Implementazione con scheda STM32 NUCLEO® di un algoritmo per la modulazione della larghezza d’impulso di tipo casuale (Random PWM)

Marsala, Giuseppe and Prersti, Vincenzo and Sauro, Antonio and Scordato, Santo Giuseppe and Vitale, Gianpaolo (2019) Implementazione con scheda STM32 NUCLEO® di un algoritmo per la modulazione della larghezza d’impulso di tipo casuale (Random PWM). Technical Report. INM-CNR, Palermo. (Unpublished)

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Abstract

La tecnica di modulazione dei convertitori statici di potenza è fondamentale per garantire le prestazioni richieste e per minimizzare le emissioni elettromagnetiche. Infatti utilizzando una frequenza portante fissa si generano armoniche multiple della fondamentale sovrapposte alla tensione di uscita; se invece si fa variare la frequenza della portante le emissioni sono distribuite più uniformemente nello spettro di frequenze e si limita il contributo di singole frequenze. In commercio esistono vari circuiti integrati in grado di generare un segnale PWM con portante a frequenza fissa, tuttavia se si vuole studiare il comportamento facendo variare la frequenza in modo casuale è necessario implementare un algoritmo possibilmente su un sistema a basso costo. In questo rapporto tecnico sono descritti i metodi di simulazione e sperimentali adottati per implementare il controllo della commutazione di un convertitore DC-DC, di tipo elevatore (Boost) realizzato in laboratorio. La prassi adottata in tali metodi ha previsto la programmazione di un micro controllore (μCC), per la generazione del segnale di controllo. In particolare saranno confrontate due tipologie di controllo, denominate rispettivamente “tecnica di controllo con segnale PWM classico” e “tecnica di controllo con segnale Random PWM”. Tale confronto viene effettuato sull’analisi del fenomeno della ondulazione (Ripple), presente nella tensione e nella corrente di uscita ai convertitori. Il codice è stato implementato in modo da poter variare quando funziona in modalità random, sia la frequenza di scostamento rispetto alla frequenza centrale fissata pari a 20 kHz, sia il numero di impulsi di pilotaggio da applicare al gate dell'IGBT prima di aggiornare il valore della frequenza di switching secondo un numero random. La disponibilità di questi due gradi di libertà sarà utilizzata per minimizzare la densità spettrale della potenza, all’uscita del convertitore nel campo delle emissioni condotte.

Item Type: Monograph (Technical Report)
Subjects: 600 Tecnologia - Scienze applicate > 620 Ingegneria e attivita' affini > 629 Altri rami dell'ingegneria > 629.8 Ingegneria dei controlli automatici
Depositing User: Dr. Vincenzo Presti
Date Deposited: 31 May 2019 14:37
Last Modified: 31 May 2019 14:37
URI: http://eprints.bice.rm.cnr.it/id/eprint/19003

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