Algorithim to control output voltage and reduce the ripple of input current in quasi switched boost inverter

Abstract

In recent years, the quasi -switched boost inverter uses widely in electrical systems. This paper proposes a method to control the AC output voltage and reduce the current ripple of the booster inductor in the quasi-switched boost inverter (QSBI). The proposed technique base on carrier pulse width modulation with two triangles with phase shifts 90◦. This technique uses the offset function to expand the modulation index and the algorithm for output voltage stabilization based on the adjustment of the boost ratio. The modulation index expansion will reduce the stress voltage on the switches by an average of 16.5% under the simulated conditions. The boost factor base on the short circuit time on the DC / DC booster and the inverter on the zero vectors. So, the duty ratio (of the boost DC / DC) can reduce by the short-circuit pulses that insert in the position of zero vectors, so the inverter is responsible for both boosting and inverting. The combination helps to reduce the current ripple on the boost inductor. Besides that, reducing the short-circuit ratio of DC / DC booster will also reduce the capacity of the booster switch and thereby reduce the production cost. The analysis clarifies the proposed technique. Simulations and experiments evaluate the proposed method.

Thuật Toán Dùng Nhiều Sóng Mang Giảm Dòng Điện Đầu Vào Và Điện Áp Stress Trong Bộ Nghịch Lưu Tăng Áp Tựa Khóa Chuyển Mạch

“…Nhược điểm của qSBI là chỉ số điều chế thấp, điện áp trên tụ liên kết DC và độ gợn dòng đầu vào cao. Do đó, tài liệu [7] đã giới thiệu kỹ thuật PWM với hai sóng mang nhằm giảm độ gợn dòng điện ngõ vào và tăng chỉ số điều chế trong qSBI. Tài liệu tham khảo [8] đã giới thiệu kỹ thuật ba sóng mang, trong đó sử dụng hai sóng mang cho phần tăng áp DC và một cho trạng thái ST. Điều này không chỉ giảm độ gợn dòng điện ngõ vào mà còn giúp cải thiện chỉ số điều chế m, điện áp liên kết DC [8].…”

The Three-Carrier Quasi Switched Boost Inverter Control Technique

“…A QSBI controlled by two carrier techniques is presented in [16,17]. This technique uses two triangle carriers, one for the inverter and the other for the booster.…”

“…Set k as the ratio of DC sources (V S ) and reference RMS output voltage, k = V S u rms . Compared with conventional techniques [16], the modulation index of the proposed algorithm increases the ∆m value, calculated as:…”

“…The efficiency increase in the modulation index of the technique corresponds the ratio 0.5 < k = V S u rms < 2.2. For example, with power supply V S = 55 V, referent output voltage u rms = 110 V, meaning k = 0.5 if the proposed algorithms are used and the modulation index can be reduced by 29% compared with the method used in [16]. Compared to the two carrier technique, the voltage across the capacitor (C) will decrease with ∆Vc:…”

“…Compared with conventional techniques [16], the modulation index of the proposed algorithm increases the Δm value, calculated as:…”