7/25/2019 Proiect Ies

1/6

4.2.3. Invertorul multinivel

1. Conceptul multinivel

Convertor multinivel poate comuta ntre multiple noduri cu diferite nivele de tensiune sau

curent (mai multe de dou) ale intrrii i/sau ieirii sale. Aceasta se refer

att laconvertoarele surs

de tensiune, ct ila cele surs

de curent

n figura este dat o reprezentare generalizat a invertorului multinivel trifazat.

Termenul de nivel se refer la numrul de noduri la care invertorul poate fi accesibil. Cu ct

numrul de nivele crete, forma de und a tensiunii sintetizate de ieire are mai multe trepte care

produc o form de und apropiat de cea dorit i distorsiunea armonic a acesteia scade,

apropiinduse de !, o dat cu creterea numrului de nivele n figura este reprezentat

forma de

und

a tensiunii de linie a unui invertor cu " nivele de tensiune.

7/25/2019 Proiect Ies

2/6

Ucc

#

!

Um

Em U

m$

Em

Um#

Im

Im$

Im#

Ua Ia

Ub

Ib

+U

an

+ Ubn n

Ucc

#

Em U# I

Em U$ I$

Uc

Ic +

Ucn

%eprezentarea generalizat

a unui invertor multinivel trifazat

Tensiunea de ieire n timpul semialternanei pozitive este&

reprezint

funciade comutare a nodului n iia valorile ! sau $.

m

ua!

=EmFn , unde Fnn=$

n general tensiunile la bornele condensatoarelorE$ , E# , etc, au aceeaivaloare Em , astfel

c

valoarea de vrf a tensiunii de ieireeste ua

!ma'

=(m $)Em=U

cc.

u!U"U

(

U

U#

U$

U# tU

UU

"

*ig. .#. *orma de unda tensiunii de ieirea unui convertor multinivel cu " nivele de tensiune

4.2.3.2. Clasificare convertoarelor multinivel

+ clasificare sugestiv i de actualitate a convertoarelor multinivel este reprezentat n

figura .#.". Topologiile clasice de convertoare multinivel sunt convertoare multinivel cu puni

izolate, conectate n serie, n cascad(CHB H Bridge Converter) care au fost introduse la sfritulanilor $-!, fiind urmate de o topologie cu condensatoare flotante (FCC flying capacitorconverter) n aceaiperioad./a sfritul anilor $-0! a fost introdus convertorul cu diode flotante

#

7/25/2019 Proiect Ies

3/6

(DCC diode clamped converter). Conceptul acestui tip de invertor a evoluat n convertorul cudiode flotante cu punct neutru (NPC neutral point converter), cunoscut astzi i este considerat ca

primul convertor multinivel pentru aplicaiile de tensiune medie. 1ai trziu C2 a fost reintrodus

n anii $-3!, dar atinge o utilizare mai accentuatn anii $--!. Aceste topologii aparin clasei de

convertoare pentru aplicaiile de tensiune medie 4 putere ridicat 5$".6,5#!.6.

Convertoaremultinivel

Matriceale FC NPC Cascadate Hibride

S NPCH NPC n

semipunte

NPC+CHB

NPC cu sarcinicu nf

ur

ri

deschise

n punteCHB

NPC+FC

TCCSurse Csimetrice

!" #NPC

$" #NPCSurse Casimetric

e

#ltele

!"

#NPC

Clasificarea convertoarelor multinivel

Convertoare multinivel cu diode flotante, NPC

+ topologie de convertor multinivel 78C cu trei nivele de tensiune, a fost prezentatpentru

prima datde ctre7abae, Ta9a:as:i iA9agi, n $-3$. Convertorul multinivel 78C este atractiv n

aplicaiile de medie tensiune i putere ridicat. Tiristoarele cu circuit integrat de comutare a porii

(IGCT 4 Integrated Gate Commutated Thyristor) i tranzistoare bipolore cu poartizolat(IGBT 4Isolated Gate Bipolar Transistors), 5#.6 sunt dispozitivele semiconductoare de putere care se

ntlnesc n structura convertoarelor 78C 5##.6.Aceast

topologie are ca avanta;e&

structursimpl