Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 31

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  multilevel converter
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
EN
This study presents a three-level, interleaved, non-isolated DC/DC converter designed as a battery interface for an EV fast-charging system with a bipolar +/- 750 V DC-link. A 20 kW prototype is exhibited based on a universal All-SiC MOSFET submodule for each leg. The core of the paper is the design of the experimental model, along with the description of the system’s control, as well as validation in simulation and in introductory experiments. It is shown that such a converter employing modularized power modules can properly operate as the DC/DC interface.
PL
Niniejsze studium przedstawia trójpoziomowy, dwugałęziowy, nieizolowany przekształtnik DC/DC, zaprojektowany jako interfejs akumulatora dla systemu szybkiego ładowania pojazdów elektrycznych z dwubiegunowym obwodem prądu stałego +/- 750 V DC. Zaprezentowano prototyp o mocy 20 kW w oparciu o uniwersalny submoduł (All-SiC MOSFET) dla każdej gałęzi. Istotą pracy jest zaprojektowany model eksperymentalny wraz z opisem systemu sterowania, a także walidacja w symulacjach i początkowych eksperymentach. W artykule przedstawiono, że przekształtnik wykorzystujący zmodularyzowane moduły mocy może prawidłowo pracować jako interfejs prądu stałego.
EN
The article presents a proposal for the synthesis of the instantaneous value of the output voltage of a multi-level cascade voltage inverter. An analytical method of determining the set of Haar orthogonal wavelets and a proposal for the synthesis of the output waveforms of the inverter based on the wavelet transform are described. On the basis of the Haar wavelet, signals controlling the keys of two-level inverters connected in cascade and forming a multi-level voltage inverter were calculated. A simulation of the cooperation of such an inverter with a resistive-inductive load was carried out and the influence of the change of the time constant on the course of the output voltage was demonstrated.
PL
W artykule przedstawiono propozycję syntezy wartości chwilowej napięcia wyjściowego wielopoziomowego kaskadowego falownika napięcia. Opisano analityczną metodę wyznaczania zbioru falek ortogonalnych Haara oraz propozycję syntezy przebiegów wyjściowych falownika w oparciu o transformatę falkową. Na podstawie falki Haara obliczono sygnały sterujące kluczami połączonych kaskadowo dwupoziomowych falowników tworzących wielopoziomowy falownik napięcia. Przeprowadzono symulację współpracy takiego falownika z obciążeniem rezystancyjno-indukcyjnym oraz wykazano wpływ zmiany stałej czasowej na przebieg napięcia wyjściowego.
EN
The research for novel power conversion topologies and the development of cutting-edge power component technologies are driven by the demand for renewable and much more efficient electricity generation, delivery, and conversion. Simulation and Analysis High Voltage Gain DC-DC Converter with Double Voltage Booster Switched Inductor for PV Applications are analyzed in this paper. Multilevel boost converter topologies recently reintroduced, are gaining popularity as a solution for industrial and transportation power systems because they enable the use of innovative, efficient, but relatively low voltage low-voltage devices at greater voltage and power levels. there is only one power switch on the converter that is planned here, three diodes, two capacitors, and two inductors to achieve ultra-high gain with better efficiency. High voltage gain, minimal switch stress, and the ability to lessen input-current ripple and capacitor voltage ripple are all benefits of the topology. When it switches complementary, the capacitors' ripple is reduced, which lowers the size requirement for the capacitors. A 12V, 500 watts prototype was analyzed, simulated and designed. at a duty cycle of 0.75 it is achieved high DC-DC gain i.e 19 and efficiency 93%. The practicality of the converter will be demonstrated by the close agreement between the analysis and simulation findings.
