Projeto otimizado de conversores cc-cc sintetizados pela teoria de grafos e algoritmo genético aplicando parâmetros avaliativos de performance

dc.contributor.advisor1Santos, Walbermark Marques dos
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000000298716028
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5558697161842579
dc.contributor.authorCrivellari, Andre Luiz Silva
dc.contributor.referee1Simonetti, Domingos Savio Lyrio
dc.contributor.referee2Coelho, Roberto Francisco
dc.contributor.referee3Paiva, Marcia Helena Moreira
dc.date.accessioned2024-05-30T00:53:49Z
dc.date.available2024-05-30T00:53:49Z
dc.date.issued2022-08-05
dc.description.abstractIn the search for more efficient dc-dc converters, designers seek to use mathematical methods for optimized designs in order to minimize losses and volume. Scanning and genetic algorithms are the methods used to determine the best operating points in the design of inductors, semiconductor and diode choices, for example. However, the choice of topology based on some criteria is as important as its optimized design. Thus, this dissertation has as main focus: to develop a converter synthesis procedure and apply an evaluation metric in the synthesized topologies. The work initially focuses on developing an algorithm based on methodologies available in the literature, which use graph theory for the synthesis of dc-dc converters. The input of this algorithm is only the number of switches, active and passive, in the topology. This synthesis is performed with the application of graph theory, which also provides a simple method to obtain the operating values of the converter elements in each operating interval. Afterwards, the MSEF and processed power metrics are applied to the synthesized topologies in order to obtain a value that allows classifying it to know which one will have the best performance. Finally, all these steps are summarized in an example of a search for a step-up converter with up to four keys for an input voltage of 100 V, an output voltage of 120 V and an output power of 100 W. To corroborate the results found by the algorithm developed, the topologies were simulated in the PSIM 2021 software by Powersim using the loss module present in the program.
dc.description.resumoNa busca por conversores cc-cc mais eficientes, projetistas buscam o uso de métodos matemáticos para projetos otimizados com intuito de minimizar perdas e volume. Varredura e algoritmos genéticos são os métodos utilizados para determinar os melhores pontos de operação no design de indutores, escolhas de semicondutores e diodos, por exemplo. Entretanto, a escolha da topologia baseada em algum critério é tão importante quanto o projeto otimizado desta. Assim, esta dissertação tem como foco principal: desenvolver um procedimento de síntese de conversores e aplicar uma métrica de avaliação nas topologias sintetizadas. O trabalho foca inicialmente em desenvolver um algoritmo baseado em metodologias disponíveis na literatura, que utilizam a teoria de grafos para a síntese de conversores cc-cc. A entrada deste algoritmo é somente o número de interruptores, ativos e passivos, da topologia. Esta síntese é efetuada com a aplicação da teoria de grafos, que também fornece um método simples para obter os valores de operação dos elementos dos conversores em cada intervalo de operação. Após, aplicam-se as métricas de MSEF e potência processada nas topologias sintetizadas de modo a obter um valor que permita classificá-la para saber qual terá melhor rendimento. Por fim, sumariza-se todos esses passos em um exemplo de procura de um conversor elevador de até quatro chaves para uma tensão de entrada de 100 V, tensão de saída de 120 V e potência de saída de 100 W. Para corroborar os resultados encontrados pelo algoritmo desenvolvido, as topologias foram simuladas no software PSIM 2021 da Powersim utilizando o módulo de perdas presente no programa.
dc.formatText
dc.identifier.urihttps://dspace5.ufes.br/handle/10/16133
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Engenharia Elétrica
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
dc.rightsopen access
dc.subjectConversores CC-CC
dc.subjectSíntese
dc.subjectSíntese
dc.subjectEletrônica De Potência
dc.subjectEletrônica De Potência
dc.subjectTeoria De Grafos
dc.subjectTeoria De Grafos
dc.subjectModelagem de Conversores CC-CC PWM
dc.subjectModelagem de Conversores CC-CC PWM
dc.subjectMétodo de Fryze
dc.subjectMétodo de Fryze
dc.subjectMSEF
dc.subjectMSEF
dc.subjectSíntese
dc.subjectEletrônica De Potência
dc.subjectTeoria De Grafos
dc.subjectModelagem de Conversores CC-CC PWM
dc.subjectMétodo de Fryze
dc.subjectMSEF
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqEngenharia Elétrica
dc.titleProjeto otimizado de conversores cc-cc sintetizados pela teoria de grafos e algoritmo genético aplicando parâmetros avaliativos de performance
dc.title.alternativetitle.alternative
dc.typemasterThesis

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