Mejorando el control digital de baja frecuencia en el inversor de fuente de voltaje para el sistema UPS
Autores: Rymarski, Zbigniew
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Mejorando el control digital de baja frecuencia en el inversor de fuente de voltaje para el sistema UPS
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Inversores de fuente de voltaje
Frecuencias de conmutación
Si
SiC
Pérdidas dinámicas de potencia
Filtro de salida
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 51
Citaciones: Sin citaciones
Hoy en día, los inversores de fuente de voltaje (VSIs) operan con altas frecuencias de conmutación (supongamos superiores a 50 kHz) debido a los rápidos transistores de conmutación de Si (Silicio) o SiC (Carburo de Silicio). Sin embargo, existen algunas aplicaciones, por ejemplo, con interruptores más lentos (por ejemplo, IGBT-Transistor Bipolar de Puerta Aislada) o cuando se requieren menores pérdidas de potencia dinámicas cuando la frecuencia de conmutación es baja (supongamos alrededor de 10 kHz). La frecuencia resonante del filtro de salida suele ser inferior a 1 kHz. Las mediciones de los diagramas de Bode de las trazas de medición de varios VSIs controlados por microprocesador muestran que en este rango de frecuencia, las características de estos canales pueden aproximarse simplemente a través de un retraso de dos o tres períodos de conmutación. Para la alta frecuencia de conmutación, no es notable, pero para la baja frecuencia puede causar algunas oscilaciones en el voltaje de salida. Una de las soluciones puede ser utilizar el predictor de las variables de estado medidas basado en el observador de Luenberger de estado completo o en el filtro de Kalman lineal. Ambas soluciones se simularán en MATLAB/Simulink y se probará la elegida en el VSI experimental. La investigación tiene como objetivo omitir los retrasos en los canales de medición para la baja frecuencia de conmutación utilizando las predicciones de las variables de estado medidas y finalmente aumentar las ganancias del controlador para disminuir las distorsiones del voltaje de salida.
Descripción
Hoy en día, los inversores de fuente de voltaje (VSIs) operan con altas frecuencias de conmutación (supongamos superiores a 50 kHz) debido a los rápidos transistores de conmutación de Si (Silicio) o SiC (Carburo de Silicio). Sin embargo, existen algunas aplicaciones, por ejemplo, con interruptores más lentos (por ejemplo, IGBT-Transistor Bipolar de Puerta Aislada) o cuando se requieren menores pérdidas de potencia dinámicas cuando la frecuencia de conmutación es baja (supongamos alrededor de 10 kHz). La frecuencia resonante del filtro de salida suele ser inferior a 1 kHz. Las mediciones de los diagramas de Bode de las trazas de medición de varios VSIs controlados por microprocesador muestran que en este rango de frecuencia, las características de estos canales pueden aproximarse simplemente a través de un retraso de dos o tres períodos de conmutación. Para la alta frecuencia de conmutación, no es notable, pero para la baja frecuencia puede causar algunas oscilaciones en el voltaje de salida. Una de las soluciones puede ser utilizar el predictor de las variables de estado medidas basado en el observador de Luenberger de estado completo o en el filtro de Kalman lineal. Ambas soluciones se simularán en MATLAB/Simulink y se probará la elegida en el VSI experimental. La investigación tiene como objetivo omitir los retrasos en los canales de medición para la baja frecuencia de conmutación utilizando las predicciones de las variables de estado medidas y finalmente aumentar las ganancias del controlador para disminuir las distorsiones del voltaje de salida.