Una estrategia de modulación de frecuencia portadora continua en fase sin espera basada en DDS para la reducción de EMI en un controlador de motor basado en FPGA

En los controladores de motor de corriente alterna, los componentes armónicos de frecuencia fija de voltaje y corriente de salida del inversor con modulación de ancho de pulso de frecuencia fija suelen provocar interferencia electromagnética (EMI). La generación de reloj de espectro expandido (SSCG) es una solución ampliamente utilizada para este problema. Ajustar la frecuencia de conmutación para reducir EMI es un tipo de esquema práctico entre los métodos de SSCG. Cómo diseñar un perfil de modulación óptimo o adecuado es un énfasis de investigación de los académicos y se ha discutido en profundidad en muchas literaturas. Sin embargo, además del perfil de modulación, el modo y la calidad de la portadora también son importantes y se pueden mejorar. En la mayoría de los métodos de modulación de frecuencia, debido a la limitación del modo de generación de portadora convencional, la implementación de la nueva instrucción de frecuencia tiene que esperar a la finalización del último período de conmutación. Para eliminar el estado de espera y diseñar un algoritmo más simple, este artículo ha propuesto una estrategia de modulación de frecuencia portadora continua en fase sin espera (WPCFM) combinando la teoría del sintetizador de frecuencia digital directa y la planificación temporal adecuada de interrupciones de control. Además, se ha realizado un análisis teórico de WPCFM, incluyendo error de cuantización, fluctuación de frecuencia, retardo de fase y distorsión de voltaje. Además, comparado con los métodos convencionales, también se introduce un método de implementación de algoritmo basado en arreglos de compuertas programables en campo más conveniente, factible y simple, así como la estructura de control de WPCFM. El análisis muestra que, aunque WPCFM causa un ligero aumento en el rizado de corriente, puede resolver el problema de distribución no uniforme de frecuencia parcial del método convencional, y tiene un valor potencial de aplicaciones en sistemas de control de motores de amplio bandgap. La efectividad de WPCFM se verifica mediante varios conjuntos de experimentos de reducción de EMI donde se aplican modulaciones de frecuencia portadora periódicas clásicas.