| Opis: | V sklopu magistrske naloge je predstavljeno načrtovanje in izvedba različnih modulacijskih strategij za enofazni razsmernik. Delo je potekalo na način, da so bile najprej narejene simulacije s ciljem generiranja referenčnih odzivov ter splošnega vpogleda v pričakovane rezultate in meritve. Simulacijski del je narejen s pomočjo programskega paketa Matlab/Simulink, ki omogoča tudi t.i. Hitro Fourierevo analizo, ang. »Fast Fourier transform - FFT«. Za izvedbo posameznih modulacijskih strategij je bilo potrebno najprej zapisati enačbe, ki opisujejo želeno obliko izhodnega signala, razen v primeru modulacijskih strategij, ko takšen pristop ni potreben (npr. blokovna modulacija). V primeru blokovne modulacije zadošča samo določitev stanj stikal, ki preklapljajo z določeno frekvenco ter se ustrezno temu generira izhodni signal. Na vhodu vsake simulacijske sheme je narejen nadomestni simulacijski element »clock«, ki se uporablja namesto »clock« elementa iz standardne knjižnice. Razlog temu je doseganje ustreznejše primerjave med simulacijskimi in realnimi izvedbami. »Clock« standardno knjižnico, ki se sicer najpogosteje uporablja v simulacijskih shemah, ni bilo mogoče uporabiti v primeru realne izvedbe zaradi omejitev procesorja, ki ne podpira in ne omogoča uporabe takšnega orodja. Zato je bilo potrebno uporabiti »clock« simulacijski element, ki poganja procesor. Zgrajen je s pomočjo zakasnitvenih elementov, števcev, seštevalnikov ter ustreznih konstantnih veličin. Nadaljnje grajenje simulacijske sheme je potekalo v odvisnosti od posamezne modulacijske strategije in željenih stikalnih stanj. Tako se v primeru SPWM dvonivojske modulacijske strategije, v nadaljevanju sheme uporabljala t.i. sinusna modulacijska funkcija, ki je uporabljena tudi v mikrokrmilniški izvedbi na realnem sistemu. Vsaka modulacijska strategija vsebuje primerjavo s trikotnim ali žagastim signalom, saj je le-ta osnova za generiranje prožilnih signalov za stikala na močnostnem delu. Na koncu so uporabljeni še elementi za primerjanje, relacijski elementi, elementi konverzije itn. Izvedba realnega dela enofaznega razsmernika je potekala na način, da se je najprej zgradil močnostni del oz. ploščica, ki podpira signale, pridobljene iz mikrokrmilnika. Ker napetostni nivoji signalov iz mikrokrmilnika niso primerni za direktno proženje stikal, je bilo potrebno dodati vezje za ustrezno napetostno prilagoditev prožilnih signalov. To nalogo opravijo t.i.«bootstrap oz. prožilna vezja«, ki signal iz napetostnega nivoja 3.3 V dvignejo na napetostni nivo 10 V-20 V. Razen dviga napetosti ta prožilna vezja poskrbijo tudi za galvansko ločitev »high side« in »low side« mostične postavitve MOSFET-ov. Uporabljena je topologija mostičnega vezja, ang. »full bridge«, ker le-ta omogoča testiranje različnih modulacijskih tehnik. Posamezna vrsta modulacije je bila preizkušena na način, da se je izbran program vnovič naložil v spomin na mikrokrmilniški karti, kar predstavlja bistveno prednost v smislu enostavnosti. Povezovanje mikrokrmilnika in prožilnih stopenj je potekalo na način, ki je predstavljen v magistrski nalogi. Pomembno je, da signali ne naredijo kratkega stika, kar se je v začetni fazi preizkušanja, predvsem zaradi pomanjkanja izkušenj, zgodilo in povzročilo napake, zaradi katerih je bilo potrebno opraviti manjšo nadgradnjo močnostnega dela. Na izhodu mostičnega dela so narejeni priključki, na katere se je za namene testiranja preprosto priklopilo ohmsko breme. Uporaba ohmskega bremena nam omogoča natančno analizo frekvenčnega spektra izhodnega napetostnega signala, ker ne vpliva bistveno na zamike signalov oz. ostale pojave, ki bi se lahko zgodili pri ostalih tipih bremen. Kot že omenjeno je glavni cilj magistrske naloge analiza in testiranje šestih različnih modulacijskih strategij in na osnovi dobljenih rezultatov podati oceno o prednostih in slabostih ter posledično uporabnosti posamezne modulacijske strategije. |
|---|