EN
This paper presents results of experimental research of a resonant switched capacitor voltage multiplier (SCVM) in the synchronous topology (SYSCVM). The classical SCVM utilizes diodes in the branches responsible for charging the switched capacitors. In the SYSCVM, additional MOSFET switches are connected in parallel with the diodes. Therefore, an improvement of efficiency is achieved. The paper presents experimental results of operation and efficiency of the SYSCVM. Furthermore, the issues related to the design of the converter with synchronous switches and the problems of the supply of the gate drivers are discussed.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych rezonansowego przekształtnika DC-DC o przełączanych kondensatora powielającego napięcie stałe w topologii synchronicznej (SYSCVM – Synchronous Switched Capacitor Voltage Multiplier). W klasycznym rozwiązaniu analizowany przekształtnik o przełączanych kondensatorach wykorzystuje diody w obwodach ładowania przełączanych kondensatorów. W układzie SYSCVM diody połączone są równolegle z tranzystorami MOSFET dla uzyskania większej sprawności układu. Artykuł przedstawia wyniki pomiarów eksperymentalnych układu dotyczących weryfikacji działania układu oraz jego sprawności. Ponadto, problemy związane z praktyczną implementacją koncepcji synchronicznego układu (SYSCVM) zostają również omówione.
EN
This paper presents a control method for a four-leg three-level flying capacitor converter (FCC) operating as a shunt active power filter (SAPF), based on model predictive control with finite number of control states (FS-MPC). Current control and capacitor voltage balancing are described. Influence of the mismatch of the inductive filter model parameters on the current control precision is analysed. Results are supported by the experimental waveforms obtained with a 10kVA set-up.
EN
This paper presents a novel concept of a circuit for voltage balance of three series-connected capacitors or batteries, as well as the research results. The problem is related to the control of voltage sharing on series capacitors, supercapacitors or battery banks in energy storage systems or direct current (DC)-link of four-level neutral-point-clamped inverters. The proposed circuit is a switched-capacitor (SC) resonant converter composed of a single capacitor and seven transistor switches. Control of the converter makes it possible to transfer energy between any capacitors, by switching selected transistors. This paper presents the basic concept of the converter, an analysis of control strategies and the simulation results for various cases of voltage balancing.
PL
Napędy bezpośrednie są obecnie stosowane w wielu dziedzinach przemysłu, zwłaszcza w aplikacjach wymagających zapewnienia dużego momentu napędowego przy jednocześnie wysokiej dokładności odwzorowania trajektorii sterowania. Ostatnie lata przedstawiają bardzo silny rozwój coraz to nowszych konstrukcji napędów bezpośrednich oraz ciągłą optymalizację istniejących rozwiązań. Równocześnie przebiega nieustanny proces udoskonalania układów sprzętowych sterowników napędów bezpośrednich oraz rozwój zaawansowanych algorytmów sterowania. Artykuł opisuje istniejące rozwiązania elektronicznych układów stopni mocy stosowanych w sterownikach napędów bezpośrednich małej, średniej oraz dużej mocy. Omówiono budowę podstawowych układów kluczujących z wykorzystaniem tranzystorów MOSFET oraz IGBT. W treści referatu wymieniono wady i zalety poszczególnych topologii przekształtników energoelektronicznych jedno i wielopoziomowych. Opisano również budowę zintegrowanych modułów mocy oraz inteligentnych modułów mocy tzw. IPM (ang. Intelligent Power Module). W finalnej części artykułu uwydatniono najbardziej obiecujące trendy w projektowaniu stopni mocy sterowników napędów bezpośrednich.
EN
Direct drives are currently used in many fields of industry, especially in applications requiring high torque with high accuracy of control trajectory mapping.Recent years show a very strong development of more and more new designs of direct drives and continuous optimization of existing solutions. At the same time, there is a continuous process of improving the hardware systems of direct drive controllers and the development of advanced control algorithms. The article describes existing solutions of electronic power stage systems used in low, medium and high power direct drives’ controllers.The construction of basic switching circuits using MOSFET and IGBT transistors is discussed. The content of the paper lists the advantages and disadvantages of individual topologies of single and multi-level power converters.The construction of integrated power modules and intelligent power modules so called IPMis also described. The final part of the article highlights the most promising trends in the power stages designing of direct drives' controllers.
PL
W artykule przedstawiono opis układu bezprzerwowego zasilania średniego napięcia zawierającego: zasobnik superkondensatorowy, wielopoziomowy przekształtnik DC/AC i szybki łącznik próżniowy. Opracowany system może służyć jako zabezpieczenie wydzielonej sieci energetycznej średniego napięcia przed zanikami lub zapadami. Opisano ideę działania, realizację wybranych bloków układu oraz wyniki badań laboratoryjnych.
