I nte rna t io na l J o urna l o f   P o w er   E lect ro nics   a nd   Driv Sy s t e m   ( I J P E DS )   Vo l.   8 ,   No .   2 J u n 2 0 1 7 ,   p p .   826 ~ 8 3 4   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p ed s . v8 i 2 . pp 8 2 6 - 834          826       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I JP E DS   M ulticarrier - SP WM   B a sed  N o v el  7 - L ev el  I nv erte T o po lo g y   w ith  Photo v o ltaic  S y ste m         R.   P a la nis a m y 1 V.   Sin m a y ee 2 K .   Selv a k u m a r 3 K .   Vij a y a k u m a r 4   De p a rt m e n o f   El e c tri c a a n d   El e c tro n ics   E n g in e e rin g ,   S R M   Un iv e r sity ,   Ch e n n a i ,   In d ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J an   3 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   Ma r   3 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   Mar   17 ,   2 0 1 7       In   t h is  p a p e a   n o v e 5   sw it c h   se v e n   lev e l   DC - A in v e rter  is  b e in g   p ro p o se d .   T h e   p ro p o se d   m u lt il e v e in v e rter  u se re d u c e d   n u m b e o f   s w it c h e a s   c o m p a re d   to   th e   sw it c h e u se d   in   th e   c o n v e n ti o n a m u lt il e v e in v e rter.  T h e   in v e rter  h a b e e n   d e sig n e d   to   g e n e ra te  a   7   le v e A o u tp u u si n g   5   s w it c h e s.  T h e   v o lt a g e   stre ss   o n   e a c h   o f   th e   sw it c h e a w e ll   a th e   s w it c h in g   lo ss e is   f o u n d   to   b e   les s,  m in i m ize d   c o m m o n   m o d e   v o lt a g e   (CM V lev e a n d   re d u c e d   to tal  h a rm o n ic  d isto rti o n .   T h e   p r o p o se d   7 - lev e in v e rter  to p o lo g y   h a f o u d c   so u rc e s,  w h ich   is  e n e rg i z e d   t h ro u g h   th e   P V   sy ste m .   P ro p o se d   in v e rter  is   c o n tro ll e d   w it h   h e lp   o f   m u lt ic a rrier  sin u so i d a p u lse   w id th   m o d u latio n   (M CS P W M ). T h e   si m u latio n   a n d   h a rd w a re   r e su lt w e re   v e rif i e d   u sin g   m a tl a b   sim u li n k   a n d   d sp ic m icro c o n tro ll e re sp e c ti v e l y .   K ey w o r d :   D s P I C   co n tr o ller   Mu lticar r ier   s in u s o id al  p u ls e   w id t h   m o d u latio n   ( M C SP W M)   M u ltil e v el  i n v er ter     P s y s te m   Co p y rig h ©   201 7   In s t it u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   R .   P alan is a m y   Dep ar t m en t o f   E lectr i ca an d   E lectr o n ics E n g i n ee r in g ,   SR U n i v er s it y ,   Katta n k u lat h u r ,   C h e n n ai ,   I n d ia.     E m ail:  k r s p alan i@ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   W ith   th ad v e n o f   in cr ea s in g   p o llu tio n   lev el s   an d   d ep letin g   n at u r al  r eso u r ce s ,   it  is   ev id e n th at  n o n   r en e w ab le  en er g y   s o u r ce s   s u c h   as c o al  ca n n o t b u s ed   f o r   th lo n g er   r u n .   So   t h s o l u tio n   f o r   th f u tu r i s   n o n - co n v e n tio n al   en er g y   s o u r ce s   s u ch   as  w i n d   e n er g y ,   s o lar   e n e r g y   etc   [ 1 ] .   P h o to v o ltaic  en er g y   w h ich   is   t h b est   f o r m   o f   en er g y   a v ailab le  to   u s   in   t h f o r m   o f   s u n l ig h t.  