ساختار جدید اینورتر ۱۳ سطحی کلیدزنی خازنی با روش کلیدزنی بهبود یافته با تعداد ادوات کم و کنترل ساده

در این مقاله یک اینورتر کلیدزنی خازنی ترکیبی با هدف کاهش تعداد اجزا و تحقق تعادل خودکار خازنها پیشنهاد شده است. ساختار پیشنهادی از یک واحد کلیدزنی خازنی (SC) و ساختار خازن شناور (FC) تشکیل شده است. مزایای قابل توجه ساختار پیشنهادی شامل کاهش تعداد ادوات کنترل ساده، قابلیت افزایندگی ولتاژ، کاهش ریپل ولتاژ و جریان هجومی با مدولاسیون شیفت فاز ترکیبی است. مدولاسیون اعمالی منجر به کاهش بیشینه زمان دشارژ می شود در نتیجه ریپل ولتاژ خازن و به طبع آن جریان هجومی خازن کاهش می یابد. برای ایجاد ۱۳ سطح از ده، کلید دو دیود و تنها سه خازن استفاده می شود. ساختار پیشنهادی با داشتن ادوات کمتر در مقایسه با اینورترهای ۱۳ سطحی، دیگر از خازن با ولتاژ نامی کمتر بهره می برد. خازن شناور استفاده شده در ساختار پیشنهادی به طور طبیعی می تواند در نصف ولتاژ DC ورودی (۵۷۵۰/۰) تعادل داشته باشد؛ بنابراین به دنبال کنترل ساده در تعادل ولتاژ ذاتی خازنها، این ساختار تنها به پنج سیگنال کلیدزنی نیاز دارد که منجر به کاهش هزینه کلی سیستم می شود. برای تحلیل عملکرد، مدار تعادل خودکار خازنها و فرایند شارژ و دشارژ آنها معرفی شده است. پس از آن مقایسه عددی با اینورترهای ۱۳ سطحی ارائه شده اخیر انجام شده است که مزایای کنترل ساده، مقرون به صرفه بودن و کاهش ریپل ولتاژ و جریان هجومی را نشان می دهد. در نهایت برای تایید صحت عملکرد ساختار پیشنهادی نتایج شبیه سازی ارائه و بررسی شده است.

کلیدواژه ها:

مدولاسیون ، ترکیبی ، کلیدزنی خازنی ، کاهش ادوات ، کاهش جریان هجومی