Curso de Inversores

Aula 1 • Componentes Passivos em Circuitos de Potência

Examina resistores, capacitores e indutores em contextos de potência. Conecta o comportamento dos componentes à filtragem e ao armazenamento de energia em estágios de inversores.

Aula 2 • Gerenciamento Térmico e Classificações Térmicas

Explica resistência térmica, temperatura de junção e projeto de dissipadores de calor. Garante que os alunos possam avaliar a redução de capacidade nominal dos componentes e os requisitos de resfriamento.

Aula 3 • Características de Sinais CA e CC

Distingue formas de onda CA e CC, definindo amplitude, frequência e fase. Fornece o vocabulário de sinais necessário para analisar as saídas dos inversores.

Aula 4 • Grandezas Elétricas Básicas e Leis

Aborda relações de tensão, corrente, potência e energia usando as leis de Ohm e Kirchhoff. Estabelece a linguagem matemática usada em todo o curso.

Aula 1 • Inversor Ponte Completa Monofásico

Estende o half-bridge para uma ponte H de quatro chaves para oscilação total de saída. Demonstra estratégias de modulação PWM unipolar e bipolar.

Aula 2 • Inversor Fonte de Tensão Trifásico

Abrange a ponte trifásica de seis chaves que produz CA trifásica balanceada. Conecta a operação da perna de fase à geração de tensão linha-linha.

Aula 3 • Inversor Meia Ponte Monofásico

Analisa o circuito half-bridge de duas chaves que produz uma saída CA bipolar. Estabelece o conceito de perna de chaveamento usado em todas as topologias subsequentes.

Aula 4 • Inversores Fonte de Corrente e Fonte de Impedância

Apresenta topologias alimentadas por corrente e fonte de impedância como alternativas aos projetos fonte de tensão. Destaca a imunidade a disparo direto e a capacidade de elevação.

Aula 1 • Proteção contra Sobretensão e Térmica

Aborda o grampeamento de sobretensão do barramento CC e o monitoramento da temperatura de junção. Integra sinais de proteção ao sistema de controle para resposta coordenada a falhas.

Aula 2 • Requisitos de acionamento de porta para MOSFETs e IGBTs

Define carga de gate, tensão de limiar e corrente de drive necessárias para chaveamento rápido e eficiente em perdas. Define metas de projeto para o estágio de gate drive.

Aula 3 • Topologias de Gate Drive Isoladas

Compara arquiteturas de gate drive com acoplamento por transformador, optoacoplador e isolador digital. Aborda tensão de isolamento, atraso de propagação e projeto de fonte de alimentação.

Aula 4 • Proteção contra Sobrecorrente e Curto-Circuito

Implementa detecção de dessaturação e sensoriamento de corrente para proteger as chaves durante condições de falha. Define área de operação segura e procedimentos de desligamento suave.

Aula 1 • Eliminação Seletiva de Harmônicas

Usa ângulos de chaveamento pré-calculados para eliminar harmônicas específicas de baixa ordem. Reduz o tamanho do filtro enquanto mantém a qualidade de saída em baixas frequências de chaveamento.

Aula 2 • Compensação de Tempo Morto

Aborda a distorção de tensão causada pelo tempo de blanking inserido entre sinais de gate complementares. Implementa correção feed-forward para restaurar a precisão da saída.

Aula 3 • PWM por Vetor Espacial

Apresenta o plano de vetor espacial e sequências de chaveamento baseadas em setores para inversores trifásicos. Alcança maior utilização do barramento CC do que a SPWM baseada em portadora.

Aula 4 • Controle por Histerese e Deadbeat

Aborda o controle de corrente bang-bang por histerese e preditivo deadbeat como alternativas ao PWM baseado em portadora. Conecta a velocidade de resposta à variação da frequência de chaveamento.

Aula 1 • Pré-carga e Controle de Inrush

Projeta circuitos de resistor de pré-carga e limitadores de inrush ativos para proteger capacitores na partida. Define temporização de pré-carga e sequenciamento do relé de bypass.

Aula 2 • Análise de Ondulação da Tensão do Barramento CC

Calcula a ondulação de corrente injetada no link CC pelo chaveamento e pela carga. Conecta a magnitude da ondulação ao tamanho do capacitor e à frequência de chaveamento.

Aula 3 • Integração de Bateria e Supercapacitor

Abrange conversores CC-CC bidirecionais que interfaceiam o armazenamento de energia ao barramento CC. Aborda gerenciamento do estado de carga e estratégias de compartilhamento de potência.

Aula 4 • Seleção de Tecnologia de Capacitores

Compara capacitores eletrolíticos, de filme e cerâmicos para aplicações em barramento CC. Avalia ESR, ESL, capacidade de corrente de ondulação e vida útil sob estresse térmico.

Aula 1 • Visão Geral da Arquitetura de Controle do Inversor

Mapeia a hierarquia de controle, desde as malhas de corrente internas até as malhas de tensão e potência externas. Estabelece regras de separação de largura de banda que garantem controle em cascata estável.

Aula 2 • Controladores Proporcionais-Ressonantes

Apresenta controladores PR que alcançam erro zero em regime permanente para referências senoidais sem transformação dq. Estende-se à compensação harmônica seletiva.

Aula 3 • Controle no Referencial dq

Transforma grandezas CA trifásicas para um referencial CC giratório para controle PI simplificado. Aborda as transformadas de Park e Clarke e a sincronização por PLL.

Aula 4 • Projeto e Ajuste do Controlador PI

Deriva parâmetros do controlador PI a partir de funções de transferência da planta usando métodos no domínio da frequência. Aplica critérios de margem de ganho e fase para garantir estabilidade.

Aula 1 • Qualidade de Energia e Normas de Harmônicas

Avalia a saída do inversor em relação aos limites de injeção de harmônicas na rede e normas de qualidade de energia. Projeta filtros LCL para atender aos requisitos de conformidade.

Aula 2 • Detecção e Prevenção de Ilhamento

Implementa métodos de anti-ilhamento passivos e ativos para detectar a perda da rede e desconectar com segurança. Aborda o tempo de detecção e a minimização da zona de não detecção.

Aula 3 • Capacidade de Suportar Afundamentos de Tensão

Projeta estratégias de controle que mantêm o inversor conectado durante afundamentos de tensão da rede conforme os códigos de rede. Gerencia a injeção de corrente reativa e a sobretensão do barramento CC.

Aula 4 • Técnicas de Sincronização com a Rede

Implementa PLLs e FLLs para rastrear o ângulo e a frequência da tensão da rede. Avalia o desempenho sob condições de rede desbalanceadas e distorcidas.

Aula 1 • Teste Funcional e de Desempenho

Executa testes a vazio, carga parcial e carga total para verificar tensão de saída, frequência e eficiência. Valida o comportamento do laço de controle e os pontos de disparo da proteção.

Aula 2 • Inspeção e Teste de Pré-Comissionamento

Define inspeção visual, resistência de isolamento e verificações de continuidade antes da energização. Previne danos causados por erros de fiação ou defeitos de componentes.

Aula 3 • Programas de Manutenção Preventiva

Estabelece tarefas de manutenção programada, incluindo verificação da saúde dos capacitores, limpeza do sistema de refrigeração e atualizações de firmware. Prolonga a vida útil do inversor e reduz o tempo de inatividade.

Aula 4 • Diagnóstico de Falhas e Solução de Problemas

Aplica isolamento sistemático de falhas a falhas comuns de inversores, incluindo falhas de gate drive, disparos por sobrecorrente e erros de sensores. Usa códigos de falha e análise de formas de onda.