T h e n er g y   r ec eiv ed   f r o m   t h s u n   c an   b u s ed   in   s o lar   h ea ti n g   ap p licatio n s   as  w e ll  a s   u til izin g   th s o lar   en er g y   to   p r o d u ce   th elec t r ici t y   [ 2 ] .   T h s o lar   en er g y   i s   t h b est  f o r m   as  i ca u s es   n o   p o llu tio n ,   I is   av ai lab le  f r ee   o f   co s a n d   it   r eq u ir es  v er y   le s s   m ai n te n an ce   a s   co m p ar ed   to   t h e   o th er   e n er g y   s o u r ce s .   T h o n l y   p r o b le m   t h at  l ies  in   t h g r id   co n n ec ted   P s y s te m s   is   t h at   th e y   co m p r o m is th p o w er   q u alit y ,   R ap id   ch an g es  in   t h v o ltag b et w ee n   th P ar r ay   an d   th g r id   r esu lt s   in   v o ltag i m b ala n ce   an d   v o lt ag f lick er   [ 3 ] .   T o   s o lv th p r o b lem   o f   lea k a g cu r r en a n d   m ai n tai n i n g   th e   p o w er   q u alit y   i s   to   u s e   tr an s f o r m er - les s   m u ltil e v el   i n v er ter s .   T h b en ef its   o f   t h tr an s f o r m er - le s s   m u lt ilev e l   in v er ter s   i n   g r id   co n n ec ted   s y s te m s   ar th at   it  in cr ea s e s   t h e   s y s te m   s tab ilit y   a n d   r ed u ce s   th c u r r en t   leak a g e   an d   r ed u ce s   th to tal  h ar m o n i d is to r tio n .   T h b en ef it  o f   t h tr an s f o r m er   less   s y s te m   is   o v er all  w e ig h s ize   an d   co s t r ed u ctio n   [ 4 ] - [ 5 ] .   T h m u lti lev el  i n v er ter   is   u s ed   in   ap p licatio n   p er tain i n g   f r o m   m ed iu m   v o ltag le v el s   to   h ig h er   v o ltag le v els.  T h ad v an tag e s   lie  in   r ed u ce d   DV/DT   s tr es s   o n   ea ch   o f   th s w itc h es  to   th in cr ea s i n   th e   v o l tag e   lev e ls ,   r ed u ce d   h ar m o n ics  a n d   lo w er   s w itc h in g   lo s s es  an d   le s s   elec tr o m a g n e tic  i n ter f er e n ce   [ 6 ] - [ 7 ] As  i n   all   th e   co n v en tio n al  m u ltil e v el  in v er ter s   s u c h   a s   N P C ML I ,   H - B R I DGE ,   Dio d cla m p ed   m u lt ilev e l   in v er ter   t h ac ti v s o u r ce s   o f   en er g y   is   h i g h er   a n d   th s w itc h es  u s ed   i n   th co n v e n tio n al  m u ltil e v el  i n v er ter s   is   2 ( n - 1 ) w h er n   is   t h n o .   o f   o u tp u v o ltag e   [ 8 ] .   So   as  t h v o ltag e   le v el  i n cr ea s es   t h e   n o   o f   s w i tch e s   al s o   in cr ea s es,  w i th   t h i n cr ea s in   th n u m b er   o f   s w itc h es t h co s t o f   t h en tire   s y s te m   i n cr ea s es   [ 9 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       Mu ltica r r ie r - S P WM   B a s ed   N o ve l 7 - Leve l I n ve r ter To p o lo g w ith   P h o to vo lta ic  S ystem   ( R .   P a la n is a my   )   827   Mu lticar r ier   s in u s o id al  p u ls w id t h   m o d u la tio n   is   b ein g   u s ed   h er f o r   th p u r p o s o f   g en er atin g   th e   p u ls es.  I n   m u lticar r ier   s i n u s o i d al  p u ls w id th   m o d u la tio n   t ec h n iq u 2   o r   m o r ca r r ier   wav es  ar co m p ar ed   w it h   a   r ef er e n ce   s in u s o id al  wav a n d   th e   p u l s i s   g en er ate d   u s i n g   ap p r o p r iate  ti m i n g   [ 1 0 ] .   T h g e n er ated   p u ls is   u s ed   to   tr i g g er   th e   MO SF E T .   