Teaching digital control of switch mode power supplier

This paper explains the methodology followed to teach the subject `Digital control of power converters'. This subject belongs to the research master on `Industrial Electronics' of the Universidad Politécnica de Madrid. The subject is composed of several theoretical lessons plus the development of an actual digital control. For that purpose an ad hoc dc-dc converter has been designed and built. The use of this board together with some software tools seems a very powerful way for the students to learn the concepts from the design to the real worl

Récupération d'Energie Biomécanique et Systèmes Autonomes

National audienceLa récupération d'énergie (Energy Harvesting) est une thématique en plein essor visant à utiliser l'énergie ambiante (lumière, vibrations, gradients thermiques) présente dans l'environnement direct de dispositifs électroniques (capteurs, équipements mobiles) pour les alimenter, de façon à prolonger leur durée de fonctionnement, voire à les rendre totalement autonomes. La récupération d'énergie est généralement mise en œuvre pour alimenter de petits systèmes électroniques tels que des capteurs autonomes communicants pour le transport, l'industrie ou l'habitat du fait des puissances récupérées assez faibles; appliquée au cas de l'Homme, la récupération d'énergie peut atteindre des puissances de plusieurs milliwatts voire de plusieurs watts permettant d'alimenter des systèmes plus complexes tels que des lecteurs MP3, des téléphones portables ou des systèmes de localisation GPS. De nombreuses sources d'énergie présentes dans l'environnement de l'Homme peuvent être exploitées: le soleil, le gradient thermique entre la peau et l'extérieur, la déformation des vêtements, les contraintes dans les chaussures... . Cet article se focalise plus particulièrement sur la récupération d'énergie mécanique issue du corps humain et présente des exemples de dispositifs et d'applications issus de l'état de l'art montrant que la récupération d'énergie est déjà une réalité; et qu'elle permettra sur le plus long terme d'alimenter des dispositifs placés directement à l'intérieur du corps humain tels que des implants médicaux ou des pacemakers

Implementación digital de un doble lazo de control tensión/corriente para el control de inversores de potencia embarcables en aviones

En este artículo se presenta el control digital de un inversor de potencia embarcable en aviones basado en el control de un PWM con una modulación unipolar del tipo rama lenta – rama rápida. En este caso, la rama lenta tiene una frecuencia de 400Hz (frecuencia de salida). Para tener precisión en la forma de onda de salida, la modulación en frecuencia (mf) es de 100, así que la rama rápida conmuta a 40kHz lo que supone un tiempo de cálculo de 25µs para la computación del lazo de corriente y el lazo de tensión. Además, se ha implementado un protocolo de comunicación para poder poner los inversores tanto en paralelo como en trifásico. El objetivo del articulo es de implementar un control de un inversor de potencia en un DSP de bajo cost

Design and implementation in a DSP of a digital double voltage/current loop for a power inverter for an aircraft application

In this paper is presented a method of control of a power inverter with a DSP. The control is based on two PWMs that controlled a full bridge. Being an application for avionics, a slow branch has a frequency of 400Hz. In order to have precision in the final waveform, the fast branch of the full bridge is 40 kHz, what prevents a calculation time of 25µs for the computation for all the system. In addition, a communication protocol has been implemented to be able to put the inverters in a parallel mode and in three phase mod

Digital Control Implementation to Reduce the Cost and Improve the Performance of the Control Stage of an Industrial Switched-Mode Power Supply

The main objective of this work is the design and implementation of the digital control stage of a 280W AC/DC industrial power supply in a single low-cost microcontroller to replace the analog control stage. The switch-mode power supply (SMPS) consists of a PFC boost converter with fixed frequency operation and a variable frequency LLC series resonant DC/DC converter. Input voltage range is 85VRMS-550VRMS and the output voltage range is 24V-28V. A digital controller is especially suitable for this kind of SMPS to implement its multiple functionalities and to keep the efficiency and the performance high over the wide range of input voltages. Additional advantages of the digital control are reliability and size. The optimized design and implementation of the digital control stage it is presented. Experimental results show the stable operation of the controlled system and an estimation of the cost reduction achieved with the digital control stage