Análise comparativa de conversores C.C./C.C. de alto ganho para sistemas fotovoltaicos

Abstract

O interesse crescente em aplicações de sistemas fotovoltaicos tem impulsionado a pesquisa de conversores CC/CC com alto ganho de tensão. Devido à insuficiência da tensão gerada pelos arranjos fotovoltaicos para alimentar diretamente o barramento CC do inversor, é necessário um estágio de ganho de tensão, geralmente realizado por um conversor CC/CC do tipo boost. No entanto, o conversor boost convencional possui limitações de ganho estático, sendo incapaz de operar de forma eficiente nessas condições de alta tensão, devido ao elevado ciclo de trabalho. Neste trabalho, é realizada uma análise e comparação de dois conversores CC/CC de alto ganho baseados em técnicas de capacitor chaveado, indutor acoplado e células multiplicadoras de tensão, para aplicação em sistemas fotovoltaicos. Inicialmente, foi realizado um estudo das arquiteturas de sistemas fotovoltaicos conectados à rede e das técnicas de elevação de tensão utilizadas nos conversores propostos. O princípio de funcionamento dos dois conversores foi analisado em suas etapas de operação. Após uma análise, que considerou parâmetros como número de componentes, ganhos de tensão e esforço máximo de tensão nos semicondutores, e com base nos resultados das simulações, foi observado que ambos os conversores apresentam alto ganho para ciclos de trabalho intermediários e baixa relação de transformação. Essas características tornam essas soluções competitivas e promissoras para aplicações em sistemas fotovoltaicos.