Implementação de um modulador PWM para inversor multinível ponte H em cascata de 7 níveis em FPGA
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Data
2022-03-18
Autores
Souza, Weiber Aurélio Xavier de
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
This paper presents the implementation in a FPGA of a PWM modulation using different PWM modulation techniques for single-phase seven level cascaded H-bridge inverter. For this, the working principle of this inverter and the PWM modulation by multiple carriers is explained. The modulator was written using the VHDL hardware description language and structured in blocks. In addition, Matlab/Simulink software is used to simulate the control signals, the multilevel inverter and the LC filter. Also, Modelsim software is used to simulate the FPGA control signals. The modulator is implemented in an Altera De2-115 development kit. Finally, for the validation of the system, a seven-level multilevel inverter was developed, to which the control signals are applied and the results obtained are analyzed, comparing them to the simulation results
Este trabalho apresenta a implementação em FPGA de um modulador PWM utilizando-se diferentes técnicas de modulação PWM para um inversor multinível em cascata ponte H. Para isso, é explicado o princípio de funcionamento deste inversor e da modulação PWM por múltiplas portadoras. O modulador foi escrito utilizando a linguagem de descrição de hardware VHDL e estruturado em blocos. Além disso, utiliza-se o software Matlab/Simulink para realizar a simulação dos sinais de controle, do inversor multinível e do filtro LC. Ainda, utiliza-se os softwares Modelsim para a simulação dos sinais de controle do FPGA. O modulador é implementado em um kit de desenvolvimento Altera De2-115. Por fim, para a validação do sistema desenvolveu-se um inversor multinível de 7 níveis, o qual é aplicado os sinais de controle e analisa-se os resultados obtidos, comparando-se aos resultados das simulações.
Este trabalho apresenta a implementação em FPGA de um modulador PWM utilizando-se diferentes técnicas de modulação PWM para um inversor multinível em cascata ponte H. Para isso, é explicado o princípio de funcionamento deste inversor e da modulação PWM por múltiplas portadoras. O modulador foi escrito utilizando a linguagem de descrição de hardware VHDL e estruturado em blocos. Além disso, utiliza-se o software Matlab/Simulink para realizar a simulação dos sinais de controle, do inversor multinível e do filtro LC. Ainda, utiliza-se os softwares Modelsim para a simulação dos sinais de controle do FPGA. O modulador é implementado em um kit de desenvolvimento Altera De2-115. Por fim, para a validação do sistema desenvolveu-se um inversor multinível de 7 níveis, o qual é aplicado os sinais de controle e analisa-se os resultados obtidos, comparando-se aos resultados das simulações.
Descrição
Palavras-chave
Multilevel inverter, PWM Modulation, Cascaded H-Bridge, Power Electronics, Inversor multinível, Modulação PWM, FPGA, Inversor Ponte H, Eletrônica de Potência, Inversores elétricos, Eletrônica de potência, Modulação (Eletrônica)