تولد المحولات متعددة المستويات المتتالية (MLIs) جهد خرج باستخدام وحدات طاقة متصلة بالسلسلة تستخدم تكوينات قياسية لمكونات الجهد المنخفض.
أهمية العاكس متعدد المستويات ذو المكثف المتتالي
أصبحت المحولات متعددة المستويات شائعة جداً نظراً لقدرتها العالية على الطاقة والجهد وقدرتها على استخدامها في تطبيقات الطاقة المتجددة والشبكات الذكية، وباستخدام عدد كبير من الخلايا أو الوحدات النمطية جنباً إلى جنب مع مكثفات التيار المستمر في هيكل محولات متعددة المستويات، بحيث يمكن إنشاء النبضات المطلوبة.
ومع زيادة عدد الوحدات أو الخلايا في بنية العاكسات متعددة المستويات؛ يزداد احتمال حدوث عيوب أيضاً، ونتيجة لذلك أصبحت الموثوقية والسلامة من التحديات الرئيسية لمحولات (MLI)، كما يمكن أن يؤدي أي خلل في أي من هذه الوحدات أو الخلايا إلى تشويه جهد الخرج والتيار للمستويات المتعددة.
كما أنه يمكن أن يؤدي الكشف السريع عن الأخطاء وتحديد الأجزاء التالفة إلى منع حدوث المزيد من الضرر، وعادة ما يكون الفشل في (MLIs) ناتجاً عن فشل تبديل أشباه الموصلات، والذي يعتمد على معلمات تشغيل المحول، بما في ذلك الجهد والتيار الكهربائي وكذلك الظروف البيئية.
وفيما بعد تم اقتراح العديد من الاستراتيجيات لاكتشاف الأخطاء وتوطينها في السنوات الأخيرة، وفي بعض هذه الاستراتيجيات، مثل مراقب الحالة الممتد والمراقب التكيفي، وهي أطول وقت لتحديد مكان المفتاح المعيب هو حوالي (150) مللي ثانية.
وهذا يزيد من وقت عملية اكتشاف الأعطال لـ عدد كبير من الوحدات، وهو مرشح كالمان بمثابة إستراتيجية أخرى للكشف عن الأخطاء يمكنها تحديد موقع الخطأ في غضون (100) مللي ثانية، حيث يعتمد اكتشاف الخطأ على التيار المقدر مقارنة بالتيار الفعلي، يتم تحديد موقع الخطأ بناءً على فرق الجهد بين الوحدات الصحية والعيبة.
ومع ذلك، قد يكون الفرق بين جهد المكثف للوحدات النمطية الصحية والخاطئة صغيراً جداً لاكتشاف موقع الخطأ، كما يمكن أيضاً استخدام الشبكات العصبية لاكتشاف وتحديد الأعطال في الوحدات النمطية، بحيث تتطلب هذه الأساليب العديد من العمليات الحسابية، مما يزيد من مقدار حساب وتحليل المعلمات، وبالتالي زيادة تعقيد النظام.
