[article] in IEEE transactions on power electronics > Vol. 22 N°2 (Mars 2007) . - 706-711 p. Titre : | Three-Level Z-Source Inverters Using a Single LC Impedance Network | Titre original : | Inverseurs à trois nivaux de Z-Source en utilisant un réseau simple d'impédance de LC | Type de document : | texte imprimé | Auteurs : | Poh Chiang Loh, Auteur ; Gao, Feng ; Lim, Sok Wei, Auteur ; Blaabjerg, Frede, Auteur | Article en page(s) : | 706-711 p. | Note générale : | Electronique | Langues : | Anglais (eng) | Mots-clés : | DC-linked cascaded inverters Neural-point-clamped (NPC) inverters Z-source inverters Inverseurs cascadés DC liés Inverseurs (NPC) maintenus par point neural Inverseurs de Z-source | Index. décimale : | 621.31 Production,approvisionnement et contrôle de l'électricité.Machines et appareils électriques.Mesure électrique.Magnétisme et électrostatique appliquées
| Résumé : | Three-level Z-source inverters are recent single-stage topological solutions proposed for buck-boost energy conversion with all favorable advantages of three-level switching retained. Despite their effectiveness in achieving voltage buck-boost conversion, existing three-level Z-source inverters use two LC impedance networks and two isolated dc sources, which can significantly increase the overall system cost and require a more complex modulator for balancing the network inductive voltage boosting. Offering a number of less costly alternatives, this letter presents the design and control of two three-level Z-source inverters, whose output voltage can be stepped down or up using only a single LC impedance network connected between the dc input source and either a neutral-point-clamped (NPC) or dc-link cascaded inverter circuitry. Through careful design of their modulation scheme, both inverters can function with the minimum of six device commutations per half carrier cycle (similar to that needed by a traditional buck three-level NPC inverter), while producing the correct volt-sec average and inductive voltage boosting at their ac output terminals. Physically, the designed modulation scheme can conveniently be implemented using a generic "alternative phase opposition disposition" carrier-based modulator with the appropriate triplen offset and time advance/delay added. The designed inverters, having a reduced passive component count, are lastly tested in simulation and experimentally using a laboratory prototype with the captured results presented in a later section of the letter.
Les inverseurs à trois nivaux de Z-source sont les solutions topologiques en une seule étape récentes proposées pour mâle-amplifient la conversion d'énergie avec tous les avantages favorables de la commutation à trois nivaux maintenus. En dépit de leur efficacité en réalisant la tension mâle-amplifier la conversion, les réseaux à trois nivaux existants d'impédance de l'utilisation deux LC d'inverseurs de Z-source et deux sources d'isolement de C.C, qui peuvent de manière significative augmenter le système global coûté et exigent un modulateur plus complexe pour équilibrer amplifier inductif de tension de réseau. Offrant un certain nombre de solutions de rechange moins coûteuses, cette lettre présente la conception et la commande de deux inverseurs à trois nivaux de Z-source, dont la tension de rendement peut être faite un pas vers le bas ou se levée en utilisant seulement un réseau simple d'impédance de LC relié entre la source d'entrée de C.C et les circuits neutre-point-maintenus (NPC) ou parlien cascadés d'inverseur. Par la conception soigneuse de leur arrangement de modulation, les deux inverseurs peuvent fonctionner avec le minimum de six commutations de dispositif par demi de cycle de porteur (semblable à cela requis par un inverseur à trois nivaux de mâle traditionnel NPC), tout en produisant volt-sec correcte moyenne et tension inductive amplifiant sur leurs bornes de rendement à C.A. Physiquement, l'arrangement conçu de modulation peut commodément être mis en application en utilisant « une disposition alternative générique d'opposition de phase » le modulateur qu'à fil porteur avec l'approprié triplen l'excentrage et l'avance de temps/retardent supplémentaire. Les inverseurs conçus, ayant un nombre de composants passif réduit, sont pour finir examinés la simulation et en employant expérimentalement un prototype de laboratoire avec les résultats capturés présentés dans une section postérieure de la lettre. | DEWEY : | 621 | ISSN : | 0885-8993 | RAMEAU : | Impédance électrique-- | En ligne : | pcloh@ieee.org, s8100739z@ntu.edu.sg, gaof0001@ntu.edu.sg, fbl@irt.aau.dk |
