RESUMO DO ESTUDO DAS PERDAS POR COMUTAÇÃO E CONDUÇÃO NAS ESTRUTURAS DE CONVERSORES MULTINÍVEIS HÍBRIDOS E ESTRATÉGIAS DE MODULAÇÃO POR LARGURA DE PULSO

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CAMPUS MINISTRO PETRÔNIO PORTELA
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ
CENTRO DE TECNOLOGIA
BACHARELADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA
RESUMO DO ESTUDO DAS PERDAS POR COMUTAÇÃO E CONDUÇÃO NAS ESTRUTURAS DE CONVERSORES MULTINÍVEIS HÍBRIDOS E ESTRATÉGIAS DE MODULAÇÃO POR LARGURA DE PULSO
Sávio Teixeira Pinheiro
Sob orientação da
 Prof.ª Drª Ranoyca Alencar
Teresina
2015
1 PERDAS POR CONDUÇÃO
Existem dois tipos de perda em um interruptor: perdas por condução e perdas por comutação. As perdas por condução são causadas pela resistência do interruptor, que impede que toda a corrente chegue ao destino final.
	
	A perda por condução pode ser calculada através da seguinte fórmula:
P = VTo*Im + rT*Ie
Onde P é a perda, VTo é a resistência constante, rT é a resistência que varia de acordo a corrente, Im é a corrente média e Ie é a corrente eficaz.
	Os valores de VTo e rT podem ser obtidos com fabricante e através de análise de curvas TensãoXCorrente. Ou ainda	 através de experimentos e medições.
	Em um interruptor controlado “Sla”, é a usada a mesma equação, porém substituindo as correntes por suas equações equivalentes, que não serão mostradas aqui por serem muito mais complexas. São necessárias três equações para mostrar a corrente no interruptor, porém elas são semelhantes, sendo mostrada apenas a equação da corrente no ponto de maior dissipação.
	A figura acima, como a própria legenda diz, mostra a curva CorrenteXTensão de um interruptor específico. Pode-se ver que a curva linearizada representa melhor a tensão de 15V no intervalo entre 20 e 100A. Através dela podemos obter os valores para calcular a perda por condução.
Nos diodos, para se obter a perda por dissipação pode-se usar a mesma equação vista anteriormente, porém com novos parâmetros para a resistência. 
A tabela acima é um exemplo dos valores obtidos no diodo. O “Modo II” é modo em que o diodo não está comutando. Nela pode-se ver as correntes média e eficaz, bem como a potência dissipada. Existe outra tabela para o outro modo do diodo, que não será mostrada aqui.
2 PERDAS POR COMUTAÇÃO
	Quando um interruptor é comutado, seja do estado “desligado” para “ligado” ou vice e versa, há dissipação de energia devido à existência de corrente e tensão em seus terminais ao mesmo tempo. 
	A energia dissipada é calculada através da integração de equações polinomiais. No entanto, Drofenik e Kolar simplificaram esse cálculo para uma equação de segundo grau, dependendo assim somente de três coeficientes:
W = k0 + k1*i + k2*i2
	Onde W é a energia, k0, k1 e k2 os coeficientes inerentes ao elemento (que podem ser obtidos do fabricante ou através de experimentos) e i a corrente instantânea.
	A potência dissipada pode ser obtida pela integração de uma equação (que não será mostrada por motivos de praticidade) em função de W.
	A tabela acima mostra a curva da energia dissipada no momento da comutação para um interruptor em específico. Pode-se observar que a curva é perfeitamente descrita por um polinômio de segundo grau. Através desta curva é possível obter os coeficientes para a equação.
	
	Já esta tabela mostra os valores da potência dissipada no “Modo I”, quando o interruptor está comutando. 
3 CONCLUSÃO
	Pôde-se verificar o que são e como são calculadas as perdas por condução e comutação em interruptores, com eventuais exemplos das fórmulas, dados e valores estudados. Há outras tabelas e fórmulas que não foram mostradas, pois o objetivo deste resumo é mostrar de forma geral como ocorrem as perdas por comutação e condução, e não explicar cada imagem. 
O estudo original é chamado “Estruturas de Conversores Multiníveis Híbridos e Estratégias de Modulação por Largura de Pulso” de autoria de Alessandro Luiz Batschauer em seu doutorado.