Fonte de carga de condensadores de alta tensão com compensação de fator potência

Trabalho Final de Mestrado para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica Ramo de Automação e Electrónica Industrial

Pretende-se com este trabalho, estudar, simular e construir uma fonte de alimentação para carga de condensadores até uma tensão de saída de 1 kV, normalmente e doravante denominada por CCPS (Capacitor Charging Power Supply). A fonte tem uma cadeia de controlo, que está ligado entre a saída e o módulo de controlo e processamento da fonte, de forma a controlar a tensão à saída. O inversor é controlado por um micro controlador PIC18F4431 e um circuito comparador, onde são gerados os sinais de controlo do inversor, onde liga a malha de retroação da tensão de saída, bem como o todo o tipo de sinais exteriores. O circuito tem proteção contra curto-circuito, que está implicitamente ligada ao modo de operação e topologia usada. Foram respeitadas as normas de equipamentos (EN 61000-3-2), quanto à introdução de harmónicas na rede, tendo para isso, sido implementado um circuito de controlo denominado por pré-conversor ou na sigla inglesa de PFC (Power Factor Controller) correção de fator potência.

Abstract: The aim of this work was to study, simulate and build a power supply for capacitor charging with an output voltage of 1kV, normally and hereafter denominated by CCPS (Capacitor Charging Power Supply). It has a control loop, which is connected between the output module and the processing and control of the power source, to control the output voltage. The entire system is controlled by a microcontroller PIC18F4431 and a comparator circuit, which generate the inverter control signals, which connects the feedback loop of the output derived, as well as all kinds of external signs. Protection against short-circuit is implicitly implemented by the design and topology used. Where respected the standards for electrical equipment (EN 61000-3-2), for the introduction of harmonics in the grid, and for this, it has been implemented a control circuit called a pre-converter or English acronym PFC (Power Factor Controller).