मध्यम-उच्च भोल्टेज पावर इलेक्ट्रोनिक ट्रान्सफर्मर III को टोपोलोजी र नियन्त्रण अनुप्रयोगहरूको समीक्षा

३.३ क्ल्याम्प्ड बहुस्तरीय टोपोलोजी

न्यूट्रल पोइन्ट क्ल्याम्प्ड (NPC) बहुस्तरीय टोपोलोजी देखाइएको छ। डायोड-क्ल्याम्प्ड NPC टोपोलोजी बाहेक, NPC टोपोलोजीहरूमा उडान क्यापेसिटर प्रकार र हाइब्रिड क्ल्याम्प्ड प्रकार, अन्यहरू पनि समावेश छन्। यद्यपि, ठूलो क्यापेसिटर भोल्युमको कारण, NPC टोपोलोजीहरूले अझै पनि क्ल्याम्पिङको लागि निष्क्रिय वा सक्रिय स्विचिङ उपकरणहरू प्रयोग गर्छन्। डायोड-क्ल्याम्प्ड बहुस्तरीय टोपोलोजीलाई उदाहरणको रूपमा लिँदै, तीन-चरण रेक्टिफायर स्टेज टोपोलोजीमा, प्रत्येक चरण खुट्टामा क्यास्केडेड स्विचिङ ट्रान्जिस्टरहरू र क्ल्याम्पिङ डायोडहरू हुन्छन्, जुन एकल उच्च-भोल्टेज DC बससँग समानान्तर रूपमा जोडिएका हुन्छन्। साहित्यले चार-स्तरीय डायोड-क्ल्याम्प्ड सर्किट प्रयोग गरेर रेक्टिफायर चरणको साथ एकल-चरण PET टोपोलोजी प्रस्ताव गरेको छ। एकल उच्च-भोल्टेज DC बस इनपुट-श्रृंखला-आउटपुट-समानान्तर DAB हरू द्वारा पछ्याइएको छ, देखाइए अनुसार। यो टोपोलोजीलाई तीन-चरण संरचनामा विस्तार गर्न सकिन्छ, र भोल्टेज स्तरहरूको संख्या उपकरण प्रतिरोध भोल्टेज स्तर र उच्च-भोल्टेज साइड भोल्टेज स्तरको आधारमा परिवर्तन गर्न सकिन्छ। MMC टोपोलोजी जस्तै, NPC टोपोलोजी पनि आइसोलेसन चरणमा लागू गर्न सकिन्छ, उच्च-भोल्टेज DC बसलाई आइसोलेसन ट्रान्सफर्मर, देखाइए अनुसार। साहित्यले LLC रेजोनन्ट कन्भर्टरको उच्च-भोल्टेज साइडमा तीन-स्तरीय डायोड-क्ल्याम्प गरिएको NPC कन्भर्टर लागू गर्‍यो, यसलाई १६६kW/२kV~४००V प्रोटोटाइपमा प्रमाणित गर्‍यो। साहित्यले आदर्श DAB भोल्टेज र वर्तमान विशेषताहरू प्राप्त गर्दै तीन-स्तरीय डायोड-क्ल्याम्प गरिएको NPC सर्किट तीन-चरण DAB मा लागू गर्‍यो।

जब NPC टोपोलोजीलाई रेक्टिफायर स्टेजको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, यसलाई आइसोलेटेड DC बसहरू आवश्यक पर्दैन, जसले गर्दा आइसोलेसन स्टेज ट्रान्सफर्मरहरूको संख्या घट्छ। यसबाहेक, तीन-चरण संरचनाहरूमा, बसमा कुनै डबल-लाइन-फ्रिक्वेन्सी भोल्टेज रिपल हुँदैन। यद्यपि, क्ल्याम्प्ड टोपोलोजीलाई ठूलो संख्यामा क्ल्याम्पिङ उपकरणहरू आवश्यक पर्ने भएकाले, स्तरहरूको संख्या बढ्दै जाँदा क्ल्याम्पिङ उपकरणहरूको संख्या बढ्छ, जसले स्तर विस्तारलाई गाह्रो र रिडन्डन्सी प्राप्त गर्न गाह्रो बनाउँछ। नियन्त्रणको सन्दर्भमा, NPC कन्भर्टरको प्रत्येक बस क्यापेसिटरमा बग्ने धाराहरू फरक हुन्छन्, जसले क्यापेसिटर भोल्टेज असंतुलन निम्त्याउँछ। तीन स्तरभन्दा माथिको NPC टोपोलोजीहरूको लागि, कुनै प्रभावकारी भोल्टेज सन्तुलन एल्गोरिथ्म छैन। थप रूपमा, आर्म्स भित्र र बाहिर स्विचहरूको असंगत सञ्चालन समयले असमान ताप निम्त्याउँछ, जुन समग्र सर्किट टोपोलोजी परिवर्तन गरेर मात्र समाधान गर्न सकिन्छ।

स्तर विस्तारको कारणले गर्दा हुने असंख्य कठिनाइहरूको अर्थ NPC टोपोलोजीहरू उपकरण श्रृंखला जडान वा उच्च-भोल्टेज SiC उपकरणहरूको प्रयोग मार्फत मध्यम/उच्च भोल्टेज स्तरहरूमा मात्र लागू गर्न सकिन्छ। यद्यपि, कम भोल्टेज स्तरहरूमा, एकल H-ब्रिज टोपोलोजीको तुलनामा, तीन-स्तरीय NPC मा प्रत्येक स्विचिङ ट्रान्जिस्टरमा भोल्टेज प्रतिरोध र भोल्टेज तनावको आधा मात्र हुन्छ, जबकि बढी भोल्टेज स्तरहरू आउटपुट गर्दछ, जसले गर्दा आउटपुट फिल्टरिंग आवश्यकताहरू कम हुन्छन्। PET को कम-भोल्टेज पक्षमा इन्भर्टर चरणको रूपमा यसको पर्याप्त अनुप्रयोग फाइदाहरू छन्। उदाहरणका लागि, साहित्यले तीन-स्तरीय डायोड-क्ल्याम्प गरिएको NPC लाई तीन-चरण मोटर चलाउन, प्रयोगात्मक प्रमाणीकरण सञ्चालन गर्न र राम्रो मोटर ड्राइभ प्रदर्शन र आवाज प्रदर्शन प्राप्त गर्न PET को इन्भर्टर चरणको रूपमा प्रयोग गर्‍यो।