Una novedosa topología de inversor de fuente de corriente de cinco niveles de fase única
Autores: Aldin, Mayas Fakher; Dagan, Kfir Jack
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Una novedosa topología de inversor de fuente de corriente de cinco niveles de fase única
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Avances tecnológicos
Inversores de fuente de corriente actual
Topologías
Modulación
Control
Corrientes del inductor
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Los avances tecnológicos recientes han renovado el interés de investigación en inversores de fuente de corriente (CSIs). Sin embargo, la investigación de CSI todavía se encuentra rezagada en comparación con su contraparte de fuente de voltaje en cuanto a topologías, modulación y control. Reconociendo lo anterior, este documento presenta una novedosa topología de CSI de cinco niveles monofásica. El circuito propuesto utiliza ocho interruptores y dos inductores para la generación de cinco niveles de salida distintos manteniendo un bajo THD en el voltaje de salida. Además, al desfasar las corrientes del inductor de una proporción binaria 1:2 a una proporción ternaria 1:3, el inversor propuesto puede generar siete niveles de corriente en su salida. El inversor ofrece protección incorporada contra cortocircuitos y puede aumentar un voltaje de entrada de CC bajo a un voltaje de salida de CA pico más alto. Estos méritos, junto con un diseño sin capacitores electrolíticos, un mecanismo simple de equilibrio de corriente y características tolerantes a fallos, lo convierten en un candidato prometedor para sistemas de inversores integrados en módulos fotovoltaicos (MII). La topología actual utiliza dos inductores pero es completamente funcional con operación de un solo inductor. El documento proporciona un análisis funcional de la topología del inversor junto con los estados de conmutación del inversor y los caminos de conducción correspondientes. Se ofrece un análisis detallado de la dinámica de corriente del inductor, así como un algoritmo de equilibrio de corriente para operaciones con un solo inductor y con dos inductores. El análisis teórico del circuito propuesto y su funcionamiento funcional se verifican utilizando simulaciones y resultados experimentales llevados a cabo en un prototipo de laboratorio.
Descripción
Los avances tecnológicos recientes han renovado el interés de investigación en inversores de fuente de corriente (CSIs). Sin embargo, la investigación de CSI todavía se encuentra rezagada en comparación con su contraparte de fuente de voltaje en cuanto a topologías, modulación y control. Reconociendo lo anterior, este documento presenta una novedosa topología de CSI de cinco niveles monofásica. El circuito propuesto utiliza ocho interruptores y dos inductores para la generación de cinco niveles de salida distintos manteniendo un bajo THD en el voltaje de salida. Además, al desfasar las corrientes del inductor de una proporción binaria 1:2 a una proporción ternaria 1:3, el inversor propuesto puede generar siete niveles de corriente en su salida. El inversor ofrece protección incorporada contra cortocircuitos y puede aumentar un voltaje de entrada de CC bajo a un voltaje de salida de CA pico más alto. Estos méritos, junto con un diseño sin capacitores electrolíticos, un mecanismo simple de equilibrio de corriente y características tolerantes a fallos, lo convierten en un candidato prometedor para sistemas de inversores integrados en módulos fotovoltaicos (MII). La topología actual utiliza dos inductores pero es completamente funcional con operación de un solo inductor. El documento proporciona un análisis funcional de la topología del inversor junto con los estados de conmutación del inversor y los caminos de conducción correspondientes. Se ofrece un análisis detallado de la dinámica de corriente del inductor, así como un algoritmo de equilibrio de corriente para operaciones con un solo inductor y con dos inductores. El análisis teórico del circuito propuesto y su funcionamiento funcional se verifican utilizando simulaciones y resultados experimentales llevados a cabo en un prototipo de laboratorio.