Desempenho
Input Stage with Double Functionality Applied to a High Performance Three-Phase
UPS
William A. Venturini, Henrique Jank, Fábio E. Bisogno, Mário L. S. Martins, Humberto
Pinheiro
ESTÁGIO DE ENTRADA COM DUPLA FUNCIONALIDADE APLICADO A
UMA UPS TRIFÁSICA DE ALTO DESEMPENHO
William A. Venturini, Henrique Jank, Fábio E. Bisogno, Mário L. S. Martins, Humberto Pinheiro
Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria – RS, Brasil
e-mail: {williamventurini, hiquejank, fbisogno, mariolsm, humberto.ctlab.ufsm.br}@gmail.com
Resumo – Este trabalho apresenta uma configuração
topológica que permite utilizar o estágio de entrada de
uma UPS de dupla conversão como retificador trifásico,
em modo normal de operação, e como conversor CC/CC
elevador de tensão, em modo bateria. Dessa forma, evita-se
o uso de um circuito específico para a descarga do banco
de baterias, o qual deve ser dimensionado para a potência
nominal da UPS. É apresentada a análise de
funcionamento do estágio de entrada proposto, bem como
a modelagem matemática e o sistema de controle que
garantem a aplicabilidade na correção do fator de potência
de entrada, no controle da tensão de barramento e ainda
no equilíbrio das tensões sobre os capacitores de
barramento. A metodologia desenvolvida e a boa
performance do sistema proposto são validados através de
resultados obtidos em uma plataforma hardware-in-theloop,
modelo Typhoon HIL402. Os resultados são
adquiridos para uma UPS trifásica de 20 kVA.
INPUT STAGE WITH DOUBLE
FUNCTIONALITY APPLIED TO A HIGH
PERFORMANCE THREE-PHASE UPS
Abstract – This work presents a topological
configuration that allows the input stage of a double
conversion UPS to be used as a three-phase rectifier and
a DC/DC voltage boost converter in normal and backup
operating mode, respectively. Thus, the use of a specific
circuit for the discharge of the battery bank, which would
be rated for UPS nominal power, is avoided. The
operation analysis of the proposed input stage is
presented, as well as the mathematical modeling and the
control system that guarantee the applicability in the
input power factor correction, DC bus voltage control
and for the DC bus capacitors voltage balance.
Hardware-in-the-loop results are acquired for a 20 kVA
three-phase UPS to validate the developed analysis besides
to demonstrate the good performance of the system.
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