ارائه يك مبدل الكترونيك قدرت AC/AC سه فاز به سه فاز جديد با استفاده از شش كليد IGBT

A Reduced Switch Count Three-Phase AC/AC Converter with Six IGBTs

اخيرا استفاده از مبدل هاي كليد كاهش يافته در سيستم هاي الكترونيك قدرت به خاطر مزاياي متعدد آنها شامل قيمت پايين تر، وزن و حجم كمتر و همچنين قابليت اطمينان بالاتر، روند رو به رشدي داشته است. در اين مقاله يك ساختار كليد كاهش يافته جديد به عنوان يك مبدل ac/ac سه فاز به سه فاز پيشنهاد مي شود. اين مبدل تنها از شش كليد فعال و شش ديود استفاده مي كند و در ميان تمام مبدل هاي ac/ac سه فاز به سه فاز كه پيش از اين در مقاله ها ارائه شده است داراي كمترين تعداد كليد هاي فعال مي باشد. از مشخصه هاي اين مبدل مي توان به ورودي و خروجي سينوسي، ضريب توان واحد و THD پايين جريان شبكه اشاره كرد. كاهش تعداد كليد ها در سيستم پيشنهادي علاوه بر كاهش تعداد مدارهاي راه انداز و سيستم خنك كنندگي كليدها، باعث كاهش قيمت تمام شده به خصوص در كاربردهاي با ولتاژ و توان متوسط و پايين مي شود. در اين مقاله طرح مدولاسيون مبدل پيشنهادي و روش هاي كنترل بخش هاي يكسوساز و اينورتر آن ارائه مي شود. علاوه بر اين، تحليل تعيين ظرفيت بهينه خازن هاي dc به منظور كاهش ضربان ولتاژ خط dc، متعادل شدن جريان شبكه و كاهش THD آن انجام گرفته است. نتايج شبيه سازي و نتايج آزمايشگاهي صحت عملكرد ساختار پيشنهادي را در حالت ماندگار و گذرا تاييد مي كند.

Reducing the number of semiconductor switches in power electronic converters has been a continuing effort in recent years as a measure to enhance the system reliability and to decrease its size، weight، and component cost. For these reasons، a new reduced switch count three-phase ac/ac converter is being proposed. Being realized by only six active switches and anti-parallel diodes، the proposed converter topology employs the minimum number of semiconductor devices amongst the converters of its kind. It also features unity power factor، regenerative operation، pulse width modulated output voltage، and sinusoidal input current. The reduced number of switches results in a simplified associated gate drive circuit as well as cooling system which، in turn، may cut the overall manufacture cost، especially in low voltage and low power applications. The modulation scheme of the new converter is developed، and a control algorithm is proposed for the converter’s rectifier side. Moreover، an analysis is performed on the dc link capacitor sizing for the purposes of reducing dc link voltage ripple، balancing the input current، and lowering its THD. The simulation and experimental results corroborate the transient and steady state performance of the proposed converter topology.