در این مقاله، ساختار پیشنهادی بر مبنای اینورتر منبع امپدانسی ارائه شده است. در ساختار پیشنهادی دو ترانسفورماتور با سه سیم پیچ جایگزین دو سلف اینورتر منبع امپدانسی کلاسیک، شده است. ساختار جدید، دارای ضریب تقویت بالاتری نسبت به سایر اینورترهای منبع امپدانسی، مستقل از مقدار D است. همچنین به منظور دست یابی به شکل موج خروجی با کیفیت بسیار بالا، شاخص مدولاسیون بسیار بزرگ (نزدیک به یک) در نظر گرفته شده که این امر باعث کاهش استرس ولتاژ در قطعات ساختار پیشنهادی می شود. روابط ارائه شده و همچنین نتایج شبیه سازی در سیمولینک نرم افزار MATLAB، کارایی ساختار پیشنهادی را نشان می دهد.

امروزهاینورتر های چند سطحی آبشاری شبه منبع امپدانسی(qZS-CMI) به طور گسترده ای در صنعت الکترونیک قدرت مورد توجه قرار گرفته اند. اگر چه این اینورتر ها دارای مزیت های فراوانی می باشند، اما مشکلاتی هم همانند جریان نشتی درسیستم های فتوولتائیک و محدودیت عملی در افزایش بهره ولتاژ دارند. جهت رفع این مشکلات در اینمقاله، ساختار جدید اینورتر چند سطحی آبشاری شبه منبع امپدانسی با استفاده از ترانسفورماتور فرکانس بالا پیشنهاد شده است. ساختار پیشنهادی قابلیت تولید ولتاژبالا برای کاربرد های توان بالا یا متوسط را دارد. استفاده از ترانسفورماتور فرکانس بالا در ساختار پیشنهادی، منجر به ایجاد ایزولاسیون الکتریکی بین ورودی و خروجی، افزایشولتاژ خروجی، افزایش قابلیت اطمینان سیستم و کاهش تداخل الکترومغناطیسی می شود. ساختار پیشنهادیدر مقایسه با qZS-CMI که بهره ولتاژ آن هایکسان است، دارای تنش ولتاژی کمتر بر رویعناصر نیمه هادی می باشد و همچنین دارای بهره ولتاژ و شاخص مدولاسیون بزرگتری می باشد. برای کنترل خاموش و روشن شدن کلید ها از مدولاسیون پهنای پالس سینوسی شیفت فاز بهبود یافته با تزریق هارمونیک سوم که باعث افزایش شاخص مدولاسیون بیشتر از یک و بهبود کیفیت توان خروجی اینورتر می شود، استفاده می شود. شبیه سازی ساختار پیشنهادی در محیط نرم افزار متلب انجام شده است. نتایج حاصل از تحلیل و شبیه سازی، عملکرد بهتر اینورتر پیشنهادی را نسبت به ساختار های مذکور نشان می دهد.

در این مقاله، ساختار جدید برای اینورترهای شبه منبع امپدانسی بر اساس ترکیب سلول «سلف های کلیدزنی شده» و ترانسفورماتور پیشنهاد می شود. در ساختار پیشنهادی، می توان با تغییر در نسبت دور ترانسفورماتور، افزایش تعداد سلول های سلف کلیدزنی شده و تغییر چرخه کاری shoot-through(ST) به بهره های ولتاژ بسیار بزرگ دست یافت. اصول عمل کرد و محاسبات مربوط به بهره ولتاژ و مقدار متوسط ولتاژ دو سر خازن ها برای ساختار پیشنهادی ارائه می شود. تلفات ساختار پیشنهادی محاسبه و راندمان ساختار پیشنهادی با راندمان ساختارهای دیگر مقایسه شده است. هم چنین برای مشخص شدن مزایا و معایب ساختار پیشنهادی، این ساختار با ساختار های مرسوم به صورت جامع مقایسه می شود. برای اثبات صحت عمل کرد مبدل پیشنهادی از نتایج شبیه سازی کامپیوتری در محیط نرم افزار PSCAD/EMTDC استفاده می شود.

