ESTUDIO E IMPLEMENTACIÓN DE MODULACIONES LS-SPWM PARA UN INVERSOR CHB DE 15 NIVELES (STUDY AND IMPLEMENTATION OF LS-SPWM MODULATIONS FOR A 15 LEVEL CHB INVERTER)

Resumen

Resumen
En este trabajo se presenta el estudio e implementación de técnicas de modulación por ancho de pulsos por desplazamiento de nivel para operar un inversor de puente H en cascada de 15 niveles a diferentes frecuencias de conmutación. El estudio se realizó en simulación como mediante pruebas experimentales, implementando las diferentes modulaciones en una tarjeta de desarrollo FPGA Nexys A7-50T. El objetivo principal fue evaluar el comportamiento de la salida del inversor, particularmente en términos de distorsión armónica total. Los resultados muestran una operación adecuada del inversor y la generación de los niveles de voltaje para todas las modulaciones estudiadas. Además, se logra una mejor calidad de la forma de onda de salida mediante el uso de frecuencias de conmutación más altas, evidenciado por una disminución significativa en la distorsión armónica total, que se mejora aún más en la forma de onda de corriente de salida utilizando un filtro RL.
Palabras Clave: Distorsión armónica total, hardware reconfigurable, inversor multinivel, inversor puente H en cascada, modulación por ancho de pulso.

Abstract
This paper presents the study and implementation of level-shift pulse width modulation techniques to operate a 15-level cascaded H-bridge inverter at different switching frequencies. The study was carried out in simulation and through experimental tests, implementing the different modulations on a Nexys A7-50T FPGA development board. The main objective was to evaluate the behavior of the inverter output, particularly in terms of total harmonic distortion. The results show proper operation of the inverter and the generation of the voltage levels for all modulations studied. Furthermore, improved output waveform quality is achieved by using higher switching frequencies, evidenced by a significant decrease in total harmonic distortion, which is further improved in the output current waveform using a RL filter.
Keywords: Cascaded H-bridge inverter, multilevel inverter, pulse width modulation, reconfigurable hardware, Total harmonic distortion.