ارائۀ یک توپولوژی جدید متقارن و نامتقارن برای اینورتر چندسطحی به‌منظور کاهش تعداد ادوات کلیدزنی

در دهه‌های اخیر اینورترها نقش مهمی در سیستم‌های قدرت ایفا کرده‌اند و بهبود عملکرد آن‌ها هم از لحاظ ساختاری و هم از لحاظ کنترلی، جزء علایق محققان بوده است. در این مقاله یک اینورتر چندسطحی متقارن و نامتقارن جدید با هدف کاهش تعداد اجزای کلیدزنی به‌ویژه برای تعداد سطوح خروجی زیاد ارائه شده‌ است. این توپولوژی در مقایسه با توپولوژی‌های کلاسیک و ساختارهای متقارن ارائه‌شدۀ اخیر که سعی در کاهش ادوات کلیدزنی دارند، در تعداد سطح مشابه، حاوی تعداد کلید نیمه‌هادی قدرت کمتری است. برای نشان دادن کارایی ساختار پیشنهادی، یک مقایسۀ جامع بین توپولوژی پیشنهادی و توپولوژی‌های کلاسیک و ساختارهای ارائه‌شدۀ اخیر از حیث تعداد سوئیچ، تعداد درایور و تلفات توان ارائه شده است. توپولوژی پیشنهادی برای حالت 21 ‌سطحی متقارن و نیز 37 سطحی نامتقارن با استفاده از 14 سوئیچ در محیط matlab/simulink شبیه‌سازی شده و نمونۀ آزمایشگاهی آن برای تایید کارکرد اینورتر پیشنهادی ساخته شده است. نتایج حاصل بیانگر صحت محاسبات و شبیه‌سازی بوده و نتایج آزمایشگاهی، تطابق دقیق با نتایج شبیه‌سازی را نشان می‌دهد.

an innovative symmetric and asymmetric topology for multilevel inverter aiming to reduce the count of switching devices

in inverters as one of the most important equipment of power systems have profoundly been developed in recent decades, and their performance has attracted researchers regarding the control and structures they enjoy. in this paper, an innovative symmetric and asymmetric topology is proposed for a multilevel inverter (mli) in order to reduce the switch and the driver counts. also, the number of conducting switches at each voltage level is low in this structure. these features result in lower conduction losses of switches. besides, an accurate comparison with recently introduced multilevel inverters has been carried out to confirm the superiority of the proposed structure. for proving the suitable performance of the proposed mli, a 21level symmetric and 37level asymmetric inverter containing 14 switches were designed and simulated in the matlab/simulink environment. a laboratory prototype for each of these inverters was implemented as well. the experimental results finely verified the simulated results.