Analisi di una Interfaccia Attiva alla Rete basata su Convertitore a Matrice con Interruttori Bidirezionali

Il settore dell’elettronica di potenza vede avanzare sempre di più la richiesta di nuove tecnologie. In tal senso diversi studi si stanno concentrando sulla realizzazione di impianti di conversione dell’energia dalla rete trifase alle utenze che sfruttino dispositivi innovativi, i quali risultino in grado di dare una spinta verso un futuro caratterizzato da elevata efficienza e sostenibilità. Il tema che si vuole trattare e approfondire nello specifico è quello inerente ai dispositivi di commutazione con caratteristiche bidirezionali, contestualizzandone il loro impiego all’interno di stadi di conversione dell’energia. Nel primo capitolo viene, pertanto, dato uno sguardo alle principali tecniche di implementazione di tali interruttori e alcuni degl impianti in cui trovano impiego. In seguito ci si concentra su un preciso convertitore di potenza a matrice. Esso verrà denominato convertitore ac-dc bidirezionale Buck isolato e in primis verrà descritto il suo funzionamento nel dettaglio, assieme ad una suddivisione delle tecniche di modulazione che possono essere attuate per tale impianto. Specifici paragrafi vengono successivamente dedicati agli aspetti che determinano l’efficienza del circuito di conversione, come ad esempio il soft-switching degli interruttori piuttosto che le perdite di duty cycle nella modulazione eseguita. Tramite ambiente simulativo si cerca di studiare i risultati ottenuti a livello di potenza dispersa con l’intento di capire quali parametri modificare al fine di trovare delle migliorie. In conclusione, viene approfondito il contributo di energia dissipata associato agli switch bidirezionali: assieme all’analisi e alla stima delle perdite per conduzione, si vuole valutare nel dettaglio anche l’impatto delle perdite legate alle azioni di commutazione.