Performance investigations of five-level reduced switches count Η-bridge multilevel inverter

Performance investigations of five-level reduced switches count Η-bridge multilevel inverter

Introduction. This research paper describes a simple five-level single-phase pulse-width modulated inverter topology for photovoltaic grid applications. Multilevel inverters, as opposed to conventional two-level inverters, include more than two levels of voltage while using multiple power switches a...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2023
Автори: Parimalasundar, E., Muthukaruppasamy, S., Dharmaprakash, R., Suresh, K.
Формат: Стаття
Мова:English
Опубліковано: National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and State Institution “Institute of Technical Problems of Magnetism of the National Academy of Sciences of Ukraine” 2023
Теми:
багаторівневий інвертор H-мосту
широтно-імпульсна модуляція
комутаційні втрати
загальні гармонічні спотворення
H-bridge multilevel inverter
pulse width modulation
switching losses
total harmonic distortion
Онлайн доступ:http://eie.khpi.edu.ua/article/view/288369
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Electrical Engineering & Electromechanics

Репозитарії

Electrical Engineering & Electromechanics
id eiekhpieduua-article-288369
record_format ojs
institution Electrical Engineering & Electromechanics
collection OJS
language English
topic багаторівневий інвертор H-мосту
широтно-імпульсна модуляція
комутаційні втрати
загальні гармонічні спотворення
H-bridge multilevel inverter
pulse width modulation
switching losses
total harmonic distortion
spellingShingle багаторівневий інвертор H-мосту
широтно-імпульсна модуляція
комутаційні втрати
загальні гармонічні спотворення
H-bridge multilevel inverter
pulse width modulation
switching losses
total harmonic distortion
Parimalasundar, E.
Muthukaruppasamy, S.
Dharmaprakash, R.
Suresh, K.
Performance investigations of five-level reduced switches count Η-bridge multilevel inverter
topic_facet багаторівневий інвертор H-мосту
широтно-імпульсна модуляція
комутаційні втрати
загальні гармонічні спотворення
H-bridge multilevel inverter
pulse width modulation
switching losses
total harmonic distortion
format Article
author Parimalasundar, E.
Muthukaruppasamy, S.
Dharmaprakash, R.
Suresh, K.
author_facet Parimalasundar, E.
Muthukaruppasamy, S.
Dharmaprakash, R.
Suresh, K.
author_sort Parimalasundar, E.
title Performance investigations of five-level reduced switches count Η-bridge multilevel inverter
title_short Performance investigations of five-level reduced switches count Η-bridge multilevel inverter
title_full Performance investigations of five-level reduced switches count Η-bridge multilevel inverter
title_fullStr Performance investigations of five-level reduced switches count Η-bridge multilevel inverter
title_full_unstemmed Performance investigations of five-level reduced switches count Η-bridge multilevel inverter
title_sort performance investigations of five-level reduced switches count η-bridge multilevel inverter
title_alt Performance investigations of five-level reduced switches count Η-bridge multilevel inverter
description Introduction. This research paper describes a simple five-level single-phase pulse-width modulated inverter topology for photovoltaic grid applications. Multilevel inverters, as opposed to conventional two-level inverters, include more than two levels of voltage while using multiple power switches and lower-level DC voltage levels as input to produce high power, easier, and less modified oscillating voltage. The H-bridge multilevel inverter seems to have a relatively simple circuit design, needs minimal power switching elements, and provides higher efficiency among various types of topologies for multi-level inverters that are presently accessible. Nevertheless, using more than one DC source for more than three voltage levels and switching and conduction losses, which primarily arise in major power switches, continue to be a barrier. The novelty of the proposed work consists of compact modular inverter configuration to connect a photovoltaic system to the grid with fewer switches. Purpose. The proposed system aims to decrease the number of switches, overall harmonic distortions, and power loss. By producing distortion-free sinusoidal output voltage as the level count rises while lowering power losses, the constituted optimizes power quality without the need for passive filters. Methods. The proposed topology is implemented in MATLAB/Simulink with gating pulses and various pulse width modulation technique. Results. With conventional topology, total harmonic distortion, power switches, output voltage, current, power losses, and the number of DC sources are investigated. Practical value. The proposed topology has proven to be extremely useful for deploying photovoltaic-based stand-alone multilevel inverters in grid applications.
publisher National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and State Institution “Institute of Technical Problems of Magnetism of the National Academy of Sciences of Ukraine”
publishDate 2023
url http://eie.khpi.edu.ua/article/view/288369
work_keys_str_mv AT parimalasundare performanceinvestigationsoffivelevelreducedswitchescountēbridgemultilevelinverter
