يعتبر محول (DC-DC) وعاكس (DC-AC) عبارة عن دارات إلكترونية أساسية للطاقة تستخدم في جميع تطبيقات إلكترونيات القدرة تقريباً.
تحليل المحولات عالية الكسب بتبديل مكثف Z-Source
في معظم التطبيقات، يتم توفير جهد دخل التيار المستمر بواسطة مصادر الطاقة المتجددة أو البطارية، وفي أنظمة المركبات الكهربائية الهجينة (HEV) يكون مصدر الطاقة هو البطارية ومرحلة الإخراج بها محول تيار مستمر إلى تيار متردد، وفي محول الكسب العالي (HEV) مطلوب لنظام بطارية إدخال الجهد المنخفض، كما تستخدم بطارية الجهد المنخفض بشكل عام للحجم والتكلفة والموثوقية وجهة النظر.
وفي الشبكات الصغيرة يكون الجهد الكهربائي وفقاً لمستويات جهد التوزيع (110) فولت أو (230) فولت إلى الجهد المحايد) ويكون لمحولات مصدر الجهد الكهربائي لواجهة الشبكة (VSI) جهد ناقل تيار مستمر عالي، بحيث سيكون لمصادر الطاقة المتجددة أو أنظمة تخزين الطاقة مستويات جهد إدخال منخفضة.
كما يتم اشتقاق محول (VSI) التقليدي من محول باك لذا فإن ربح المحول سيكون أقل، وفي النظام التقليدي يتم استخدام التعزيز المتتالي باستخدام (VSI) بشكل عام لزيادة الجهد الكهربائي، ومع ذلك؛ فإن هذا يؤدي إلى زيادة الخسائر وانخفاض الكفاءة لأن المحول يتكون من مرحلتين.
أيضاً يتم التخلص من مشكلة (VSI) التقليدي باستخدام عاكس [Z- Source (ZSI)]، ومع إنه ذو تحويل أحادي المرحلة له قدرة دعم باك مع موثوقية محسنة، ومع ذلك؛ فإن (ZSI) التقليدي يحتوي على تيار إدخال متقطع وضغط جهد أعلى عبر المكثفات.
ومن أجل معالجة هذه المشكلة تم تطوير طوبولوجيا شبه (ZSI-qZSI) كما هو موضح في الشكل التالي (1-a) و (1-b) على الرغم من أن (qZSI) يعالج قيود (ZSI) التقليدية؛ فإن عامل التعزيز (B) أو أن نسبة تحويل الجهد منخفضة وتساوي تلك الخاصة بـ (ZSI) التقليدي.
في حين أن (D) هي دورة عمل إطلاق النار لـ (ZSI / qZSI) في حالة مستقرة؛ فإن (Vpn) هو الجهد المحول لجانب الإدخال لجسر العاكس و (Vdc) هو جهد الدخل، بحيث يعتمد (B) على دورة العمل على النحو الوارد في الشكل التالي (1).
