Abstract




 
   

IJE TRANSACTIONS B: Applications Vol. 26, No. 11 (November 2013) 1377-1384   

downloaded Downloaded: 568   viewed Viewed: 2126

  NEW HYBRID CASCADED MULTILEVEL INVERTER
 
M. Nandhini Gayathri and T. Ganimozhi
 
( Received: March 14, 2013 – Accepted: May 16, 2013 )
 
 

Abstract    This paper proposes a single-phase five-level inverter with a modified pulse width-modulated (PWM)control scheme. The modified pulse width-modulation technique is developed to reduce switching loss.Also, the proposed multilevel inverter can reduce the requirement of power switches compared to aconventional cascaded multilevel inverter. The modes of operation, control signals, and operatingprinciple of the proposed inverter are analyzed. The inverter is capable of producing five levels ofoutput-voltage (Vs, Vs/2, 0, −Vs, −Vs/2) from the dc supply voltage. In particular,aspects of total harmonic distortion (THD) for the proposed multilevel converters are discussed. Thehybrid cascaded H-Bridge inverter with very low switching losses is ideal for such operations Thebehaviour of the inverter has been analyzed with the simulation results. In this paper a new fivelevel inverter with reduced number of switches is proposed and Matlab/Simulink results arepresented.

 

Keywords    Hybrid Cascaded, THD, Modified PWM.

 

چکیده   

در این مقاله یک اینورتر پنج سطحی تک فاز با طرح کنترل مدوله شده­ی پهنای پالس اصلاح شده (PWM) پیشنهاد شده است. روش مدولاسیون پهنای پالس اصلاح داده شده برای کاهش تلفات سوئیچینگ است. همچنین، اینورتر چند سطحی ارائه شده می­تواند نیاز به سوئیچ های قدرت در مقایسه با اینورتر چند سطحی آبشاری متعارف را کاهش دهد. حالت­های کار، سیگنال­های کنترل، و مبنای عمل اینورتر پیشنهادی تحلیل شده است. اینورتر قادر به تولید پنج سطح ولتاژ های خروجی (Vs, Vs/2, 0, −Vs, −Vs/2) از منبع تغذیه­ی ولتاژ مستقیم است. جنبه­های واپیچش هارمونیکی کل (THD) برای مبدل­های چند سطحی پیشنهادی به طور خاص مورد بحث قرار گرفته است. اینورتر ترکیبی آبشاری و H- پل با تلفات سوئیچینگ بسیار کم برای چنین عملیاتی ایده­آل است. رفتار اینورتر با شبیه سازی و نتایج تجربی تحلیل شده است. در این مقاله اینورتر پنج سطحی جدید با تعداد سوئیچ­های کاهش­یافته به همراه نتایج MATLAB / SIMULINK ارائه شده است.

References   

1.     Rashid, M. H., "Power electronics: Circuits, devices, and applications", Pearson Education India,  (2003).

2.     Chen, A. and He, X., "Research on hybrid-clamped multilevel-inverter topologies", Industrial Electronics, IEEE Transactions on,  Vol. 53, No. 6, (2006), 1898-1907.

3.     Choi, N. S., Cho, J. G. and Cho, G. H., "A general circuit topology of multilevel inverter", in Power Electronics Specialists Conference, PESC'91 Record., 22nd Annual IEEE, (1991), 96-103.

4.     Murugesan, M., Sivaranjani, S., Asokkumar, G. and Sivakumar, R., "Seven level modified cascaded inverter for induction motor drive applications", Journal of Information Engineering and Applications,  Vol. 1, No. 1, (2011), 63-45.

5.     Tolbert, L. M., Peng, F. Z. and Habetler, T. G., "Multilevel converters for large electric drives", Industry Applications, IEEE Transactions on,  Vol. 35, No. 1, (1999), 36-44.

6.     Manjrekar, M. D., Steimer, P. K. and Lipo, T. A., "Hybrid multilevel power conversion system: A competitive solution for high-power applications", Industry Applications, IEEE Transactions on,  Vol. 36, No. 3, (2000), 834-841.

7.     Khomfoi, S. and Tolbert, L. M., "Multilevel power converters", Power Electronics Handbook,  (2007), 451-482.

8.     Ceglia, G., Guzman, V., Sanchez, C., Ibanez, F., Walter, J., and Gimenez, M. I., "A new simplified multilevel inverter topology for DC–AC conversion", Power Electronics, IEEE Transactions on,  Vol. 21, No. 5, (2006), 1311-1319.

9.     Khomfoi, S. and Aimsaard, C., "A 5-level cascaded hybrid multilevel inverter for interfacing with renewable energy resources", in Electrical Engineering/Electronics, Computer, Telecommunications and Information Technology, ECTI-CON  6th International Conference on, IEEE. Vol. 1, (2009), 284-287.

10.   Ruiz-Caballero, D. A., Ramos-Astudillo, R. M., Mussa, S. A. and Heldwein, M. L., "Symmetrical hybrid multilevel dc–ac converters with reduced number of insulated dc supplies", Industrial Electronics, IEEE Transactions on,  Vol. 57, No. 7, (2010), 2307-2314.

11.   Sujitha, N., Kumar, S. S. and M.Sasikumar, "Simulation analysis of hybrid alternative phase   apposition disposition pwm scheme for cascaded multilevel inverters", International Journal of Scientific & Engineering Research,  Vol. 3, No., (2012), 1219-1223.

12.   Perumal, R. P., Sultana, W. R. and Sahoo, S. K., "Minimization of switching losses for diode clamped multilevel inverter", International Journal of Computer Applications,  Vol. 44, No. 11, (2012), 6-11.

 





International Journal of Engineering
E-mail: office@ije.ir
Web Site: http://www.ije.ir