EN
This article describes the uninterruptible power supply in a medium voltage setup comprising a supercapacitor storage device, DC/AC multi-level inverter and fast vacuum switch. Described system can secure islanded grid of medium voltage against interrupions or sags. An idea of functioning, implementation of selected components and laboratory results was shown.
9
Content available remote The multilevel switched capacitor power converter. Experimental proof of concept
EN
The main scope of the paper is experimental assessment of feasibility of the switched capacitor multilevel converter (MLSCC). The converter operates as a resonant charge pump and represents the specific relationships between the resonant circuit parameters, and performance of the converter. Thus, measurements of performance of the converter for the different sets of the LC components are presented. The impact of the specific features of the ceramic capacitors is shown and analyzed. The limitations of the real converter are analyzed and design guidelines are formulated. The measurements and the analysis of the experimental setup include voltage gain, efficiency, voltage ripple, as well as resonant circuit operation.
PL
Przedmiotem artykułu jest eksperymentalne sprawdzenie wykonalności przekształtnika DC-DC typu MLSCC (Multi Level Switched Capacitor Converter). Przekształtnik pracuje, jako rezonansowa pompa ładunku i charakteryzuje się szczególnymi zależnościami pomiędzy parametrami układu rezonansowego a osiągami. Z tego powodu przeprowadzono pomiary przekształtnika dla kilku parametrów obwodu LC. W artykule zaprezentowano i przenalizowano wpływ właściwości kondensatorów ceramicznych na pracę przekształtnika. Przeanalizowano ograniczenia przekształtnika i przedstawiono zalecenia projektowe. Pomiary i analiza układu laboratoryjnego obejmowały wzmocnienie napięciowe, sprawność, tętnienie napięcia jak i warunki pracy układu rezonansowego.
10
Content available Multilevel Converters
EN
The newest Special Section is intended to focus on recent research and trends in application of multilevel converters. Multilevel converters have been extensively developed over the last two decades and show several important advantages of power electronic circuits, such as: operation at high voltages, harmonics reduction, higher efficiency, modularity, smaller size and lower cost. Also, thanks to increasing interest in renewable energy systems (RES) and SGs, the development of multilevel converters is considerably accelerated. The papers included in the presented special section are grouped into the main categories that follow.
EN
This paper presents model predictive control (MPC) with a finite control states set (FS) for three-level four-leg flying capacitor (FCC) converter. Principles of control method are presented and flying capacitor voltages control method is discussed. Experimental results of converter operating as a shunt active power filter (SAPF) and grid connected inverter (GCI) are shown.
PL
W artykule opisano modelowanie 3-poziomowego 4-gałęziowego przekształtnika z kondensatorami o zmiennym potencjale pracującego jako równoległy filtr aktywny do stosowania w sterowaniu predykcyjnym wykorzystującym model nieliniowy. Przedstawiono sposób modelowania poszczególnych elementów układu: przekształtnika z kondensatorami o zmiennym potencjale z pasywnym filtrem wyjściowym L. W celu weryfikacji opisanego rozwiązania przedstawiono wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych.
EN
This paper presents modelling of 3-level 4-leg Flying Capacitor Converter operating as Shunt Active Power Filter (SAPF) for Model Predictive Control based on nonlinear model. The main parts of the model are described: Flying Capacitor Converter, output L-type passive filter, 4- leg SAPF.
EN
This paper presents an analysis of operation of resonant DC-DC converter in topology of Switched Capacitor Voltage Multiplier (SCVM) under overload conditions. The SCVM operates as a charge pump, thus the energy transfer rate is limited and depends on the switched capacitance and the switching frequency. However an overload of the converter introduces specific operation conditions that can require a special control. The presented research results have an important significance for selection of components of SCVM as well as switching strategy, because the overload can occur as a result of load decrease as well as during the start of the converter. In the paper analytical, simulation and experimental results are presented for the Mosfet-based 200 Watt SCVM.
