Effetti dei tempi morti e delle cadute di tensione sui componenti negli inverter

L’obiettivo dell’elaborato è quello di analizzare gli effetti, sulla tensione media d’uscita in un ciclo di commutazione e in termini di risposta armonica, dei tempi morti e delle cadute di tensione sui componenti negli inverter. Introdurremo in linea generale l’inverter, partendo dal singolo ramo (chopper abbassatore a due quadranti) per poi proseguire con due rami in parallelo (inverter monofase), quindi valuteremo gli effetti con 3 rami (inverter trifase), e infine nel mondo del “multifase”, analizzeremo quello con 5 fasi (inverter pentafase), oggetto principale del nostro studio. Il comportamento del ramo di inverter non permette di realizzare in uscita forme d’onda alternate, ma esistono diverse tecniche che permettono di poter fornire in uscita al carico una tensione media in un ciclo di commutazione uguale ad un valore richiesto. Approfondiremo il cosiddetto “tempo morto” che con riferimento ad un ramo completo con doppio transistor-diodo, corrisponde all’intervallo di tempo durante il quale entrambi i transistor sono mantenuti in stato di interdizione onde evitare un possibile corto circuito sull’alimentazione dovuto alla disuniformità ed alla aleatorietà dei tempi di commutazione degli interruttori. Analizzeremo in modo dettagliato anche le cadute di tensione sui componenti, le quali, come vedremo nei grafici finali, nel nostro caso hanno un impatto minore rispetto agli effetti dovuti ai soli tempi morti. Andremo a generare e studiare la tensione media d’uscita in un ciclo di commutazione e quindi a graficare l’effetto del tempo morto e delle cadute di tensione, valutando poi anche la risposta in frequenza.