I n   co m p ar i s o n   w i th   t h e   o th er   p r o p o s ed   to p o lo g ies   s u ch   as   d io d cla m p ed   m u l tile v el  i n v er ter   u s e s   1 2   s w i tch e s ,   1 0   d io d es,  6   in p u ca p ac ito r s   to   p r o d u ce   7   le v el   o u tp u t,   C la m p ed   ca p ac ito r   m u ltil e v el   in v er ter   u s es  1 2   s w itc h es,  5   cla m p ed   ca p ac ito r s   an d   2   in p u ca p ac ito r s   [ 1 1 ] .     I n   [ 1 2 ]   p ap er   u s es  8   s w itc h es   ,   3   d io d es  an d   3   in p u ca p ac i to r s ,   as  o u r   p r o p o s ed   s y s te m   u s e s   n o   d io d es  an d   ac tiv ele m e n ts   a n d   o u r   s y s te m   co n ta in s   les s   n u m b er   o f   s w itc h e s   as  r e s u l t h co s o f   o u r   e n tire   s y s te m   r ed u ce s .   I n   th i s   p r o p o s ed   s y s te m   t h i n v er ter   to p o lo g y   h as   b ee n   d e s ig n ed   to   g e n er ate  7   lev el   AC   o u tp u u s i n g   5   s w itc h es.  T h v o ltag e   s tr ess   o n   ea c h   o f   t h s w itc h e s   as  w ell  as  t h s w i tch i n g   lo s s es  is   f o u n d   to   b less ,   m i n i m ized   C MV   le v el  a n d   r ed u ce d   to tal  h ar m o n ic  d is to r tio n .   T h p r o p o s ed   7 - lev e in v er ter   to p o lo g y   h as  f o u r   d s o u r ce s ,   w h ic h   is   en er g ized   th r o u g h   th P s y s te m .   P r o p o s ed   in v er ter   is   co n t r o lled   w i th   h e lp   o f   m u lti ca r r ier   s i n u s o id al  p u l s e   w id th   m o d u lat io n   ( M C SP W M) ,   w h ich   b r ief l y   d is c u s s ed   in   t h f o llo w in g   s ec tio n s .       2.   P P ANEL   M O DE L L I N G   AND  B O O ST   CO NVE RT E R   T h im p o r tan p ar o f   th s o lar   p an el  is   th s o lar   ce ll.   A   p h o to v o ltaic  p an el  is   d esig n ed   b y   co n n ec ti n g   a n y   s u c h   s o lar   ce ll s   i n   eit h er   p ar allel  o r   s er ies   d ep en d in g   u p o n   t h m a x i m u m   p o w er   t h at  h as   to   b e   u tili ze d .   T h ch ar ac ter is tic  eq u atio n   o f   t h P is   d ep en d en t   u p o n   t h n u m b er   o f   s o lar   ce ll s   eith er   i n   s er ies  o r   in   p ar allel.   T h cu r r e n v ar iat io n   is   les s   d ep en d en t   o n   t h s h u n r e s is ta n ce   a n d   it  i s   m o r d ep en d en o n   th e   s er ies  r esis ta n ce .   I o p er ates  a s   co n s tan c u r r en s o u r ce   at  less   v o lta g an d   co n s ta n v o ltag s o u r ce   at  less   cu r r en t.     2 . 1 So la r   I rr a dia t i o n   T h P V - I cu r v es  o f   th s o lar   ce ll  ar h ig h l y   d ep en d en o n   t h s o lar   ir r ad iatio n .   T h s o lar   ir r ad ian ce   is   th a m o u n o f   th s o lar   en e r g y   r ec eiv ed   f r o m   t h s u n .   T h m a x i m u m   p o w er   th at  ca n   b ex tr ac ted   f r o m   t h e   s o lar   ce ll  d ep en d s   o n   th ir r a d ian ce .   T h h ig h er   th a m o u n o f   s o lar   ir r ad ian ce   t h m a x i m u m   w i ll  b th e   p o w er   in p u a n d   th er ef o r th m ax i m u m   w ill  b th m ag n it u d o f   p o w er   g e n er ated .   W ith   in cr ea s in   t h s o lar   ir r ad iatio n   th o p en   cir cu it   v o ltag i n cr ea s e s .   