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El algoritmo de modulación vectorial lineal debe ser capaz de controlar los intervalos de tiempo ta, tb y t0 en que se aplican diferentes vectores espaciales. También debe seleccionar

adecuadamente el vector espacial que corresponde al sector en cuestión y al intervalo de

Figura 4.9: Diagrama esquemático del bloque de Decodificación y del bloque de Habilitación de Carga

DESARROLLO DE UN MODULADOR LINEAL Modulación Vectorial de Inversores de Potencia

tiempo que se esté implementando. Para llevar a cabo estos requerimientos, el modulador vectorial lineal emplea tres contadores, una máquina secuencial, un registro y una tabla. En la Fig. 4.10 se muestra en diagrama de bloques los componentes del modulador vectorial lineal.

Los tiempos ta y tb, dados por (2.13), se calculan off-line y se almacenan en las memorias

EPROM ta y EPROM tb respectivamente. En los contadores Cta y Ctb se cargan los tiempos

ta y tb respectivamente, para su implementación. El contador binario C genera el tiempo de

subciclo ∆t, contando un número fijo de períodos de clock en el modo “free running”. El tiempo t0, que no se calculó off-line, se implementa en el intervalo de tiempo que existe

entre que se detiene el contador Cta (Ctb) y el fin del subciclo par (impar). La tabla de

estados almacena los estados de las seis llaves del inversor, correspondientes a cada vector espacial. Las direcciones de la tabla están compuestas por una parte con la información del sector en que se encuentra el vector de referencia, y por otra por la máquina secuencial. Las entradas de la máquina secuencial son el clock, las señales de encendido y apagado, las señales de fin de cuenta de Cta y Ctb y el subciclo. Ésta genera las señales de habilitación del

Latch II y Latch Out, controla el encendido y apagado de los tres contadores y también genera tres líneas para direccionar la tabla de estados.

La máquina secuencial se diseña teniendo en cuenta que cada muestra del vector de referencia se implementa en dos subciclos consecutivos, por una secuencia de tres vectores espaciales por cada subciclo (Fig. 4.4). La secuencia elegida es |<Va><Vb><VN>| en los

subciclos impares y |<Vb><Va><VN>| en los pares. Durante los subciclos impares la señal

MSB, dada por el bit más significativo del contador C, está en estado bajo; mientras que

permanece en estado alto para los subciclos pares. Una transición de alto a bajo en MSB

determina el comienzo de un subciclo impar, entonces el contador Cta debe iniciar la cuenta

del tiempo ta. Cuando Cta termina de implementar a ta, debe entregar una señal (FCa) para

iniciar la cuenta de Ctb y auto detenerse. Después del fin de la implementación de tb, se

implementa el tiempo t0. Éste se lleva a cabo desde que termina Ctb hasta que aparece una

transición de bajo a alto en MSB. Entonces empieza el subciclo par, por lo que la secuencia

debe ser inversa como se muestra en la Fig. 4.11, donde se realizó un diagrama de estados de la máquina secuencial. Las señales FCa y FCb son generadas por los contadores Cta y

Ctb respectivamente, cuando terminan de contar. Estas detienen al propio contador e inician

la cuenta del siguiente.

El funcionamiento de la máquina secuencial está basado en el contador C, por lo que se debe poder controlar el encendido y apagado de dicho contador. Esto se realiza manejando la señal Start ya sea por software, a través de la etapa de decodificación o por hardware cuando

ocurre algún problema en la PC. La Tabla 4.2 resume los niveles lógicos y las transiciones de las señales para cada estado de la máquina secuencial.

En la Fig. 4.12 se muestran los estados de las principales señales del modulador, que se explicaran a continuación para entender mejor el funcionamiento de la máquina secuencial. Las líneas PLa y PLb controlan la carga de datos e inicio de cuenta de los contadores Cta y

Ctb respectivamente. Cuando están en alto el contador carga los datos (ta o tb), y cuando

están en bajo comienza la cuenta descendente hasta llegar a cero. Cuando el contador C está

DESARROLLO DE UN MODULADOR LINEAL Modulación Vectorial de Inversores de Potencia trabajando, la máquina secuencial está en marcha, y el nivel lógico de la señal MSB define

en qué subciclo ∆t se está operando. Supóngase que los tiempos ta y tb están cargados en los

contadores y que se empieza a operar en el subciclo impar, entonces el primer intervalo de

Tabla 4.2: Estados de las señales para los diferentes modos de operación de la máquina secuencial. Entradas Salidas FCa FCb MSB Start PLa PLb Modos de Operación 1 1 1 0 1 implementata 1 0 1 1 0 implementatb 1 0 1 1 1 implementat0 1 1 1 1 0 implementatb 1 1 1 0 1 implementata 1 1 1 1 1 implementat0 1 1 1 1 1 1 implementat0 x x x 0 1 1 Apagada x: no importa

tiempo que debe implementarse es ta, seguido de tb finalizando el subciclo con t0. El flanco

de bajada de MSB (fl-1) inhabilita la línea de control PLa, y el contador Cta empieza la

cuenta descendente implementando el intervalo de tiempo ta. Cuando Cta termina, la señal de

fin de cuenta FCa genera un flanco de subida (fl-2). Aquí la máquina secuencial cambia de

estado, cambiando los estados de la línea de control PLa que pasa a alto y de PLb que pasa a

bajo. En este estado de la máquina secuencial, se implementa el intervalo de tiempo tb a

través del contador Ctb. La señal de fin de cuenta FCb de Ctb genera un flanco de subida (fl-

3) cuando Ctb llega a cero. Luego la máquina secuencial cambia de estado, en el cual los

contadores Cta y Ctb permanecen detenidos reteniendo los tiempos ta y tb para su posterior

implementación en el subciclo par. En este nuevo estado se implementa el tiempo t0,

completándose con el flanco de subida de MSB.

El flanco (fl-4) define el comienzo del subciclo par, haciendo cambiar a la máquina secuencial del estado actual (t0) al estado de implementación de tb. Cuando se termina de

implementar tb, la señal FCb se activa haciendo que la máquina secuencial cambie al estado

de implementación del tiempo ta. En el estado ta, la línea PLb está en estado alto (Ctb

detenido) y PLa esta en estado bajo (Cta implementa ta). Cuando Cta llega a cero se activa la

señal FCa, produciéndose un cambio de estado en la máquina secuencial al estado t0. La

el flanco de bajada de MSB. Así comienza un nuevo período de conmutación, por lo tanto

inicia un nuevo ciclo en la secuencia de implementación de la nueva muestra del vector de referencia.