Estudio de las técnicas de modulación sigma-delta aplicadas al control de inversores de enlace de continua resonante

Abstract

El objetivo planteado al inicio del trabajo que ha dado lugar a la presente Tesis Doctoral fue el de desarrollar la tecnología apropiada para conseguir disminuir de forma significativa el tamaño del convertidor DC-AC de una instalación solar fotovltaica de conexión a red. Los motivos fueron diversos, pero entre ellos figura el hecho de que la ley que regula el mercado energético pretende potenciar la instalación de sistemas de menos de 5 kWp (principalmente empleados en viviendas) aportando la máxima subvención a la energía eléctrica producida por este tipo de instalaciones. Para reducir el tamaño del convertidor se puede comenzar por reducir el tamaño de los elementos capacitivos e inductivos que forman parte de los filtros necesarios. Para ello, una via de conseguirlo es aumentar la frecuencia de conmutación del convertidor. Dicho aumento provocaría un aumento de las pérdidas en el convertidor si las conmutaciones son duras, lo que provocaría una disminución del rendimiento y un aumento del tamaño de los disipadores. Una posible solución es el uso de técnicas de conmutación suave empleando para ello circuitos auxiliares de conformación de onda (circuitos de enlace de continua resonante) que permiten realizar las conmutaciones del puente inversor a tensión cero. Sin embargo, esta técnica de conmutación no funciona bien con las técnicas de modulación PWM tradicionales en este tipo de convertidores. En esta Tesis se estudian las técnicas de modulación sigma-delta, que se encuadran dentro de las técnicas de modulación por densidad de pulso, las cuales presentan las características de producir las conmutaciones en instantes predeterminados por el periodo de muestreo del modulador, lo cual se adapta muy bien el comportamiento de los circuitos de enlace de continua resonante. El espectro de frecuencias de la señal modulada obtenida presenta armónicos por debajo de la frecuencia de muestreo, lo cual hace qu