یک مبدل چند سطحی افزاینده با خازن سوئیچ شونده به همراه کاهش ادوات مدار

قیمت: 45,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

یک مبدل چند سطحی افزاینده با خازن سوئیچ شونده به همراه کاهش ادوات مدار

عنوان لاتین

A New Boost Switched-Capacitor Multilevel Converter with Reduced Circuit Devices

در این مقاله، یک پلت فرم جدید برای اینورترهای تک فاز چند سطحه با خازن سوئیچ شونده (سوئیچ شوندة خازنی) (SCMLI) ارائه شده است. این ساختار، مزایای زیادی نسبت به توپولوژی های قدیمی دارد. از جمله: خاصیت افزایندگی (بوست) مناسب، بازده بالاتر، تعداد کمتر منابع ولتاژ dc مورد نیاز و پیچیدگی کمتر در بقیة اجزا و نیز هزینة پایین تر. ساختار پایة مبدل پیشنهادی، قادر است که 9 سطح از ولتاژ خروجی را تحت شرایط بارگذاری مختلف بسازد. با استفاده از دو خازن یکسان که با یک منبع dc موازی شده اند، یک سلول با خازن سوئیچ شونده (SC) ساخته شده است که منجر به افزایش مقدار ولتاژ ورودی می شود. در این مورد، ولتاژ متعادل شدة خازن ها بر اساس تکنیک سری-موازی و حالات کلیدزنی افزوده می تواند به طور دقیقی ارائه شود. پس از آن، برای دستیابی به تعداد بالاتری از سطوح ولتاژ خروجی، دو سلول SC با یک پیکره بندی توسعه یافتة جدید به هم متصل می شوند. بنابراین، با استفاده از یک تعداد منطقی از ادوات الکترونیک قدرت و همچنین با استفاده از تنها دو منبع ولتاژ dc ایزوله، که دامنة آنها می تواند یا بر اساس نوع متقارن و یا نامتقارن طراحی شود، 17 و 49 سطح از ولتاژ خروجی بدست می آید. بر اساس پیکره بندی توسعه یافتة پیشنهادی، یک نسخة تعمیم یافتة جدید از SCMLIها نیز به دست آمده است. برای تأیید عملکرد دقیق توپولوژی پیشنهادی، جدا از تحلیل های تئوریک و یک مقایسة کامل، چندین شبیه سازی و نتایج عملی نیز ارائه شده است.

In this paper, a novel platform for the single phase switched-capacitor multilevel inverters (SCMLIs) is presented. It has several advantages over the classical topologies such as: An appropriate boosting property, higher efficiency, lower number of required dc voltage sources and other accompanying components with less complexity and lower cost. The basic structure of the proposed converter is capable of making nine-level of the output voltage under different kinds of loading conditions. Hereby, by using the same two capacitors paralleled to a single dc source, a switched-capacitor (SC) cell is made that contributes to boosting the value of the input voltage. In this case, the balanced voltage of the capacitors can be precisely provided on the basis of the series-parallel technique and the redundant switching states. Afterwards, to reach the higher number of output voltage levels, two suggested SC cells are connected to each other with a new extended configuration. Therefore, by the use of a reasonable number of required power electronic devices, and also by utilizing only two isolated dc voltage sources, which their magnitudes can be designed based on either symmetric or asymmetric types, a 17- and 49-level of the output voltage are obtained. Based on the proposed extended configuration, a new generalized version of SCMLIs is also derived. To confirm the precise performance of the proposed topologies, apart from the theoretical analysis and a complete comparison, several simulation and experimental results are also given.