Desenvolvimento de um Inversor ANPC de 5 Níveis de Tensão Utilizando Célula de Comutação Multiestado - Vinícius G. Hoffmann; Felipe J. Zimann; Cassiano Rech; Alessandro L. Batschauer (Eletrônica de Potência)
Este artigo apresenta o projeto de um conversor ANPC (Active Neutral Point Clamped) de 5 níveis de tensão utilizando uma Célula de Comutação Multiestado (MSSC), operando como inversor. O inversor é associado a três opções de filtros indutivos na saída: um indutor convencional, um conjunto de indutores intercalados e um conjunto de indutores acoplados. Os parâmetros avaliados para estes filtros incluem massa, volume, perdas, elevação de temperatura e eficiência quando combinados com o inversor. As principais características do conversor ANPC-5L-MSSC incluem fluxo bidirecional de potência, baixa distorção harmônica de tensão, alto fator de potência, melhor distribuição de perdas em comparação com a topologia NPC convencional, além de massa e volume minimizados dos componentes passivos, possibilitados pela célula MSSC, que aumenta a frequência efetiva no filtro de saída e, consequentemente, reduz o tamanho dos componentes magnéticos. São demonstradas as etapas de funcionamento do inversor, bem como o dimensionamento dos semicondutores de potência, do autotransformador e dos indutores e capacitores utilizados no filtro. A validação dos cálculos é realizada por meio de comparação com resultados obtidos via simulação numérica. Também são apresentados resultados experimentais obtidos em laboratório, a partir de um protótipo de 1,5\,kW.