กรณีศึกษาการควบคุมวงจรแปลงผันไฟฟ้ากระแสสลับ 1 เฟส โดยใช้เทคนิค PWM ผ่านโปรแกรม MATLAB/Simulink
คำสำคัญ:
วงจรแปลงผันไฟฟ้ากระแสสลับเป็นกระแสสลับ, สัญญาณการมอดูเลตความกว้างพัลส์ , MATLAB/Simulinkบทคัดย่อ
บทความนี้นำเสนอการออกแบบและทดสอบวงจรแปลงไฟฟ้ากระแสสลับเป็นกระแสสลับแบบ 1 เฟส (Single-phase AC to AC Converter) โดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ (TMS320F2808) เป็นชุดคอนโทรลสัญญาณขับนำสวิตซ์ ร่วมกับการประยุกต์ใช้งานโปรแกรม MATLAB ในการสร้างสัญญาณมอดูเลตความกว้างพัลส์ (Pulse Width Modulation: PWM) เพื่อควบคุมการทำงานของสวิตช์มอสเฟต (MOSFET) ให้สามารถปรับระดับแรงดันไฟฟ้าขาออกได้ตามต้องการ วงจรที่ออกแบบสามารถแปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับขาเข้าให้ได้แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับขาออกในช่วง 0-220 โวลต์ ที่ความถี่ 50 เฮิรตซ์ โดยแรงดันเอาต์พุตมีลักษณะเป็นคลื่นไซน์ (Sinusoidal Waveform) และมีค่ารากกำลังสองเฉลี่ย (RMS) สูงสุดที่ 220 โวลต์ การควบคุมระดับแรงดันเอาต์พุตสามารถทำได้โดยการปรับค่าดิวตี้ไซเคิล (Duty Cycle) ตั้งแต่ 10% ถึง 95% ส่งผลให้วงจรสามารถ ควบคุมกำลังไฟฟ้าด้านเอาต์พุตได้ตลอดย่าน การทดลองและทดสอบในบทความนี้ การประยุกต์ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ร่วมกับซอฟต์แวร์ MATLAB เพื่อพัฒนาระบบควบคุมวงจรแปลงไฟฟ้า
เอกสารอ้างอิง
สุทนุ คำมี, และสันติ โพธิ์ทอง. 2555. อินเวอร์เตอร์หนึ่งเฟสแบบต่อเข้าระบบจำหน่ายด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์เบอร์ TMS320F2808. วิศวกรรมศาสตรบัณฑิต ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้าและโทรคมนาคม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลกรุงเทพ.
วิโรจน์ เพชรพันธุ์ศรี. 2546. อิเล็กทรอนิกส์กำลัง 1. กรุงเทพฯ : สถาบันเทคโนโลยีราชมงคล วิทยาเขตเทคนิคกรุงเทพ.
T. Hiyama and A. Ueno, “Development of real time power system simulator in MATLAB/Simulink environment,” in Proc. IEEE Power Eng. Soc. Summer Meeting, Seattle, WA, July 16–20, 2000.
J. Mahseredjian and F. Alvarado, “Creating an electromagnetic transient program in MATLAB: MatEMTP,” IEEE Trans. Power Delivery, vol. 12, pp. 380–388, Jan. 1997.
Hydro-Quebec and TEQSIM International, “Power system blockset for use with Simulink,” The Mathworks Inc., Natick, MA, 2001.
K. Schoder, A. Hasanovic´, and A. Feliachi, “Load-flow and dynamic model of the Unified Power Flow Controller (UPFC) within the Power System Toolbox (PST),” in Proc. IEEE Midwest Symp. Circuits Syst., Lansing, MI, August 8–11, 2000.
D. Logue and P. T. Krein, “Simulation of electric machinery and power electronics interfacing using MATLAB/SIMULINK,” in 7th Workshop Computers in Power Electronics, 2000, pp. 34–39.
P. Alexakis, O. Alatise, L. Ran, and P. Mawby, ‘‘Modeling power converters using hard switched silicon carbide MOSFETs and Schottky barrier diodes,’’ in Proc. 15th Eur. Conf. Power Electron. Appl. (EPE), Lille, France, 2013, pp. 1–9.
Y. Cui, M. Chinthavali, and L. M. Tolbert, ‘‘Temperature dependent Pspice model of silicon carbide power MOSFET,’’ in Proc. 27th Annu. IEEE Appl. Power Electron. Conf. Expo. (APEC), Feb. 2012, pp. 1698–1704.
N. L. Panwar, V. S. Reddy, K. R. Ranjan, M. M. Seepana, and P. Totlani, ‘‘Sustainable development with renewable energy resources: A review,’’ World Rev. Sci., Technol. Sustain Develop., vol. 10, no. 4, pp. 163–184, 2013.
