RESUMEN: En este trabajo se presenta una propuesta de aplicar la técnica de espectro esparcido en un sistema de potencia, dicha técnica es utilizada comúnmente en sistemas de telecomunicaciones.
La principal fuente de emisiones electromagnéticas en convertidores de potencia viene de la conmutación de voltajes de corriente directa siguiendo una modulación de ancho de pulso (PWM). Esta tesina parte de un estudio de doctorado previo hecho por [1], a partir del cual se plantea un modelo de modulación general, para reducir los niveles de interferencia electromagnética EMI.
Del modelo general se elabora un modelo digital de un modulador PWM basado en elementos lógicos el cual es realizado mediante lenguaje de descripción de hardware VHDL y es implementado en un FPGA’s de la compañía Xilinx Spartan-3A, ya que ofrecen grandes ventajas por su capacidad de alta escala de integración y reconfiguración en campo. Se describe el proceso de diseño de dicho sistema bloque a bloque. Se utilizan herramientas de software de Xilinx y Aldec.
Una característica importante es el análisis del número de elementos lógicos utilizados en la implementación lo cual sirve de indicativo para mostrar la posibilidad de utilizar otros dispositivos con una menor capacidad de elementos lógicos o bien circuitos integrados de aplicación específica ASIC.
ABSTRACT: This work introduces a proposal for applying the spread spectrum technique to a power supply system, spread spectrum is commonly used in telecommunications systems.
The main source of conducted electromagnetic interference (EMI) in power converters comes from the switching of a DC voltage following a certain PWM pattern. This report start from a previous PhD study done by [1]. From this work a general modulation scheme is presented as a method for reducing the electromagnetic interference EMI.
A digital model for a PWM modulator is made from the general modulation scheme and implemented over an FPGA Spartan-3A, taking advantage of the high scale integration capability and field reconfiguration.The block by block design process is explained. VHDL and software tools from Xilinx and Aldec where used for the design process.
An important characteristic of this work is the analysis of the number of logic elements used for the implementation, this illustrate the capability of the system to be implemented over different programmable logic device or an application specific integrated circuit ASIC.
