ndice Inversores PWM Introduccin Generalidades sobre modulacin Inversores

Índice Inversores PWM * Introducción * Generalidades sobre modulación * Inversores monofásicos ¨ Medio puente ¨ Puente completo ¨Control bipolar ¨Control unipolar * Inversor trifásico PWM Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo

Índice Lección 2: Inversores PWM * Introducción * Generalidades sobre modulación * Inversores monofásicos ¨ Medio puente ¨ Puente completo ¨Control bipolar ¨Control unipolar * Inversor trifásico PWM Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo

Generalidades sobre modulación: VD + - Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo VR

Generalidades sobre modulación: VD + - Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo VR VD

Generalidades sobre modulación: VD + - Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo VR VD T

Generalidades sobre modulación: VD + - Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo VR VD T T

Generalidades sobre modulación: VD + - Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo VR VD T T T

Generalidades sobre modulación: VD + - Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo VR VD T T

Generalidades sobre modulación: + VR VD VD - T T T VR media VD tiempo Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo

Generalidades sobre modulación: VD ¿Pueden obtenerse señales senoidales? VR + - tiempo VR media VD Sólo valores positivos VD>VR>0 0 Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo VD Valores medios muy aproximados

Generalidades sobre modulación: Modulación senoidal-triangular ¿Cuál cerramos? TA + VD/2 Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo TA- si VControl<VTriangular DA+ A 0 VD/2 TA+ si VControl>VTriangular TA - t DA -

Generalidades sobre modulación: Modulación continua-triangular VControl TA + VD/2 A DA+ + - 0 t VA 0 TA DA - + + - VD/2 + - - El valor medio de la tensión es positivo Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo -VD/2

Generalidades sobre modulación: Modulación continua-triangular VControl TA + VD/2 A DA+ + - 0 t VA 0 TA DA - + - VD/2 + - - El valor medio de la tensión es nulo Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo -VD/2

Generalidades sobre modulación: Modulación continua-triangular VControl TA + VD/2 A DA+ + - 0 t VA 0 TA DA - + + - - + - VD/2 -VD/2 El valor medio de la tensión es negativo Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo

Generalidades sobre modulación: <VA 0>Tt función de VControl ; VTriangular ; VD VPT VC T 1 = T 1 T 2 T 1 TT VD/2 VA 0 -VD/2 Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo TT/2 VC TT VPT 4 T 2=TT/2 -2 T 1

Generalidades sobre modulación: Modulación senoidal-triangular VC VPT tiempo V A 0 VD/2 tiempo -VD/2 TT/2 T 1 T 2 T 3 Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo TT

Generalidades sobre modulación: Modulación senoidal-triangular Vcontrol Vtriangular V A 0 VD/2 -VD/2 Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo <VA 0>TT

Generalidades sobre modulación: Índice de modulación en amplitud (ma) |VPT| |VPC| ma= Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo |VPC| |VPT| ma<1, Sistemas modulados

Generalidades sobre modulación: Índice de modulación en amplitud (ma) |VPT| |VPC| ma= |VPC| ma<1, Sistemas modulados |VPT| ma>1, Sistemas sobremodulados Las ecuaciones deducidas no son válidas para los sistemas sobremodulados Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo

Generalidades sobre modulación: Índice de modulación en frecuencia (mf) ft mf = fc Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo mf>21, inversores muy modulados

Generalidades sobre modulación: Índice de modulación en frecuencia (mf) ft mf = fc mf>21, inversores muy modulados mf<21, inversores poco modulados Deben tomarse algunas precauciones al seleccionar la frecuencia de conmutación en los inversores poco modulados Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo

Generalidades sobre modulación: Consideraciones • Señales sincronizadas • “mf” entero-impar VA 0 • Pendientes opuestas Simetría impar>>>Sólo tiene términos seno impares Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo

Generalidades sobre modulación: Consideraciones. Pendientes opuestas ma=0, 8 y mf=5 Menor contenido armónico a baja frecuencia. Importante para mf<9 Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo

Índice Lección 2: Inversores PWM * Introducción * Generalidades sobre modulación * Inversores monofásicos ¨ Medio puente ¨ Puente completo ¨Control bipolar ¨Control unipolar * Inversor trifásico PWM Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo

