Conversor C.C.-C.C. de alto ganho com transformadores de enrolamentos primários chaveados

Abstract

A geração de energia solar fotovoltaica vem crescendo em ritmo acelerado, entretanto da geração à rede elétrica, o rendimento total é baixo. Como forma de elevar o rendimento da geração de energia fotovoltaica, são utilizados algoritmos de Rastreamento do Ponto de Máxima Potência (Maximum Power Point Tracking - MPPT) dos módulos fotovoltaicos. A topologia usual de conexão dos módulos fotovoltaicos à rede elétrica consiste em um conversor c.c./c.c. aumentador de tensão ligado a um inversor. Como o conversor c.c./c.c. tradicionalmente utilizado (Boost ou Buck-Boost) não é capaz de conseguir elevado ganho estático e a tensão de saída de cada módulo fotovoltaico individual é baixa, são postos vários módulos fotovoltaicos em série de maneira a conseguir uma tensão alta o suficiente no barramento c.c. do inversor, que deve ser superior a tensão de pico da rede. Esta solução entretanto degrada o desempenho do algoritmo de MPPT em caso de sombreamento parcial, envelhecimento desigual ou diferença entre os módulos. De forma a evitar o uso de vários módulos em série, são propostos na literatura diversos conversores c.c./c.c. de alto ganho e alto rendimento. Este trabalho apresenta uma topologia de conversor que possibilita o alto ganho de tensão e alto rendimento a partir do emprego de acoplamento magnético, o que também reduz esforços de tensão sobre os interruptores. Resultados de simulação são apresentados para validar as expressões matemáticas obtidas e resultados experimentais permitem verificar o mérito da topologia proposta.