Multi-state commutation cells to increase current capacity of multi-level inverters

Bascope, Rene P. T.; Neto, Joao A. F.; Bascope, Grover V. T.

doi:10.1109/intlec.2011.6099806

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“…By observing the Fig. 6, it is verified that the waveform of the equivalent output voltage for the 5L-NPC-IC inverter using uncoupled inductors is identical to the waveform of the output voltage V AO for the 5L-NPC-MSSC inverter [11]. By comparing the equivalent output circuits for the two converters, it is concluded that (1) must be satisfied.…”

Section: Equivalent Output Circuitsmentioning

confidence: 78%

“…From the values of the currents through the semiconductors, calculated based on the equations presented in [11], the conduction and switching losses for a single switch are calculated in accordance with (10) and (11) The switching losses in S 2 , S 3 , S 6 and S 7 are nearly zero due to the low switching frequency of the switches. The total losses for a single switch are calculated by adding the respective conduction and switching losses.…”

Section: A Total Losses In Semiconductorsmentioning

confidence: 99%

“…The interleaved converters with magnetic coupling, are found in the technical literature in two forms: interleaved converters with coupled inductors [6][7][8] and interleaved converters using magnetically coupled cells via an autotransformer ("Intercell Transformer" -ICT) [9,10]. The analysis of the NPC-MSSC topology using an autotransformer was performed [11].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Comparative evaluation of three single-phase NPC inverters

Neto

Bascope

Cruz

et al. 2012

2012 10th IEEE/IAS International Conference on Industry Applications

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In this paper is presented a comparative evaluation in steady-state of three single-phase NPC multilevel inverters. The first is a five-level neutral point clamped (NPC) inverter based on multi-stage switching cell (MSSC); the second is also a five-level neutral point clamped (NPC) inverter based on interleaved cell (IC); and the third is a three-level neutral point clamped (NPC) inverter based on paralleled cell (PC). For this comparative purpose, the switching frequency is constant and the evaluated parameters are the volume of the heatsinks and the passive components, the total harmonic distortion (THD) of the output voltage, the power density and efficiency of each topology. Theoretical analyses, as well as simulation and experimental results obtained from 5kW prototype are presented.

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Section: Equivalent Output Circuitsmentioning

confidence: 78%

Section: A Total Losses In Semiconductorsmentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Comparative evaluation of three single-phase NPC inverters

Neto

Bascope

Cruz

et al. 2012

2012 10th IEEE/IAS International Conference on Industry Applications

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“…A análise do inversor de cinco níveis (5N) NPC-CCME, que utiliza um autotransformador, foi realizada em [11], sendo verificado o funcionamento deste conversor através de resultados experimentais. Entretanto, estas topologias necessitam de uma avaliação de desempenho adequada no que se refere ao número de interruptores, volume dos dissipadores e dos componentes magnéticos, DHT da tensão de saída, densidade de potência e rendimento de cada conversor.…”

Section: Introductionunclassified

“…Verifica-se que as três topologias apresentam o mesmo número de semicondutores. Para os inversores de cinco níveis NPC-CCME e NPC-CCI, os sinais de comando dos interruptores correspondentes de cada braço estão defasados de 180º [11]. Para o inversor de três níveis NPC-PCC, os respectivos sinais estão em fase.…”

Section: Introductionunclassified

Análise Comparativa De Inversores Multiníveis Monofásicos Baseados Em Células De Comutação

Neto¹,

Bascope²,

Cruz³

2013

Eletrônica de Potência

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Resumo Este artigo apresenta a análise comparativa para operação em regime permanente de três inversores multiníveis monofásicos, com grampeamento do ponto neutro (NPC Neutral Point Clamped), baseados em células de comutação. O primeiro é um inversor NPC de cinco níveis baseado em células de comutação de múltiplos estados (CCME); o segundo também é um inversor NPC de cinco níveis baseado em células de comutação intercaladas (CCI) e o terceiro é um inversor NPC de três níveis baseado no paralelismo de células de comutação (PCC). Para esta análise, a freqüência de comutação é mantida constante e os parâmetros avaliados são o volume dos dissipadores e dos componentes passivos, a Distorção Harmônica Total DHT da tensão de saída, a densidade de potência e o rendimento de cada topologia. São apresentados resultados da análise teórica, assim como resultados experimentais obtidos a partir de protótipos de 5 kW.

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