PL
W artykule przedstawiono analizę możliwości pracy w stanie przeciążenia układu rezonansowego przekształtnika mocy DC-DC podwyższającego napięcie w topologii powielacza napięcie (SCVM – Switched Capacitor Voltage Multiplier). Układ o przełączanych kondensatorach działający na zasadzie pompy ładunku ma ograniczaną moc zdeterminowaną pojemnością przełączanych kondensatorów oraz częstotliwością przełączeń. Jednak przeciążenie przekształtnika wywołuje specyficzny stan pracy, który może wymagać specjalnego sterowania. Badania mają istotny wpływ na dobór sterowania w układzie SCVM, ponieważ przeciążenie może występować jako skutek wpływu odbiornika, ale również przy starcie układu. W artykule przedstawiono badania analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne przekształtnika tranzystorowego SCVM z tranzystorami Mosfet, w zakresie mocy do 200 watów.
EN
The flying-capacitor (FC) topology is one of the more well-established ideas of multilevel conversion, typically applied as an inverter. One of the biggest advantages of the FC converter is the ability to naturally balance capacitor voltage. When natural balancing occurs neither measurements, nor additional control is needed to maintain required capacitors voltage sharing. However, in order to achieve natural voltage balancing suitable conditions must be achieved such as the topology, number of levels, modulation strategy as well as impedance of the output circuitry. Nevertheless this method is effectively applied in various classes of the converter such as inverters, multicell DC-DC, switch-mode DC-DC, AC-AC, as well as rectifiers. The next important issue related to the natural balancing proces is its dynamics. Furthermore, in order to reinforce the balancing mechanism an auxiliary resonant balancing circuit is utilized in the converter which can also be critical in the AC-AC converters or switch mode DC-DC converters. This paper also presents an issue of choosing modulation strategy for the FC converter due to the fact that the natural balancing process is well-established for phase shifted PWM whilst other types of modulation can be more favorable for the power quality.
15
Content available remote Hybrydowy asymetryczny przekształtnik wielopoziomowy – wybrane zagadnienia
PL
Artykuł prezentuje hybrydowy asymetryczny przekształtnik wielopoziomowy, będący połączeniem przekształtnika NPC i przekształtników mostkowych typu H (HB). Przekształtnik asymetryczny to taki przekształtnik, którego napięcia obwodów pośredniczących są różne. Zaletą takiego rozwiązania jest możliwość uzyskania, przy tej samej liczbie tranzystorów jak w innych topologiach przekształtników wielopoziomowych, większej liczby poziomów napięcia wyjściowego. W artykule omówiono budowę i przeanalizowano wybrane właściwości przekształtnika, np. wpływ wartości napięć obwodów pośredniczących na jego pracę i sterowanie. Przedstawiono wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych dla przekształtnika hybrydowego pracującego w napędzie z silnikiem indukcyjnym klatkowym.
EN
The hybrid asymmetric multilevel converter is presented in the paper. The converter topology is a connection of three-level NPC converter with H-bridges in each converter phase. In an asymmetric multilevel converter dc voltages are different. The main advantage of the hybrid converter, thanks to its special topology and certain dc voltages, is an increase of the number of output voltage levels compared to other multilevel topologies with the same number of transistors. The paper presents a topology of hybrid asymmetric multilevel converter and the analysis of selected aspects of its operation, e.g. an influence of dc voltages on the converter operation and control. The simulation and experimental results of converter operation being a part of the electric drive system feeding a squirrel cage induction motor are presented in the paper.
16
PL
W artykule poruszono tematykę zasilania statków zacumowanych w porcie z lądowej sieci elektroenergetycznej poprzez wykorzystanie nowoczesnych konstrukcji przekształtników energoelektronicznych. W treści pracy zaprezentowano porównanie dwóch topologii wysokonapięciowych przekształtników wielopoziomowych. Porównano konstrukcje przekształtników z klasycznym transformatorem wielouzwojeniowym oraz z transformatorami wysokoczęstotliwościowymi.
EN
The article content touching the topic of onshore power supply systems of ships by the modern power converters. In article two high voltage multilevel power converter topology with classic phase shifting transformer and high frequency transformer were presented and compared. In article an simulation results made by Matlab/Simulink software of characteristic electrical transients in selected points of supply systems were also shown and commented.
EN
This paper presents three closed loop control systems for a three-level neutral-point-clamped quasi impedance source inverter. These control systems are designed and simulated to enable validation of their operation for improvement of the capabilities of the three-level neutral-pointclamped quasi impedance source inverter during variable input voltage situations. PID controller-based control systems could be used in photovoltaic applications in which the output voltage of the solar array depends on the irradiance and the temperature produces variable input voltage.
