Modulador por anchura de pulso sinusoidal SPWM para un inversor monofásico de 60Hz de bajo costo

Resumen

El inversor monofásico es ampliamente utilizado en la conversión DC/AC de fuentes de energía de corriente continua en alterna en aplicaciones como los sistemas fotovoltaicos aislados; su conocimiento y comprensión es muy importante en la formación técnica y profesional del estudiantado en ingeniería electrónica, eléctrica o afines. Por ello, en este trabajo se ha desarrollado un modulador por anchura de pulso sinusoidal (SPWM) para un inversor monofásico, con el propósito de reproducir por etapas el proceso de conversión DC/AC sinusoidal en favor del estudiantado, ya que comúnmente la enseñanza de la conversión DC/AC están limitadas a los inversores de onda cuadrada debido a que los inversores de onda pura (sinusoidal) son costosos y vienen en equipos terminados o cajas negras que imposibilitan a los estudiantes observar las etapas del proceso, limitándolos solo a ver las entradas y salidas del sistema. En tal sentido, el desarrollo del modulador SPWM ha contemplado tres etapas: La primera, el desarrollo del conformador de pulsos del modulador SPWM para el control del inversor monofásico, la segunda, corresponde al acoplo del modulador SPWM con el inversor, finalmente, el filtrado de la señal de salida del inversor monofásico modulado con SPWM. El experimento, evidencia el proceso de conversión DC/AC sinusoidal utilizando un Atmega 328P, L298N, batería (6V) y filtro RC, la frecuencia de la sinusoide obtenida del inversor es 60 Hz con una distorsión armónica total (THD) del 8.98% que es inferior al 47.30% de THD de la onda cuadrada del inversor monofásico sin modulador SPWM.