[article] Three-Level Z-Source Inverters Using a Single LC Impedance Network = Inverseurs à trois nivaux de Z-Source en utilisant un réseau simple d'impédance de LC [texte imprimé] / Poh Chiang Loh, Auteur ; Gao, Feng ; Lim, Sok Wei, Auteur ; Blaabjerg, Frede, Auteur . - 706-711 p. Electronique Langues : Anglais ( eng) in IEEE transactions on power electronics > Vol. 22 N°2 (Mars 2007) . - 706-711 p. Mots-clés : | DC-linked cascaded inverters Neural-point-clamped (NPC) inverters Z-source inverters Inverseurs cascadés DC liés Inverseurs (NPC) maintenus par point neural Inverseurs de Z-source | Index. décimale : | 621.31 Production,approvisionnement et contrôle de l'électricité.Machines et appareils électriques.Mesure électrique.Magnétisme et électrostatique appliquées
| Résumé : | Three-level Z-source inverters are recent single-stage topological solutions proposed for buck-boost energy conversion with all favorable advantages of three-level switching retained. Despite their effectiveness in achieving voltage buck-boost conversion, existing three-level Z-source inverters use two LC impedance networks and two isolated dc sources, which can significantly increase the overall system cost and require a more complex modulator for balancing the network inductive voltage boosting. Offering a number of less costly alternatives, this letter presents the design and control of two three-level Z-source inverters, whose output voltage can be stepped down or up using only a single LC impedance network connected between the dc input source and either a neutral-point-clamped (NPC) or dc-link cascaded inverter circuitry. Through careful design of their modulation scheme, both inverters can function with the minimum of six device commutations per half carrier cycle (similar to that needed by a traditional buck three-level NPC inverter), while producing the correct volt-sec average and inductive voltage boosting at their ac output terminals. Physically, the designed modulation scheme can conveniently be implemented using a generic "alternative phase opposition disposition" carrier-based modulator with the appropriate triplen offset and time advance/delay added. The designed inverters, having a reduced passive component count, are lastly tested in simulation and experimentally using a laboratory prototype with the captured results presented in a later section of the letter.
Les inverseurs à trois nivaux de Z-source sont les solutions topologiques en une seule étape récentes proposées pour mâle-amplifient la conversion d'énergie avec tous les avantages favorables de la commutation à trois nivaux maintenus. En dépit de leur efficacité en réalisant la tension mâle-amplifier la conversion, les réseaux à trois nivaux existants d'impédance de l'utilisation deux LC d'inverseurs de Z-source et deux sources d'isolement de C.C, qui peuvent de manière significative augmenter le système global coûté et exigent un modulateur plus complexe pour équilibrer amplifier inductif de tension de réseau. Offrant un certain nombre de solutions de rechange moins coûteuses, cette lettre présente la conception et la commande de deux inverseurs à trois nivaux de Z-source, dont la tension de rendement peut être faite un pas vers le bas ou se levée en utilisant seulement un réseau simple d'impédance de LC relié entre la source d'entrée de C.C et les circuits neutre-point-maintenus (NPC) ou parlien cascadés d'inverseur. Par la conception soigneuse de leur arrangement de modulation, les deux inverseurs peuvent fonctionner avec le minimum de six commutations de dispositif par demi de cycle de porteur (semblable à cela requis par un inverseur à trois nivaux de mâle traditionnel NPC), tout en produisant volt-sec correcte moyenne et tension inductive amplifiant sur leurs bornes de rendement à C.A. Physiquement, l'arrangement conçu de modulation peut commodément être mis en application en utilisant « une disposition alternative générique d'opposition de phase » le modulateur qu'à fil porteur avec l'approprié triplen l'excentrage et l'avance de temps/retardent supplémentaire. Les inverseurs conçus, ayant un nombre de composants passif réduit, sont pour finir examinés la simulation et en employant expérimentalement un prototype de laboratoire avec les résultats capturés présentés dans une section postérieure de la lettre. | DEWEY : | 621 | ISSN : | 0885-8993 | RAMEAU : | Impédance électrique-- | En ligne : | pcloh@ieee.org, s8100739z@ntu.edu.sg, gaof0001@ntu.edu.sg, fbl@irt.aau.dk |
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