• EMI
• Modulation
• PFC
• Resonance
• Spread spectrum

In questa tesi viene descritta l’attività di tirocinio svolta presso Meta System S.p.A.. La continua ricerca per avere sistemi sempre più efficiente e meno ingombranti causa le sempre più stringenti norme antinquinamento e la complessità dei veicoli, si scontra con la necessità di avere prodotti che rispettino i requisiti di compatibilità elettromagnetica (EMC). Una ricerca iniziale sulle tecniche di mitigazione delle interferenze elettromagnetiche (EMI) nel caso specifico degli on-board chargers (OBC) fornisce già un'indicazione su quale sia l’ampio spettro su cui agire per ridurre i filtri EMI all’interno del convertitore. Dopo aver eseguito un confronto tra queste tecniche emerge che quella più adatta per essere investigata in questa attività sia la modulazione spread spectrum (SSM) in quanto ha bassi costi implementativi e puòessere anche perfezionata in modo efficace nelle ultime fasi di sviluppo di prodotto. Diverse tipologie di modulazione sono state analizzate in MATLAB valutando inizialmente lo spettro di un’onda trapezoidale fornito da una funzione single-side FFT e da una funzione che simula un ricevitore EMI. La banda di risoluzione (RBW) del ricevitore EMI fornisce un limite all’efficacia della modulazione e già da queste semplici e rapide simulazione è possibile valutare quali SSM siano più promettenti. Se la modulazione fornisce dei miglioramenti allora viene validata in un modello PLECS di un convertitore totem-pole (TTPL) bridgeless power factor corrector (PFC) in modo da tener conto di tutti i parametri operativi durante il suo funzionamento. Infine le analisi sono validate con risultati sperimentali. Lo studi mostra che la modulazione più promettente è la triangolare per via della sua efficacia e della sua facile implementazione sui microcontrollori. Modificando la forma della modulazione mantenendo i vincoli operativi iniziali si è ottenuto un miglioramento localizzato dello spettro misurato con l’average detector. Non si sono ottenuti miglioramenti nello spettro misurato dal peak detector. Tuttavia la maggior parte della dispersione si ottiene modificando il rapporto di modulazione. Tale valore ha dei limiti dovuti al funzionamento del convertitore.

This thesis describes the internship activity carried out at Meta System S.p.A.. The continuous research to have increasingly efficient and less bulky systems, due to the increasingly stringent anti-pollution regulations and the complexity of vehicles, clashes with the need for products that comply with electromagnetic compatibility (EMC) requirements. Initial research on electromagnetic interference (EMI) mitigation techniques in the specific case of on-board chargers (OBC) already provides an indication of the broad spectrum on which to act to reduce the EMI filters inside the converter. After a comparison between these techniques, it emerges that the most suitable one to be investigated in this activity is spread specth modulation (SSM) as it has no implementation costs and can also be optimized in the final stages of product development. Different types of modulation were analyzed in MATLAB by initially evaluating the spectrum of a trapezoidal wave provided by a single-side FFT function and by a function that simulates an EMI receiver. The resolution band (RBW) of the EMI receiver provides a limit to the effectiveness of the modulation and already from these simple and rapid simulations it is possible to make an assessment of which SSMs are most promising. If the modulation provides improvements then it is validated in a PLECS model of a PFC bridgeless totem-pole (TTPL) converter to take into account all other operating parameters. Finally, the analyzes are validated with experimental results. The study shows that the most promising modulation is the triangular one due to its effectiveness and its easy implementation on microcontrollers. However, it is possible to modify this modulation while maintaining its linearity in order to modify the shape of the spectrum and obtain localized improvements. However much it can be optimised, most of the dispersion is obtained by modifying the modulation ratio which, however, cannot assume any values at will due to the operating limits of the converter.