Inversor Monofásico

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Inversor Monofásico
PROFESSOR: NADY ROCHA
PPGEE-UFPB
Inversor Monofásico
◦ Inversor monofásico bidirecional.
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Inversor Monofásico
◦A fonte de alimentação contínua é obtida pela retificação da tensão
da rede, normalmente trifásica.
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Inversor Monofásico
◦Neste sistema será definido um ponto intermediário 0 que será
definido como referência da tensão
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Inversor Monofásico
◦O inversor é formado por quatro chaves. A chave superior é
complementar da chave inferior.
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Chaves 
complementares 
entre si
Inversor Monofásico: Modelo
◦Os estados das chaves podem ser representadas por variáveis
binárias.
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• q1,q2 são os estados das 
chaves;
• v10, v20 são as tensões de 
polo;
• E é a tensão do barramento 
CC;
Inversor Monofásico: Modelo
◦Podemos encontrar as seguintes equações:
◦A tensão gerada pelo inversor:
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• va é a tensão gerada pelo 
inversor
Inversor Monofásico: Modulação
◦Aqui vamos considerar o método utilizando uma onda triangular de
alta frequência.
◦Neste método, o sinal de referência da tensão de polo é comparado
com uma onda triangular de alta frequência denominada portadora
PWM.
◦A frequência de chaveamento do inversor é igual a frequência da
onda triangular.
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Inversor Monofásico: Modulação
◦Os estados das chaves são obtidos comparando as tensões de polo
de referência com uma portadora PWM
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• O sobrescrito “*” representa grandezas de referências;
• vt é a tensão da onda triangular
Inversor Monofásico: Modulação
◦As tensões de polo de referência podem ser calculada a partir da
tensão de referência desejada nos terminais da máquina:
◦Nota-se que essa equação é insuficiente para determinar as duas
tensões de polo de referência do inversor.
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Inversor Monofásico: Modulação
◦Então uma tensão auxiliar é adicionada ao modelo.
◦ A tensão auxiliar pode assumir qualquer valor, desde que respeite
os limites de operação do inversor.
◦Aqui vamos adotar:
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Inversor Monofásico: Modulação
◦Então uma tensão auxiliar é adicionada ao modelo.
◦ A tensão auxiliar pode assumir qualquer valor, desde que respeite
os limites de operação do inversor.
◦Aqui vamos adotar:
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Inversor Monofásico: Modulação
◦ Escrevendo as equações anteriores na forma matricial
◦As tensões de polo são definidas por:
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Inversor Monofásico: Modulação
◦A tensão auxiliar de referência pode ser determinada livremente
respeitando os limites máximos e mínimos de operação do inversor.
◦ Sabemos que as tensões de polo são limitadas no intervalo:
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Inversor Monofásico: Modulação
◦Para satisfazer as condições de operação das tensões de polo
encontramos:
◦A tensão auxiliar pode assumir qualquer valor no intervalo
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Inversor Monofásico: Modulação
◦Os valores típicos para o calcula da tensão auxiliar são:
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Inversor 
Monofásico: 
Modulação
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(a) Máximo;
(b) Médio;
(c) Mínimo.
Inversor Monofásico: Resposta 
Dinâmica
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Bloco PWM
Inversor 
Inversor Monofásico: Resposta 
Dinâmica
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Sinais de 
Gatilho das 
Chaves
Carga
Inversor Monofásico: Resposta 
Dinâmica
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Medição das 
Tensões de Polo 
e de Saída do 
Inversor
Onda Triangular
Dc-link
Inversor Monofásico: Resposta 
Dinâmica
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if(t>=tpwm)
{
tpwm = tpwm + Tpwm;
//Angulo da tensão
theta = theta + 2.*pi*60.*Tpwm; 
if (theta > 2.*pi) theta = theta - 2.0*pi; 
//Tensão no Inversor
varef = 150.0*cos(theta); 
//Tensão de polo- normalizada por E
v10ref = (varef/2.)/E;
v20ref = -(varef/2.)/E; 
}
Inversor Monofásico: Resposta 
Dinâmica
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//Determinação dos estados das chaves
if(v10ref>=vtri1)
{
q1 = 1;
}
else
{
q1 =0;
}
0.9 0.92 0.94 0.96 0.98 1
Time (s)
0
-100
-200
100
200
va
Inversor Monofásico: Resposta 
Dinâmica
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◦Considerando: E=200V e va=150cos(wt) e Tpwm=50e-6
200
100
0
-100
-200
0.9 0.92 0.94 0.96 0.98 1.0Time(s)
1.0
0.9 0.92 0.94 0.96 0.98 1
Time (s)
0
-0.5
-1
-1.5
0.5
1
1.5
Ia
Inversor Monofásico: Resposta 
Dinâmica
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◦Considerando: E=200V e va=150cos(wt) e Tpwm=50e-6
1.5
1.0
0
-0.5
-1.0
0.9 0.92 0.94 0.96 0.98 1.0Time(s) 1.0
0.5
-1.5