Atualmente, é muito importante a qualidade de energia elétrica(QEE) que é fornecida ao setor industrial e residencial, devido aos prejuízos económicos causados pela falta de QEE, pois a eficiência e o tempo de vida útil das cargas são afetados . Por tal motivo, este tema tornou-se um objeto de estudo e de grande preocupação a nível mundial.
A melhoria na qualidade das formas de onda geradas pelos inversores prendia-se maioritariamente com o aumento da frequência de comutação dos semicondutores. Isto leva ao aumento das perdas de comutação, maior stress aplicado ao semicondutor e o aumento das interferências eletromagnéticas. Para contornar essa situação, começa-se a usar inversores com mais níveis na forma de onda gerada na sua saída. O avanço tecnológico permite então conjugar estes dois métodos, utilizando semicondutores de última geração da eletrónica de potência. Estes semicondutores são capazes de comutar a elevadas frequências, com perdas de comutação reduzidas, e diminuir o tamanho do inversor.
Assim, esta dissertação consiste no desenvolvimento de um micro-inversor com tecnologia multinível operando como filtro ativo de potência(FAP), contribuindo então para mitigar os problemas de QEE. Tratar-se-á de uma versão monofásica, onde serão compensados os problemas de QEE relacionados com harmónicos de corrente e com o fator de potência. Sendo assim, os principais objetivos é a sintetização das correntes de correntes com elevada qualidade e com baixo ripple, bem como o seu reduzido tamanho face aos inversores atuais.
Para o cumprimento da dissertação, será realizada uma análise comparativa de conversores bidirecionais multinível, limitados a cinco níveis, tendo como objetivo aplicações de filtros ativos de potência diretamente ligados à rede elétrica. Com base neste estudo, será selecionada a topologia mais adequada. Para o estudo da topologia escolhida, será utilizada a ferramenta de simulação PSIM, de modo a testar numa fase inicial, o comportamento do micro-inversor, passando depois pelo desenvolvimento de um protótipo.