A New Design for Cascaded Multilevel Inverters with Reduced Part Counts

Reza Choupan; Daryoush Nazarpour; Sajjad Golshannavaz

doi:https://doi.org/10.4313/TEEM.2017.18.4.229

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저자정보: Reza Choupan (Urmia University) Daryoush Nazarpour (Urmia University) Sajjad Golshannavaz (Urmia University)

저널정보: 한국전기전자재료학회 Transactions on Electrical and Electronic Materials Transactions on Electrical and Electronic Materials 제18권 제4호

발행연도: 2017.8

수록면: 229 - 236 (8page)

DOI: https://doi.org/10.4313/TEEM.2017.18.4.229

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This paper deals with the design and implementation of an efficient topology for cascaded multilevel inverters with reducedpart counts. In the proposed design, a well-established basic unit is first developed. The series extension of this unit resultsin the formation of the proposed multilevel inverter. The proposed design minimizes the number of power electroniccomponents including insulated-gate bipolar transistors and gate driver circuits, which in turn cuts down the size of theinverter assembly and reduces the operating power losses. An explicit control strategy with enhanced device efficiency is alsoacquired. Thus, the part count reductions enhance not only the economical merits but also the technical features of the entiresystem. In order to accomplish the desired operational aspects, three algorithms are considered to determine the magnitudesof the dc voltage sources effectively. The proposed topology is compared with the conventional cascaded H-bridge multilevelinverter topology, to reflect the merits of the presented structure. In continue, both the analytical and experimental results ofa cascaded 31-level structure are analyzed. The obtained results are discussed in depth, and the exemplary performance ofthe proposed structure is corroborated.

#Multilevel inverter #Symmetric and asymmetric structures #Reduced number of part counts #Increased number of generated levels #Reduced total harmonic distortion

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Jang-Hwan Kim / 2008 / A Carrier-Based PWM Method With Optimal Switching Sequence for a Multilevel Four-Leg Voltage-Source Inverter / IEEE Transactions on Industry Applications 44(4):1239~1248

O. Lopez / 2008 / Comparison of the FPGA Implementation of Two Multilevel Space Vector PWM Algorithms / IEEE Transactions on Industrial Electronics 55(4):1537~1547

Mohammad Farhadi Kangarlu / 2013 / A Generalized Cascaded Multilevel Inverter Using Series Connection of Submultilevel Inverters / IEEE Transactions on Power Electronics 28(2):625~636

Ataollah Mokhberdoran / 2014 / Cascade-multi-cell multilevel converter with reduced number of switches / IET Power Electronics 7(3):552~558

Jose Rodriguez / 2010 / A Survey on Neutral-Point-Clamped Inverters / IEEE Transactions on Industrial Electronics 57(7):2219~2230

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