Bu makalede, tek DC kaynaklı çok seviyeli invertörler (ÇSE) için yeni bir hibrit model önerilmektedir. Önerilen anahtarlamalı diyot (AD) ve yüksek frekans bağlantısı (YFB) hibrit yapısı, tek bir DC kaynak gerilimi kullanır ve PUC devresine çoklu DA gerilimleri sağlar. ÇSE, yalnızca 8 güç anahtarı kullanarak çıkış voltajı dalga formunda 15 seviye üretir. Kontrol karmaşıklığını azaltır ve 2,71'lik düşük maliyet fonksiyonu (MF) değeriyle uygun maliyetli bir çözüm sağlar. Literatürdeki son çalışmalarla kapsamlı bir karşılaştırma yapılmıştır. Çoğu çalışmanın aksine, gerilim kazancı için YFB kullanır. Yük akımının çoğu doğrudan giriş kaynağından çekilir ve küçük bir kısmı yüksek frekans transformatörü üzerinden çekilir. Bu, transformatör boyutunu ve maliyetlerini önemli ölçüde azaltır. Endüktif yüklerle yapılan testlerde, çıkış neredeyse saf sinüzoidal dalga biçimindedir. Toplam harmonik bozulma (THB) 50Ω + 25mH düşük endüktif yük ile %1,41 olarak ölçülmüştür. PLECS ile yapılan kayıp analizinde invertör verimliliği %96,48'dir. Polarite geçişleri sırasında oluşan gerilim pikleri diyot yerine kontrollü güç anahtarları kullanılarak giderilmiş ve stabilize bir çıkış elde edilmiştir.
This study proposes a new hybrid model for single DC source multilevel inverters (MLIs). The recommended switched diode (SD) and high frequency link (HFL) hybrid structure utilizes one single DC source voltage and supplies multiple DC voltages to the Packed U-Cell (PUC) circuit. The MLI generates 15 levels at the output signal using only 8 semiconductor devices. This simplifies the control of the system and provides an economic solution with a low cost function (CF) of 2.71. In addition, a detailed comparison with recent studies in the literature has been made. Unlike several other studies, the HFL approach is used for the voltage gain. Most of the current supplying the load is obtained directly from the DC supply source, while only a limited current element is transmitted through the high-frequency transformer. This significantly reduces transformer size and costs. In tests with inductive loads, the output is near pure sinusoidal like waveform. Under 50 Ω + 25 mH inductive load conditions, the total harmonic distortion (THD) is measured as 1.41%. Inverter efficiency is 96.48% in loss analysis with PLECS. The voltage peaks that occur during polarity transitions were eliminated by using controlled power switches instead of diodes and a stabilized output was obtained.