این مقاله یک اینورتر تک­فاز تک ­مرحله­ای بهبودیافته با چهار کلید را ارائه می­کند. اینورتر پیشنهادی همانند اینورتر شبه منبع امپدانسی (qZSI) و اینورتر تقویت ­کننده شبه کلید زنی شده (qSBI)، دارای ویژگی های مهمی مانند جریان ورودی پیوسته، ولتاژ افزاینده-کاهنده با تبدیل تک مرحله ای، ایمنی اتصال­ کوتاه و کارایی برای سیکل-کاری­های گوناگون است. در ادامه مقاله ابتدا نحوه عملکرد اینورتر پیشنهادی و نحوه کلید­زنی آن بیان می شود و سپس تحلیل حالت دائمی آن ارائه می گردد. به منظور مشخص نمودن مزیت های اینورتر پیشنهادی، مقایسه مبدل با ساختارهای مشابه ارائه می گردد. به منظور تأیید عملکرد صحیح و همچنین اثبات روابط ارائه شده، یک نمونه عملی از ساختار پیشنهادی در محیط آزمایشگاه پیاده­سازی شده است. نتایج آزمایشگاهی اینورتر پیشنهادی در توان خروجی حدوداً 150 وات و در فرکانس کلیدزنی 10 کیلوهرتز استخراج شده است. نتایج و شکل موج­های به دست آمده از تست آزمایشگاهی، عملکرد مبدل پیشنهادی، تحلیل حالت دائمی و کارایی آن را نشان می­دهد.

در این مقاله، برای اولین بار اینورتر منبع امپدانسی سری با سلول سلف های کلیدزنی شده پیشنهاد می شود. ساختار پیشنهادی علاوه بر حل مشکلات ناشی از اتصال کوتاهی ساق های اینورتر که به اصطلاح shoot-through (ST) نامیده می شود، می تواند دامنه ولتاژ خروجی را نسبت به نوع مرسوم بیشتر افزایش دهد. میزان بهره ولتاژ با افزایش تعداد سلف ها و دیودها در سلول سلف های کلیدزنی شده بیشتر می شود. کوچک بودن اندازه تنش ولتاژ دو سر خازن ها از دیگر مزیت ساختار پیشنهادی محسوب می شود. با کنترل چرخه کاری حالت ST از صفر تا مقدار مطلوب، ولتاژ دو سر خازن ها به آرامی از مقدار صفر افزایش می یابد که این سبب راه اندازی نرم می شود؛ که در اینورتر منبع امپدانسی مرسوم امکان پذیر نیست. در این مقاله، ضمن بررسی عملکرد مبدل پیشنهادی در مدهای کاری مختلف، میزان تنش ولتاژ دو سر خازن ها، جریان سلف ها و بهره ولتاژ نیز محاسبه شده است. همچنین برای مشخص شدن مزایا و معایب ساختار پیشنهادی، نتایج مقایسه با مبدل های مرسوم ارایه شده است. در پایان، نتایج شبیه سازی در محیط نرم افزار PSCAD/EMTDC برای اثبات ادعاهای مطرح شده ارایه شده است. متن کامل این مقاله به زبان انگلیسی می باشد. لطفا برای مشاهده متن کامل مقاله به بخش انگلیسی مراجعه فرمایید.لطفا برای مشاهده متن کامل این مقاله اینجا را کلیک کنید.

در این مقاله یک روش کنترلی جدید و مناسب برای اینورتر های منبع امپدانسی نیم پل پیشنهاد می شود. با توجه به گسترش اینورترهای منبع امپدانسی نیم پل و نبود روش کنترلی مناسب ارایه یک روش کلیدزنی که توانایی ایجاد ولتاژ خروجی با فرکانس پایین را داشته باشد بسیار ضروری است. با توجه به این که نحوه کلیدزنی اینورترهای منبع امپدانسی نیم پل با توجه به نوع ساختار و کاربرد آن متفاوت است لذا هر روش کلیدزنی شرایط خاصی را در مقادیر ریپل ولتاژ و جریان اجزا، تنش ولتاژ و جریان آن ها و نیز طراحی اجزای اینورتر منبع امپدانسی نیم پل به وجود می آورد. در این مقاله ضمن پیشنهاد یک روش کنترلی جدید برای اینورتر منبع امپدانسی نیم پل، تحلیل و طراحی اجزای آن با توجه به روش کنترلی پیشنهادی انجام می پذیرد. نحوه ایجاد shoot-through (ST) تحت شرایط مختلف در روش کنترلی پیشنهادی نشان داده شده و روابط ریاضی بین چرخه کاری ST و نیز شاخص مدولاسیون استخراج می شود. در پایان به منظور تایید تحلیل های صورت گرفته نتایج شبیه سازی با استفاده از نرم افزار PSCAD/EMTDC ارایه می شوند.