معرفی ساهتار جدید ماژولهای دارای 3منبع ولتاژ و 4 سوییچ برای مبدل های AC/DC منبع ولتاژی چندسطحی متقارن /نامتقارن به منظور کاستن ا

در این اختراع ساختاری نو از اینورترهای چند سطحی منبع ولتاژی پیشنهاد شده است. اینورتر دستگاهی است که به منظور تبدیل ولتاژ DC به ولتاژ متناوب سینوسی استفاده می گردد. این اینوترها با توجه به تعداد سطوح ولتاژ خروجیی بر دو نوع می¬باشند: اینورترهای سه سطحی متداول و اینورترهای چند سطحی. آنچه که مسلم است، در اینورترهای چند سطحی برای افزایش تعداد سطوح ولتاژ خروجی می¬بایست تعداد ادوات مدار افزایش یابد. با این توضیح که در اینورترهای چند سطحی منبع ولتاژی، هزینه تمام شده، اندازه مدار، قابلیت اطمینان و پیچدگی کنترل مستقیمأ تحت تاثیر تعداد ادوات مورد نیاز برای ساخت مدار می¬باشد. بنابرین تعداد منابع ولتاژ DC، سوییچ های نیمه هادی و مدارهای راه انداز مربوطه، بر حسب تعداد سطوح خروجی از اهمیت به سزایی برخوردار هستند. اینورتر پیشنهادی می تواند تمام سطوح دلخواه ممکن را با کمترین نیازمندی به ادوات مدار ایجاد کند. با کاهش این نیازمندی ها، هزینه تمام شده و اندازه مدار کاهش چشمگیری داشته و کنترل مدار نیز به مراتب آسانتر می گردد. علاوه بر این قابلیت اطمینان سیستم بهتر خواهد شد. کاملا روشن است که کاستن از تعداد سوییچ ها، افزایشی نامطلوب را بر ولتاژ معکوس اعمالی روی سوییچ ها تحمیل می کند. مقایسه نشان می دهد که ولتاژ معکوس اعمالی روی سوییچ های اینورتر پیشنهادی کمی افزایش یافته در حالیکه کاهش چشمگیری در تعداد سوییچ ها، مدارهای راه انداز و منابع ولتاژ DC بوجود آمده است. بنابراین، با توجه به مزیت هایی که برای ساختار پیشنهادی برشمرده شد، افزایش ایجاد شده در ولتاژ معکوس اعمالی روی سوییچ ها، قابل صرف نظر کردن می باشد و این افزایش ناچیز نمی تواند از ارزشهای ساختار پیشنهادی بکاهد. اشاره به این نکته خالی از لطف نیست که وجود دارند اینورترهایی که تعداد سوییچ به کار رفته در آنها برابر است اما ولتاژ معکوس اعمالی روی سوییچ های آنها تفاوت فاحشی با هم دارند. با این حال می توان چنین گفت که پیکربندی درست چطور می تواند از افزایش بی رویه ولتاژ معکوس اعمالی روی سوییچ ها جلوگیری کند. علاوه بر مزایای شمرده شده، اینورتر چند سطحی پیشنهادی قابلیت بهره گیری از منابع ولتاژ DC نامتقارن را نیز دارا می باشد. در این راستا، به منظور تعیین دامنه منابع ولتاژ DC لازم، چندین الگوریتم پیشنهاد شده است. با انتخاب درست مقادیر دامنه منابع ولتاژ DC، بدون دستکاری روی سخت افزار موجود، تعداد سطوح ولتاژ خروجی به شکل چشمگیری افزایش می یابد. کاملا مشهود است که به منظور افزایش تعداد سطوح خروجی، بهره گیری از منابع نامتقارن به جای افزایش تعداد ادوات مدار از منظر اقتصادی امری کاملا با صرفه می باشد. در این حالت، دامنه منابع ولتاژ DC بر مبنای تصاعد هندسی انتخاب می شود. برای تصدیق مزایای اینورتر پیشنهادی نسبت به سایر اینورترها، در دو حالت منابع ولتاژ DC متقارن و نامتقارن، مقایسه ای کامل تهیه شده است. علاوه بر این، به منظور نمایش کارایی و تایید عملی بودن اینورتر چند سطحی منبع ولتاژی پیشنهادی، نتایج حاصل از شبیه سازی کامپیوتری و همینطور ساخت عملی ارائه و با هم مقایسه شده اند.