Bộ nghịch lưu bậc bốn NPC cấp nguồn bởi bộ chỉnh lưu diode 18 xung với độ méo dạng sóng hài ngõ vào và ngõ ra thấp.

VERSION OF RECORD ONLINE: 17/09/2025

Các tác giả

Email tác giả liên hệ:

nvnho@hcmut.edu.vn

DOI:

https://doi.org/10.54644/jte.2025.1773

Từ khóa:

Nghịch lưu bậc bốn;, Kẹp điểm trung tính; Chỉnh lưu diode nhiều xung; Chuyển đổi công suất; Độ méo dạng thấp

Tóm tắt

Bài báo này giới thiệu một hệ thống chuyển đổi điện năng đơn giản bao gồm một bộ chỉnh lưu diode 18 xung để cung cấp nguồn cho bộ nghịch lưu kẹp điểm trung tính bốn bậc (4L-NPC) và giảm đáng kể cả độ méo dạng sóng hài ngõ vào và ngõ ra. Hệ thống sử dụng cấu hình chỉnh lưu 18 xung để giảm sóng hài ở ngõ vào và đảm bảo điện áp DC cân bằng cho bộ nghịch lưu 4L-NPC, do đó cải thiện chất lượng dạng sóng ngõ ra. Hệ thống kết hợp này làm giảm hiệu quả độ méo hài ở cả ngõ vào và ngõ ra, nâng cao hiệu suất tổng thể cho các ứng dụng công nghiệp. Kết quả mô phỏng xác nhận khả năng của hệ thống trong việc giảm Độ méo hài tổng (THD) ở ngõ vào trong khi vẫn duy trì hiệu suất đầu ra vượt trội từ bộ nghịch lưu 4L-NPC. Phương pháp này cung cấp một giải pháp hiệu quả cho các ứng dụng công suất cao, trong đó việc kiểm soát độ méo dạng sóng hài là điều cần thiết để đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng điện năng nghiêm ngặt.

Tải xuống: 0

Dữ liệu tải xuống chưa có sẵn.

Tiểu sử của Tác giả

Le Nam Pham, Eastern International University, Vietnam

Le Nam Pham received the B.S. degree Master degree from the Ho Chi Minh City University of Technology (HCMUT), Ho Chi Minh City, Vietnam, in 2020 and 2022 respectively. He is  a lecturer  in School  of Engineering  at Eastern  International  University  (EIU),  Binh Duong, Vietnam. He is currently studying toward the Ph.D. degree at Faculty of Electrical and Electronics Engineering, Ho Chi Minh City University of Technology (HCMUT), Vietnam National University Ho Chi Minh City. His current research interest focuses on power converters and PWM methods.

Email: plnam.sdh221@hcmut.edu.vn. ORCID:  https://orcid.org/0000-0003-3271-1803

Quốc Dũng Phan, Ho Chi Minh City University of Technology, VNU-HCM, Vietnam

Quoc Dung Phan was born in Saigon (now Ho Chi Minh City), Vietnam, in 1967. He received his Dipl.-Eng. degree in electromechanical engineering from Donetsk Polytechnic Institute, Donetsk City, USSR (now Ukraine), in 1991. He received his Ph.D. degree in engineering sciences from Kiev Polytechnic Institute, Kiev City, Ukraine, in 1995. Currently, he is an Associate Professor in the Faculty of Electrical and Electronics Engineering at Ho Chi Minh City University of Technology (HCMUT), Vietnam National University - Ho Chi Minh City (VNU-HCM), Vietnam. His research interests include power electronics (especially multilevel and multiphase converter topology and control), control of electric machines, wind and solar power systems, microgrid and smartgrid.

Email: pqdung@hcmut.edu.vn. ORCID:  https://orcid.org/0000-0003-2289-5768

Van Nho Nguyen, Ho Chi Minh City University of Technology, VNU-HCM, Vietnam

Van Nho Nguyen was born in Vietnam in 1964. He received the M.S and Ph.D. degrees in electrical engineering from the University of West Bohemia, Plzen, Czech Republic, in 1988 and 1991, respectively. Since 1992, he has been with the Department of Electrical and Electronics Engineering, Ho Chi Minh University of Technology (HCMUT), Vietnam, where he is currently an Associate Professor. He was with KAIST as a Postdoctoral Fellow for six months in 2001 and a Visiting Professor for one year in 2003-2004. His research includes modeling and control of switching power active filters, and PWM techniques for power converters.

Email: nvnho@hcmut.edu.vn. ORCID:  https://orcid.org/0000-0002-0181-5469

Tài liệu tham khảo

S. Kouro et al., "Recent advances and industrial applications of multilevel converters," IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 57, no. 8, pp. 2553–2580, Aug. 2010, doi: 10.1109/TIE.2010.2049719. DOI: https://doi.org/10.1109/TIE.2010.2049719

J. H. A. Rub, S. Bayhan, S. Moinoddin, M. Malinowski, and J. Guzinski, "Medium-voltage drives: Challenges and existing technology," IEEE Power Electron. Mag., vol. 3, no. 2, pp. 29–41, Jun. 2016, doi: 10.1109/MPEL.2016.2551802. DOI: https://doi.org/10.1109/MPEL.2016.2551802

K. Wang, Z. Zheng, L. Xu, and Y. Li, "A composite voltage-balancing method for four-level NPC inverters," IEEE J. Emerg. Sel. Topics Power Electron., vol. 9, no. 3, pp. 3394–3406, Jun. 2021, doi: 10.1109/JESTPE.2020.2983191. DOI: https://doi.org/10.1109/JESTPE.2020.2983191

