بهبود تحمل‌پذیری خطای کلیدهای نیمه‌هادی قدرت در یکسوساز فعّال مبتنی بر مبدل چندسطحی پل آبشاری

در این مقاله روشی مبتنی بر کنترل پیش‌بین جهت بهبود تحمل‌پذیری خطای کلید در مبدل تمام پل آبشاری هفت سطحی در کاربرد یکسوسازی فعال ارائه می‌شود. اگر یکی از کلیدهای قدرت مبدل تمام پل آبشاری معیوب شود، شکل موج جریان ac ورودی و ولتاژ خازن‌های لینکdc  سلول‌ها در مقدار مرجع خود تثبیت نمی‌شوند درنتیجه کل مبدل باید از مدار خارج شود. روش پیشنهادی با به‌کارگیری مدل سیستم، و با استفاده از روش کنترل پیش‌بین، امکان کارکرد مبدل باوجود سلول معیوب را فراهم می‌سازد. در روش پیشنهادی ابتدا مدل دینامیکی زمان-گسسته استخراج شده، سپس تابع هزینه‌ای که دربرگیرنده اهداف کنترلی است، تعریف شده است. با بررسی حالت‌های کلیدزنی در دسترس پس از رخداد خطا، بهترین حالت کلیدزنی که تابع هزینه را کمینه می‌کند، انتخاب و به مبدل اعمال می‌شود. پس از رخداد خطا، روش پیشنهادی قادر است تا ولتاژ خازن هر سلول را، با ریپل کمی در مقدار مرجع خودتنظیم کند. بنابراین توان موردنیاز همه بارهای dc تامین می‌شود. همچنین جریان ورودی یکسوساز، جریان مرجع را به‌درستی دنبال می‌کند. کارایی و صحت روش پیشنهادی، با شبیه‌سازی بر روی یکسوساز مبتنی بر مبدل تمام پل آبشاری هفت سطحی در محیط matlab/simulink ارزیابی شده است.

improving the tolerance of power semiconductor switches failure in an active rectifier based on cascaded h-bridge multilevel converter

in this paper, a new method based on model predictive control with a finite control set is proposed for the cascaded h-bridge converter-based active rectifier to control the converter under switch fault conditions. the purpose of the fault-tolerant method is to guarantee the continuous operation of the converter after switch(es) open-circuit failure. after the occurrence of an open circuit fault in the switches, by using the system model, the presented model predictive approach enables the operation of the converter despite the presence of a faulty cell. the proposed method sets the dc voltages of dc-link capacitors at the reference value under balanced and unbalanced dc loads and keeps the current drawn from the grid at a good quality. the performance of the proposed method has been evaluated through simulations based on the seven-level cascaded h-bridge converter in the matlab/simulink environment.