Filtros Para Modulação PWM
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http://www.joinville.udesc.br/portal/professores/yales/materiais/EPOII___Capitulo_4___Modula__o_PWM.pdf Acesso em: 20/10/2011
Eletrnica de Potncia II
Captulo 4: Modulao PWM
Prof. Cassiano Rech [email protected]
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Modulao PWM Aspectos prticos da modulao PWM Filtro de sada para inversores PWM senoidais
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Introduovref (onda moduladora) vtri (onda portadora)
(vo)1
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Introduo
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Tempo morto Os interruptores NUNCA podem conduzir ao mesmo tempo Devido aos tempos distintos para acionar e bloquear os interruptores, por questes de segurana, existe um perodo, chamado de TEMPO MORTO, em que o sinal de comando dos dois interruptores est em nvel lgico baixo.
S1
Tempo morto S2
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Tempo morto
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CIs comerciais para gerao de sinais PWM Simplificao dos circuitos eletrnicos de modulao e controle Incluso de diversas funes importantesAjuste de tempo morto (deadtime control) Partida suave (soft start) Limitadores de corrente Compensadores
Exemplos de CIsUC1524, UC2524, UC3524 UC1525, UC2525, UC3525 TL494
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Filtro de sada para inversores PWM senoidais Os harmnicos a serem filtrados esto em alta freqncia (fs para modulao dois nveis e 2fs para modulao trs nveis) Em muitas aplicaes, o contedo harmnico da tenso de sada deve ser limitado Existem diversas estruturas de filtros que podem ser empregadas: LC, LCC, LCLC (cascata), ... O filtro mais empregado em inversores senoidais o filtro LC passa-baixa
L + vin(t)_
+ C R vo(t)_
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Filtro de sada para inversores PWM senoidais Funo de transferncia do filtro LC passa-baixa1 Vo ( s ) LC = Vin ( s ) s 2 + 1 s + 1 RC LConde:2 o = 2 2 Vin ( s ) s + 2o s + o
Vo ( s )
o =
1 LC
(freqncia angular natural de oscilao ou freqncia de corte do filtro)
=
1 L (coeficiente de amortecimento) 2R C9
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Filtro de sada para inversores PWM senoidais Para baixos valores de freqncia, o ganho do filtro unitrio Aps a freqncia de corte, o filtro atenua os harmnicos em uma taxa de -40 db/dec Para freqncias em torno da freqncia de corte, a funo de transferncia apresenta amplitudes elevadas medida que o coeficiente de amortecimento diminuiGanho20
0
20
40
60
80 0.01 0.1 1 i ( ix ) 10 100
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corte
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Filtro de sada para inversores PWM senoidais A defasagem tende a zero para freqncias muito baixas Aps a freqncia de corte, a fase se aproxima de -180 Quanto maior o coeficiente de amortecimento, mais lenta a variao da faseFase0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 0.01 0.1 1 i ( ix ) 10 100
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corte
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Filtro de sada para inversores PWM senoidais O coeficiente de amortecimento deve ser maior que 0,7 para evitar oscilaes elevadas na freqncia de corte. Contudo, deve ser menor que a unidade para evitar defasagens significativas na freqncia fundamental A freqncia de corte do filtro deve estar a uma dcada abaixo da freqncia dos pulsos de entrada (fs para modulao dois nveis e 2fs para modulao trs nveis) Idealmente, a freqncia de corte do filtro deveria ser trinta vezes maior que a freqncia fundamental, para que o deslocamento de fase seja praticamente nulo
C=
1 2o R
L=
1 o 2C
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Bibliografia D. C. Martins, I. Barbi, Introduo ao Estudo dos Conversores CC-CA M. H. Rashid, Eletrnica de Potncia: Circuitos, Dispositivos e Aplicaes Mohan et. all., Power Electronics: Converters, applications and design, Second edition A. Ahmed, Eletrnica de Potncia
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