Análisis y diseño de un inversor de baja potencia usando técnica de modulación por ancho de pulso

Abstract

El presente estudio trata sobre el diseño y la simulación de un inversor de baja potencia para aplicaciones domésticas. La idea principal es generar una tensión alterna de 220 voltios y 60 Hz partiendo de la tensión continua de bajo voltaje. Este sistema inversor comprende los módulos siguientes: el generador senoidal, el modulador por ancho de pulso (PWM), el circuito conmutador de potencia, el filtro de salida y el transformador elevador de tensión. El módulo oscilador genera una señal senoidal de 60 Hz, la cual es rectificada por el rectificador de onda completa de este mismo módulo. Estas señales ingresan al modulador PWM, el cual, genera dos trenes de pulsos de 20 KHz, desfasados 90º uno del otro, con tiempos muertos que evita el disparo simultaneo de los conmutadores. El módulo conmutador recibe las dos señales del módulo PWM, constituyen éstas, las señales de disparo para el circuito conmutador de potencia. El módulo conmutador de potencia consta de 4 MOSFET's en arreglo "H", y su circuito de disparo, conmutando la tensión de continua de bajo voltaje. Este módulo tiene como carga el filtro y el transformador de voltaje, que a su salida entrega un voltaje de 220 voltios AC con forma de onda senoidal y. 60.0 Hz, la que puede ser empleada en aplicaciones domésticas. El filtro es usado para recuperar la armónica fundamental. El circuito PWM es realimentado por el voltaje de salida, asegurando que los 220 voltios permanezcan constantes para cualquier carga conectada al circuito, dentro de los parámetros de diseño.