بالعادة تم شحن جميع المكثفات على قدم المساواة مع مصدر التيار المستمر، وبالتالي هناك حاجة إلى مصدر تيار مستمر واحد فقط لتحقيق شكل موجة الدرج.
تحليل هياكل العاكسات الكهربائية المانعة لتسرب التيار
يوضح الشكل التالي (1) الدائرة الأساسية لعاكس (SCML) المقترح، كما وتجدر الإشارة إلى أن (Sa) تتضمن مجموعتين من المفاتيح أحادية الاتجاه، ووفقاً للشكل (1)؛ تقوم المكثفات (C1 ،C2) بشحن مصدر التيار المستمر بالتساوي عندما تصبح مجموعة المفاتيح (Sa ،S2 ،S1) في وضع التشغيل والمفاتيح الأخرى متوقفة عن التشغيل، وفي هذه الحالة يتم توصيل القطبين الموجب والسالب لـ (C1 ،C2) ببعضهما البعض على التوالي ومكثفتان على التوازي.
كما تحدث الحالة عندما يصبح (Sb) قيد التشغيل ويتم إيقاف تشغيل المفاتيح الأخرى، وهنا القطبية الموجبة لـ (C1) مرتبطة بالقطبية السالبة لـ (C2)، وفي هذه الحالة إذا تم تشغيل (S3 ،S2)؛ فستكون المكثفات (C1 ،C2) متسلسلة مع الحمل الكهربائي وتولد مستوى إيجابياً أعلى في الإخراج.
وفي الحالة الأخيرة؛ إذا أصبح (Sc) مع (S2) قيد التشغيل (كانت المفاتيح الأخرى للوحدة في وضع إيقاف التشغيل)؛ فإن قطبية (C1) السالبة متصلة بالقطبية الموجبة لـ (C2)، وإذا كان (S4) قيد التشغيل، وبالتالي؛ فإن الجهد الكهربائي المخزن في المكثف (C2) يتم ضخه إلى الإخراج في قطبية عكسية، وفي الواقع وأثناء توليد مستويات جهد الخرج الموجب والسالب؛ يصبح (S3 ،S4) قيد التشغيل على التوالي.
الطوبولوجيا العامة المقترحة (SCMLI)
بناءً على الوحدة الأولية المعروضة في الشكل السابق (1)؛ يظهر الهيكل العام للعاكس متعدد المستويات في الشكل التالي (2) ووفقاً لهذا الهيكل، وللوصول إلى مستويات الجهد الأعلى وزيادة جهد الخرج؛ يكفي توصيل (k) الأساسي وحدة في سلسلة، بحيث تتكون كل وحدة أساسية من أربعة مفاتيح طاقة ومكثف واحد، لذلك إذا كان عدد مستويات جهد الخرج يفترض أن يكون (n)؛ فإن عدد المكثفات التي يتم تطبيقها لبناء عاكس متعدد المستويات بالإضافة إلى عدد مفاتيح الطاقة المطلوبة والجهد الأقصى للإخراج يكون كما يلي:
