Riassunto analitico
Il lavoro è stato svolto nel campo dell’elettronica di potenza, in particolare in quello della conversione statica dell’energia.
Esso consiste nello sviluppo di una particolare topologia di Current Source Inverter (CSI) che riduce le perdite di conduzione rispetto a quella tradizionale.
Il lavoro è stato articolato in più parti: lo studio teorico dell’architettura, la simulazione della topologia innovativa e di quella tradizionale per quantificare le perdite, l’effettiva progettazione e realizzazione del circuito stampato e la programmazione del microcontrollore per la gestione del convertitore.
Infine sono state svolte prove pratiche per testare le effettive prestazioni dell’architettura innovativa rispetto a quella tradizionale.
Nella prima parte del lavoro è stato necessario acquisire competenze specifiche per comprendere le criticità del problema e poter identificare adeguate soluzioni. Oltre allo studio dell’architettura si ha approfondito la conoscenza delle problematiche legate al controllo di macchine elettriche tramite inverter, all’iniezione in rete di energia prodotta ad esempio tramite fonti rinnovabili e alla modulazione vettoriale.
È poi stato appurato tramite una simulazione in ambiente PLECS-SIMULINK che le perdite della topologia innovativa sono minori di quella tradizionale.
In seguito è stato progettato il PCB del convertitore, ed una volta realizzato è stato necessario saldare i componenti.
Infine è stato scritto il codice per il microcontrollore Texas Instruments Piccolo F28069, appartenente alla famiglia C2000, che ha permesso di effettuare alcune prove per valutare le prestazioni dell’architettura innovativa.
I risultati dimostrano come l’architettura innovativa del CSI abbia una migliore efficienza di quella tradizionale, e soprattutto in quelle applicazioni in cui è richiesta una certa compattezza del convertitore oltre che la necessità di operare un innalzamento della tensione (ad esempio in applicazioni fotovoltaiche) possano competere e in certi casi prevalere sui più diffusi convertitori di tipo Voltage Source Inverter.
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