Simulação em Tempo Real de Conversores CC-CC em FPGA

Abstract

Este documento apresenta o estudo e implementação da metodologia HIL utilizando FPGA . O objetivo é simular uma alternativa ao HIL em tempo real, utilizando conversores eletrônicos de potência como parâmetro de verificação. No cenário atual, um HIL possui alto custo de implementação, além de ser um sistema sofisticado e que necessita a utilização de um software dedicado. Portanto, o objetivo principal deste projeto é fornecer uma alternativa viável para a aplicação através do uso do FPGA.Para fins de demonstração, foram modelados os conversores Buck e Boost. A validação dos resultados dos conversores foi feita via MATLAB e funcionalidades do Quartus. Por fim, para fins didáticos e de pesquisa, algumas formas de onda foram mostradas como resultado dos conversores Buck e Boost emulados em um kit de desenvolvimento FPGA e do controle da tensão do conversor Boost. Os resultados foram lidos no osciloscópio através de um DAC de baixo custo.Este documento apresenta o estudo e implementação da metodologia HIL utilizando FPGA . O objetivo é simular uma alternativa ao HIL em tempo real, utilizando conversores eletrônicos de potência como parâmetro de verificação.

This paper presents the study and implementation of the HIL methodology using FPGA . The goal is to simulate an alternative to HIL in real time, using power electronic converters as a verification parameter. In the current scenario, a HIL has a high implementation cost and is a sophisticated system that requires the use of dedicated software. Therefore, the main goal of this project is to provide a viable alternative application through the use of FPGA. For demonstration purposes, Buck and Boost converters have been modeled. Validation of the converter results was done via MATLAB and Quartus features. Finally, for didactic and research purposes, some waveforms were shown as a result of the Buck and Boost converters emulated in an FPGA development kit and the voltage control of the Boost converter. The results were read on the oscilloscope using a low cost DAC.