P. T. Le, H.-L. Tsai, and T. H. Lam, ‘‘A wireless visualization monitoring, evaluation system for commercial photovoltaic modules solely in MATLAB/Simulink environment,’’ Solar Energy vol. 140, pp. 1–11, Dec. 2016.
A. Bouraiou, M. Hamouda, A. Chaker, M. Sadok, M. Mostefaoui, and S. Lachtar, ‘‘Modeling and simulation of photovoltaic module and array based on one and two diode model using MATLAB/Simulink,’’ Energy Procedia, vol. 74, pp 864–877, Aug. 2015
A. Rai, B. Awasthi, A. Dixit, and C. K. Dwivedi, ‘‘Modeling of solar photovoltaic module and study parameter variation effect using MATLAB/Simulink,’’ in Proc. Int. Conf. IEEE Control, Comput., Commun. Mater., Oct. 2016, pp. 1–6
I. Abdulrahman and G. Radman, ‘‘Simulink-based program for simulating multi- machine power systems,’’ in Proc. IEEE Power Energy Soc. Gen. Meeting (PESGM), Portland, OR, USA, Aug. 2018, pp. 1–5.
I. Abdulrahman and G. Radman, ‘‘Simulink-based programs for power system dynamic analysis,’’ in Electrical Engineering, vol. 101, no. 2. Berlin, Germany: Springer, Jun. 2019, pp. 345–356.
MATLAB-Based Programs for Power System Dynamic Analysis. Accessed: Jun. 29, 2019. [Online]. Available: https://www.dropbox.com/s/jekdjhpdc1u9198/MATLAB _All_Programs.zip?dl=0
Chakkuchan, P., Chudjuarjeen, S., Phankong, N., Dangeam, S., Nawong, M., & Nintanavongsa, P.Full-Bridge Current Source Inverter Using Pulse Density Control for Induction Preheating ofWelding Application. 2022 25th International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS). IEEE, 2022. p. 1-4
Dolara,A., Leva,S., Manzolini, G., Comparison of different physical models for pv power output prediction. Sol. Energy 119, pp.83-99, 2015.
Chakkuchan P., Chudjuarjeen S., & Phankong N., Pulse frequency density modulation full bridge for induction preheating application of stainless steel welding. Archives of Materials Science and Engineering, 2024, 127.1
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
ลิขสิทธิ์ (c) 2025 วารสารวิจัย มทร. กรุงเทพ
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
กองบรรณาธิการวารสารวิชาการ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลกรุงเทพ มีความยินดีที่จะรับบทความจากอาจารย์ นักวิจัย นักวิชาการทั้งภายในและภายนอกมหาวิทยาลัย ในสาขาวิชาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ได้แก่ สาขาวิชาวิทยาศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์ และสาขาอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง รวมถึงสาขาต่างๆ ที่มีการบูรณาการข้ามศาสตร์ที่เกี่ยวข้องวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ที่เขียนเป็นภาษาไทยหรือภาษาอังกฤษ ซึ่งผลงานวิชาการที่ส่งมาขอตีพิมพ์ต้องไม่เคยเผยแพร่ในสิ่งพิมพ์อื่นใดมาก่อน และต้องไม่อยู่ในระหว่างการพิจารณาของวารสารอื่น
การละเมิดลิขสิทธิ์ถือเป็นความรับผิดชอบของผู้ส่งบทความโดยตรง บทความที่ได้รับการตีพิมพ์ต้องผ่านการพิจารณากลั่นกรองคุณภาพจากผู้ทรงคุณวุฒิและได้รับความเห็นชอบจากกองบรรณาธิการ
ข้อความที่ปรากฏอยู่ในแต่ละบทความที่ตีพิมพ์ในวารสารวิชาการเล่มนี้ เป็นความคิดเห็นส่วนตัวของผู้เขียนแต่ละท่าน ไม่เกี่ยวข้องกับมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลกรุงเทพแต่อย่างใด ความรับผิดชอบด้านเนื้อหาและการตรวจร่างบทความแต่ละบทความเป็นของผู้เขียนแต่ละท่าน หากมีความผิดพลาดใดๆ ผู้เขียนแต่ละท่านจะต้องรับผิดชอบบทความของตนเองแต่ผู้เดียว
กองบรรณาธิการขอสงวนสิทธิ์มิให้นำเนื้อหา หรือข้อคิดเห็นใดๆ ของบทความในวารสารวิชาการ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลกรุงเทพ ไปเผยแพร่ก่อนได้รับอนุญาตจากกองบรรณาธิการ อย่างเป็นลายลักษณ์อักษร ผลงานที่ได้รับการตีพิมพ์ถือเป็นลิขสิทธิ์ของวารสาร
