High-boost dc-ac inverters are used

High-boost dc-ac inverters are used in solar photovoltaic
(PV), fuel cell, wind energy, and uninterruptible power
supply systems. High step-up and step-down capabilities and
shoot-through immunity are some of the desired properties of an
inverter for a reliable, versatile, and low-distortion ac inversion.
The recently developed Z-source inverter (ZSI) possesses these
qualities. However, the realization of ZSI comes at a cost of higher
passive component count as it needs two sets of passive filters. A
switched boost inverter (SBI) has similar properties as ZSI, and
it has one L-C pair less compared to ZSI, but its gain is less than
ZSI. This paper proposes the current-fed switched inverter (CFSI)
which combines the high-gain property of ZSI and low passive
component count of SBI. The proposed inverter uses only one L-C
filter and three switches apart from the inverter structure. The
inverter topology is based on current-fed dc/dc topology. Steadystate
analysis of the inverter is presented to establish the relation
between the dc input and the ac output. A pulse width modulation
(PWM) control strategy is devised for the proposed inverter. An
experimental prototype is built to validate the proposed inverter
circuit in both buck and boostmodes of operation. A 353-V dc-link
and a 127 V (rms) ac are obtained from a 35.3-V dc input to
demonstrate the boost mode of operation. A 200-V dc-link and a
10.5-V (rms) ac are obtained from a 37.8-V dc input to verify the
buck mode of operation of CFSI.
Index Terms—Current-fed dc/dc topology, electromagnetic
interference (EMI) immunity, switched boost inverter (SBI),
Z-source inverter (ZSI).
I. INTRODUCTION
VOLTAGE SOURCE INVERTERS (VSIs) find wide application
in uninterruptible power supplies, solar photovoltaic
(PV) and fuel-cell applications, wind power systems,
hybrid electric vehicles, industrial motor drives, etc. [1], [2].
The limitation of traditional VSI is that its peak ac output
voltage is always less than the input dc-link voltage [3]. Also,
shoot-through in any of the inverter legs is not permitted as
it results in flowing of high short-circuit current. Therefore,
a dead-band is introduced between the switching signals of
complementary switches of the inverter legs, which, in turn,
causes ac output distortion. High-boost inversion is essential
in small rooftop solar PV/fuel-cell applications when it is
connected to 110–240-V ac systems. For such applications,
either a step-up transformer at the inverter output or a two-stage
boost-inverter structure is used. Inverter systems with step-up
transformers having a high turns ratio are generally bulky and
noisy. Therefore, the alternate option is to go for a transformer-

Results (Thai) 1:

