استناداً إلى مفهوم طوبولوجيا العاكس متعدد المستويات القائمة على المكثف المحول؛ فقد تمت التوصية بهيكل جديد لطوبولوجيا العاكس الكهربائي.
تحليل العاكسات الكهربائية المعززة أحادية التبديل
مع النمو السريع لموارد الطاقة المتجددة وتطبيقاتها في تطبيقات الجهد العالي، يربط المحرك الصناعي ونقل التيار المستمر عالي الجهد (HVDC) والمركبة الكهربائية (EV) وما إلى ذلك؛ تلعب المحولات الإلكترونية للطاقة دوراً مهماً في تحويل الطاقة المناسب لـ كل تطبيق.
كما تتمتع العواكس متعددة المستويات بأهميتها الخاصة في تطبيقات الجهد المتوسط والعالي نظراً لانخفاض معدل الجهد لأجهزة أشباه موصلات الطاقة لتوليد الجهد العالي وانخفاض المحتويات التوافقية وصغر حجم المرشح وتقليل (EMI) وتحسين الكفاءة وغيرها الكثير، كذلك نقطة محايدة مثبتة (NPC) ومكثف طيران (FC) وجسر (H) المتتالي (CHB) هي طوبولوجيا تقليدية تم بحثها وتطبيقها على نطاق واسع في تطبيقات مختلفة.
ومع ذلك؛ فإن الاهتمامات الرئيسية لهذه الهياكل كانت العدد الأكبر من المكونات وموازنة الجهد المكثف والتحكم المعقد لعدد أعلى من المستويات، لذلك تم اقتراح العديد من الهياكل مع تقليل عدد التبديل، بحيث تمت مناقشة التصميم الأمثل لطوبولوجيا العاكس متعدد المستويات، كما تستخدم طوبولوجيا العديد من مصادر جهد التيار المستمر المعزولة والتي تقيد تطبيقاتها.
أيضاً تم اقتراح طوبولوجيا أخرى تعتمد على مصادر الجهد المعزولة، حيث تم تحقيق (17) مستوى لجهد الخرج باستخدام أربعة مصادر جهد، كما وتم اقتراح طوبولوجيا مماثلة، وفي هذه الهياكل يمكن إنشاء عدد أكبر من المستويات لتحسين جودة جهد الخرج، ومع ذلك؛ فإن معظم هذه الهياكل تفتقر إلى القدرة على تعزيز الجهد الكهربائي.
كما يستخدم مصدر جهد تيار مستمر واحد مع مكثف عائم واحد لتوليد جهد بتسعة مستويات، وهي:
- كسب الجهد الكهربائي مرتين (Vo: Vin = 2).
- أقصى ضغط للجهد لأي مفتاح يساوي مصدر جهد التيار المستمر.
- يتم تشغيل مفتاحين على التردد الكهربائي الأساسي.
- نسبة الكسب عالية الجهد الكهربائي للتبديل.
- موازنة الجهد الذاتي المكثف بشكل مستقل عن معلمات الحمل الكهربائي.
