يك ساختار جديد براي اينورترهاي منبع ولتاژ سه فاز چند سطحي بر مبناي يك منبع تغذيه DC با تعداد كم سوييچ‌ و ديود

A New Topology for Three-Phase Multilevel Voltage Source Inverters Based on DC Power Supply with Reduced Number of Switches and Diodes

در اين مقاله يك ساختار جديد براي اينورترهاي سه‌فاز ارايه شده است كه شامل يك ماژول چند سطحي، پل اينورتري سه‌فاز و بخش انتخاب سطوح مياني مي‌باشد. مزيت اصلي اين ساختار در مقايسه با ساير توپولوژي‌ها، استفاده از تعداد كمتر سوييچ و ديود جهت دستيابي به بيشترين سطح در ولتاژ خروجي مي‌باشد. اين ساختار متشكل از يك ماژول چندسطحي تك‌فاز، سه عدد كليد دو طرفه و يك عدد پل اينورتري سه‌فاز مي‌باشد. از ديگر ويژگي‌هاي اين ساختار، افزايش دو سطح به سطوح ولتاژ خروجي تنها با اضافه نمودن يك سوييچ دو طرفه و يك خازن ولتاژ پايين مي‌باشد. در اين مقاله ترتيب كليدزني براي دستيابي براي هر تعداد سطوح ولتاژ در خروجي ارايه شده است. همچنين دامنه‌ هارمونيك‌ها و ميزان THD ساختار پيشنهادي با ساير ساختارها مقايسه شده است. براي نشان دادن كارايي روش پيشنهادي، يك نمونه اينورتر سه فاز 11 سطحي طراحي و توسط Simulink نرم‌افزار MATLAB مورد شبيه‌سازي قرار گرفته و نتايج بدست آمده مورد ارزيابي قرار گرفته است.

In this paper a new topology is introduced for three-phase inverter that includes a multi-level module, a three-phase inverter bridge and middle levels selection unit. The main advantage of proposed topology is using fewer switches and diodes to reach the maximum level of output voltage. The structure consists of a single-phase multilevel module; three bidirectional switches and a three-phase inverter bridge. The other capability of this structure is increasing of two level of output voltage just by adding a bidirectional switch and a low voltage capacitor. In this paper is proposed the switching sequences to access for any number of output voltage levels. Furthermore, the amplitude of the harmonic and THD of the proposed structure are compared with other structures. To demonstrate the effectiveness of the proposed method, a sample of 11-level three-phase inverter is designed and is simulated using Simulink toolbox of MATLAB software and the obtained results have been evaluated.