Ottimizzazione On-Line di un Convertitore Buck-Boost a Quattro Interruttori

In questo progetto viene analizzato il convertitore buck-boost a quattro interruttori, studiandone una particolare tecnica di ottimizzazione on-line. Lo schema di controllo realizzato ha permesso, sfruttando i gradi di libertà disponibili in questa topologia, la regolazione della tensione di uscita e, simultaneamente, l'ottimizzazione dell'efficienza del convertitore, senza la necessità di una caratterizzazione preliminare del circuito. L'implementazione del convertitore è stata realizzata tramite l'ambiente di sviluppo Imperix, integrato nel sistema di prototipazione rapida sviluppato dal laboratorio di elettronica di potenza dell'Università di Padova. Il controllore digitale sviluppato implementa i) la regolazione della tensione d'uscita e ii) l'algoritmo di ottimizzazione bidimensionale, che permette il continuo tracciamento del punto di lavoro ottimo del convertitore. Quest'ultimo è stato progettato tramite una macchina a stati che realizza il metodo di simplesso, permettendo la ricerca del punto di massima efficienza senza la necessità del calcolo del gradiente nel piano di ottimizzazione. I risultati sperimentali sono stati ottenuti per una configurazione del prototipo a 20kHz, 250V-to-120V, 240W, confermandone l'efficacia della tecnica di modulazione sviluppata.