Pagrepaso sa Topolohiya ug mga Aplikasyon sa Pagkontrol sa Medium-High Voltage Power Electronic Transformers III

3.3 Gi-clamp nga Multilevel nga Topolohiya

Gipakita ang Neutral Point Clamped (NPC) multilevel topology. Gawas sa diode-clamped NPC topology, ang mga NPC topology naglakip usab sa flying capacitor type ug hybrid clamped type, ug uban pa. Bisan pa, tungod sa dako nga volume sa capacitor, ang mga NPC topology kasagaran naggamit gihapon og passive o active switching devices para sa clamping. Pananglitan, ang diode-clamped multilevel topology, sa usa ka three-phase rectifier stage topology, ang matag phase leg gilangkoban sa cascaded switching transistors ug clamping diodes, nga konektado nga parallel sa usa ka single high-voltage DC bus. Gisugyot sa literatura ang usa ka single-phase PET topology nga adunay rectifier stage gamit ang four-level diode-clamped circuit. Ang usa ka single high-voltage DC bus gisundan sa input-series-output-parallel DABs, sama sa gipakita. Kini nga topology mahimong mapalapdan ngadto sa usa ka three-phase structure, ug ang gidaghanon sa voltage levels mahimong mausab base sa device resistant voltage levels ug sa high-voltage side voltage level. Sama sa MMC topology, ang NPC topology mahimo usab nga magamit sa isolation stage, nga nagkonektar sa high-voltage DC bus ngadto sa Isolasyon nga Transpormador, sama sa gipakita. Ang literatura naggamit ug three-level diode-clamped NPC converter sa high-voltage nga bahin sa usa ka LLC resonant converter, nga gipamatud-an kini sa usa ka 166kW/2kV~400V prototype. Ang literatura naggamit ug three-level diode-clamped NPC circuit sa usa ka three-phase DAB, nga nakab-ot ang sulundon nga mga kinaiya sa boltahe ug karon sa DAB.

Kon ang NPC topology gamiton isip rectifier stage, dili kini magkinahanglan og isolated DC buses, nga makapakunhod sa gidaghanon sa isolation stage transformers. Dugang pa, sa three-phase structures, walay double-line-frequency voltage ripple sa bus. Apan, tungod kay ang clamped topology nagkinahanglan og daghang clamping devices, ang gidaghanon sa clamping devices modaghan samtang modaghan ang gidaghanon sa levels, nga makapalisod sa level expansion ug redundancy. Sa termino sa pagkontrol, ang mga currents nga modagayday sa matag bus capacitor sa NPC converter managlahi, nga mosangpot sa capacitor voltage imbalance. Para sa mga NPC topology nga labaw sa tulo ka levels, walay epektibong voltage balancing algorithm. Dugang pa, ang dili makanunayon nga operating times sa mga switch sulod ug gawas sa mga arm mosangpot sa dili patas nga pagpainit, nga masulbad lamang pinaagi sa pag-usab sa kinatibuk-ang circuit topology.

Ang daghang kalisud nga gipahinabo sa pagpalapad sa lebel nagpasabot nga ang mga topolohiya sa NPC magamit lamang sa medium/high voltage levels pinaagi sa device series connection o paggamit sa high-voltage SiC devices. Bisan pa, sa mas ubos nga lebel sa boltahe, kon itandi sa usa ka H-bridge topology, ang usa ka three-level NPC adunay katunga lamang sa voltage resistant ug voltage stress sa matag switching transistor, samtang nag-output og mas daghang lebel sa boltahe, nga miresulta sa mas ubos nga output filtering requirements. Kini adunay dakong bentaha sa aplikasyon isip inverter stage sa low-voltage nga bahin sa usa ka PET. Pananglitan, ang literatura migamit og three-level diode-clamped NPC isip inverter stage sa usa ka PET aron magmaneho og three-phase motor, nga nagpahigayon og experimental verification ug nakab-ot ang maayong motor drive performance ug noise performance.