PL
W artykule przedstawiono trzy algorytmy sterowania w pętli zamkniętej, bazujące na regulatorach PID, dla trójpoziomowego przekształtnika z diodami poziomującymi zasilanego ze źródła quasi-Z. Przeprowadzono badania symulacyjne omawianych algorytmów, w celu potwierdzenia ich pozytywnego wpływu na pracę przekształtnika w warunkach zmienności napięcia wejściowego. Proponowane strategie mają potencjalne zastosowanie w fotowoltaice, gdzie występują zmiany napięcia wyjściowego w zależności od temperatury i nasłonecznienia.
PL
Artykuł prezentuje badania porównawcze metod modulacji jednofazowych kaskadowych falowników wielopoziomowych, których budowa oparta jest na pięciopoziomowych modułach przekształtników z kondensatorami o zmiennym potencjale (ang. FCC – Flying Capacitor Converter). W artykule przedyskutowano dwie metody modulacji dla pojedynczych modułów pięciopoziomowych przekształtników FCC wraz z modulacją hybrydową dla kaskadowego połączenia dwóch modułów. Przedstawione wyniki symulacyjne i eksperymentalne dowodzą poprawności przyjętych metod modulacji.
EN
Article presents analysis and comparison of modulation techniques for single-phase cascade multilevel inverters based on five-level Flying Capacitor Converter modules. In paper two modulation methods for five-level FCC converter are discussed with hybrid modulation for cascade converters. Shown in paper simulation and experimental results confirm the validity of proposed modulation algorithms.
EN
A novel multilevel active rectifier based on series connection of asymmetrical H-bridge cells is presented in this paper. The converter can generate seven voltage levels with eight power switches. However it can lead the output capacitor voltage unbalanced. Then PI controller has been applied to guarantee the output DC voltage in the outer loop. A proportion controller is used to control the inductance current in phase with the grid voltage and to reduce the harmonic feed to gird. All the methods have also been verified by the results of simulation and experiment.
PL
W artykule przedstawiono nową strukturę wielopoziomowego prostownika aktywnego, opartą na szeregowo połączonych, niesymetrycznych mostkach typu H. Przekształtnik może wygenerować 7 poziomów napięcia z wyjściowego, wykorzystując 8 łączników. Opracowano algorytm sterowania i modulacji, pozwalające na uzyskanie stabilności napięcia DC, redukcję przesunięcia fazowego prądu dławika oraz zawartości harmonicznych. Działanie układu i sterowania poddano weryfikacji symulacyjnej i eksperymentalnej.
20
Content available remote Multilevel Power Converter Based on a Three Single-Phase Voltage Source Inverters
EN
In this paper it is proposed a new three-phase multilevel power conversion structure. This structure uses a three single-phase voltage source inverters and Scott transformer. The structure composed by the three single-phase voltage source inverters has two single-phase outputs. These outputs will connect to the Scott transformer. This transformer allows deriving two-phase voltage to a three-phase source. The proposed multilevel power conversion structure allows obtaining a five-level three-phase inverter. To control the proposed power converter it is used a sliding mode controller with a vectorial modulator. Several test results of the proposed converter structure with their control system are presented. From the obtained results it is possible to confirm the voltage multilevel waveforms and the effectiveness of the proposed control system technique.
PL
W artykule zaproponowano nową strukturę wielopoziomowego przekształcania energii elektrycznej. W strukturze tej użyto trzy jednofazowe falowniki napięcia oraz transformator Scotta. Struktura ta posiada dwa jednofazowe wyjścia. Wyjścia te są połączone z transformatorem Scotta. Transformator ten umożliwia zamianę napięć dwufazowych na napięcia trójfazowe. Proponowana struktura multipoziomowego przekształcania energii elektrycznej umożliwia otrzymanie trójfazowego, pięciopoziomowego falownika napięcia. W układzie sterowania wykorzystano sterowanie ślizgowe (sliding mode) z modulatorem wektorowym. Zaprezentowano kilka wyników badań proponowanej struktury z użyciem tego typu układu sterowania. Z otrzymanych wyników możliwe jest potwierdzenie uzyskania napięć wielopoziomowych oraz efektywności proponowanego układu sterowania.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.