Desenvolvimento de Controladores Digitais para Inversores de Eletrônica de Potência Utilizando Técnicas HIL

Abstract

Este trabalho detalha a modelagem de um conversor bidirecional CC-CC e o projeto e implementação de controladores em cascata, visando aplicações em microrredes de energia elétrica. O conversor estudado opera como Buck quando o fluxo de potência ocorre em um sentido e como Boost quando o fluxo se dá no sentido oposto. O projeto dos controladores foi inicialmente validado por meio de simulações no software PSIM e posteriormente utilizando técnicas de simulação em tempo real Hardwarein-the-Loop (HIL), que permitem acelerar o processo de desenvolvimento, reduzir custos e validar estratégias de controle sem risco de danos ao protótipo físico, garantindo maior segurança e confiabilidade nos testes. Para tal, os circuitos dos conversores foram projetados em um esquemático simulado na plataforma Typhoon HIL 402, enquanto os algoritmos de controle foram implementados em um Processador de Sinais Digitais (DSP) da Texas Instruments, modelo F28379D. A integração HIL-DSP permitiu analisar o comportamento do sistema em malha fechada. Foram realizados testes aplicando variações na carga conectada ao conversor para avaliar a robustez e a capacidade do sistema em rejeitar perturbações, mantendo estáveis a tensão de saída do sistema e corrente no indutor.