Cap´ıtulo 3 Modelado de Convertidores Estáticos de Potencia (CEP)

CAPÍTULO3. MODELADODECONVERTIDORESESTÁTICOSDEPOTENCIA(CEP)31
Los convertidoresmultinivel cuyos dispositivosconmutadoresconforman puentes H interconectadosencascadaentresísedenominanConvertidoresenCascadadeFuentesIndependientes.
Conelcircuitodelejemploanterioresposibleaproximarunaseñalsenoidaldeentradaal
filtroL−CdeperiodoT yvalorpicode3Vdcmedianteunaconvenientesecuenciade6conmutacionesrealizadasenuntiempoT.Sinembargo,enlafigura3.12apuedeobservarsela
malacalidaddelaseñaldevoltajeobtenidaencomparaciónconladeseada.Paradisminuir
esteerrordevoltajepuedeemplearsenounasinodosseñalesdecontrolindependientespor
cadapuentecompleto.Estoes,considerenuevamenteelpuentecompletoAdondeelinterruptorS1estácontroladoporunaseñaldiscretamanipulablema1∈{−1,1}mientrasqueel
interruptorS3estácontroladoporlaseñalcomplementariam ∗ a1,delmismomodo,considere
que los interruptores S2 y S4 se encuentran controlados mediante las señales complementariasma2ym
∗ a2∈{−1,1}respectivamente.Elusodedosseñalesdecontrolindependientes
nospermiteobtenerlasiguientesrelaciones
(a) S1 y S4 conducirán sólo si ma1=1 y m ∗ a2=1, mientras que S2 y S3 permanecerán
abiertos.
(b) S2 y S3 conducirán sólo si ma2=1 y m ∗ a1=1, mientras que S1 y S4 permanecerán
abiertos.
(c) S1 y S2 conducirán sólo si ma1=1 y m a2=1, mientras que S3 y S4 permanecerán
abiertos.
EntérminosdeoperadoresmA:{1,−1}×{1,−1}→{1,0,−1}.Comoresultadodeesto
laseñaldecontroltomalaforma
⎡ ⎤
M=
⎣ mA
mB
mC
⎦,mi:{−1,1}×{−1,1}→{−1,0,1},i∈{A,B,C}
Esdecir,lastrescondicionesdeconmutación(a),(b)y(c)puedenserdefinidaspormedio
de una única variable discreta de disparo para el puente A, cuyos valores pertenezcan al
conjunto{−1,0,1}.Nótesecomoqueenelcasoenque
S1yS2noconducenmientrasqueS3yS4permanecenabiertos.
seobtieneelmismoresultadoqueenlarelación(c)porloquedicharelaciónesredundante.
Como resultado de aplicar estas nuevas relaciones al resto de los puentes H, el voltaje Va
tomarávaloresdelconjuntodiscreto{−3Vcd,−2Vcd,−Vcd,0,Vcd,2Vcd,3Vcd}.Enlafigura
3.12bsemuestralaseñalVa obtenidadespuésdeaplicarlasiguientesecuenciadevectores
M: ⎧⎪
⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤
−1 −1 0 1 1 1
⎣ 0 ⎦, ⎣ 1 ⎦, ⎣ 1 ⎦, ⎣ 1 ⎦, ⎣ 1 ⎦, ⎣ 1 ⎦,
⎨
⎡
1 1 1 1 0 −1
⎣
⎪⎩
0
⎤ ⎡
1 ⎦, ⎣
−1
−1
⎤ ⎡
1 ⎦, ⎣
−1
−1
⎤ ⎡
0 ⎦, ⎣
−1
−1
⎤ ⎡
−1 ⎦, ⎣
−1
−1
⎤ ⎡
−1 ⎦, ⎣
0
−1
⎫
⎪⎬
⎤ (3.31)
−1 ⎦
⎪⎭
0