Simplificando o Controle da Energia: Uma Nova Abordagem para a Eletrônica de Potência com MicroPython

Abstract

Este trabalho apresenta um estudo sobre a viabilidade da aplicação da linguagem de alto nível MicroPython no controle de conversores de eletrônica de potência, uma tarefa tradicionalmente realizada em linguagens de baixo nível como C. A apresentação contextualiza a eletrônica de potência, o papel dos conversores estáticos e a crescente necessidade do controle digital microprocessado. O cerne da pesquisa investiga se a simplicidade do MicroPython, utilizando o microcontrolador Raspberry Pi Pico 2, é uma alternativa viável à complexidade do C, facilitando o desenvolvimento de algoritmos.

Os resultados experimentais demonstram que, embora a geração de sinais de controle (PWM) seja eficaz mesmo em altas frequências, foram observadas latências consideráveis em funções críticas. A leitura dos conversores Analógico-Digitais (ADC) e as rotinas de interrupção apresentaram atrasos significativos, na ordem de 16.5µs para dois canais ADC sem overclock e aproximadamente 10µs para a resposta de interrupção com overclock. Estes atrasos limitam a aplicação em sistemas de controle em tempo real com frequências de comutação acima de aproximadamente 40kHz.

Conclui-se que o MicroPython, embora limitado para controle em tempo real de alta frequência, é uma ferramenta promissora para simplificar o desenvolvimento em sistemas menos complexos, aplicações em malha aberta e, especialmente, para fins educacionais, onde a facilidade de implementação e aprendizado é um grande diferencial.