ใช้อินเวอร์เตอร์ dc-ac เพิ่มสูงในแสงอาทิตย์แสงอาทิตย์(PV), เซลล์เชื้อเพลิง พลังงานลม และแหล่งพลังงานจัดหาระบบ Step-up และ step-down ความสูง และยิงผ่านภูมิคุ้มกันมีคุณสมบัติที่ต้องของการเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้ากลับเชื่อถือได้ เอนกประสงค์ และความผิด เพี้ยนต่ำ acสุด Z-แหล่งเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า (ZSI) มีคุณสมบัติเหล่านี้คุณภาพ อย่างไรก็ตาม สำนึกของ ZSI มาต้นทุนสูงกว่าส่วนประกอบพาสซีฟนับเป็นต้องแฝงตัวกรองสองชุด Aเพิ่มเปลี่ยนเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า (SBI) มีคุณสมบัติคล้าย ZSI และมีหนึ่ง L-C คู่น้อยกว่าเมื่อเทียบกับ ZSI แต่เป็นกำไรน้อยกว่าZSI กระดาษนี้เสนอเลี้ยงปัจจุบันเปลี่ยนเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า (CFSI)ซึ่งรวมคุณสมบัติสูงกำไร ZSI และแฝงต่ำจำนวนส่วนประกอบของ SBI เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าเสนอใช้เดียว L-Cกรองและสวิตช์สามจากโครงสร้างของอินเวอร์เตอร์ ที่โทโพโลยีของเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าจะขึ้นอยู่กับโทโพโลยีปัจจุบันเลี้ยง dc/dc Steadystateนำเสนอวิเคราะห์ของเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าเพื่อสร้างความสัมพันธ์ระหว่าง dc อินพุตและเอาพุต ac เอ็มมีความกว้างพัลส์(PWM) ควบคุมกลยุทธ์จะกำหนดสำหรับเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าเสนอ มีทดลองต้นแบบถูกสร้างขึ้นเพื่อตรวจสอบเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าเสนอวงจรในบัคและ boostmodes ของการดำเนินงาน 353-V dc-เชื่อมโยงและ ac V (rms) 127 จะได้รับจาก dc 35.3-V ป้อนเข้าไปแสดงให้เห็นถึงวิธีเพิ่มการดำเนินการ 200 V dc-เชื่อมโยงและAc 10.5-V (rms) จะได้รับจาก dc 37.8-V ป้อนเข้าเพื่อตรวจสอบการbuck mode of operation of CFSI.Index Terms—Current-fed dc/dc topology, electromagneticinterference (EMI) immunity, switched boost inverter (SBI),Z-source inverter (ZSI).I. INTRODUCTIONVOLTAGE SOURCE INVERTERS (VSIs) find wide applicationin uninterruptible power supplies, solar photovoltaic(PV) and fuel-cell applications, wind power systems,hybrid electric vehicles, industrial motor drives, etc. [1], [2].The limitation of traditional VSI is that its peak ac outputvoltage is always less than the input dc-link voltage [3]. Also,shoot-through in any of the inverter legs is not permitted asit results in flowing of high short-circuit current. Therefore,a dead-band is introduced between the switching signals ofcomplementary switches of the inverter legs, which, in turn,causes ac output distortion. High-boost inversion is essentialin small rooftop solar PV/fuel-cell applications when it isconnected to 110–240-V ac systems. For such applications,either a step-up transformer at the inverter output or a two-stageboost-inverter structure is used. Inverter systems with step-uptransformers having a high turns ratio are generally bulky andnoisy. Therefore, the alternate option is to go for a transformer-

Results (Thai) 2:

