EP2_eet_un4-3

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Eletrônica de Potência 1
Eng. Elétrica – Contagem
Prof. Francisco Garcia
Unidade 4 aula 3
Inversores monofásicos SPWM 3 níveis
Filtros RL
PWM senoidal - SPWM
No SPWM apresentado anteriormente, em um semiciclo da portadora (onda triangular de frequência alta), as chaves S1 e S4 são ligadas e S2 e S3 desligadas para gerar uma tensão positiva na carga, enquanto no semiciclo seguinte acontece o inverso: S2 e S3 são ligadas e S1 e S4 desligadas para gerar uma tensão negativa na carga. 
E
Carga
S1
S2
S3
S4
D1
D2
D3
D4
iO
vO
PWM senoidal – SPWM a três níveis
No SPWM a três níveis, são usadas, como referência, duas senoides defasadas de 180, uma para controlar a condução de S1 e S2 e outra para controlar a condução de S3 e S4.
Durante o semiciclo positivo da referência (senoide vR1), a saída pulsa entre uma tensão positiva e 0V, e durante o semiciclo negativo, a saída pulsa entre uma tensão negativa e 0V.
Para ciclo da portadora (onda triangular), cada chave é ligada um vez, mas na saída são gerados dois pulsos, ou seja, a frequência dos pulsos é o dobro da frequência da portadora.
E
Carga
S1
S2
S3
S4
D1
D2
D3
D4
iO
vO
PWM senoidal – SPWM a três níveis
E
Carga
S1
S2
S3
S4
D1
D2
D3
D4
iO
vO
Quando vR1 > 0:
PWM senoidal – SPWM a três níveis
Quando vR1 < 0:
E
Carga
S1
S2
S3
S4
D1
D2
D3
D4
iO
vO
PWM senoidal – SPWM a três níveis – características
A implementação desta técnica é mais complexa do que a anterior;
Há necessidade de geração de duas senoides defasadas de 180 entre si;
Cada senoide gera sinais complementares para cada braço;
A triangular é única para as duas senoides;
A primeira componente harmônica (além da fundamental) aparece em torno do dobro da freqência de chaveamento;
O filtro de saída requerido é menor;
Para a mesma frequência de chaveamento utilizada no SPWM a dois níveis, o número de pulso aparece dobrado;
Possibilidade de construção de filtros menores sem aumento das perdas de comutação nos transistores.
PWM senoidal – SPWM a três níveis – circuito para simulação
vP
vR1
vR2
vO
FFT do sinal de saída
Saída sem filtro
Saída com filtro
Exercício: Calcular um filtro para R = 5,  = 1 e
o = 318 rad/s (159Hz)
Solução:
C = 100F e L = 10mH
Fim
Até a próxima aula!