Çevirici:

İnvertör, doğru akımı (DC) alternatif akıma (AC) dönüştüren elektrikli bir cihazdır. Evirici, bir evde acil durum yedek gücü için kullanılır. Evirici, bazı uçak sistemlerinde uçağın DC gücünün bir kısmını AC'ye dönüştürmek için kullanılır. AC gücü esas olarak ışıklar, radar, radyo, motor ve diğer cihazlar gibi elektrikli cihazlar için kullanılır.

Çok Seviyeli İnvertör:

Günümüzde birçok endüstriyel uygulama yüksek güç gerektirmeye başladı. Ancak endüstrilerdeki bazı cihazlar, çalışmaları için orta veya düşük güce ihtiyaç duyar. Tüm endüstriyel yükler için yüksek bir güç kaynağı kullanmak, yüksek güç gerektiren bazı motorlar için faydalı olabilirken, diğer yüklere zarar verebilir. Bazı orta gerilim motor sürücüleri ve yardımcı uygulamalar orta gerilim gerektirir. Çok seviyeli inverter, yüksek güç ve orta gerilim durumlarında alternatif olarak 1975'ten beri piyasaya sürülmüştür. Multilevel invertör bir invertör gibidir ve endüstriyel uygulamalar için yüksek güç ve orta gerilim durumlarında bir alternatif olarak kullanılır.

Çok Seviyeli İnvertör

Genel DC-AC Çevirici Devresi

Çok seviyeli dönüştürücüye duyulan ihtiyaç, orta gerilim kaynağından yüksek çıkış gücü vermektir. Piller, süper kapasitörler, güneş paneli gibi kaynaklar orta gerilim kaynaklarıdır. Çok seviyeli invertör birkaç anahtardan oluşur. Çok seviyeli invertörde, düzenleme anahtarlarının açıları çok önemlidir.

Çok Seviyeli İnvertör Türleri:

Çok düzeyli inverterler üç tiptir.

Diyot kenetli çok düzeyli invertör
Uçan kapasitörler çok seviyeli invertör
Kademeli H köprülü çok düzeyli invertör

Diyot Kenetli Çok Seviyeli İnvertör:

“aktif yüksek geçiş filtresi hesaplayıcısı ”

Bu invertörün ana konsepti diyotları kullanmaktır ve seri haldeki kondansatör banklarına farklı fazlardan çoklu voltaj seviyeleri sağlar. Bir diyot, sınırlı miktarda voltaj aktarır ve böylece diğer elektrikli cihazlar üzerindeki gerilimi azaltır. Maksimum çıkış voltajı, giriş DC voltajının yarısıdır. Diyot kenetli çok seviyeli invertörün ana dezavantajıdır. Bu problem anahtarları, diyotları, kondansatörleri artırarak çözülebilir. Kapasitör dengeleme sorunları nedeniyle bunlar üç seviye ile sınırlıdır. Bu tip inverterler, tüm anahtarlama cihazlarında kullanılan temel frekans nedeniyle yüksek verimlilik sağlar ve arka arkaya güç aktarım sistemlerinin basit bir yöntemidir.

Ör: 5- Seviye diyot kenetli çok seviyeli inverter, 9 seviyeli diyot kelepçeli çok seviyeli inverter.

5 seviyeli diyot kenetli çok seviyeli invertör anahtarlar kullanır, diyotlar tek bir kapasitör kullanılır, bu nedenle çıkış voltajı giriş DC'sinin yarısıdır.
9 seviyeli diyot kenetli çok seviyeli invertör anahtarlar kullanır, diyot kapasitörleri 5 seviyeli diyot kıskaçlı invertörlerden iki kat daha fazladır. Yani çıktı, girdiden daha fazlasıdır.

5- Seviyeli Diyot Kenetli Çok Seviyeli İnvertör

Diyot Kenetli Çok Seviyeli İnvertörün Uygulamaları:

Statik değişken telafisi
Değişken hızlı motor sürücüleri
Yüksek voltajlı sistem ara bağlantıları
Yüksek gerilim DC ve AC iletim hatları

Uçan Kapasitörler Çok Seviyeli İnvertör:

Bu invertörün ana konsepti kondansatör kullanmaktır. Kondansatör kenetli anahtarlama hücrelerinin seri bağlantısıdır. Kapasitörler, sınırlı miktarda voltajı elektrikli cihazlara aktarır. Bu invertörde anahtarlama durumları diyot kenetli invertördeki gibidir. Bu tip çok seviyeli eviricilerde kenetleme diyotlarına gerek yoktur. Çıkış, giriş DC voltajının yarısıdır. Uçan kapasitörler çok seviyeli invertörün bir dezavantajıdır. Ayrıca, uçan kapasitörleri dengelemek için faz içinde anahtarlama fazlalığına sahiptir. Hem aktif hem de reaktif güç akışını kontrol edebilir. Ancak yüksek frekanslı anahtarlama nedeniyle anahtarlama kayıpları meydana gelecektir.

