Sviluppo del codice di controllo di un convertitore di potenza DC-DC

L’obiettivo del seguente elaborato di tesi è lo sviluppo di un algoritmo di controllo, da implementare mediante un controllore digitale, che massimizzi l’efficienza energetica di un convertitore DC/DC Buck attraverso il dimensionamento ottimo del dead time. In un contesto mondiale sempre più orientato verso l’adozione di soluzioni energetiche sostenibili, con l’energia elettrica che svolge un ruolo da attrice protagonista in tale ottica, la minimizzazione delle perdite diventa un fattore assolutamente cruciale. In prima istanza si procede con l’analisi degli aspetti teorici alla base del progetto da sviluppare, a cominciare dal principio di funzionamento dei convertitori DC-DC di potenza, di tipo Buck. L’attenzione è poi posta sul nitruro di gallio, una tecnologia innovativa impiegata nella realizzazione dei transistori di potenza presenti nel circuito in esame. Nella parte finale di questo primo capitolo, a supporto dell’idea di base dell’algoritmo da sviluppare, viene illustrato l’impatto del dead time sull’efficienza del convertitore, attraverso simulazioni effettuate su LTspice. Assimilate le necessarie nozioni teoriche, si passa alla seconda parte dell’elaborato, quella dedicata al progetto vero e proprio. Per prima cosa, viene presentato il processo di scelta del controllore digitale, analizzando le specifiche di progetto e le motivazioni fondamentali che hanno condotto alla scelta finale. Successivamente, si sposta l’attenzione sul lavoro eseguito, concentrandosi sulla configurazione del dispositivo scelto e sullo sviluppo del codice che implementa l’algoritmo desiderato.