ارائه ساختار جدید برای اینورتر چندسطحی خازن سوئیچ شونده مبتنی بر سلول‌های پایه پل h

کاهش تعداد منابع ولتاژ dc مستقل و تعداد قطعات الکترونیک قدرت از موارد مهم مدنظر محققان در طراحی ساختارهای اینوترهای چندسطحی است. کاهش تعداد قطعات یک ساختار در کاهش هزینه کلی آن تاثیرگذار بوده و قابلیت و کارایی آن را افزایش می‌دهد. در این مقاله یک اینورتر چندسطحی خازن سوئیچ‌شونده تک منبعی جدید مبتنی بر سلول‌های پایه پلh  ارائه شده است. ساختار پیشنهادی با دو واحد نوع k (ktu) قابلیت تولید نوزده سطح ولتاژ را داشته و دارای ضریب بوست ولتاژ 5/1 است. این مبدل از چهارده سوئیچ، دو دیود، یک منبع ولتاژ و پنج خازن با تعادل خودکار ولتاژ تشکیل شده است. برای بررسی کارایی ساختار پیشنهادی، مطالعه مقایسه‌ای با سایر توپولوژی‌های ارائه شده اخیر انجام شده است. مزایای توپولوژی پیشنهادی شامل استفاده از یک منبع ولتاژ dc، تعادل ‌خودکار ولتاژ خازن‌ها، قابلیت افزایش ولتاژ ورودی، کاهش تعداد قطعات الکترونیک قدرت نسبت به تعداد سطوح ولتاژ خروجی و در نتیجه کاهش هزینه کلی است. شبیه‌‌سازی ساختار پیشنهادی نوزده سطحی با مدولاسیون فرکانس پایه برای بررسی عملکرد صحیح آن در محیط سیمولینک متلب ارائه شده است. نمونه آزمایشگاهی ساختار پیشنهادی برای بررسی صحت نتایج شبیه‌سازی پیاده‌سازی شده و نتایج حاصل بیانگر عملکرد مناسب ساختار پیشنهادی است.

a new topology for switched capacitor multilevel inverter based on h bridge submodules

reducing the number of voltage sources and the power electronics components while obtaining voltage boosting in the output voltage are the key parameters in the research area of the multilevel inverter design. a lesser number of components would ensure lesser cost while higher boosting ability increases its application potential. in this paper, a new h bridge based single source switched capa citor multilevel inverter structure is introduced. the proposed structure including two k type units (ktu) can produce nineteen voltage levels with a voltage boosting of 1.5 times the input voltage. this converter consists of fourteen switches, two diodes, one voltage source and five capacitors with self balancing capability. a comprehensive comparative comparison with the recent presented topologies have been carried out to investigate the performance of proposed structure. the main features of the proposed structure are utilizing single dc voltage source, self balancing of the capacitors the capability of the input voltage, reducing the power electronics components in terms of voltage level count, and thus reducing the overall cost. the simulation results in the matlab/simulink environment and the experimental laboratory results are provided to verify the satisfactory operation of the propo sed topology.