Verificació de l’estabilitat de convertidors electrònics de potència connectats a un bus de CA

Abstract

El present projecte té com objectiu l’aplicació per simulació d’un criteri d’estabilitat teòric proposat per el doctor R.D.Middlebrook en el cas de convertidors continua/continua (CC/CC). Aquest criteri defineix que les impedàncies introduïdes abans del convertidor no han de superar en tot el seu espectre freqüencial les impedàncies posteriors. En l’article no s’especifiquen les condicions per obtenir aquestes impedàncies ni la metodologia a seguir, així com tampoc si aquest criteri és vàlid per al cas de convertidors de corrent alterna (CA). L’objectiu doncs del projecte és l’extensió i estudi del criteri de Middlebrook a convertidors de CA. En un primer apartat s’analitzen i desenvolupen les equacions necessàries per a l’aplicació del criteri i es validen les hipòtesis per a la seva obtenció en el cas del convertidor reductor Buck. Seguidament es realitzen models per a simulació mitjançant MATLAB i es troba una metodologia basada en la introducció de pertorbacions i posterior anàlisis mitjançant la transformada ràpida de Fourier (FFT) per a la obtenció de les impedàncies per simulació. Finalment és fa un anàlisi de les discrepàncies entre models analítics i de simulació amb dades d’un convertidor funcional. Com a resultat s’obté una metodologia, que sota certes condicions, representa de forma precisa per simulació el sistema teòric proposat per R.D.Middlebrook. En un altre apartat s’analitza com la problemàtica proposada per al cas de convertidors CC/CC també es posa de manifest en els sistemes de corrent alterna amb la connexió en cascada de diversos convertidors. Aquest fet porta l’estudi d’un cas particular d’inversor i les complicacions sorgides pel fet de treballar amb corrent alterna: coordenades rotatives o estacionaries per al control, dificultat per representar els models de petit senyal o la impossibilitat de representar una de les magnituds amb les condicions imposades per en Middlebrook.