മീഡിയം-ഹൈ വോൾട്ടേജ് പവർ ഇലക്ട്രോണിക് ട്രാൻസ്ഫോർമറുകളുടെ ടോപ്പോളജി, കൺട്രോൾ ആപ്ലിക്കേഷനുകളെക്കുറിച്ചുള്ള അവലോകനം III

3.3 ക്ലാമ്പ്ഡ് മൾട്ടിലെവൽ ടോപ്പോളജി

ന്യൂട്രൽ പോയിന്റ് ക്ലാമ്പ്ഡ് (NPC) മൾട്ടിലെവൽ ടോപ്പോളജി കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. ഡയോഡ്-ക്ലാമ്പ്ഡ് NPC ടോപ്പോളജിക്ക് പുറമേ, NPC ടോപ്പോളജികളിൽ ഫ്ലൈയിംഗ് കപ്പാസിറ്റർ തരം, ഹൈബ്രിഡ് ക്ലാമ്പ്ഡ് തരം എന്നിവയും ഉൾപ്പെടുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, വലിയ കപ്പാസിറ്റർ വോളിയം കാരണം, NPC ടോപ്പോളജികൾ ഇപ്പോഴും ക്ലാമ്പിംഗിനായി നിഷ്ക്രിയ അല്ലെങ്കിൽ സജീവ സ്വിച്ചിംഗ് ഉപകരണങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഡയോഡ്-ക്ലാമ്പ്ഡ് മൾട്ടിലെവൽ ടോപ്പോളജി ഉദാഹരണമായി എടുക്കുകയാണെങ്കിൽ, ത്രീ-ഫേസ് റക്റ്റിഫയർ സ്റ്റേജ് ടോപ്പോളജിയിൽ, ഓരോ ഫേസ് ലെഗിലും ഒരു ഹൈ-വോൾട്ടേജ് DC ബസിന് സമാന്തരമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന കാസ്കേഡ് സ്വിച്ചിംഗ് ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളും ക്ലാമ്പിംഗ് ഡയോഡുകളും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. നാല് ലെവൽ ഡയോഡ്-ക്ലാമ്പ്ഡ് സർക്യൂട്ട് ഉപയോഗിച്ച് ഒരു റക്റ്റിഫയർ സ്റ്റേജുള്ള ഒരു സിംഗിൾ-ഫേസ് PET ടോപ്പോളജി സാഹിത്യം നിർദ്ദേശിച്ചു. കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ഒരു സിംഗിൾ ഹൈ-വോൾട്ടേജ് DC ബസിന് ശേഷം ഇൻപുട്ട്-സീരീസ്-ഔട്ട്പുട്ട്-പാരലൽ DAB-കൾ ഉണ്ട്. ഈ ടോപ്പോളജി ഒരു ത്രീ-ഫേസ് ഘടനയിലേക്ക് വികസിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ ഉപകരണത്തിന്റെ താങ്ങാനാവുന്ന വോൾട്ടേജ് ലെവലുകളും ഉയർന്ന-വോൾട്ടേജ് സൈഡ് വോൾട്ടേജ് ലെവലും അടിസ്ഥാനമാക്കി വോൾട്ടേജ് ലെവലുകളുടെ എണ്ണം മാറ്റാൻ കഴിയും. എംഎംസി ടോപ്പോളജി പോലെ, ഐസൊലേഷൻ ഘട്ടത്തിലും എൻ‌പി‌സി ടോപ്പോളജി പ്രയോഗിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് ഡിസി ബസിനെ ഐസൊലേഷൻ ട്രാൻസ്ഫോർമർ, കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ. ഒരു LLC റെസൊണന്റ് കൺവെർട്ടറിന്റെ ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് വശത്തേക്ക് ഒരു ത്രീ-ലെവൽ ഡയോഡ്-ക്ലാമ്പ്ഡ് NPC കൺവെർട്ടർ പ്രയോഗിച്ചു, അത് 166kW/2kV~400V പ്രോട്ടോടൈപ്പിൽ പരിശോധിച്ചു. ത്രീ-ലെവൽ ഡയോഡ്-ക്ലാമ്പ്ഡ് NPC സർക്യൂട്ട് ത്രീ-ഫേസ് DAB-യിലേക്ക് സാഹിത്യം പ്രയോഗിച്ചു, ഇത് അനുയോജ്യമായ DAB വോൾട്ടേജും നിലവിലെ സവിശേഷതകളും നേടി.