EX: 5 seviyeli uçan kapasitörler çok seviyeli invertör, 9 seviyeli uçan kapasitörler çok seviyeli invertör.

Bu invertör, diyot kenetli çoklu invertör ile aynıdır
Bu invertörde sadece anahtarlar ve kapasitörler kullanılır.

5 Seviyeli Uçan Kapasitörler Çok Seviyeli İnvertör

Uçan Kapasitörler Çok Seviyeli İnvertör Uygulamaları

DTC (Doğrudan Moment Kontrolü) devresini kullanan endüksiyon motor kontrolü
Statik nesil oldu
Hem AC-DC hem de DC-AC dönüştürme uygulamaları
Harmonik bozulma özelliğine sahip dönüştürücüler
Sinüzoidal akım redresörleri

Kademeli H-Bridge Çok Seviyeli İnvertör:

Kademeli H-bride çok düzeyli invertör, kapasitörler ve anahtarlar kullanır ve her seviyede daha az sayıda bileşen gerektirir. Bu topoloji, bir dizi güç dönüştürme hücresinden oluşur ve güç kolayca ölçeklenebilir. Kapasitörler ve anahtar çifti kombinasyonu H köprüsü olarak adlandırılır ve her bir H köprüsü için ayrı giriş DC voltajı verir. H-köprü hücrelerinden oluşur ve her hücre sıfır, pozitif DC ve negatif DC voltajları gibi üç farklı voltaj sağlayabilir. Bu tür çok seviyeli invertörün avantajlarından biri, diyot kelepçeli ve hareketli kondansatör invertörlerine kıyasla daha az sayıda bileşene ihtiyaç duymasıdır. Eviricinin fiyatı ve ağırlığı, iki eviricininkinden daha azdır. Bazı yeni anahtarlama yöntemleriyle yumuşak anahtarlama mümkündür.

Çok seviyeli kaskad inverterler, konvansiyonel çok fazlı eviricilerde ihtiyaç duyulan hacimli transformatörü, diyot kenetli eviricilerde gerekli olan kenetleme diyotlarını ve uçan kapasitörlü eviricilerde gerekli olan uçan kapasitörleri ortadan kaldırmak için kullanılır. Ancak bunlar, her hücreyi beslemek için çok sayıda izole voltaj gerektirir.

Ör: 5- H köprüsü çok düzeyli invertör, 9 - H köprüsü kelepçeli çok düzeyli invertör.

Bu invertör aynı zamanda diyot kenetli çoklu invertör ile aynıdır.

5- H-Bridge Çok Seviyeli İnvertör

Kademeli H-Bridge Çok Seviyeli İnvertör Uygulamaları

Motor sürücüleri
Aktif filtreler
Elektrikli araç sürücüleri
DC güç kaynağı kullanımı
Güç faktörü kompansatörleri
Arka arkaya frekans bağlantı sistemleri
Yenilenebilir enerji kaynakları ile etkileşim.

Çok Seviyeli İnvertörün Avantajları:

Çok düzeyli dönüştürücünün birkaç avantajı vardır, yani:

1. Ortak Mod Gerilimi:

“öğrenciler için proje fikirleri ”

Çok seviyeli invertörler ortak mod voltajı üretir, motorun gerilimini azaltır ve motora zarar vermez.

2. Giriş Akımı:

Çok seviyeli inverterler, düşük distorsiyonla giriş akımı çekebilir

3. Anahtarlama Frekansı:

Çok seviyeli invertör, daha yüksek anahtarlama frekansı ve daha düşük anahtarlama frekansı olan her iki temel anahtarlama frekansında da çalışabilir. Daha düşük anahtarlama frekansı, daha düşük anahtarlama kaybı anlamına gelir ve daha yüksek verim elde edilir.

4. Azaltılmış harmonik bozulma:

Çok seviyeli topoloji ile birlikte seçici harmonik eliminasyon tekniği, herhangi bir filtre devresi kullanmadan çıkış dalga formunda toplam harmonik bozulma düşük olur.

Fotoğraf kredisi: