ارائه يك ساختار جديد چند طبقه اي براي اينورترهاي منبع امپدانسي

Analysis and Simulation of Multi-Stage Boost Z-Source Inverter

در اين مقاله يك نوع اينورتر منبع امپدانسي چند طبقه با قابليت ضريب افزايش ولتاژ بالا ارائه مي شود. ساختار پيشنهادي با بهره گيري از تركيب يك منبع ولتاژ ورودي و شبكه هاي منبع امپدانسي عمل افزايش ولتاژ را انجام مي دهد. با توجه به قابليت افزايش ولتاژ در رنج وسيع، مقاومت خوب در برابر نويز الكترومغناطيسي و نيز مصونيت در برابر shoot through (ST)، اين مبدل كاربرد فراواني در سيستم هاي PV، سلول سوختي (Fuel Cell)، انرژي باد و سيستم هاي UPS مي تواند داشته باشد. روش كنترل PWM مناسب براي اينورتر پيشنهادي نشان داده مي شود. تحليل تئوري حالت دو طبقه و N طبقه ساختار پيشنهادي براي مد هاي كاري ST و غير ST انجام مي شود. بررسي موردي ميزان تلفات با افزايش تعداد طبقات نشان داده شده و مزايا و معايب افزايش تعداد طبقات مشخص مي شوند. هم چنين، مقايسه اي بين ساختار پيشنهادي با اينورتر هاي منبع امپدانسي مرسوم ارائه مي شود. به منظور بررسي صحت عمل كرد ساختار پيشنهادي، از نتايج شبيه سازي به دست آمده از نرم افزار PSCAD/EMTDC استفاده مي شوند.

In this paper، a multi-stage Z-source inverter with high boost factor is proposed. The proposed topology by using the combination of a power supply and Z-source networks are increased the voltage. Regarding voltage increase capability over the wide range، good resistance against electromagnetic noise and immunities against shoot through (ST)، this inverter can be used widely in the photovoltaic systems، fuel cells، wind energy and UPS systems. The suitable PWM control method for the proposed inverter is presented. Theoretical analysis of proposed inverter in two-stage and N stage for ST mode and non-ST mode are presented too. The case study for power losses analyses and efficiency is presented and the advantages and disadvantages of the increasing the stages are shown too. Moreover، a comparison between the proposed topology with the conventional Z-source inverters is presented. In order to verify the performance of the proposed topology، the simulation results obtained from the PSCAD/EMTDC software are presented