تحلیل و شبیه سازی اینورتر پنج سطحی دیود کلمپ مجهز به خازن سویچ شونده با تعادل شارژ ذاتی

در سال های اخیر اینورترهای چندسطحی اهمیت زیادی در صنعت و لوازم خانگی پیدا کرده است. این اینورترها در ولتاژ متوسط و توان بالا نیز کاربرد دارند. اینورترهای چندسطحی از سال 1975 به جای اینورتر های دوسطحی مطرح شدند و تحقیقات زیادی روی آنها در حال انجام است. این اینورترها دارای محتوای هارمونیکی کمتری در خروجی بوده و فیلتر خروجی پایینی دارند، خروجی سینوسی تری ایجاد کرده و استرس dv/dt کمتری دارند. بدلیل کیفیت توان بالاتر، در کاربرد انرژی های تجدیدپذیر، درایوهای توان بالا، ups و ادوات facts می توان از آنها استفاده کرد. در این مقاله، یک اینورتر 5 سطحی که با ترکیب سلول کلیدزنی خازنی (sc) به اینورتر سه سطحی متداول دیود کلمپ (npc) ایجاد شده است. سلول sc از دو خازن و یک کلید دو طرفه تشکیل شده است و المان های تشکیل دهنده آن تنها یک چهارم باس dc را بایستی تحمل کنند. در کنار افزایش تعداد سطوح، تلفات کاهش یافته و ولتاژ مدمشترک کمتر بوده و همچنین استرس dv/dt کاهش می یابد. در مقایسه با اینورترهای 5 سطحی متداول نظیر npc و anpc ساختار پیشنهادی نه تنها تعداد المان را کاهش می دهد بلکه از ویژگی تعادل شارژ خازنی ذاتی نیز برخوردار است. اینورتر پیشنهادی بیانگر عملکرد مبدل در کاربردهایی نظیر تجدیدپذیر می باشد. نتایج شبیه سازی به کمک نرم افزار matlab بررسی شده است.