AT muthukaruppasamys performanceinvestigationsoffivelevelreducedswitchescountēbridgemultilevelinverter
AT dharmaprakashr performanceinvestigationsoffivelevelreducedswitchescountēbridgemultilevelinverter
AT sureshk performanceinvestigationsoffivelevelreducedswitchescountēbridgemultilevelinverter
first_indexed 2024-06-01T14:40:40Z
last_indexed 2024-06-01T14:40:40Z
_version_ 1800670114637414400
spelling eiekhpieduua-article-2883692023-10-21T17:48:38Z Performance investigations of five-level reduced switches count Η-bridge multilevel inverter Performance investigations of five-level reduced switches count Η-bridge multilevel inverter Parimalasundar, E. Muthukaruppasamy, S. Dharmaprakash, R. Suresh, K. багаторівневий інвертор H-мосту широтно-імпульсна модуляція комутаційні втрати загальні гармонічні спотворення H-bridge multilevel inverter pulse width modulation switching losses total harmonic distortion Introduction. This research paper describes a simple five-level single-phase pulse-width modulated inverter topology for photovoltaic grid applications. Multilevel inverters, as opposed to conventional two-level inverters, include more than two levels of voltage while using multiple power switches and lower-level DC voltage levels as input to produce high power, easier, and less modified oscillating voltage. The H-bridge multilevel inverter seems to have a relatively simple circuit design, needs minimal power switching elements, and provides higher efficiency among various types of topologies for multi-level inverters that are presently accessible. Nevertheless, using more than one DC source for more than three voltage levels and switching and conduction losses, which primarily arise in major power switches, continue to be a barrier. The novelty of the proposed work consists of compact modular inverter configuration to connect a photovoltaic system to the grid with fewer switches. Purpose. The proposed system aims to decrease the number of switches, overall harmonic distortions, and power loss. By producing distortion-free sinusoidal output voltage as the level count rises while lowering power losses, the constituted optimizes power quality without the need for passive filters. Methods. The proposed topology is implemented in MATLAB/Simulink with gating pulses and various pulse width modulation technique. Results. With conventional topology, total harmonic distortion, power switches, output voltage, current, power losses, and the number of DC sources are investigated. Practical value. The proposed topology has proven to be extremely useful for deploying photovoltaic-based stand-alone multilevel inverters in grid applications. Вступ. У цій дослідницькій статті описується проста топологія п’ятирівневого однофазного інвертора із широтно-імпульсною модуляцією для фотоелектричних мереж. Багаторівневі інвертори, на відміну від звичайних дворівневих інверторів, включають більше двох рівнів напруги при використанні кількох перемикачів потужності та рівнів постійної напруги нижчого рівня на вході для створення більш потужної, простішої і менш модифікованої коливальної напруги. Багаторівневий інвертор з H-мостом, мабуть, має відносно просту схему, вимагає мінімальної кількості елементів, що перемикають, і забезпечує більш високу ефективність серед різних типів топологій багаторівневих інверторів, які доступні в даний час. Тим не менш, використання більше одного джерела постійного струму для більш ніж трьох рівнів напруги, а також втрати на перемикання та провідність, які в першу чергу виникають в основних силових перемикачах, як і раніше, залишаються перешкодою. Новизна запропонованої роботи полягає у компактній модульній конфігурації інвертора для підключення фотоелектричної системи до мережі з меншою кількістю перемикачів. Мета. Пропонована система спрямована на зменшення кількості перемикачів, загальних гармонічних спотворень та втрат потужності. Створюючи синусоїдальну вихідну напругу без спотворень у міру збільшення рівня та одночасно знижуючи втрати потужності, перетворювач оптимізує якість електроенергії без необхідності використання пасивних фільтрів. Методи. Запропонована топологія реалізована в MATLAB/Simulink з використанням стробуючих імпульсів та різних методів широтно-імпульсної модуляції. Результати. За традиційної топології досліджуються загальні гармонічні спотворення, силові ключі, вихідна напруга, струм, втрати потужності та кількість джерел постійного струму. Практична цінність. Запропонована топологія виявилася надзвичайно корисною для розгортання автономних багаторівневих інверторів на фотоелектричній основі у мережних додатках. National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and State Institution “Institute of Technical Problems of Magnetism of the National Academy of Sciences of Ukraine” 2023-10-21 Article Article application/pdf http://eie.khpi.edu.ua/article/view/288369 10.20998/2074-272X.2023.6.10 Electrical Engineering & Electromechanics; No. 6 (2023); 58-62 Электротехника и Электромеханика; № 6 (2023); 58-62 Електротехніка і Електромеханіка; № 6 (2023); 58-62 2309-3404 2074-272X en http://eie.khpi.edu.ua/article/view/288369/282033 Copyright (c) 2023 E. Parimalasundar, S. Muthukaruppasamy, R. Dharmaprakash, K. Suresh http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0

Схожі ресурси