เพิ่มสูงอินเวอร์เตอร์ dc-AC ที่ใช้ในเซลล์แสงอาทิตย์พลังงานแสงอาทิตย์
(PV) เซลล์เชื้อเพลิงพลังงานลมและไฟสำรอง
ระบบจ่าย ขั้นตอนที่สูงขึ้นและขั้นตอนลงและความสามารถในการ
ถ่ายภาพผ่านภูมิคุ้มกันคือบางส่วนของคุณสมบัติที่ต้องการของ
อินเวอร์เตอร์สำหรับความน่าเชื่อถือที่หลากหลายและต่ำบิดเบือนผกผัน AC.
อินเวอร์เตอร์พัฒนาเมื่อเร็ว ๆ Z-แหล่งที่มา (ZSI) เหล่านี้มี
คุณภาพ แต่สำนึกของ ZSI มาในราคาที่สูงขึ้นของ
การนับองค์ประกอบเรื่อย ๆ ตามความต้องการทั้งสองชุดของตัวกรองเรื่อย ๆ
อินเวอร์เตอร์เพิ่มเปลี่ยน (SBI) มีคุณสมบัติที่คล้ายกันเป็น ZSI และ
ก็มีหนึ่งคู่ LC น้อยเมื่อเทียบกับ ZSI แต่กำไรน้อยกว่า
ZSI กระดาษนี้นำเสนอในปัจจุบันเลี้ยงอินเวอร์เตอร์เปิด (CFSI)
ซึ่งรวมทรัพย์สินกำไรสูงของ ZSI และ passive ต่ำ
นับเป็นส่วนประกอบของเอสบีไอ อินเวอร์เตอร์ที่เสนอใช้เพียงหนึ่ง LC
กรองและสวิทช์สามนอกเหนือจากโครงสร้างอินเวอร์เตอร์
โครงสร้างอินเวอร์เตอร์จะขึ้นอยู่กับปัจจุบันที่เลี้ยง dc / โครงสร้าง dc SteadyState
วิเคราะห์ของอินเวอร์เตอร์จะนำเสนอให้สร้างความสัมพันธ์
ระหว่างการป้อนข้อมูลและการส่งออก dc กระแสสลับ การปรับความกว้างของคลื่น
(PWM) กลยุทธ์การควบคุมคือการวางแผนสำหรับอินเวอร์เตอร์ที่นำเสนอ
ต้นแบบการทดลองที่ถูกสร้างขึ้นในการตรวจสอบอินเวอร์เตอร์ที่นำเสนอ
วงจรทั้งในและเจ้าชู้ boostmodes ของการดำเนินงาน dc ลิงค์ 353-V
และ 127 V (RMS) AC จะได้รับจากการป้อนข้อมูล dc 35.3-V เพื่อ
แสดงให้เห็นถึงการเพิ่มโหมดของการดำเนินงาน dc ลิงค์ 200 V และ
10.5 V (RMS) AC จะได้รับจากการป้อนข้อมูล dc 37.8-V เพื่อตรวจสอบ
โหมดเจ้าชู้การดำเนินงานของ CFSI.
ดัชนีข้อตกลงหมุนเวียนเลี้ยง dc / โครงสร้าง dc, แม่เหล็กไฟฟ้า
รบกวน (อีเอ็มไอ ) ภูมิคุ้มกันอินเวอร์เตอร์เพิ่มเปลี่ยน (SBI),
อินเวอร์เตอร์ Z-แหล่งที่มา (ZSI.)
ครั้งที่หนึ่ง บทนำ
อินเวอร์เตอร์แหล่งจ่ายแรงดัน (VSIs) พบการประยุกต์กว้าง
ในอุปกรณ์ไฟสำรอง, ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แสงอาทิตย์
(PV) และการประยุกต์ใช้เซลล์เชื้อเพลิงระบบพลังงานลม
ยานพาหนะไฟฟ้าไฮบริดไดรฟ์มอเตอร์อุตสาหกรรมอื่น ๆ [1], [2].
ข้อ จำกัด แบบดั้งเดิม VSI คือจุดสูงสุดของการส่งออกกระแสสลับ
แรงดันไฟฟ้าอยู่เสมอน้อยกว่าแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงเชื่อมโยงการป้อนข้อมูล [3] นอกจากนี้
การถ่ายภาพผ่านในใด ๆ ของขาอินเวอร์เตอร์ไม่ได้รับอนุญาตเป็น
ผลในการไหลของกระแสลัดวงจรสูง ดังนั้นการ
ตายของวงเป็นที่รู้จักระหว่างการเปลี่ยนสัญญาณของ
สวิทช์ที่สมบูรณ์ของขาอินเวอร์เตอร์ซึ่งในที่สุดก็
ทำให้เกิดการบิดเบือนเอาท์พุท AC ผกผันเพิ่มสูงเป็นสิ่งจำเป็น
ในบนชั้นดาดฟ้าขนาดเล็กพลังงานแสงอาทิตย์ PV / โปรแกรมเซลล์เชื้อเพลิงเมื่อมีการ
เชื่อมต่อกับระบบ AC 110-240-V สำหรับการใช้งานดังกล่าว
ทั้งหม้อแปลงขั้นตอนขึ้นที่เอาท์พุทอินเวอร์เตอร์หรือสองขั้นตอน
โครงสร้างเพิ่ม-อินเวอร์เตอร์ที่ถูกนำมาใช้ ระบบอินเวอร์เตอร์ที่มีขั้นตอนขึ้น
หม้อแปลงที่มีอัตราการผลัดสูงมักจะมีขนาดใหญ่และ
มีเสียงดัง ดังนั้นตัวเลือกอื่นคือการไปสำหรับหม้อแปลง

Results (Thai) 3:

