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国际先进研究期刊》的研究在电子、电子、仪表工程

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电压增益比较Z-Source多电平逆变器不同的增强技术

B.M.Manjunath1,J。Nagarjuna Reddy2,M.Sreedevi3
  1. 助理教授,EEE称,RGM工程学院Nandyal Andhrapradesh,印度
  2. 助理教授,EEE称,RGM工程学院Nandyal Andhrapradesh,印度
  3. PG学生(PE),部门EEE的RGM工程学院Nandyal Andhrapradesh、印度
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文摘

本文提出了Z -源网络连接到多电平逆变器获得高电压增益和降低THD和电压应力;在光伏电池将作为一个直流源。现在一个亚都€Ÿ年代多电平逆变器给更多的交流传动系统的改善,电能质量的设备,等。通常基于载波PWM技术用于传统的逆变器,但提高操作是不可能的,Z -源网络是用来获得高电压增益和可靠性。即通过使用不同的增强技术。,Simple boost, maximum boost & maximum constant boost gating pulses are generated. The performance of five level diode clamped z-source multilevel inverter has been analyzed. The simulation of five level diode clamped z-source multilevel inverter developed by using MATLAB/SIMULINK

关键字
提高技术,多电平逆变器,光伏电池,电压增益,Z-source网络。

介绍
现在一个亚都¢€Ÿ年代能源是至关重要的在每个oneA¢€Ÿ年代的生活,尤其是在这个新的世纪。不同类型的能源用于发电,能源分为两种类型,一是可再生能源,第二个非可再生能源。的非可再生能源(煤炭、石油、天然气)不能再生电能利用率和后也会产生废物处理进入环境中,但可再生能源(燃料电池、光伏电池、风能)扮演重要的角色在社会电能代由于再生后的电力来源,利用无污染,没有燃料成本。因此光伏电池作为电压源。现有的转换器是电压源逆变器和电流源逆变器。电压源变换器和电流源的一些缺点即输出电压是有限的,不能超过,假设我们想增加输出电压需要额外的设备,两个开关在有短路发生时,开关被损坏。
在电流源逆变器电压不能超过并获得高电压比与输入电压通过使用额外的设备,两个开关开路是发生在时间,开关设备损坏。这些缺点纠正使用Z-source逆变器,如图1所示。Z-Source之间的网络连接光伏电池和主电路来提高电压,减少拉力,增加可靠性,Z-Source逆变器的等效电路是图1所示,包括两个电感和两个电容减少脉动输出波形中的内容。多电平逆变器使用,因为它提供了很多特性即获得高电压、高功率、电压应力降低和谐波含量减少。本文包括五个单位,第二单元显然解释Z-source逆变器,提高技术单位三世,多电平逆变器在第四单元,在单元V模拟结果,结论在第六单元。

Z-SOURCE逆变器
它克服了传统逆变器的缺点,提高输出电压比与输入电压直流直流提升转换器连接源和负载之间,由于这种额外损失发生,所以效率以及减少成本增加[1]。假设两个开关在两相阶段的腿/腿/三相腿然后短路发生死亡的时间间隔,在另一个案件中有两个开关在一个阶段的腿/腿/三个阶段两个阶段,在这里得到在研磨时期,在这些时期开关设备损坏。没有保护电路,电磁干扰(EMI)噪声在传统逆变器。传统逆变器没有特色即电压源逆变器作为只有巴克逆变器直流交流电源转换、电流源逆变器只充当促进直流电源的逆变器交流电源转换。
Z-source逆变器由阻抗网络提高输出电压,它也有独特的功能例如AC交流电源转换,直流到直流电源转换、直流交流电源转换、交流电源直流电源转换。
图像
它包含两个电感器和电容器两个创建阻抗网络,电感器的作用是减少当前涟漪,增加非拍摄通过状态电压,电容的作用是减少当前的涟漪,确保软在逆变器输入直流电压。Z-source逆变器等效电路,如图1所示。
阻抗网络就像二阶滤波器,用于巴克也提高输入电压和提高功率因数,降低谐波,共模电压、低侵入电流。源和负载之间没有额外的设备,所以没有额外的损失。

Z-SOURCE逆变器的工作原理
它由两种操作模式
模式1:在这个操作方式二极管进行;能量存储在电感和电容。它是活动状态在Z-source逆变器如图2所示;在这种状态下谐波减少。它由六个活跃的状态。
图像
Mode2:在这种状态下二极管反向偏置时,开关在一个阶段的腿然后能源存储在电感得益于能源存储在电容器[1]。输出电压高于输入电压。图3显示了拍摄Z-source逆变器中通过状态。它由一个射穿状态。图3表示两个开关打开在一个阶段的腿。
图像

电路分析
图像
调制指数的提高系数B M,促进因子B可以通过拍摄的责任周期控制在非零状态射穿的PWM逆变器。拍摄通过状态不影响逆变器的PWM控制。因为它同样会产生相同的零电压负载终端。可用的拍摄通过零状态时间周期是有限的,由调制指数决定。
T =总开关间隔,Vc =电容器电压,输出电压可以加强和增益
获得= M。B (11)

