Tinjauan Topologi lan Aplikasi Kontrol Transformator Elektronik Daya Tegangan Sedang-Tinggi III

3.3 Topologi Multilevel sing Dijepit

Topologi multilevel Neutral Point Clamped (NPC) dituduhake. Kejaba topologi NPC sing diklem dioda, topologi NPC uga kalebu jinis kapasitor mabur lan jinis klem hibrida, lan liya-liyane. Nanging, amarga volume kapasitor sing gedhe, topologi NPC isih umume nggunakake piranti switching pasif utawa aktif kanggo klem. Njupuk topologi multilevel sing diklem dioda minangka conto, ing topologi tahap penyearah telung fase, saben sikil fase kasusun saka transistor switching cascaded lan dioda klem, sing disambungake sejajar karo bus DC tegangan dhuwur tunggal. Literatur ngusulake topologi PET fase tunggal kanthi tahap penyearah nggunakake sirkuit dioda klem papat tingkat. Bus DC tegangan dhuwur tunggal diikuti dening DAB input-seri-output-paralel, kaya sing dituduhake. Topologi iki bisa ditambahi dadi struktur telung fase, lan jumlah level voltase bisa diganti adhedhasar level voltase tahan piranti lan level voltase sisih tegangan dhuwur. Kaya topologi MMC, topologi NPC uga bisa diterapake ing tahap isolasi, nyambungake bus DC tegangan dhuwur menyang Transformator Isolasi, kaya sing dituduhake. Literatur ngetrapake konverter NPC sing dijepit dioda telung tingkat menyang sisih voltase dhuwur saka konverter resonansi LLC, verifikasi ing prototipe 166kW/2kV ~ 400V. Literatur ngetrapake sirkuit NPC sing dijepit dioda telung tingkat menyang DAB telung fase, entuk karakteristik voltase lan arus DAB sing ideal.

Nalika topologi NPC digunakake minangka tahap penyearah, ora mbutuhake bus DC sing terisolasi, sing nyuda jumlah transformator tahap isolasi. Salajengipun, ing struktur telung fase, ora ana riak voltase frekuensi garis ganda ing bus. Nanging, amarga topologi sing dijepit mbutuhake akeh piranti penjepit, jumlah piranti penjepit mundhak nalika jumlah level mundhak, nggawe ekspansi level dadi angel lan redundansi angel digayuh. Ing babagan kontrol, arus sing mili menyang saben kapasitor bus konverter NPC beda, sing nyebabake ketidakseimbangan voltase kapasitor. Kanggo topologi NPC ing ndhuwur telung level, ora ana algoritma penyeimbang voltase sing efektif. Kajaba iku, wektu operasi saklar sing ora konsisten ing njero lan njaba lengen nyebabake pemanasan sing ora rata, sing mung bisa diatasi kanthi ngganti topologi sirkuit sakabèhé.

Akehe kangelan sing disebabake dening ekspansi level tegese topologi NPC mung bisa diterapake ing level voltase medium/dhuwur liwat sambungan seri piranti utawa panggunaan piranti SiC voltase dhuwur. Nanging, ing level voltase sing luwih murah, dibandhingake karo topologi H-bridge tunggal, NPC telung level mung duwe setengah saka tahan voltase lan stres voltase ing saben transistor switching, nalika ngasilake level voltase sing luwih akeh, sing nyebabake syarat penyaringan output sing luwih murah. NPC nduweni kaluwihan aplikasi sing cukup gedhe minangka tahap inverter ing sisih voltase rendah PET. Contone, literatur nggunakake NPC sing dijepit dioda telung level minangka tahap inverter PET kanggo nggerakake motor telung fase, nindakake verifikasi eksperimen lan entuk kinerja penggerak motor lan kinerja gangguan sing apik.