Inversores monofásicos Medio puente VD=100 V Frecuencia=50 Hz ma=0, 8 mf=15 ft=750 Hz - + VA 0 50 V -50 V Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo tiempo

Inversores monofásicos Medio puente VD=100 V Frecuencia=50 Hz ma=0, 8 mf=15 ft=750 Hz - + Se encuentran en las proximidades de los múltiplos de mf. Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo (VA 0)n 60 50 40 30 20 10 1 15 30 45 60 Armónicos

Inversores monofásicos Medio puente Tabla de contenido armónico mf >9 e impar ma h 0, 2 0, 4 0, 6 0, 8 1 mf mf 2 mf 4 1, 242 0, 016 1, 150 0, 061 1, 006 0, 131 0, 818 0, 220 0, 601 0, 318 0, 018 2 mf 1 2 mf 3 2 mf 5 0, 190 0, 326 0, 024 0, 370 0, 071 0, 314 0, 139 0, 013 0, 181 0, 212 0, 033 3 mf 2 3 mf 4 3 mf 6 0, 335 0, 044 0, 123 0, 139 0, 012 0, 083 0, 203 0, 047 0, 171 0, 176 0, 104 0, 016 0, 113 0, 062 0, 157 0, 044 4 mf 1 4 mf 3 4 mf 5 4 mf 7 0, 163 0, 012 0, 157 0, 070 0, 008 0, 132 0, 034 0, 105 0, 115 0, 084 0, 017 0, 068 0, 009 0, 119 0, 050 1 Fundamental Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo

Inversores monofásicos Medio puente VD=100 V ma=1, 2 mf=15 Sobremodulación ma>1 (VA 0)1>VD/2 (VA 0)N VA 0 50 50 30 10 1 50 tiempo Los efectos aparecen en el contenido armónico Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo Armónicos de baja frecuencia 15 30 45 60 Armónicos

Inversores monofásicos Medio puente Sobremodulación ma>1 Sobremodulación Lineal Cuadrada 4/p 1 La • Ecuaciones señal cuadrada deducidas puede no interpretarse válidas son válidascomo un caso extremo de sobremodulación • Relación lineal no lineal entre ma ymla a y fundamental la fundamental 1 Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo • El valor de la fundamental ma 3, 24 a V limitado 2 V D/2 D/π

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Inversores monofásicos Puente completo Control bipolar TA + VD/2 VD TB + A 0 VD/2 Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo B TA - TB - VAB

Inversores monofásicos Puente completo Control bipolar TA+ y TB- se cierran a la vez TA + VD/2 VD TB + A 0 VD/2 B TA - TB - VAB VD -VD Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo

Inversores monofásicos Puente completo Control bipolar TA+ y TB- se cierran a la vez TA + VD/2 VD TB + TA- y TB+ se cierran a la vez A 0 VD/2 B TA - TB - VAB VD -VD Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo

Inversores monofásicos Puente completo Tensión VAB (Control bipolar) TA + VD/2 VD -0 VD/2 VA 0 TB + VD/2 A+ + B TA - TB - + - -VD/2 tiempo VB 0 VD/2 -VD/2 VAB=VA 0 -VB 0 tiempo VD -VD Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo tiempo

Inversores monofásicos Puente completo Tensión VAB (Control bipolar) Señales de control: ma y mf VA 0 Todos los resultados obtenidos para el medio puente son aplicables cambiando VD/2 por VD VD/2 -VD/2 tiempo VB 0 VD/2 -VD/2 VAB No se ha mejorado el contenido armónico tiempo VD -VD Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo VAB=VA 0 -VB 0 tiempo

Inversores monofásicos Puente completo Funcionamiento control unipolar VAB Modulación Unipolar Modulación Bipolar VAB tiempo • No necesita dos fuentes de continua • Una sola señal de control • Dos señales de control • Mejora el contenido armónico Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo

Inversores monofásicos Puente completo Funcionamiento control unipolar: secuencia de disparo VCA VA 0 VB 0 VAB VCB VD/2 -VD/2 VD -VD tiempo Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo

