Modulador por anchura de pulso sinusoidal basado en FPGA para un convertidor DC-AC monofásico de frecuencia fija

Resumen

El presente trabajo de investigación tiene la finalidad de evidenciar que un convertidor electrónico DC-AC conectado a un sistema de control con modulación por anchura de pulso sinusoidal SPWM basado en FPGA, obtiene un voltaje de corriente alterna tipo sinusoidal a partir de acumuladores de voltaje de corriente continua DC (baterías). Se explica el diseño del controlador del inversor basado en FPGA con la técnica del SPWM unipolar con la cual se obtiene una señal sinusoidal de 60 Hz a la salida del inversor; por otro lado, se describe las características de la señal portadora de tipo triangular de 2100 kHz con la cual se configura en la FPGA los pulsos de anchura variable correspondientes a los semi ciclos positivo y negativo de la onda de frecuencia fija (60Hz). La secuencia de los pulsos se ha programado en Quartus II basado en el Lenguaje de descripción de Hardware (VHDL). Los resultados obtenidos corresponden a obtención de secuencias de 34 pulsos de la señal SPWM distribuidos en 17 pulsos por cada semi ciclo (positivo y negativo) de la onda, asimismo, al aplicar un filtro paso bajo a la señal SPWM del inversor basado con FPGA se obtiene una distorsión armónica total (THD) del 3.29% que evidencia que la señal obtenida tiene una aproximación muy elevada a la sinusoide de otros trabajos como las de Colak & Kabalci (2013) entre otros orientados al diseño de moduladores SPWM.