 38 
7. Resultados de Simulação .............................................................................................. 53 
7.1. Sistema sem a Malha de Tensão ........................................................................... 53 
7.2. Sistema Completo ................................................................................................. 56 
8. Conclusão ..................................................................................................................... 66 
9. Referências Bibliográficas ............................................................................................ 67 
ÍNDICE DE SÍMBOLOS 
 
Ci(s):Função de transferência do controlador da malha de corrente; 
Csi(s):Função de transferência do controlador simétrico da malha de corrente; 
Co: Capacitor de saída do conversor boost; 
Cv(s):Função de transferência do controlador da malha de tensão; 
Csv(s):Função de transferência do controlador simétrico da malha de tensão; 
D: Razão cíclica; 
fpv: Freqüência do pólo do compensador de tensão; 
frede: Freqüência da rede; 
fs: Freqüência de comutação; 
FTMAi: FTMA da malha de corrente; 
FTMAv: FTMA da malha de tensão; 
GCI: Controlador de corrente visto pela malha de tensão; 
GFP: Ganho da faixa plana; 
GIref: Ganho do modelo linearizado do multiplicador; 
GMv: Ganho do medidor de tensão; 
Gpwm: Ganho PWM; 
Hi(s):Função de transferência da planta para a malha de corrente; 
Hv(s):Função de transferência da planta para a malha de tensão; 
ID: Corrente do diodo; 
iinp: Corrente de pico na fonte de alimentação; 
iLb: Corrente do indutor boost; 
\uf044 iLb: Variação de corrente do indutor boost; 
LbI\uf044 : Variação de corrente do indutor boost normalizado; 
Iref: Corrente de referência; 
Lboost: Indutor de entrada do conversor boost; 
Pin: Potência de entrada; 
Po: Potência de saída do conversor boost; 
Ts:Período de comutação; 
VC:Tensão de controle da malha de corrente; 
Vi: Tensão média de alimentação do conversor boost; 
Vin:Tensão de saída do retificador; 
Vinp:Tensão de saída de pico do retificador; 
Vo: Tensão de saída do conversor boost; 
Vomed: Tensão de saída medida do conversor boost; 
Vor: Variação na tensão do capacitor de saída do conversor boost; 
Voref: Tensão de saída de referência do conversor boost; 
Vs:Tensão de pico da onda dente de serra; 
Vsr:Tensão da onda dente de serra; 
Vsw:Tensão no interruptorS; 
\uf065o:Sinal de controle da malha de tensão; 
 
 
 
Instituto de Eletrônica de Potência 
Correção do Fator de Potência 
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Introdução 
3
1. INTRODUÇÃO 
 
 A escalada tecnológica ocorrida nos últimos anos tem propiciado a utilização cada 
vez mais corriqueira de equipamentos eletrônicos que possuem em sua entrada fontes de 
alimentação do tipo chaveada. É comum, neste tipo de aplicação que o primeiro estágio de 
processamento de potência corresponda a uma estrutura retificadora associada a um filtro 
capacitivo. Esta estrutura possui dois pontos fortes: robustez e simplicidade. Porém, 
demanda da rede de alimentação corrente com elevado conteúdo harmônico. 
 Como atualmente as concessionárias vêm, através de normatização, requisitando 
que os consumidores de energia elétrica possuam um elevado fator de potência, o que 
implica não só na correção do fator de deslocamento da corrente, mas também, de sua taxa 
de distorção harmônica (TDH), surge a necessidade de acoplar-se um estágio de pré-
processamento de energia, capaz de corrigir estas distorções na corrente de entrada. 
 Uma alternativa para o estágio de correção do fator de potência (PFC \u2013 do inglês 
Power Factor