معرفی یک سلول جدید برای اینورتر چندسطحی با دو استراتژی اتصال آبشاری

نویسندگان

دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل - دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر

چکیده

با توجه به گسترش منابع انرژی تجدیدپذیر، برای ایجاد منابع AC مطمئن و پایدار، اینورترهای چندسطحی با مدل‌ها و ساختارهای متفاوت، جایگاه ویژه‌ای پیدا نموده‌اند. در این مقاله، با در نظر گرفتن آرایشی متفاوت از نیمه‌هادی‌های الکترونیک قدرت، ساختار جدیدی از اینورتر چندسطحی نامتقارن با دو نوع استراتژی اتصال آبشاری معرفی گردیده است که در شاخص‌های مقایسه اینورترهای چندسطحی نظیر تعداد نیمه‌هادی‌ها، تعداد لینک‌های DC، تعداد سطوح قابل استحصال در خروجی، کاهش THD شکل موج خروجی و قابلیت اتصال آبشاری قابل مقایسه با مدل‌های مشابه می‌باشد. ساختار معرفی‌شده، به‌طور ذاتی قابلیت تولید سطوح منفی در ولتاژ خروجی را بدون به‌کارگیری مدار جانبی (نظیر مدار تمام‌پل) دارد. ساختار پیشنهادی به‌صورت تک‌سلول، 13 سطح خروجی و در استراتژی‌های اتصال آبشاری به‌صورت دو سلول، 25 و 169 سطح خروجی را تولید می‌نماید. از نرم‌افزار MATLAB جهت شبیه‌سازی ساختار پیشنهادی و استراتژی‌های اتصال آبشاری آن استفاده شده است. همچنین به‌منظور اعتبارسنجی عملی، ساختار ارائه‌شده در آزمایشگاه الکترونیک قدرت ساخته شد و نتایج شکل موج خروجی آن مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته است به‌طوری‌که در تمامی سطوح خروجی، میزان سقف مجاز THD را رعایت نموده است که عملکرد ساختار معرفی‌شده و اتصالات آبشاری آن را مورد تأیید قرار می‌دهند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Introduction of a New Module for Multilevel Inverter with Two Cascade Connection Strategies

نویسندگان [English]

  • E. Samadaei
  • S. A. Gholamian
  • A. Sheikholeslami
  • J. Adabi
Faculty of Electrical and Computer Engineering, Babol University of Technology, Babol, Iran
چکیده [English]

Multilevel inverters with various topologies are become significant power electronic devices based on the extension of renewable sources to create AC stable sources. In this paper, a new module of multilevel inverter with two cascade connections is introduced by different arrangement of semiconductor devices. The module is comparable with conventional multilevel inverter in the number of components, output levels, THD and modularity. The presented module has the inherent ability to produce negative levels without auxiliary circuit (such as H-Bridge). The proposed module creates 13 levels in single module and 25 and 169 levels in two cascade connection strategies. The module and its cascade connections strategies are simulated by Matlab. Also a prototype module is implemented in power electronics laboratory. The results show a good performance of introduced module and satisfy IEEE519 standard.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Power electronics
  • Multilevel inverter
  • THD
  • cascade connection