Inversores monofásicos Puente completo Funcionamiento control unipolar: contenido armónico (VA 0)n VD 1 0. 8 0. 6 0. 4 0. 2 ma=0, 8 mf =9 1 9 18 27 VAB Armónicos Modulación Bipolar tiempo (VAB)n VD Modulación Unipolar 1 0. 8 0. 6 0. 4 0. 2 ma=0, 8 mf=9 1 9 18 VAB 27 Armónicos tiempo y Se anulan los armónicos en las cercanías de la frecuencia de la triangular sus múltiplos impares (mf, 3 mf, . . ) Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo

Inversores monofásicos Puente completo Medio puente Puenteocompleto puente completo control conunipolar: control bipolar: tabla de contenido armónico mf >9 e impar ma h 0, 2 0, 4 0, 6 0, 8 1 mf mf 2 mf 4 1, 242 0 0, 016 0 1, 150 0 0, 061 0 1, 006 0 0, 131 0 0, 818 0 0, 220 0 0, 601 0 0, 318 0 0, 018 0 2 mf 1 2 mf 3 2 mf 5 0, 190 0, 326 0, 024 0, 370 0, 071 0, 314 0, 139 0, 013 0, 181 0, 212 0, 033 3 mf 2 3 mf 4 3 mf 6 0, 335 0 0, 044 0 0, 123 0 0, 139 0 0, 012 0 0, 083 0 0, 203 0 0, 047 0 0, 171 0 0, 176 0 0, 104 0 0, 016 0 0, 113 0 0, 062 0 0, 157 0 0, 044 0 4 mf 1 4 mf 3 4 mf 5 4 mf 7 0, 163 0, 012 0, 157 0, 070 0, 008 0, 132 0, 034 0, 105 0, 115 0, 084 0, 017 0, 068 0, 009 0, 119 0, 050 1 Fundamental Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo

Índice Inversores PWM * Introducción * Generalidades sobre modulación * Inversores monofásicos ¨ Medio puente ¨ Puente completo ¨Control bipolar ¨Control unipolar * Inversor trifásico PWM Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo

Inversor trifásico PWM Inversores trifásicos M Motores Equipos industriales de potencias superiores a 2 KW (aprox. ) -Sistemas de alimentación -Equipos de soldadura -etc. Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo

Inversor trifásico PWM Inversores trifásicos Inversor 1 Inversor 2 Inversor 3 Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo

Inversor trifásico PWM Puente trifásico con modulación PWM TA + VD/2 0 VD/2 Neutro (si fuera necesario) Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo TB + A TA - TC + B TB - C TC -

Inversor trifásico PWM Puente trifásico con modulación PWM Tensión entre fases Señales de control desfasadas 120º FB=120º VB 0 VD ma 2 VAB FB VD V ma A 0 2 Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo

Inversor trifásico PWM Puente trifásico con modulación PWM Contenido armónico Empleando mf múltiplo de 3 se obtienen señales idénticas desfasadas 120º en cada semipuente. Como resultado los armónicos múltiplos de 3 son eliminados (VAB)n VD 60 50 40 30 20 10 15 30 45 60 Armónicos Contenido armónico de un semipuete Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo AB 1 =ma × 3 VD 2 1 0. 8 0. 6 0. 4 0. 2 (VA 0)n 1 (V ) m a=0, 8 m f =15 0 15 27 30 33 Armónicos Contenido armónico de la tensión entre fases

Inversor trifásico PWM Puente trifásico con modulación PWM Contenido armónico de la tensión entre fases ma h 1 0, 2 0, 4 0, 6 0, 8 1 0, 122 0, 245 0, 367 0, 490 0, 612 0, 010 0, 037 0, 080 0, 116 0, 200 0, 227 0, 085 0, 007 0, 096 0, 124 0, 029 0, 005 0, 021 0, 135 0, 005 0, 192 0, 008 0, 108 0, 064 0, 051 0, 010 0, 195 0, 011 0, 111 0, 020 0, 038 0, 096 0, 042 0, 073 0, 030 Fundamental mf 2 mf 4 2 mf 1 2 mf 5 3 mf 2 3 mf 4 4 mf 1 4 mf 5 4 mf 7 0, 100 mf múltiplo de 3, impar y mayor que 9 Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo