PV inverters for module level applications

Disserta����o para obten����o do Grau de Mestre em Energias Renov��veis ��� Convers��o El��ctrica e Utiliza����o Sustent��veis

Inversor fotovoltaico para utiliza����o em ambiente dom��stico

Disserta����o para obten����o do Grau de Mestre em Engenharia Electrot��cnica e de Computadores

Analysis and implementation of a multi-ratio switched capacitor DC-DC converter for a supercapacitor power supply

An energy harvesting system requires an energy storing device to store the energy retrieved from the surrounding environment. This can either be a rechargeable battery or a supercapcitor. Due to the limited lifetime of rechargeable batteries, they need to be periodically replaced. Therefore, a supercapacitor, which has ideally a limitless number of charge/discharge cycles can be used to store the energy; however, a voltage regulator is required to obtain a constant output voltage as the supercapacitor discharges. This can be implemented by a Switched-Capacitor DC-DC converter which allows a complete integration in CMOS technology, although it requires several topologies in order to obtain a high efficiency. This thesis presents the complete analysis of four different topologies in order to determine expressions that allow to design and determine the optimum input voltage ranges for each topology. To better understand the parasitic effects, the implementation of the capacitors and the non-ideal effect of the switches, in 130 nm technology, were carefully studied. With these two analysis a multi-ratio SC DC-DC converter was designed with an output power of 2 mW, maximum efficiency of 77%, and a maximum output ripple, in the steady state, of 23 mV; for an input voltage swing of 2.3 V to 0.85 V. This proposed converter has four operation states that perform the conversion ratios of 1/2, 2/3, 1/1 and 3/2 and its clock frequency is automatically adjusted to produce a stable output voltage of 1 V. These features are implemented through two distinct controller circuits that use asynchronous time machines (ASM) to dynamically adjust the clock frequency and to select the active state of the converter. All the theoretical expressions as well as the behaviour of the whole system was verified using electrical simulations.

An high-speed parametric ADC and a co-designed mixer for CMOS RF receivers

Disserta����o apresentada na faculdade de Ci��ncias e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obten����o do grau de Mestre em Engenharia Electrot��cnica e de Computadores

A piezoelectric based energy harvester interface for a CMOS wireless sensor IC

In this thesis a piezoelectric energy harvesting system, responsible for regulating the power output of a piezoelectric transducer subjected to ambient vibration, is designed to power an RF receiver with a 6 mW power consump-tion. The electrical characterisation of the chosen piezoelectric transducer is the starting point of the design, which subsequently presents a full-bridge cross-coupled rectifier that rectifies the AC output of the transducer and a low-dropout regulator responsible for delivering a constant voltage system output of 0.6 V, with low voltage ripple, which represents the receiver���s required sup-ply voltage. The circuit is designed using CMOS 130 nm UMC technology, and the system presents an inductorless architecture, with reduced area and cost. The electrical simulations run for the complete circuit lead to the conclusion that the proposed piezoelectric energy harvesting system is a plausible solution to power the RF receiver, provided that the chosen transducer is subjected to moderate levels of vibration.

Zinc oxide as an ozone sensor

Journal of Applied Physics, Vol. 96, n��3

Conversor DC-DC com busca de ponto de pot��ncia m��xima (MPPT) para pain��is solares

Disserta����o apresentada na Faculdade de Ci��ncias e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obten����o do grau de Mestre em Engenharia Electrot��cnica e de Computadores

Projecto de um circuito conversor DC-DC para aplica����es de ���energy harvest���

Disserta����o apresentada na Faculdade de Ci��ncias e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obten����o do grau de Mestre em Engenharia Electrot��cnica e de Computadores

SI SC MDAC switched current-capacitor multiplying digital-to-analog converter

Disserta����o apresentada para a obten����o do grau de Mestre em Engenharia Electrot��cnica e de Computadores

Projecto e constru����o de um transformador de pot��ncia supercondutor

Disserta����o para obten����o do Grau de Mestre em Engenharia Electrot��cnica e de Computadores

Janelas inteligentes com efeito de mem��ria

Neste trabalho foi desenvolvido um controlador electr��nico de pot��ncia capaz de actuar sobre a janela inteligente por forma a permitir a transi����o do estado opaco para o estado transparente. O controlador foi desenhado com o prop��sito de ser o ��nico elemento necess��rio para o funcionamento das janelas inteligentes, evitando assim a utiliza����o de uma parafern��lia de equipamentos isolados, ligados entre si, para executarem o mesmo prop��sito. A topologia utilizada para criar este controlador baseou-se num m��dulo rectificador AC/DC, seguido por um m��dulo Buck e terminado por um inversor do tipo Boost. Esta topologia permitiu que se alcan��asse uma grande amplitude de tens��es �� sa��da, as quais variam entre os 0V e os 600V, necess��rias para o desenvolvimento das janelas inteligentes. Esta solu����o foi pensada por forma a permitir, no futuro, o desenvolvimento de um controlador capaz de fazer a transi����o do estado transparente para opaco e a liga����o ao software laboratorial LabView para recolha de dados e interpreta����o dos mesmos.

