Main Topologies of Multilevel Cascade Voltage Inverters Overview
| Jazyk: | ukrajinština |
|---|---|
| Rok vydání: | 2018 |
| Předmět: |
cascade circuitry
multilevel voltage inverter изолированные источники напряжения output transformers багаторівневий інвертор напруги каскадна схема ізольовані джерела напруги многоуровневый инвертор напряжения вихідні трансформатори input phase-shifting transformer входной фазосдвигающий трансформатор вхідний фазосувний трансформатор каскадная схема выходные трансформаторы 621.314.58 isolated voltage sources |
| Zdroj: | Мікросистеми, Електроніка та Акустика : науково-технічний журнал, 2018, Т. 23, № 1(102) |
| Popis: | Проведено огляд основних топологій багаторівневих каскадних інверторів напруги, визначені їх основні переваги та недоліки. Запропоновано класифікацію схем за ознаками типу модуляції, структури силової частини та керування. У результаті проведеного огляду визначено два основних методи керування багаторівневими каскадними інверторами, за допомогою ШІМ та АШІМ, три основних типи схем, дві структури модулів та три варіанти додавання напруги в навантаженні, відповідно до яких створено класифікацію каскадних багаторівневих інверторів напруги. Більш докладно розглянуті принципи побудови та функціонування схем побудованих за топологіями на базі з’єднання Н-модулів з однаковими коефіцієнтами трансформації, з’єднання Н-модулів з напругами джерел, що визначаються ступенями m, з’єднання Н-модулів з коефіцієнтами трансформації (напругами джерел), що визначаються розкладанням ступінчастої функції в ортогональні ряди та багаторівневого інвертора на базі з’єднання модулів В-Н типу з фазосувним трансформатором у вхідному колі. У результаті проведеного огляду були визначені переваги та недоліки кожної зі схем, що визначають області їх застосування. Підсумовуючи проведений огляд визначено, що на сучасному етапі тривають дослідження в напрямку пошуку ефективних схемотехнічних рішень для багаторівневих інверторів каскадного (модульного) типу, та оптимізації алгоритмів та систем керування для підвищення коефіцієнту використання вентилів, зменшення коефіцієнту нелінійних спотворень, навантаження на вентилі та досягнення максимально можливої вихідної потужності. An overview of the main topologies of multi-level cascade voltage inverters was given, their main advantages and disadvantages was determined. Classification based on the type of modulation, structure of the power unit and control system was proposed. As a result of this review were identified two main control methods of the cascaded multilevel inverters, based on PWM and PWAM signal processing, three main types of topology, two types of modules structure and three methods of formation of the output load voltage waveform. Based on these data, was made a classification of the cascade multilevel voltage inverters. In more details were considered principles of constructionand the operation of schemes built on topologies based on the connection of the H-modules with the same transformation coefficients , the connection of the H-modules with the voltage sources which amplitude is determined by the steps of m , the connection of the H-modules with coefficients of transformation (voltage sources), determined by the expansion of the stepfunctions in orthogonal rows and a multi-level inverter based on the connection of the B-H type modules that has a phase transformer in the input circle.As a result of the review, the advantages and disadvantages of each of the topology and field of their application were determined. Summing up the results of the review it can be defined that the process of finding the effective circuit solution for multilevel cascade (modular) type inverters continues. This process consists of optimization of the algorithms of the control systems improvement of the utilization rate of the valves, reducing the THD rate, solving the problem of the excessive load of the valves and achievement of the maximum output power rate. Проведен обзор основных топологий многоуровневых каскадных инверторов напряжения, определены их основные преимущества и недостатки. Предложена классификация схем по признакам типа модуляции, структуры силовой части и управления. В результате проведенного обзора определены два основных метода управления многоуровневыми каскадными инверторами, с помощью ШИМ и АШИМ, три основных типа схем, две структуры модулей и три варианта суммирования напряжения в нагрузке, в соответствии с которыми создана классификация каскадных многоуровневых инверторов напряжения. Более подробно рассмотрены принципы построения и функционирования схем, построенных по топологии на базе соединения Н-модулей с одинаковыми коэффициентами трансформации, соединения Н-модулей с напряжениями источников, определяющимися степенями m, соединения Н-модулей с коэффициентами трансформации (напряжениями источников), которые определяются разложением ступенчатой функции в ортогональные ряды и многоуровневого инвертора на базе соединения модулей В-Н типа с фазосдвигающим трансформатором во входной цепи. В результате проведенного обзора были определены преимущества и недостатки каждой из схем, которые определяют области их применения. Подытоживая проведенный обзор, определено, что на современном этапе продолжаются исследования в направлении поиска эффективных схемотехнических решений для многоуровневых инверторов каскадного (модульного) типа, и оптимизации алгоритмов и систем управления для повышения коэффициента использования вентилей, уменьшение коэффициента нелинейных искажений, нагрузки на вентили и достижения максимально возможной выходной мощности. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|