Study on Single-Phase AC-AC Converter Control Using PWM Technique Implemented in MATLAB/Simulink
Keywords:
AC to AC Converter Circuit, Pulse Width Modulation (PWM), MATLAB/SimulinkAbstract
This paper proposes the design and testing of a single-phase AC to AC converter circuit using a microcontroller (TMS320F2808) as a control system for switch driver signals, along with the application of MATLAB to generate a pulse width modulation (PWM) signal to control the operation of the MOSFET switch to adjust the output voltage level as desired. The designed circuit can convert the input AC voltage to an AC output voltage in the range of 0 to 220 volts at a frequency of 50 Hz. The output voltage is a sinusoidal waveform with a maximum root mean square (RMS) value of 220 volts. Controlling the output voltage level can be done by adjusting the duty cycle from 10% to 95%, which results in the circuit being able to control the output power throughout the range. The experiments and tests in this article apply a microcontroller with MATLAB software to develop a control system for the power converter circuit.
References
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
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 Rajamangala University of Technology Krungthep Research Journal
This work is licensed under a 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
