04.1 Projeto de Filtros LC de Inversores PWM

SAVE OFFLINE

Filtros de Saída para Inversores PWM Senoidais z

z z

z

As harmônicas a serem filtradas estão na alta freqüência (“f” para dois níveis e “2f” para três níveis). Só existem as harmônicas de ordem ímpar. Existem diversas estruturas de filtros: LC, LCC, LCLC (cascata) e outros. A estrutura de filtro mais utilizada inversores senoidais para aplicações gerais é a LC.

Filtro LC - Características

z z z

Simples, barato e fácil de projetar. Estrutura sem capacitor série. Característica saída-entrada do filtro: 1 V ( s) LC = G(s) = o 1 1 Vin ( s ) s2 + s+ RC LC

Filtro LC - Definições z

Forma alternativa da característica saídaω n2 entrada: G ( s) = Vo ( s) = Vin ( s )

z

Freqüência natural do filtro: ωn =

z

s 2 + 2ζω n s + ω n2

1 LC

⇒ fn =

1 2π LC

Fator de amortecimento do filtro: ζ =

1 L 2R C

Filtro LC – Diagramas de Bode (Ganho) 20

0

G db( ω )

20

G db2( ω ) G db3( ω )

. 40

G db4( ω ) G db5( ω )

60

80

100 0.01

z

0.1

1 ω

10

100

Para amortecimentos de 0,1, 0,3, 0,707, 1 e 2.

Filtro LC – Diagrama de Bode (Fase) 90 80 70 60 50

.

40 θ( ω )

30

θ 2( ω )

20

θ 3( ω )

10 0

θ 4( ω ) 10 20 θ 5( ω ) 30 40 50 60 70 80 90 0.01

0.1

1 ω

10

100

Filtro LC – Projeto (vide [1]) z

z

z

O valor do amortecimento deve estar entre 0,707 e a unidade. A freqüência de corte (natural) do filtro deve estar a uma década abaixo da freqüência dos pulsos de entrada (“f” para dois níveis e “2f” para três níveis). A freqüência de corte deve ser, pelo menos, trinta vezes superior à freqüência da senóide na carga.

Filtro LC – Projeto (vide [1]) z

Calcule-se o valor da capacitância do filtro com: C=

z

1 2ζω n R

Calcule-se o valor da indutância de filtro com:

1 L= 2 ωn C