یک ساختار جدید مبتنی بر سوییچ-دیود برای اینورتر چندسطحی با قابلیت تغذیه با یک منبع ولتاژ dc

اینورترهای چندسطحی برای کاربردهای با سطح توان/ولتاژ متوسط/بالا، کاربرد قابل قبولی در صنعت داشته و به صورت تجاری مورد استفاده قرار می‌گیرند. عملکرد اینورترهای چندسطحی (mli) در مقایسه با اینورترهای دوسطحی متداول به دلیل اعوجاج هارمونیکی قابل اغماض، اندازه فیلتر کوچک، نیاز به ادوات با سطح ولتاژ نامی پایین، تداخل الکترومغناطیسی کم و غیره به طور قابل توجهی برتری دارد. با این حال در مقابل این مزایای زیاد، معایب کمی مانند تعداد ادوات بیشتر و استراتژی کنترلی پیچیده قابل بیان است. این مقاله یک ساختار جدید اینورتر چندسطحی مبتنی بر سوئیچ-دیود برای بهبود عملکرد اینورترهای چندسطحی با اصلاح معایب ذکر شده را ارائه می‌دهد. در مقایسه با ساختار‌های موجود اینورتر چندسطحی، ساختار پیشنهادی به تعداد سوئیچ و مدارات راه‌انداز کمتری نیاز دارد. علاوه بر این، تنش ولتاژ غالب سوییچ‌های ساختار پیشنهادی نیز مقادیر بالایی نداشته و مقادیر قابل قبولی دارد. ساختار پیشنهادی با سایر ساختار‌های مشابه مقایسه شده و برتری آن مورد بررسی قرار است. برای نشان دادن کارکرد صحیح ساختار پیشنهادی، علاوه بر شبیه‌سازی با تکنیک کلیدزنی نزدیک‌ترین سطح، نمونه اولیه‌ای از ساختار پیشنهادی پیاده‌سازی و تست شده است. نتایج حاصل شده، عملکرد مناسب ساختار پیشنهادی را در محیط واقعی نشان می‌دهند.

design and implementation of a new switch-diode based single source multilevel inverter topology

multilevel inverters are a new generation of dc-ac converters at medium and high voltage and power levels. these converters have made great strides in the use of industrial applications compared to conventional two-level inverters due to lower harmonic distortion, filter size, emi and dv/dt. besides these merits, some disadvantages can be mentioned such as more power electronics devices and complex control structure. in order to resolve these disadvantages, this paper proposes a new switch-diode based multilevel inverter. this topology is presented with the aim of reducing the number of switches and drivers that are able to modularly increase the number of output levels. the proposed structure has been improved to achieve a higher number of output voltage levels relative to the number of switches, drivers and dc voltage source. to confirm the superiority of the proposed structure, a detailed comparison has been performed with other mli topologies. in this paper, the nearest level modulation technique is used to generate the output voltage and is simulated in matlab/simulink environment. finally, experimental results are presented to confirm the performance of the designed topology.