提高技术
这些都是用于生成脉冲开关设备。通常进行基于PWM方法用于传统逆变器没有电压提高但Z-source逆变器拍摄通过国家介绍提高输出电压,插入两个常量值或信封[2]。提高技术(a)简单提高脉冲宽度调制方法,(b)最大提高脉冲宽度调制方法和(c)最大常数提高脉冲宽度调制方法。
图像
在图。4显示比较参考波形和载波形式(三角波形)我们获得正弦脉冲宽度调制,这是结合拍摄虽然状态然后我们得到脉冲开关用于主电路。射穿状态是获得当三角波比较恒定或信封。

简单的提振控制方法
这是一个直接的方法,简单的方法。图5演示了简单的提高控制PWM。这里直线等于或大于或低于高峰值的参考波形控制拍摄通过负载比[1][2]。所有零状态不利用;责任比例是有限的(M), M =调制指数。当调制指数= 1没有增加电压增益。拍摄通过状态插入正弦脉宽调制(如图5所示)来获得提高电压。在简单的提高产生输出电压增益高,调制指数小,由于这个获得高压压力开关设备如图5所示。在这种方法中电压应力高,这也限制了高电压增益和电压等级的设备。这些限制是使用最大提振控制方法矫正。

最大提振控制方法
在这个方法减少电压应力下所需的电压增益控制更重要Z-source逆变器[5]。所有传统的零状态转换为通过州拍摄,由于转换最小化整个设备的电压应力。本控制方法介绍低电流电感电流和电容电压波动,它给了高电压增益和高调制指数如图6所示。最大提高PWM控制方法,通过间隔拍摄状态定期重复每3如下面图6所示。
在这种方法中电压应力在开关装置在高调制指数降低,因此,我们得到了高电压增益增强因子[5]。但是电感电流和电容电压由低频电流波动,由于这个官更高要求的被动元件,通过时间间隔拍摄高为了避免这种方法的缺点,最大持续提振控制方法介绍。

最大持续提高控制技术
该方法包括五个调制波形式即三个参考波(),两个信封波形.Shoot通过国家责任比例获得当载波三角波大于上层信封或低于低信封如图7所示。通过使用这个方法来减少的体积和成本Z-source网络,我们需要消除低频电流涟漪在恒定的负载比[7]。在这里我们得到最大的提高因素在给定调制指数也在开关电压应力减小。
从不断提高控制方法,从而获得更好的结果比以上两个方法,和调制指数,促进因素也增加,高电压增益电压应力降低不低于最大提高电压。
图像
图像
图像
表——描述总结z-source不同脉冲宽度调制的逆变器,给负载比之间的关系,增加,促进因素,电压应力的调制指数(M)。

多电平逆变器
在许多应用程序需要高电压增益,高功率,减少THD,电压应力的增量水平降低。
不同的多电平逆变器拓扑
(1)二极管夹多电平逆变器
(2)飞行电容器多电平逆变器
(3)逆变器级联多水平。
在Z-source逆变器通过间隔拍摄整个器件电压应力高,由于设备的额定电压增加。减少这个问题二极管夹多电平逆变器使用[11]。

二极管夹多电平逆变器
图像
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图9 (a)非拍摄通过国家等效电路(b)上部分拍摄通过国家等效电路(c)较低的部分拍摄通过等效电路。
图像
表3描述了在二极管夹多电平逆变器开关设备操作,上层交换机(SA1 SA2, SA3 SA4)是关闭和降低设备(SAP1, SAP2, SAP3 SAP4)打开(0意味着关闭,1意味着打开)然后输出电压为零。当降低设备岔道,上层设备打开输出电压是直流电压伏直流。

仿真结果
图像
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基于上述分析,不同的理论和实践价值提升技术在TABLE-III上市。表3中描述了电压应力降低最大提高比比较简单的提高但有一个收回。它需要大尺寸的无源元件在低频所以我们去最大恒振控制方法用于减少压力和谐波电压降低。
图像
从Figure12简单提振控制方法电压增益增加自动增加但是在高调制指数没有获得,也跨设备的电压应力高,减少电压应力最大提振,但责任比例不是常数,纹波电流发生在低频率,由于这种复杂性增加。纠正这些画支持使用最大恒振控制方法并给出比其他两种方法更好的性能,因为电压应力降低高调制指数和高电压增益。

结论
介绍了5级二极管夹Z-source逆变器。三个不同的脉冲宽度调制技术是用来控制Z-source逆变器获得高电压增益,低飞,也降低了整个设备的电压应力三种方法是简单的提振,最大提高&最大持续提振控制方法。其中最大持续提振控制方法给出更好的结果比比较剩余的脉宽调制方法技术,输出电压大小,THD和电压应力水平的设备没有增加电压增益高、低(THD和降低电压应力。

引用
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