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Cuatro niveles de topología de inversor cuasi-anidado para aplicaciones monofásicas

Autores: Reusser, Carlos A.; Young, Hector

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Cuatro niveles de topología de inversor cuasi-anidado para aplicaciones monofásicas


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Novela
Convertidor
Niveles de voltaje
Capacitores
Operación de conmutación
Técnica de modulación

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 40

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En este documento, se introduce un novedoso convertidor multinivel monofásico de cuatro niveles, compuesto por seis interruptores activos dispuestos en una configuración cuasi-anidada. La topología propuesta sintetiza sus niveles de voltaje de salida con respecto a un punto neutral flotante, utilizando cuatro capacitores en cascada con niveles de voltaje idénticos. El convertidor propuesto contiene un número reducido de componentes en comparación con las topologías de punto neutro clampado (NPC) o activo-NPC (ANPC) para el mismo número de niveles de voltaje de salida, ya que no requiere pinzas de diodo o interruptor activo a un punto neutral. Además, no se emplean capacitores flotantes con niveles de voltaje asimétricos, simplificando así el equilibrio de voltaje de los capacitores. Se abordan en detalle los principios de operación de conmutación, la técnica de modulación y el esquema de control para suministrar una carga resistiva-inductiva monofásica. El inversor de cuatro niveles propuesto permite generar un nivel de voltaje de salida adicional con el mismo número de semiconductores que los inversores convencionales de tres niveles como NPC y ANPC, lo que permite una calidad de forma de onda superior, con una reducción de THD en comparación con los inversores clampados. Las pruebas experimentales realizadas en una configuración a escala de laboratorio verifican la viabilidad de la topología propuesta.

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