NPC ടോപ്പോളജി റക്റ്റിഫയർ ഘട്ടമായി ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, അതിന് ഒറ്റപ്പെട്ട DC ബസുകൾ ആവശ്യമില്ല, ഇത് ഐസൊലേഷൻ ഘട്ട ട്രാൻസ്ഫോർമറുകളുടെ എണ്ണം കുറയ്ക്കുന്നു. കൂടാതെ, ത്രീ-ഫേസ് ഘടനകളിൽ, ബസിൽ ഇരട്ട-ലൈൻ-ഫ്രീക്വൻസി വോൾട്ടേജ് റിപ്പിൾ ഇല്ല. എന്നിരുന്നാലും, ക്ലാമ്പ് ചെയ്ത ടോപ്പോളജിക്ക് ധാരാളം ക്ലാമ്പിംഗ് ഉപകരണങ്ങൾ ആവശ്യമുള്ളതിനാൽ, ലെവലുകൾ വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് ക്ലാമ്പിംഗ് ഉപകരണങ്ങളുടെ എണ്ണം വർദ്ധിക്കുന്നു, ഇത് ലെവൽ വികാസം ബുദ്ധിമുട്ടാക്കുകയും ആവർത്തനം കൈവരിക്കാൻ പ്രയാസമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. നിയന്ത്രണത്തിന്റെ കാര്യത്തിൽ, NPC കൺവെർട്ടറിന്റെ ഓരോ ബസ് കപ്പാസിറ്ററിലേക്കും ഒഴുകുന്ന വൈദ്യുതധാരകൾ വ്യത്യസ്തമാണ്, ഇത് കപ്പാസിറ്റർ വോൾട്ടേജ് അസന്തുലിതാവസ്ഥയിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. മൂന്ന് ലെവലുകൾക്ക് മുകളിലുള്ള NPC ടോപ്പോളജികൾക്ക്, ഫലപ്രദമായ വോൾട്ടേജ് ബാലൻസിംഗ് അൽഗോരിതം ഇല്ല. കൂടാതെ, ആയുധങ്ങൾക്കുള്ളിലും പുറത്തുമുള്ള സ്വിച്ചുകളുടെ പൊരുത്തമില്ലാത്ത പ്രവർത്തന സമയങ്ങൾ അസമമായ ചൂടാക്കലിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, ഇത് മൊത്തത്തിലുള്ള സർക്യൂട്ട് ടോപ്പോളജി മാറ്റുന്നതിലൂടെ മാത്രമേ പരിഹരിക്കാൻ കഴിയൂ.

ലെവൽ വികാസം മൂലമുണ്ടാകുന്ന നിരവധി ബുദ്ധിമുട്ടുകൾ കാരണം, ഉപകരണ പരമ്പര കണക്ഷൻ വഴിയോ ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് SiC ഉപകരണങ്ങളുടെ ഉപയോഗത്തിലൂടെയോ മീഡിയം/ഹൈ വോൾട്ടേജ് ലെവലുകളിൽ മാത്രമേ NPC ടോപ്പോളജികൾ പ്രയോഗിക്കാൻ കഴിയൂ. എന്നിരുന്നാലും, ഒരു H-ബ്രിഡ്ജ് ടോപ്പോളജിയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, താഴ്ന്ന വോൾട്ടേജ് ലെവലുകളിൽ, ഒരു മൂന്ന്-ലെവൽ NPC-ക്ക് ഓരോ സ്വിച്ചിംഗ് ട്രാൻസിസ്റ്ററിലും പകുതി വോൾട്ടേജ് പ്രതിരോധശേഷിയും വോൾട്ടേജ് സമ്മർദ്ദവും മാത്രമേ ഉള്ളൂ, അതേസമയം കൂടുതൽ വോൾട്ടേജ് ലെവലുകൾ ഔട്ട്‌പുട്ട് ചെയ്യുന്നു, ഇത് കുറഞ്ഞ ഔട്ട്‌പുട്ട് ഫിൽട്ടറിംഗ് ആവശ്യകതകൾക്ക് കാരണമാകുന്നു. ഒരു PET-യുടെ ലോ-വോൾട്ടേജ് വശത്തുള്ള ഇൻവെർട്ടർ ഘട്ടം എന്ന നിലയിൽ ഇതിന് ഗണ്യമായ ആപ്ലിക്കേഷൻ ഗുണങ്ങളുണ്ട്. ഉദാഹരണത്തിന്, ത്രീ-ഫേസ് മോട്ടോർ ഓടിക്കാൻ PET-യുടെ ഇൻവെർട്ടർ ഘട്ടമായി മൂന്ന്-ലെവൽ ഡയോഡ്-ക്ലാമ്പ്ഡ് NPC-യെ സാഹിത്യം ഉപയോഗിച്ചു, പരീക്ഷണാത്മക പരിശോധന നടത്തുകയും നല്ല മോട്ടോർ ഡ്രൈവ് പ്രകടനവും ശബ്ദ പ്രകടനവും നേടുകയും ചെയ്തു.