Diseño y construcción de un inversor monofásico tipo puente con control de frecuencia y modulación de ancho de pulso (pwm)

Abstract

El trabajo a desarrollarse en este tópico consiste en el diseño de un inversor monofásico de frecuencia variable y modulación de ancho de pulso o PWM, lo que significa que se puede variar el ancho del pulso alterno producido. Esto es un convertidor de potencia dc a potencia ac con la posibilidad de variar la frecuencia dentro de un amplio rango de trabajo. Se ha diseñado con la capacidad de que la carga no afecte el funcionamiento del inversor (como cuando se introduce una carga inductiva).

El método de modulación usado fue el de modulación de ancho de pulso único o SM (Single Pulse Width Modulation).

El circuito de control se basa en amplificadores operacionales 741 y 301. Generan señales que servirán para accionar a los transistores de potencias TIP31C. En el tablero se ha hecho accesible al usuario las señales generadas, además de la conexión de la carga y la fuente. Inicialmente se expondrá las características de los transistores de potencia, cuáles son sus ventajas sobre el uso de por ejemplo IGBT’s o tiristores. Se considerará características eléctricas promedio. (es decir tiempo de respuestas, características de conmutación, etc.)

En el capítulo 2 de este texto se explicarán los fundamentos teóricos del proceso de inversión, y el método de inversión utilizado, aplicaciones y utilidad. Y el por que del uso de cada uno de los elementos. En este resumen teórico se numerará los métodos de modulación conocidos. En esta parte se define las bases teóricas del funcionamiento del inversor monofásico de puente completo y las ventajas del uso de modulación de ancho de pulso único contra no usarlo. Se hará un pequeño análisis de contenido de armónicos para este método de modulación.

En los capítulos 3 y 4 se justificara el diseño del módulo de fuerza y el de control. Se explicara como se diseñaron los módulos en base a la teoría estudiada y como se resolvieron problemas que surgieron en la implementación. Además se expondrán todas las pruebas y resultados que se puedan obtener del proyecto.