J. Pou, R. Pindado, and D. Boroyevich, "Voltage-balance limits in four-level diode-clamped converters with passive front ends," IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 52, no. 1, pp. 190–196, Feb. 2005, doi: 10.1109/TIE.2004.837915. DOI: https://doi.org/10.1109/TIE.2004.837915

S. A. Khajehoddin, A. Bakhshai, and P. K. Jain, "A simple voltage balancing scheme for m-level diode-clamped multilevel converters based on a generalized current flow model," IEEE Trans. Power Electron., vol. 23, no. 5, pp. 2248–2259, Sept. 2008, doi: 10.1109/TPEL.2008.2001892. DOI: https://doi.org/10.1109/TPEL.2008.2001892

K. Wang, Z. Zheng, and Y. Li, "A novel carrier-overlapped PWM method for four-level neutral-point clamped converters," IEEE Trans. Power Electron., vol. 34, no. 1, pp. 7–12, Jan. 2019, doi: 10.1109/TPEL.2018.2833148. DOI: https://doi.org/10.1109/TPEL.2018.2833148

J. Wang, X. Yuan, and B. Jin, "Carrier-based closed-loop DC-link voltage balancing algorithm for four-level NPC converters based on redundant level modulation," IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 68, no. 12, pp. 11707–11718, Dec. 2021, doi: 10.1109/TIE.2020.3039225. DOI: https://doi.org/10.1109/TIE.2020.3039225

M. A. Qamar, K. Wang, Z. Zheng, S. Wang, and Y. Li, "A simplified virtual vector PWM algorithm to balance the capacitor voltages of four-level diode-clamped converter," IEEE Access, vol. 8, pp. 180896–180908, 2020, doi: 10.1109/ACCESS.2020.3028444.

Z. Shu, X. He, Z. Wang, D. Qiu, and Y. Jing, "Voltage balancing approaches for diode-clamped multilevel converters using auxiliary capacitor-based circuits," IEEE Trans. Power Electron., vol. 28, no. 5, pp. 2111–2124, May 2013, doi: 10.1109/TPEL.2012.2215966. DOI: https://doi.org/10.1109/TPEL.2012.2215966

A. Taghvaie, M. E. Haque, S. Saha, and M. A. Mahmud, "A new step-up switched-capacitor voltage balancing converter for NPC multilevel inverter-based solar PV system," IEEE Access, vol. 8, pp. 83940–83952, 2020, doi: 10.1109/ACCESS.2020.2992093. DOI: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.2992093

K. Hasegawa and H. Akagi, "A new DC-voltage-balancing circuit including a single coupled inductor for a five-level diode-clamped PWM inverter," IEEE Trans. Ind. Appl., vol. 47, no. 2, pp. 841–852, Mar.–Apr. 2011, doi: 10.1109/TIA.2010.2102327. DOI: https://doi.org/10.1109/TIA.2010.2102327

K. Hasegawa and H. Akagi, "Low-modulation-index operation of a five-level diode-clamped PWM inverter with a DC-voltage-balancing circuit for a motor drive," IEEE Trans. Power Electron., vol. 27, no. 8, pp. 3495–3504, Aug. 2012, doi: 10.1109/TPEL.2012.2185068. DOI: https://doi.org/10.1109/TPEL.2012.2185068

B. Wu and M. Narimani, "Multipulse diode rectifiers," in High-Power Converters and AC Drives, IEEE, 2017, pp. 35–63, doi: 10.1002/9781119156079.ch3. DOI: https://doi.org/10.1002/9781119156079.ch3

A. Salem, H. Van Khang, and K. G. Robbersmyr, "Four-level three-phase inverter with reduced component count for low and medium voltage applications," IEEE Access, vol. 9, pp. 35151–35163, 2021, doi: 10.1109/ACCESS.2021.3062110. DOI: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2021.3062110

M. A. Qamar, K. Wang, Z. Zheng, S. Wang, and Y. Li, "A simplified virtual vector PWM algorithm to balance the capacitor voltages of four-level diode-clamped converter," IEEE Access, vol. 8, pp. 180896–180908, 2020, doi: 10.1109/ACCESS.2020.3028444. DOI: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.3028444

J. Ebrahimi, S. Shahnooshi, S. Eren, and A. Bakhshai, "A modulation scheme based on virtual voltage levels for capacitor voltage balancing of the four-level diode clamped converter," IEEE Trans. Power Electron., vol. 38, no. 4, pp. 4727–4744, Apr. 2023, doi: 10.1109/TPEL.2022.3228482. DOI: https://doi.org/10.1109/TPEL.2022.3228482

IEEE Recommended Practices and Requirements for Harmonic Control in Electrical Power Systems, IEEE Std 519-1992, pp. 1–112, Apr. 1993, doi: 10.1109/IEEESTD.1993.114370. DOI: https://doi.org/10.1109/IEEESTD.1993.114370

Tải xuống

Đã Xuất bản

2025-09-17

Cách trích dẫn

[1]
L. N. Pham, Q. D. Phan, và V. N. Nguyen, “Bộ nghịch lưu bậc bốn NPC cấp nguồn bởi bộ chỉnh lưu diode 18 xung với độ méo dạng sóng hài ngõ vào và ngõ ra thấp.: VERSION OF RECORD ONLINE: 17/09/2025”, JTE, tháng 9 2025.

Số

2026: Bài đang xuất bản

Chuyên mục

Bài Hội Nghị

Categories

Giấy phép

Bản quyền (c) 2025 Tạp chí Khoa học Giáo dục Kỹ Thuật

Giấy phép Creative Commons

Tác phẩm này được cấp phép theo Giấy phép quốc tế Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 .

Bản quyền thuộc về JTE.

Crossref
Scopus
Google Scholar
Europe PMC