สูงเพิ่ม AC DC อินเวอร์เตอร์ที่ใช้ในเซลล์แสงอาทิตย์เซลล์แสงอาทิตย์ ( PV ) ,
เซลล์เชื้อเพลิง พลังงานลม และระบบจ่ายไฟ
ยูพีเอส . ความสามารถใหม่และสูงและ step-down
ยิงผ่านภูมิคุ้มกันบางคุณสมบัติที่ต้องการของ
นเชื่อถือได้ เอนกประสงค์ และการบิดเบือนต่ำ AC .
เพิ่งพัฒนา z-source Inverter ( zsi ) มีคุณภาพเหล่านี้

อย่างไรก็ตามการรับรู้ของ zsi มาในราคาที่สูง
เรื่อยๆส่วนนับตามความต้องการสองชุดของตัวกรองแบบพาสซีฟ
เปิดเพิ่มเป็นอินเวอร์เตอร์ ( SBI ) มีคุณสมบัติคล้าย zsi และ
มันมี LC คู่น้อยเมื่อเทียบกับ zsi แต่ได้น้อยกว่า
zsi . บทความนี้เสนอปัจจุบันเลี้ยงสลับ Inverter ( cfsi )
ซึ่งรวมสูงและได้รับคุณสมบัติของ zsi
เรื่อยๆ ต่ำส่วนนับครั้งนี้ จรอินเวอร์เตอร์ที่ใช้เพียงหนึ่ง LC
กรองและสามสวิตช์แยกจากโครงสร้างของอินเวอร์เตอร์
อินเวอร์เตอร์แบบตามกระแสป้อน DC / DC โทโพโลยี การวิเคราะห์คงตัว
ของอินเวอร์เตอร์ แสดงการสร้างความสัมพันธ์
ระหว่าง DC input และ output AC การปรับความกว้างพัลส์ ( PWM )
กลยุทธ์การควบคุมการวางแผน เพื่อเสนอ อินเวอร์เตอร์
เป็นทดลองตัวต้นแบบถูกสร้างขึ้นเพื่อตรวจสอบความตรง ทั้งเจ้าชู้และวงจรอินเวอร์เตอร์
boostmodes การดําเนินงาน เป็น 353-v มอเตอร์
และ 127 v ( RMS ) AC ที่ได้จาก 35.3-v DC Input

แสดงเพิ่มโหมดของการดำเนินการ เป็น 200-v มอเตอร์และ
10.5-v ( RMS ) AC ที่ได้จาก 37.8-v DC Input เพื่อตรวจสอบ
บัคโหมดของการดำเนินงานของ cfsi .
แง่ดัชนีปัจจุบันเลี้ยง DC / DC ภูมิประเทศแม่เหล็กไฟฟ้า
รบกวน ( EMI ) ภูมิคุ้มกันเพิ่มกระแสไฟฟ้าสลับ ( SBI )
z-source Inverter ( zsi )

ผมแนะนำแหล่งจ่ายแรงดันอินเวอร์เตอร์ ( vsis ) หา
โปรแกรมกว้างอุปกรณ์ยูพีเอส , แสงอาทิตย์แผงเซลล์แสงอาทิตย์ ( PV )
และการประยุกต์ใช้เซลล์เชื้อเพลิง , ระบบพลังงานลม
ยานพาหนะไฟฟ้าไฮบริดไดรฟ์มอเตอร์อุตสาหกรรม ฯลฯ [ 1 ] [ 2 ] .
ข้อจำกัดของ VSI ดั้งเดิมที่จุดสูงสุด AC output
แรงดันอยู่เสมอน้อยกว่า Input DC เชื่อมแรงดัน [ 3 ] นอกจากนี้
ยิงผ่านในใด ๆของอินเวอร์เตอร์ ขาไม่อนุญาตเป็น
ผลลัพธ์ในการไหลของกระแสลัดวงจรสูง ดังนั้น
วงตายเป็นที่รู้จักระหว่างสลับสัญญาณจากสวิตช์ทรานซิสเตอร์ของอินเวอร์เตอร์ขา

ซึ่งในการเปิด