Sviluppo di un modulo VHDL per modulazioni DPWM e SVM di convertitori AC-DC trifase

The energy transition towards renewable sources represents one of the most significant challenges in the context of global sustainability. At the heart of this transformation, power electronic converters are indispensable devices for the effective integration of sources such as photovoltaic plants and wind turbines into the electrical grid. These converters are also crucial in energy storage systems, such as batteries, flywheels, or electrolyzers, serving as a vital link between renewable sources and the grid. The focus of this thesis is directed at three-phase converters with three H-bridges (3AHB), a configuration predominantly used in modern energy conversion systems. The project aims to develop and validate an FPGA modulator that implements both Pulse Width Modulation (PWM) and Space Vector Modulation (SVM). Using traditional devices such as MOSFETs or IGBTs, the work concentrates on designing a modular system to facilitate the reusability of the code in different applications. To verify the effectiveness of the modulator, a VHDL simulation environment has also been developed, which emulates a low-pass filter to analyze the output waveforms.

La transizione energetica verso fonti rinnovabili rappresenta una delle sfide più significative nell'ambito della sostenibilità globale. Al centro di questa trasformazione, i convertitori elettronici di potenza sono dispositivi indispensabili per l'integrazione efficace di sorgenti come impianti fotovoltaici e turbine eoliche nella rete elettrica. Questi convertitori sono altresì cruciali nei sistemi di accumulo energetico, come batterie, volani o elettrolizzatori, fungendo da collegamento vitale tra le fonti rinnovabili e la rete. Il focus di questa tesi è rivolto ai convertitori trifase con tre ponti ad H (3AHB), una configurazione prevalentemente utilizzata nei moderni sistemi di conversione energetica. Il progetto mira a sviluppare e validare un modulatore FPGA che implementa sia la modulazione Pulse Width Modulation (PWM) che la Space Vector Modulation (SVM). Utilizzando dispositivi tradizionali come MOSFET o IGBT, il lavoro si concentra sulla progettazione di un sistema modulare, per facilitare la riusabilità del codice in diverse applicazioni. Per verificare l'efficacia del modulatore, è stato inoltre sviluppato un ambiente di simulazione in VHDL, che emula un filtro passa basso per analizzare le forme d'onda generate in uscita.