Experimental study of a multi-stage converter circuit

Przeprowadzono analizę eksperymentalną wielostopniowego systemu konwersji energii skonfigurowanego w strukturze panel słoneczny–konwerter–obciążenie. Konwertery wielostopniowe działają zgodnie z podstawowymi zasadami transferu energii, umożliwiając konwersję promieniowania słonecznego na energię elektryczną nadającą się do zastosowań konsumenckich. Wydajność systemu oceniono w różnych scenariuszach obciążenia, analizując zmiany wydajności i zachowania napięcia wyjściowego. Wyniki eksperymentów wskazują, że integracja wielu stopni konwertera prowadzi do zwiększenia wydajności systemów fotowoltaicznych. Wyniki te podkreślają możliwości optymalizacji technologii fotowoltaicznej i rozwoju projektów konwersji energii przeznaczonych do zastosowań motoryzacyjnych.

Słowa kluczowe:

MLI, sprawność, IGBT, przekształtnik mocy, system fotowoltaiczny, wielostopniowa konwersja energii

Bibliografia

[1] Abdykadyr A. et al.: Optimization of Distributed Acoustic Sensors Based on Fiber Optic Technologies. Eastern European Journal of Enterprise Technologies 5(131), 2024, 50–59 [https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.313455].

[2] Ali M. et al.: A Review on Harmonic Elimination and Mitigation of PWM Techniques for Two-Level and Multilevel Converters. Electric Power Systems Research, 2024 [https://doi.org/10.1016/j.epsr.2024].

[3] Bektaş Y. et al.: Real-Time Control of Selective Harmonic Elimination in a Multilevel Inverter Used in Renewable Energy Systems. Ain Shams Engineering Journal, 2024 [https://doi.org/10.1016/j.asej.2024].

[4] Bughneda A. et al.: Review of Multilevel Inverters for PV Energy System Applications. Energies 14(6), 2021, 1585 [https://doi.org/10.3390/en14061585].

[5] Celentano A. et al.: A Methodology for Practical Design and Optimization of Class-E DC-DC Resonant Converters. IEEE Access 8, 2020, 205568–205589 [https://doi.org/10.1109/access.2020.3035507].

[6] Hu D. et al.: A 14-Bit Hybrid Analog-to-Digital Converter for Infrared Focal Plane Array Digital Readout Integrated Circuit. Sensors 24(11), 2024, 3653 [https://doi.org/10.3390/s24113653].

[7] Hyon T. S. et al.: Offline Fault Diagnosis for 2-Level Inverter: Short-Circuit and Open-Circuit Detection. Electronics 13(9), 2024, 1672 [https://doi.org/10.3390/electronics13091672].

[8] Karimpour S. et al.: Direct Current to Digital Converter (DIDC): A Current Sensor. Sensors 24(21), 2024, 6789 [https://doi.org/10.3390/s24216789].

[9] Liu Y. et al.: Voltage Balance Scheme for Input-Series–Output-Series DAB DC–DC Converter With Bidirectional Power Flow. IEEE Transactions on Power Electronics 39(10), 2024, 12030–12034 [https://doi.org/10.1109/tpel.2024.3427131].

[10] Mosepele B. et al.: A Structural Review on Reduced Switch-Count and Hybrid Multilevel Inverter Topologies. Frontiers in Energy Research 12, 2024, 1396149 [https://doi.org/10.3389/fenrg.2024.1396149].

[11] Nyamathulla S. et al.: A Review of Multilevel Inverter Topologies for Grid Integration of Photovoltaic Systems. Sustainability 15(18), 2023, 13376 [https://doi.org/10.3390/su151813376].

[12] Salem M. et al.: A Comprehensive Review on Multilevel Inverters for Grid-Connected Applications. Energies 15(17), 2022, 6315 [https://doi.org/10.3390/en15176315].

[13] Seidaliyeva U. et al.: LiDAR Technology for UAV Detection: From Fundamentals and Operational Principles to Advanced Detection and Classification Techniques. Sensors 25(9), 2025, 2757 [https://doi.org/10.3390/s25092757].

[14] Smailov N. et al.: Optimization of Machine Learning Methods for De-Anonymization in Social Networks. Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska 15(1), 2025, 101–104 [https://doi.org/10.35784/iapgos.7098].

[15] Taissariyeva K., Seidaliyeva U.: Design of Circuits of Multilevel Inverter on IGBT Transistors With Pulse-Amplitude Control. Proc. SPIE, 10445, 2017, 104455L [https://doi.org/10.1117/12.2280466].

[16] Taissariyeva K., Ilipbaeva L.: Development of an Algorithm for Controlling a Multilevel Three-phase Converter. Proc. SPIE, 10445, 2017, 104456N [https://doi.org/10.1117/12.2280633].

[17] Taul M. G. et al.: Theoretical Analysis and Experimental Validation of Flying-Capacitor Multilevel Converters Under Short-Circuit Fault Conditions. IEEE Transactions on Power Electronics 36(11), 12292–12308 [https://doi.org/10.1109/tpel.2021.3075447].

[18] Wu J. P., Guo M. F.: A Multiterminal Active Resonance Circuit Breaker for Modular Multilevel Converter Based DC Grid. IEEE Transactions on Circuits & Systems II Express Briefs 68(8), 2907–2911 [https://doi.org/10.1109/tcsii.2021.3073260].

[19] Yan C. et al.: An Improved Coupled FE–Circuit Model for Turn-to-Turn Short-Circuit Faults Inside Converter Transformers. IEEE Transactions on Magnetics 59(5), 1–5 [https://doi.org/10.1109/tmag.2022.3233225].

[20] Zha X. et al.: Joint Fault Diagnosis of IGBT and Current Sensor in LLC Resonant Converter Module Based on Reduced Order Interval Sliding Mode Observer. Sensors 24(24), 8077 [https://doi.org/10.3390/s24248077].

Eksperymentalne badanie układu przekształtnika wielostopniowego. (2025). Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska, 15(4), 83-86. https://doi.org/10.35784/iapgos.7224

##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##

Numer Tom 15 Nr 4 (2025)

Archiwum

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Authors

Abstrakt

Słowa kluczowe:

Bibliografia

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Licencja