Abstract:

Bu makalede, endüstriyel amaçlı çok seviyeli yeni bir evirici topolojisi geliştirilmiştir. Evirici yapısında yarım H-köprü seviye modülleri bulunmaktadır. Evirici çıkış gerilimindeki seviye sayısını değiştirebilmek amacıyla seviye modüllerinin sayısı azaltılıp arttırılabilmektedir. Seviye sayısının artması ile birlikte çıkış gerilimi sinüsoidal forma yaklaşmakta ve eviricideki gerilim ve akımdaki toplam harmonik bozunumu (THB) değerleri düşmektedir. Önerilen evirici yapısı oldukça esnektir ve anahtarlama sinyalleri verilen eşitlikler yardımıyla bulunabilmektedir. Anahtarlama stratejisi karmaşık değildir. Önerilen evirici yapısı farklı seviyeler için simüle edilerek gerilim ve akım dalga şekilleri elde edilmiştir. Bu dalga şekillerinin THB değerleri hesaplanmıştır. Önerilen evirici klasik Uzay Vektör Modülasyonlu (UVM) ve Darbe Genişlik Modülasyonlu (DGM) eviriciler ile kıyaslandığında hem akım hem de gerilim harmoniklerinin birlikte düşük olduğu görülmektedir. Oysa ki klasik UVM ve DGM eviricilerde akım harmonikleri düşük olmakla beraber gerilim harmonikleri yüksektir. Önerilen evirici gerilim harmoniklerini de düşürerek bu açığı kapatmaktadır. Ayrıca klasik UVM ve DGM eviricilerin bir diğer dezavantajı anahtarlama elemanları üzerindeki gerilim streslerinin (dv/dt) yüksek olmasıdır. Önerilen eviricide çıkış geriliminde seviyeler bulunduğundan anahtarlar üzerindeki dv/dt stresleri de düşük olmaktadır. Dolayısıyla klasik sistemlerdeki bir diğer dezavantaj da bu yapı ile yok edilmiştir. Ayrıca geliştirilen evirici yapısı literatürdeki benzerleri ile kıyaslandığında anahtar sayısı avantajına sahiptir.

Keywords: