Un inversor asimétrico de 19 niveles con un número reducido de interruptores y capacitores
Autores: Sagvand, Farzad; Siahbalaee, Jafar; Koochaki, Amangaldi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un inversor asimétrico de 19 niveles con un número reducido de interruptores y capacitores
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Inversores
Interruptores
Capacitores
Diodos
Eficiencia
Multinivel
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
Los inversores multinivel son capaces de proporcionar cargas con voltajes de alta calidad de energía utilizando varias fuentes de CC, capacitores, interruptores y diodos en sus estructuras. Sin embargo, el uso de un mayor número de dispositivos semiconductores (interruptores y diodos) y capacitores provoca un aumento en las pérdidas y costos, y disminuye su eficiencia. Por lo tanto, reducir el número de interruptores y capacitores es un problema desafiante en el diseño de un inversor multinivel. En este artículo se propone un inversor multinivel asimétrico que produce voltajes de salida de 19 niveles. El circuito está compuesto por nueve interruptores, seis diodos, dos capacitores y dos fuentes de CC aisladas. En comparación con otras topologías, la ventaja más importante de la topología de 19 niveles presentada es el uso de un menor número de interruptores y capacitores, lo que conduce a una disminución en el número de controladores de compuertas y al volumen total del sistema. Durante el proceso de carga, los capacitores nunca se conectan entre sí en serie, es decir, se autoequilibran y no requieren circuitos adicionales. La topología propuesta ofrece una distorsión armónica total (THD) del 7.4% en el voltaje de salida, que es inferior al 8%, cumpliendo con las normas de IEEE. El rendimiento de la topología se valida bajo diversas condiciones de carga a través de una configuración experimental en el laboratorio.
Descripción
Los inversores multinivel son capaces de proporcionar cargas con voltajes de alta calidad de energía utilizando varias fuentes de CC, capacitores, interruptores y diodos en sus estructuras. Sin embargo, el uso de un mayor número de dispositivos semiconductores (interruptores y diodos) y capacitores provoca un aumento en las pérdidas y costos, y disminuye su eficiencia. Por lo tanto, reducir el número de interruptores y capacitores es un problema desafiante en el diseño de un inversor multinivel. En este artículo se propone un inversor multinivel asimétrico que produce voltajes de salida de 19 niveles. El circuito está compuesto por nueve interruptores, seis diodos, dos capacitores y dos fuentes de CC aisladas. En comparación con otras topologías, la ventaja más importante de la topología de 19 niveles presentada es el uso de un menor número de interruptores y capacitores, lo que conduce a una disminución en el número de controladores de compuertas y al volumen total del sistema. Durante el proceso de carga, los capacitores nunca se conectan entre sí en serie, es decir, se autoequilibran y no requieren circuitos adicionales. La topología propuesta ofrece una distorsión armónica total (THD) del 7.4% en el voltaje de salida, que es inferior al 8%, cumpliendo con las normas de IEEE. El rendimiento de la topología se valida bajo diversas condiciones de carga a través de una configuración experimental en el laboratorio.