Proiectarea și implementarea FPGA a comenzilor PWM multinivel

Extras din proiect Cum descarc?

1. Scopul proiectului
In cadrul proiectului se studiaza si se implementeaza comanda numerica PWM (Pulse Width Modulation) a unui invertor multinivel. Pentru implementare se utilizeaza programul Quartus si limbajul de programare VHDL (Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language).
Validarea comenzilor PWM se va face cu ajutorul unei cartele FPGA (Field Programmable Gate Array). Convertorul utilizat pentru teste experimentale este un invertor cu 3 niveluri de tensiune de tipul ASNPC (Active Stacked Neutral Point Clamped) -  Fig.1.
Fig.1. Convertorul 3L-ASNPC: a) macheta experimentala; b) cartela de comanda FPGA.
2. Etapele proiectului
a) Modelarea in PSIM a celulei de comutatie 2L.
b) Implementarea in Quartus a comenzii numerice PWM pentru celula de comutatie 2L.
b1) Implementare divizor de frecventa utilizand programul Quartus.
b2) Generare semnal triunghiular de frecventa si amplitudine prestabilite.
b3) Implementare comparator si comanda.
b4) Rezultatele experimentale ale celulei de comutatie 2L.
c) Modelarea in PSIM a convertorului multinivel 3L-ANPC.
d) Implementarea in Quartus a comenzii numerice PWM-DF pentru convertorul multinivel 3L-ANPC.
e) Rezultatele experimentale ale convertorului 3L-ANPC.
3. Mod de realizare
a) Modelarea in PSIM a celulei de comutatie 2L.
In simularea structurii elementare 2L se utilizeaza o strategie PWM sinusoidala. Scopul acestei simulari consta in fixarea elementelor specifice comenzii pentru a fi urmarite/implementate cu usurinta in cadrul programului Quartus.
Partea experimentala disponibila in cadrul proiectului a fost realizata in jurul unui concept nou de conversie statica multinivel 3L-ASNPC (Active Stacked NPC). Acest convertor contine 8 intreruptoare in trei segmente, bidirectionale in curent si unidirectionale in tensiune (Fig.2.). Dintre acestea se utilizeaza doar intreruptoarele S2 si S3c pentru a forma celula de comutatie 2L. Pentru a asigura alimentarea celulei 2L de la sursa de tensiune continua, intreruptoarele S1 si S4c vor fi comandate la inchidere (on). Celelalte intreruptoare S1c, S4, S2c si S3 vor fi comandate la blocare (off). Asadar, pentru elaborarea comenzii structurii 2L se vor compara 2 semnale (Fig.4.): unul de referinta (Sr) si unul purtator (up). Semnalul purtator triunghiular are frecventa fsw. Cele 2 intreruptoare S1 si S4c se comanda complementar.

Fisiere în arhivă (1):

 Proiectarea si implementarea FPGA a comenzilor PWM multinivel.pdf

Imagini din acest proiect Cum descarc?