A Formula Student é uma equipa de vários alunos de diferentes áreas que ambiciona o desenvolvimento de um carro de competição totalmente elétrico. Relativamente ao departamento de eletrónica que constitui a Formula Student, de mencionar o desafio de desenvolver um conversor de eletrónica de potência CC-CA bidirecional capaz de acionar uma máquina elétrica de fluxo axial com ímanes permanentes. Para a realização desta dissertação, foi necessária a concretização do estudo, análise e desenvolvimento de diferentes etapas, que compõe a organização do presente documento. Numa primeira fase, foram analisadas diferentes topologias de conversores de eletrónica de potência, algoritmos de controlo bem como técnicas de modulação. Este estudo serviu para identificar a melhor solução a ser implementada. Assim, para validação inicial, foram desenvolvidos modelos de simulação computacional com as topologias e algoritmos de controlo definidos. Uma vez validados, procedeu-se à montagem de um protótipo preliminar, que permitiu realizar escolhas mais assertivas ao desenvolver o hardware final. Após a análise e validação do protótipo preliminar, procedeu-se à escolha dos componentes que constituem o conversor de eletrónica de potência CC-CA, com vista na elaboração de PCB com um design compacto e robusto. Para isso, foram analisados todos circuitos necessários para realizar toda a parte de controlo do conversor, tendo este como base um Microcontroller unit (MCU), assim como os circuitos que constituem o circuito de potência. Após desenvolver o hardware final, foram efetuados testes num freio eletromagnético que validaram o protótipo realizado.

Formula Student is a team of several students from different disciplines whose ambition is to develop an all-electric racing car. Regarding the electronics department that makes up Formula Student, it is worth mentioning the challenge of developing a bidirectional DC-AC power electronics converter capable of driving an axial flux electric machine with permanent magnets. In order to complete this dissertation, it was necessary to carry out the study, analysis and development of different stages, which make up the organisation of this document. Initially, different power electronics converter topologies, control algorithms and modulation techniques were analysed. This study allowed to identify the best solution to be implemented. For initial validation, computer simulation models were developed with the topologies and control algorithms defined. Once these had been validated, a preliminary prototype was assembled, which enabled more assertive choices to be made when developing the final hardware. After analysing and validating the preliminary prototype, we proceeded to choose the components that make up the DC AC power electronics converter, with a view to making a PCB with a compact and robust design. To do this, all the circuits needed to control the converter were analysed, based on a Microcontroller unit (MCU), as well as the circuits that make up the power circuit. After developing the final hardware, tests were carried out on an electromagnetic brake to validate the prototype.