Gases reais e ideais

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Uma Metodologia de Desenvolvimento do Controle Digital de Conversores Estáticos Utilizando FPGA
por

Michel Santana

Orientador: Robson Luiz Moreno, Dr. Co-orientador: Enio Roberto Ribeiro, Dr

Dissertação

apresentada

à

Universidade Federal de Itajubá como parte dos requisitos necessários para a obtenção de título deMestre em Engenharia Elétrica.

Julho de 2006

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"Comece fazendo o que é necessário, depois o que é possível e de repente você estará fazendo o impossível.” São Francisco de Assis

ii

Aos meus pais, José Benedito e Rosangela, dedico.

iii

Agradecimentos
Agradeço a Deus e a Nossa Senhora Aparecida, pelas oportunidades e dádivas na minha vida. A todos os meus familiares,especialmente aos meus pais, irmãs, tios e avó, por seu incondicional incentivo e amor. Ao professor orientador, Robson Luiz Moreno, e ao professor co-orientador Enio Roberto Ribeiro, pelo crédito, pela confiança, pela amizade e pela ajuda na realização desse trabalho. Aos colegas do Grupo de Microeletrônica da UNIFEI, pelas constantes sugestões e pelas contribuições para esse trabalho.

Aos amigos, porseu incontestável apoio, pelos momentos de descontração e, principalmente, pela paciência. À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), que, através do programa “Demanda Social”, viabilizou a realização desse trabalho.

Meus mais sinceros agradecimentos.

iv

Resumo
Este trabalho apresenta uma metodologia de desenvolvimento de controle digital para conversoresde potência, onde se pode modelar toda a estrutura – conversor e sistema de controle – num mesmo ambiente, através da linguagem de descrição de hardware VHDL-AMS. Esta linguagem possibilita descrições comportamentais de toda a estrutura, podendo assim simular, testar e validar o sistema de controle digital sem a necessidade de um protótipo. O código VHDL do controle digital, devido à portabilidadeda linguagem, pode então, ser utilizado para a implementação em uma FPGA ou ASIC. Os resultados de simulação mostram a possibilidade de implementação da metodologia, oferecendo possibilidades interessantes no controle de conversores de potência.

v

Abstract
This work describes a methodology for the development of the digital control of power converters, where the whole structure –converter and control system – can be modeled in the same environment through the hardware description language VHDL-AMS. This language allows a behavioral description for the whole structure, so that the control system can be simulated, tested and validated without the need of a prototype. The portability of the VHDL language allows the implementation of the digital control code in an ASIC or FPGA.Simulations results show the feasibility of the methodology offering interesting possibilities in power converter control.

vi

Índice
Capítulo 1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................... 1
1.1. Considerações iniciais...............................................................................................................1 1.2. Justificativas...............................................................................................................................2 1.3. Objetivos.....................................................................................................................................3 1.4. Estrutura doTrabalho................................................................................................................3

Capítulo 2 SISTEMAS DE ELETRÔNICA DE POTÊNCIA ......................................................................................... 5
2.1. Considerações Iniciais ...............................................................................................................5 2.2. Metodologias de Controle...
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