Um modelo de avalia����o da efici��ncia de gest��o de projectos: caso de estudo EDP Distribui����o

No mercado energ��tico, o tema efici��ncia tem-se tornado um pilar fundamental na obten����o de valor estrat��gico para as organiza����es deste neg��cio. Este foco tem muito que ver com as altera����es que este mercado tem vindo a sofrer nos ��ltimos anos com a mudan��a de mercado regulado para um mercado liberalizado. Permitir que novos players entrem no mercado e com eles novas formas de executar o neg��cio, tem aumentado a competividade entre as v��rias or-ganiza����es no ramo da electricidade. Consequentemente, essas organiza����es focam-se cada vez mais na efici��ncia, produzindo o mesmo mas utilizando menos recursos, promovendo, em simult��neo, uma maior satisfa����o dos seus clientes. Paralelamente, as organiza����es na ��ltima d��cada t��m-se virado cada vez mais para a gest��o de projectos, percebendo que atrav��s dela podem concretizar valor estrat��gico mais facilmente, com menor redund��ncia. Assim, muitas organiza����es vivem actualmente em ambientes de multi-projecto, em que as iniciativas dos diferentes projectos s��o in��meras e na maioria das vezes n��o existe capital suficiente para as satisfazer na totalidade. Perceber quais os projectos que acrescentam maior valor �� organiza����o torna-se fundamental. Neste contexto, a presente disserta����o visa avaliar a efici��ncia na gest��o de um tipo de projec-tos da EDP Distribui����o, utilizando o m��todo matem��tico Data Envelopment Analysis (DEA). Com este m��todo avaliou-se a capacidade que a organiza����o tem em converter inputs em out-puts nos projectos de telecomando da rede de distribui����o que levou a cabo durante o ano de 2013. Ap��s um estudo sobre gest��o de projectos e da an��lise DEA, analisou-se a melhor forma de aplicar o m��todo DEA em empresas de electricidade, especificando-se as vari��veis do modelo que traduzem melhor o processo a avaliar. Pretende-se fornecer resultados espec��ficos sobre como a organiza����o pode melhorar os seus processos na gest��o de projectos de telecomando indicando onde, como e em quanto a empresa �� ineficiente, identificando adicionalmente ac-����es de melhoria.

Limita����es dos sistemas de transmiss��o AC quando aplicados a parques e��licos offshore

De modo a garantir as metas propostas pela Uni��o Europeia de diminui����o de emiss��o de gases poluentes, alguns pa��ses membros apostaram na tecnologia e��lica offshore. Com a evolu����o tecnol��gica, estes pa��ses pretendem aumentar as pot��ncias instaladas nos parques e��licos offshore, garantindo a sua otimiza����o ao estarem em ��guas profundas, tendo assim um maior aproveitamento do potencial e��lico. Com esta disserta����o, realizou-se um estudo para analisar, sob o ponto de vista de modelos, as limita����es dos sistemas de transmiss��o em HVAC (High Voltage Alternating Current) quando estabelecidos em cabos submarinos. Os mecanismos dos sistemas de alimenta����o em HVAC, na forma tradicional (linhas a��rea), s��o confrontados com condicionalismos. Este tipo de infraestrutura submarina imp��e restri����es, pelo simples facto dos par��metros de capacidade e indut��ncia serem bastante significativos, que para uma situa����o de tr��nsito de energia, inviabilizam o transporte de energia, devido ao elevado consumo de pot��ncia reativa, bem como os seus custos extremamente elevados. Assim, os sistemas de alimenta����o em HVAC quando aplicados a parques e��licos offshore apresentam limita����es. O recurso �� tecnologia HVDC (High Voltage Direct Current), poder�� ser a solu����o que se revela mais adequada para os sistemas de transmiss��o de energia associados aos parques e��licos offshore. Para al��m dos fatores t��cnicos �� fundamental considerar os custos associados �� constru����o e explora����o do parque e��lico, sendo fundamental analisar todos os dados relacionados com o projeto.

Study of AC losses in medium-sized high temperature superconducting coils

The study of AC losses in superconducting pancake coils is of utmost importance for the development of superconducting devices. Due to different technical difficulties this study is usually performed considering one of two approaches: considering superconducting coils of few turns and studying AC losses in a large frequency range vs. superconducting coils with a large number of turns but measuring AC losses only in low frequencies. In this work, a study of AC losses in 128 turn superconducting coils is performed, considering frequencies ranging from 50 Hz till 1152 Hz and currents ranging from zero till the critical current of the coils. Moreover, the study of AC losses considering two different simultaneous harmonic components is also performed and results are compared to the behaviour presented by the coils when operating in a single frequency regime. Different electrical methods are used to verify the total amount of AC losses in the coil and a simple calorimetric method is presented, in order to measure AC losses in a multi-harmonic context. Different analytical and numerical methods are implemented and/or used, to design the superconducting coils and to compute the total amount of AC losses in the superconducting system and a comparison is performed to verify the advantages and drawbacks of each method.