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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Simulação de circuito transistorizado para colheita de energia de vibrações
Título(s) alternativo(s): Transistorized circuit simulation for harvesting vibration energy
Autor(es): Delgado, Mateus Pereira
Primeiro Orientador: Vicente, Bruno Gabriel Gustavo Leonardo Zambolini
metadata.dc.contributor.referee1: Vicente, Bruno Gabriel Gustavo Leonardo Zambolini
metadata.dc.contributor.referee2: Bernardeli, Victor Régis
metadata.dc.contributor.referee3: Prado, Wellington do
Resumo: Este trabalho apresenta a avaliação do modelo computacional de um circuito transistorizado para o aproveitamento de energia mecânica gerada por vibrações presentes no ambiente aplicando materiais piezelétricos. Esse processo de se converter energia que seria desperdiçada em energia elétrica utilizável é chamado de energy harvesting (colheita de energia). Devido à elevada reatância capacitiva do material piezelétrico e a típica operação em baixa frequência para sistemas de colheita de vibrações, utilizou-se uma configuração de circuito eletrônico de indutor sintético transistorizado para atingir grandes indutâncias para drenar a energia reativa. Mediante a esse arranjo e com intuito de analisar computacionalmente esse tipo de geração, o presente trabalho contribuiu demonstrando a lei de formação do indutor sintético transistorizado e investigou o circuito proposto aplicado na extração de energia de pulsos isolados, pulsos e tom senoidais de 10 e 100Hz e, frente aos resultados, comprovou-se capacidade de extração de energia da topologia avaliada, bem como forma mapeadas as condições em que essa energia é melhor acumulada pelo sistema. Além disso, foi possível vislumbrar possibilidades de trabalhos futuros, especialmente no que tange ao acoplamento de circuitos para armazenamento da energia, evidenciando o potencial dessa linha de pesquisa.
Abstract: This work presents the evaluation of the computational model of a transistorized circuit for the recovery of mechanical energy generated by vibrations present in the environment using piezoelectric materials. This process of converting energy that would be wasted into usable electrical energy is called energy harvesting. Due to the high capacitive reactance of the piezoelectric material and the typical low frequency operation for vibration harvesting systems, a transistorized synthetic inductor electronic circuit configuration was used to achieve large inductances to drain the reactive energy. Through this arrangement and in order to analyze this type of generation computationally, the presente work contributed by demonstrating the formation rule of the transistorized synthetic inductor and investigated the proposed circuit applied in the extraction of energy from isolated pulses, pulses and sine waves of 10 and 100Hz and, talking about the results, it was possible to extract energy from the evaluated topology, as well as mapping the conditions in which this energy is better accumulated by the system. In addition, it was possible to extrapolate possibilities for future work, especially with regard to the coupling of circuits for energy storage, highlighting the potential of this research line.
Palavras-chave: Colheita de energia
Energy harvesting
Indutores sintéticos transistorizados
Transistorized synthetic inductors
Materiais piezelétricos
Piezoelectric materials
Transistores
Transistors
Vibrações mecânicas
Mechanical vibrations
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MATERIAIS ELETRICOS::MATERIAIS DIELETRICOS, PIESOELETRICOS E FERROELETRICOS
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Insitituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Goiás
Sigla da Instituição: IFG
metadata.dc.publisher.department: Câmpus Itumbiara
Citação: DELGADO, Mateus Pereira. Simulação de circuito transistorizado para colheita de energia de vibrações. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Bacharelado em Engenharia de Controle e Automação) – Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Goiás - IFG, Itumbiara, 96 p. 2021.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://repositorio.ifg.edu.br/handle/prefix/655
Data do documento: 12-Fev-2021
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