Inversor cuasi-conmutado usando modulación de ancho de pulso del vector espacial con comparación triangular para aplicaciones fotovoltaicas

Resumen

Este trabajo analiza un prototipo para un inversor elevador cuasi-conmutado (qSBI) alimentando una carga resistiva aislada desde una fuente de CC. Se propone el uso de una modulación de ancho de pulso de vectores espaciales (SPWM) con comparación triangular que genera un incremento en el factor de ganancia del qSBI, y se contrasta su desempeño con otro tipo de modulaciones de vectores espaciales, tales como las modulaciones discontinuas. Para verificar la validez de la extensión de rango de tensión en el convertidor qSBI, se desarrolló una plataforma de pruebas semi-personalizada. Esta plataforma utiliza una tarjeta DSP de punto flotante (Analog Devices ADSP-21369) para el procesamiento de las estrategias de control, y una tarjeta de interfaz que incluye un arreglo lógico programable (FPGA) de Xilinx (Spartan-3), que permite desarrollar la modulación sincronizada que el qSBI necesita. Los resultados experimentales demuestran mejoras en el desempeño del convertidor qSBI en cuanto al factor de ganancia, reducción del estrés de voltaje en el capacitor y los perfiles de corriente de entrada. Las estrategias discontinuas de modulación del vector espacial no presentan un buen desempeño cuando se compara con las modulaciones continuas SVPWM o SPWM, ya que los niveles de rizado en las corrientes tomadas del módulo PV son de aproximadamente el doble que en el caso de las técnicas de modulación continuas. Finalmente, el uso del convertidor qSBI como microinversor es puesto en evidencia por dos casos experimentales prácticos de un sistema fotovoltaico PV con un algoritmo de ajuste del máximo punto de potencia (MPPT).