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Inversores multinível com capacitores alternados (SC) oferecem várias vantagens sobre inversores multinível em série convencionais devido à operação a partir de uma única fonte de corrente contínua, tensões de capacitores autobalanceadas e ganho de tensão inerente. No entanto, essas vantagens vêm ao custo de estresse de corrente elevado nos capacitores, semicondutores associados e na fonte de corrente contínua. Essa corrente de arranque limitou a aplicação prática de SC-MLIs a uma classificação de frações de quilowatt. Este artigo propõe uma solução prática ao introduzir um SC-MLI com ganho unitário de nove níveis, com clampeamento de ponto neutro ativo e uma corrente de carga de capacitor aliviada. A perda de comutação nos semicondutores do circuito SC é reduzida ao usar uma sequência de comutação modificada que permite que a corrente de carga flua com mínima interrupção até ser desligada na passagem pela corrente zero. A estrutura também integra proteção contra os efeitos prejudiciais de transientes de tensão através do indutor de carga. O inversor apresenta uma eficiência máxima de 98,03% com potência de saída de 583,91 W. Comparado com SC-MLIs similares com carregamento forte, o inversor proposto reduz significativamente as perdas e melhora a eficiência. Resultados experimentais de um protótipo de laboratório de 2 kVA validam a análise teórica e mostram as tensões dos capacitores estáveis sob variação de impedância de carga e índice de modulação.
Pal et al. (Sex,) estudaram esta questão.