Performance Analysis of Z-Source Inverter Control Techniques

Autor: ENDİZ, Mustafa Sacid, AKKAYA, Ramazan
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Volume: 9, Issue: 2 625-633
El-Cezeri
ISSN: 2148-3736
Popis: Bu çalışma, Z-Kaynak inverter (ZSI) devresi için kullanılan farklı kontrol tekniklerini aynı modülasyon indeksi altında karşılaştırmalı olarak incelemektedir. Geleneksel inverterlerden farklı olarak ZSI devrelerinde DC-AC güç dönüşümünde; kısa devre ilaveli basit yükseltici, maksimum yükseltici ve maksimum sabit yükseltici kontrol teknikleri kullanılmaktadır. Kontrol tekniklerinin çalışma prensipleri detaylı olarak anlatılmıştır. ZSI için her bir kontrol tekniğinde kısa devre görev oranı, yükseltme faktörü ve gerilim kazancı ilgili denklemler kullanılarak hesaplanmıştır. ZSI devre modeli ile DC-hat gerilimi ve AC çıkış gerilimlerinin benzetim çalışmaları Matlab/Simulink ortamında gerçekleştirilmiştir. Farklı kontrol tekniklerinde kullanılan ilgili denklemlere ve elde edilen benzetim sonuçlarına göre, maksimum yükseltici kontrol tekniği belirli bir modülasyon indeksi için en büyük yükseltme faktörüne ve gerilim kazancına sahiptir. Bu nedenle, maksimum yükseltici kontrol tekniği aynı şartlar altında maksimum eşdeğer DC-hat gerilimi ve AC çıkış gerilimine sahiptir. Bu kontrol tekniği en yüksek kazancın ihtiyaç duyulduğu inverter uygulamaları için kullanılabilir.
This study presents the different control techniques of the Z-Source inverter (ZSI) and compares them for the same modulation index. Different from the traditional inverters, in ZSI circuit configurations simple boost, maximum boost, and maximum constant boost control techniques can be utilized to perform DC-AC voltage conversion with shoot-through states. The operation principles of the control techniques are explained in detail. The shoot-through duty ratio, the boost factor, and the voltage gain for each control technique of the ZSI are calculated using the related equations. The ZSI circuit model and the simulations of the DC-link and the AC output voltage are performed in Matlab/Simulink environment. According to the related equations used in the different control techniques and the obtained simulation results, the maximum boost control technique has the highest boost factor and voltage gain for a determined modulation index. For that reason, the maximum boost control technique has the maximum equivalent DC-link voltage and AC output voltage under the same conditions. This control technique can be employed for inverter applications where the highest gain is required.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: