Un onduleur multilevel à condensateur commuté quasi-résonnant avec équilibrage automatique de la tension pour des microgrids AC monophasés haute fréquence

Dans cet article, un onduleur multilevel à condensateur commuté quasi-résonnant (QRSC) est proposé avec un équilibrage automatique de la tension pour des microgrids AC haute fréquence (HFAC) monophasés. Il est composé d'un circuit QRSC (QRSCC) à l'avant et d'un circuit H-bridge à l'arrière. La tension d'entrée est divisée par les condensateurs connectés en série dans le QRSCC, et n'importe quel niveau de tension peut être obtenu en augmentant le nombre de condensateurs. Le mécanisme opérationnel différent et l'application qui en résulte compensent la déficience des topologies à condensateur commuté existantes. Les condensateurs sont connectés en parallèle partiellement ou complètement lors de la décharge vers la charge, rendant ainsi possible l'équilibrage automatique de la tension sans aucun algorithme d'équilibrage haute fréquence. En d'autres termes, le QRSC proposé est particulièrement adapté aux domaines HFAC, où la modulation de fréquence fondamentale est préférée lorsqu'on considère la fréquence de commutation et la perte qui en résulte. La technique de quasi-résonance est utilisée pour supprimer les pics de courant qui émergent de la connexion parallèle instantanée des condensateurs connectés en série et de la source d'entrée, diminuant la capacité, augmentant leur durée de vie et réduisant les interférences électromagnétiques, simultanément. L'analyse du circuit, l'analyse des pertes de puissance et des comparaisons avec des topologies typiques à condensateur commuté sont présentées. Pour évaluer les performances supérieures, un prototype à neuf niveaux est conçu et implémenté à la fois en simulation et en expérience, dont les résultats confirment la faisabilité du QRSC proposé.