تكتسب العواكس متعددة المستويات (MLI) شعبية في أنظمة تحويل الطاقة المتجددة والتطبيقات الصناعية نظرًا لشكلها الموجي عالي الجودة.
تحليل المكثف المحول من سبعة مستويات للعاكس الثلاثي
تعتبر الميزات الجذابة للعاكسات متعددة المستويات هي بالقرب من شكل الموجة الناتج الجيبية والإجهاد المنخفض (dv / dt) وانخفاض فقدان الطاقة والتشويه التوافقي الكلي المنخفض (THD)، كما تنقسم المحولات التقليدية متعددة المستويات إلى (3) فئات، وهي:
- المحولات ذات النقاط المحايدة (NPC).
- المكثف الطائر (FC).
- الجسر (H) المتتالي (CHB) متعدد المستويات.
ومع ذلك؛ فإن هذه (MLI) الكلاسيكية لها حدودها مثل موازنة الجهد الكهربائي المكثف في (NPC ،FC)، بحيث تبرز (CHB MLI) بين هذه العواكس لكنها تحتاج إلى عدد أكبر من مصادر التيار المستمر المعزولة. كما تتطلب (MLI) الكلاسيكية هذه عدداً أكبر من المفاتيح للحصول على مستويات جهد أعلى.
وبالنظر إلى جميع القضايا المذكورة أعلاه من (MLI) الكلاسيكي، كما بذل الباحثون العديد من الجهود وطوروا عدداً كبيراً من أجهزة (MLI) المخفضة، بحيث تستخدم هذه الهياكل عدداً أقل من المفاتيح والثنائيات للحصول على نفس العدد من المستويات مقارنة بطوبولوجيا (MLI) الأساسية، كما أن عدد الأجهزة الكلاسيكي والمخفض ليس لدى (MLI) القدرة على زيادة الجهد الكهربائي.
سيكون هذا التعزيز للجهد ضروريًا في أنظمة تحويل الطاقة المتجددة بسبب الجهد المنخفض الناتج عن الألواح الكهروضوئية وخلايا الوقود، لذلك تم تطوير تقنية مكثف التبديل من قبل الباحثين للحصول على عدد أكبر من مستويات الجهد والمكاسب العالية مع مصدر واحد فقط للتيار المستمر، وفي هذه التقنية يتم شحن المكثفات عن طريق توصيلها بالتوازي مع مصدر التيار المستمر وتفريغها بالحمل المتسلسل.
كما يمكن تنفيذ الهيكل المقترح باستخدام النظام الكهروضوئي كما هو موضح في الشكل التالي، بيث يحتوي الهيكل المقترح على الميزات التالية:
- يحتوي على (8) مفاتيح فقط وصمام ثنائي واحد لعاكس من سبعة مستويات.
- لديها ربح قدره (3) مع مصدر واحد للتيار المستمر.
- يكون مناسب لجميع أنواع الأحمال الكهربائية.
- لديها موازنة الجهد الذاتي للمكثفات.
