Reviżjoni dwar it-Topoloġija u l-Applikazzjonijiet tal-Kontroll ta' Trasformaturi Elettroniċi tal-Qawwa ta' Vultaġġ Medju-Għoli III

3.3 Topoloġija b'ħafna livelli mwaħħla

It-topoloġija b'ħafna livelli tan-Neutral Point Clamped (NPC) hija murija. Minbarra t-topoloġija NPC imwaħħla bid-dijodi, it-topoloġiji NPC jinkludu wkoll it-tip ta' kapaċitatur li jtir u t-tip imwaħħla ibrida, fost oħrajn. Madankollu, minħabba l-volum kbir tal-kapaċitatur, it-topoloġiji NPC għadhom jużaw l-aktar apparati ta' swiċċjar passivi jew attivi għall-ikklampjar. Jekk nittieħdu t-topoloġija b'ħafna livelli mwaħħla bid-dijodi bħala eżempju, f'topoloġija ta' stadju tar-rettifikatur bi tliet fażijiet, kull sieq tal-fażi tikkonsisti minn transistors tal-iswiċċjar kaskati u dijodi tal-ikklampjar, imqabbda b'mod parallel ma' xarabank DC waħda ta' vultaġġ għoli. Il-letteratura pproponiet topoloġija PET b'fażi waħda bi stadju tar-rettifikatur li juża ċirkwit imwaħħla bid-dijodi b'erba' livelli. Xarabank DC waħda ta' vultaġġ għoli hija segwita minn DABs input-serje-output-paralleli, kif muri. Din it-topoloġija tista' tiġi estiża fi struttura bi tliet fażijiet, u n-numru ta' livelli ta' vultaġġ jista' jinbidel abbażi tal-livelli ta' vultaġġ li jifilħu l-apparat u l-livell ta' vultaġġ fuq in-naħa ta' vultaġġ għoli. Bħat-topoloġija MMC, it-topoloġija NPC tista' tiġi applikata wkoll fl-istadju tal-iżolament, billi tgħaqqad ix-xarabank DC ta' vultaġġ għoli mal- Trasformatur tal-Iżolament, kif muri. Il-letteratura applikat konvertitur NPC bi tliet livelli mqabbad bid-dijodi man-naħa ta' vultaġġ għoli ta' konvertitur reżonanti LLC, u vverifikatu fuq prototip ta' 166kW/2kV~400V. Il-letteratura applikat ċirkwit NPC bi tliet livelli mqabbad bid-dijodi għal DAB bi tliet fażijiet, u kisbet karatteristiċi ideali tal-vultaġġ u l-kurrent tad-DAB.

Meta t-topoloġija NPC tintuża bħala l-istadju tar-rettifikatur, ma teħtieġx xarabanks DC iżolati, u b'hekk jitnaqqas in-numru ta' transformers tal-istadju ta' iżolament. Barra minn hekk, fi strutturi bi tliet fażijiet, ma jkun hemm l-ebda ripple tal-vultaġġ ta' frekwenza doppja fuq ix-xarabank. Madankollu, minħabba li t-topoloġija kklampjata teħtieġ numru kbir ta' apparati ta' kklampjar, in-numru ta' apparati ta' kklampjar jiżdied hekk kif jiżdied in-numru ta' livelli, u dan jagħmilha diffiċli li l-espansjoni tal-livelli u li r-redundanza tinkiseb. F'termini ta' kontroll, il-kurrenti li jiċċirkolaw f'kull kapaċitatur tax-xarabank tal-konvertitur NPC huma differenti, u dan iwassal għal żbilanċ fil-vultaġġ tal-kapaċitatur. Għal topoloġiji NPC 'il fuq minn tliet livelli, m'hemm l-ebda algoritmu effettiv ta' bilanċjar tal-vultaġġ. Barra minn hekk, ħinijiet ta' tħaddim inkonsistenti tas-swiċċijiet ġewwa u barra d-dirgħajn iwasslu għal tisħin irregolari, li jista' jiġi solvut biss billi tinbidel it-topoloġija ġenerali taċ-ċirkwit.

Id-diffikultajiet numerużi kkawżati mill-espansjoni tal-livell ifissru li t-topoloġiji tal-NPC jistgħu jiġu applikati biss f'livelli ta' vultaġġ medju/għoli permezz ta' konnessjoni f'serje ta' apparati jew l-użu ta' apparati SiC ta' vultaġġ għoli. Madankollu, f'livelli ta' vultaġġ aktar baxxi, meta mqabbla ma' topoloġija ta' pont H wieħed, NPC bi tliet livelli għandu biss nofs il-vultaġġ li jiflaħ u l-istress tal-vultaġġ fuq kull transistor tal-iswiċċjar, filwaqt li joħroġ aktar livelli ta' vultaġġ, li jirriżulta f'rekwiżiti aktar baxxi ta' filtrazzjoni tal-ħruġ. Għandu vantaġġi konsiderevoli ta' applikazzjoni bħala l-istadju tal-inverter fuq in-naħa tal-vultaġġ baxx ta' PET. Pereżempju, il-letteratura użat NPC bi tliet livelli mqabbad bid-dijodi bħala l-istadju tal-inverter ta' PET biex isuq mutur bi tliet fażijiet, billi wettaq verifika sperimentali u kiseb prestazzjoni tajba tas-sewqan tal-mutur u prestazzjoni tal-ħoss.