Aporte- Cristian Moreno (2).docx

ELECTRONICA DE POTENCIA FASE 5 - SIMULAR Y ANALIZAR LOS RESULTADOS OBTENIDOS

CRISTIAN CAMILO MORENO MOSQUERA 1006157748

TUTOR/A JOHN JAIRO LEIVA

GRUPO 203039_27

UNIVERSIDAD ABIERTA Y A DISTANCIA “UNAD” ESCUELAS DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍAS E INGENIERÍAS “ECBTI” ING. DE TELECOMUNICACIONES 2018

Etapa De Conmutación Por SPWM El circuito que estamos Realizando para la solución a este problema general del curso, lo hemos implementado como inversor de puente completo con transistores como interruptores en unión bipolar. Haciendo uso de los IGBT como interruptores en nuestro proyecto podemos implementar nuestro SPWM de unión bipolar. Necesitaríamos solo de la Señal portadora Triangular y señal moduladora senoidal, algunos integrados del mercado ofrecen la posibilidad de generar con gran Precisión estas señales, un ejemplo es el XR- 2206 o el NE 567, con algunos arreglos estos y muchos integrados pueden generar las señales de Referencia que necesitamos.

Diagrama del SPWM Bipolar

Simulación:

ETAPA DE POTENCIA Para esta etapa es importante tener en cuenta que habrá pulsaciones con tiempos muy pequeños, ya que se usó una conmutación SPWM de manera unipolar cuya grafica de respuesta se muestra en la figura 3. Es por esto que vamos a seleccionar un dispositivo que nos garantice este control, ya que los transistores MOSFET cuentan con un voltaje de saturación mucho mayores a los que trabajamos en esta actividad, es por esto que vamos a trabajar con el integrado IR2110, es un dispositivo de control para la conmutación de estos transistores, tiene una particularidad de tener conmutaciones de tiempos muy bajos (de 120 y 90 ns) y es perfecto, ya que como se implementó una conmutación unipolar lo que requiere de tiempos pequeños. En la figura 4 se muestra la etapa de drivers de potencia que se usó en este proyecto. Después de eso proponemos un inversor monofásico de puente completo o también conocido como puente H. En la figura 5 se mostrará el esquema del inversor monofásico tipo puente.

Figura 4. Etapa de drivers de potencia

DISEÑO DE FILTRO LC Y ELEVADOR Teniendo en cuenta que en la anterior actividad se calculó la frecuencia de la onda triangular la cual nos dio 1200Hz, y la frecuencia de la onda de referencia es de 60Hz, por lo que según (Trujillo Rodriguez, Velasco de la Fuente, Figueres Amorós, Garcerá Sanfeliú, & Guacaneme Moreno, 2012) la frecuencia de corte debe estar entre 10 veces más la frecuencia de referencia y 10 veces menos la frecuencia portadora así: 𝑓𝑖 ∗ 10 < 𝑓𝑐 <

𝑓𝑠 10

Siendo 𝑓𝑐 la frecuencia de corte, luego teniendo ese rango, hallamos el promedio. Para esta actividad, la frecuencia de corte será de 360Hz, con base a ese dato hallamos el filtro LC pasa bajas, según (Aguirre Díaz & Chiquito Manso, 2014, pág. 37) este filtro se calcula de la siguiente manera: 𝑓𝑐 =

1 2𝜋√𝐿𝐶

De la ecuación anterior podemos asumir un valor, ya sea para C o para L, en este caso, asumiremos un valor de C y escogemos uno que esté en el mercado, por ejemplo escogemos un capacitor de 100uF, con este valor reemplazamos en la formula y calculamos L así:

𝑓𝑐 =

1 2𝜋√𝐿𝐶

⇒ 2𝜋𝑓𝑐 =

1 √𝐿𝐶

⇒ √𝐿𝐶 =

1 1 ⇒ 𝐿𝐶 = ⇒ 𝐿𝐶 = 7.0362𝑥10−6 (2𝜋𝑓𝑐 )2 2𝜋𝑓𝑐

𝐿 = 0.070362𝐻 = 70.362𝑚𝐻 Ya con estos dos valores de L y C filtramos nuestra salida para así obtener una onda seno pura de manera ideal. Hay que tener en cuenta que esta etapa va después de la elevación de voltaje para así obtener una onda seno más pura de uso ideal para los dispositivos que usan este tipo de energía. En la figura 7 se mostrará la etapa de elevación y filtrado que se usó en este proyecto.

Figura 7. Etapa de elevación y filtrado

Después de pasar por todo este proceso de tratamiento de la conversión de la energía DC-AC obtenemos un resultado tal como se muestra en la figura 8, teniendo en cuenta que es la onda seno pura, pues esto es lo que se busca para después de eso regularla dependiendo de la carga y asimismo pasar a uso doméstico o industrial.

Figura 8. Resultado onda sinusoidal

Bibliografía.  

http://www.edutecne.utn.edu.ar/microcontrol_congr/industria/Control_potencia_po r_SPWM.pdf https://es.wikipedia.org/wiki/Modulaci%C3%B3n_por_ancho_de_pulsos

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Mohan, N. Undeland, T. Robbins, W.(2009). Electrónica de potencia: convertidores, aplicaciones y diseño (pp. 71-104). Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.action?ppg=90&docID=10 565530&tm=1482452282595



Mohan,N. Undeland,T. Robbins,W.(2009). Electrónica de potencia: convertidores, aplicaciones y diseño (pp. 142-175). Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.action?ppg=161&docID=1 0565530&tm=1482452528454



Mohan,N. Undeland,T. Robbins,W.(2009). Electrónica de potencia: convertidores, aplicaciones y diseño (pp. 176-218). Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.action?ppg=195&docID=1 0565530&tm=1482452656289

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Gutiérrez, J. (Productor). (2017). OVI Introducción al Inversor SPWM. Recuperado de http://hdl.handle.net/10596/10871