حذف هارمونیک ها در مدولاسیون پهنای پالس در چند دوره تناوب جهت بهبود مشخصه های عملکردی

امروزه با توجه به استفاده گسترده از سیستم های ac در صنعت و در مصارف خانگی امکان تبدیل توان ac به dc و به عکس اهمیت ویژه ای یافته است. مبدل های dc به ac الکترونیک قدرت وظیفه این تبدیل توان را بر عهده دارند. در بین انواع این مبدل ها, مبدل های چندسطحی ولتاژ به خصوص برای کاربردهای توان بالا از اهمیت ویژه ای برخوردارند. سه آرایش مداری اصلی مبدل های ولتاژ dc به ac آرایش های diode clamped, flying capacitor و cascaded می باشند. از بین این سه آرایش مداری, دو آرایش flying capacitor و cascaded برای عملکرد بهینه نیاز به تجزیه یکنواخت موج pwm چندسطحی دارند. برای تجزیه یکنواخت موج pwm, روش های psc و ماشین حالت پیشنهاد شده اند. روش psc محدود به سیستم های تک فاز با مدولاسیون مبتنی بر موج حامل است اما روش ماشین حالت را می توان برای تمام انواع مدولاسیون و برای سیستم های تک فاز و سه فاز به کار برد. اشکال عمده روش ماشین حالت, دشواری پیاده سازی این روش می باشد. در این پروژه ابتدا برابری دقیق روش psc با روش apod که مهم ترین روش مدولاسیون در مبدل های چندسطحی تک فاز است, با استفاده از تحلیل ریاضی به اثبات رسیده است. سپس رابطه ای کلی برای شکل های مختلف تجزیه در روش psc ارایه شده است. در ادامه بسط کلی روش psc برای تمام روش های مدولاسیون چندسطحی مبتنی بر موج حامل به دست آمده است و معادل psc روش pd که مهم ترین روش مدولاسیون در مبدل های چندسطحی سه فاز است, ارایه شده است. پس از آن روش اولویت مولفه ها با هدف ایجاد بیشترین زمان ممکن بین دو سوییچینگ متوالی در هر مولفه که هدف اصلی تمام روش های تجزیه یکنواخت است, پیشنهاد شده است. سپس نتایج حاصل از روش های مختلف تجزیه یکنواخت مقایسه شده و برابری آن ها با مدل سازی های متعدد به اثبات رسیده است. در عین حال روش های psc, ماشین حالت و اولویت مولفه ها برای استفاده در آرایش ترکیبی smc بسط داده شده است. روش های ارایه شده برای چندین نمونه مداری شبیه سازی شده و با توجه به نتایج, بهبود مشخصه های عملکردی نظیر اعوجاج موج خروجی, متعادل سازی طبیعی ولتاژ خازن ها, طیف جریان منابع و پخش یکنواخت تلفات سوییچینگ در بین سوییچ ها به دست آمده است.