The Three-Carrier Quasi Switched Boost Inverter Control Technique

Abstract

This paper presents a carrier modulation technique to control the three-phase, two-level quasi switched boost inverter. This PWM algorithm uses three carrier waves, the first of which is for the inverter while the others are for the booster. The boost factor depends on the short circuit interval on the DC/DC booster and the inverter. When the short circuit interval on the DC boost is twice that on the inverter, the modulation index can be enlarged. The new algorithm is analyzed, calculated, simulated, and tested. The analysis and calculation results show that the proposed technique can reduce the voltage on the DC link capacitor compared to a conventional approach. It can reach 22.16% when the ratio of the DC source voltage to the effective reference voltage is 0.5. The modulation index can extend to 29% under these conditions and the current ripple in the boost inductor can be reduced by 4.8%. The simulation and experimental results also show similarities, thereby confirming the analysis and calculation.

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

“…Các bài báo từ [3]- [8] đã trình bày các chiến lược điều khiển PWM để nâng cao hiệu suất và tính liên tục của dòng điện ngõ vào qSBI. Trong tài liệu [3], kỹ thuật PWM dùng cho nghịch lưu qBSI một pha đã được cải tiến để có chỉ số điều chế cao hơn.…”

“…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]. Nghiên cứu [7] và [8] cũng chỉ ra rằng, việc tăng số lượng sóng mang sẽ giúp cải tiến tăng chỉ số điều chế m, giảm điện áp trên tụ, giảm dòng điện ngõ vào nhiều hơn nữa.…”

“…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]. Nghiên cứu [7] và [8] cũng chỉ ra rằng, việc tăng số lượng sóng mang sẽ giúp cải tiến tăng chỉ số điều chế m, giảm điện áp trên tụ, giảm dòng điện ngõ vào nhiều hơn nữa. Tuy nhiên, việc tăng số sóng mang cũng gây ra các vấn đề không mong muốn như tần số đóng cắt khóa chuyển mạch phía tăng áp DC-DC.…”

“…𝑑 ≤ (𝑣 𝑎 , 𝑣 𝑏 , 𝑣 𝑐 ) 𝑚𝑖𝑛 (11) Với điện áp điều khiển 3 pha và hàm offset như trong [8] thì cực tiểu của các điện áp điều khiển là (𝑣 𝑎 , 𝑣 𝑏 , 𝑣 𝑐 ) 𝑚𝑖𝑛 được xác định:…”