W h e n   t h a m o u n o f   t h s u n li g h i n cr ea s es  th s o lar   e x citat io n   also   in cr ea s e s   as  r es u lt  o f   w h ic h   th e lectr o n s   g et  e x cit ed   an d   th elec tr o n   m o b ilit y   in cr ea s es  a n d   t h m ax i m u m   p o w er   g en er ated   al s o   in cr ea s es.     2 . 2 E f f ec t   o f   Va ri a t io in  T em p er a t ure   W ith   t h in cr ea s in   th te m p er atu r s o lar   ce ll  e f f ic ien c y   r e d u ce s ,   as  t h i n cr ea s i n   t h t e m p er atu r e   is   ac co m p a n ied   b y   t h d ec r ea s i n   t h o p en   cir cu it  v o lta g e.   T h in cr ea s e   i n   t h b a n d   g ap   also   i n cr ea s e s   t h e   b an d   g ap   b ar r ier   an d   it r eq u ir e s   lo t o f   ex citatio n   f o r   cr o s s i n g   th b an d   g ap ,   s o   th ef f icie n c y   r ed u ce s .     2. 3 .   B o o s t   C o nv er t er     T h b o o s co n v er ter   i s   u s ed   t o   s tep   u p   th e   in p u v o lta g wh ich   it   r ec eiv e s   f r o m   t h s o la r   ce ll;  T h e   m ai n   co m p o n en t s   ar i n d u cto r ,   d io d an d   h ig h   f r eq u e n c y   s w itc h .   I t   is   u s ed   to   s u p p l y   p o w er   to   th e   lo ad   at  a   v o ltag h ig h er   th a n   th i n p u v o ltag e.   T h er ar tw o   m o d es   o f   o p er atio n   1 )   C h ar g in g   m o d 2 )   Dis ch ar g i n g   m o d e.   a.   C h ar g in g   m o d e:  W h e n   t h s w itc h   is   clo s ed   t h in d u cto r   ch ar g i n g   tak e s   p lace   th r o u g h   th s w itc h .   T h ch ar g i n g   c u r r en is   e x p o n e n ti al  in   n atu r e.   T h d io d r estric ts   f lo w   o f   t h c u r r en t   f r o m   s o u r ce   to   t h lo ad   an d   d e m an d   o f   t h lo ad   is   m et   b y   d is c h ar g i n g   o f   t h ca p ac it o r .   b.   Dis ch ar g i n g   m o d e:  T h s w itc h   is   o p en   i n   th is   m o d e,   t h i n d u cto r   d is ch ar g i n g   ta k es  p la ce   an d   to g eth er   w it h   t h s o u r ce   c h ar g es t h ca p ac ito r s   an d   m ee ts   t h lo ad   d em an d s .     2. 4 .    M a x i m u m   P o w er   P o int  T ra c k ing   T h MPPT   is   th elec tr o n ic  d ev ice  w h ich   h elp s   t h P p an el  to   ex tr ac th m ax i m u m   p o w er   f r o m   th s o lar   ce ll.  I v ar ies  th e   el ec tr ical  o p er atin g   p o in o f   t h e   m o d u le s   s o   a s   to   in cr ea s e   th o u tp u t   o f   th P V   m o d u les.   A   t y p ical  s o lar   p an e c o n v er ts   o n l y   ab o u 3 0   p er ce n to   4 0   p er ce n o f   th s o lar   ir r ad ian ce   as  r esu lt   o f   w h ich   th e   ef f icie n c y   r ed u c es.  A cc o r d in g   to   th e   m a x i m u m   p o w er   tr an s f er   t h eo r e m   f o r   m a x i m u m   p o w er   to   b ex tr ac ted   th lo ad   i m p e n d en ce   s h o u ld   m atc h   w it h   t h t h ev e n i n   i m p ed an ce .   I n   t h s o u r ce   s id b o o s co n v er ter   is   co n n ec ted   i n   o r d er   to   in cr ea s th o u tp u v o ltag as  r esu lt  o f   w h ich   b y   ch a n g in g   t h d u t y   c y cle   o f   th s w i tch in g ,   w ca n   m a tch   th lo ad   s id i m p ed a n ce   w it h   t h s o u r ce   s id i m p ed an ce .   T h d if f er en Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS    Vo l.   8 ,   No .   2 J u n 2 0 1 7   :   8 2 6     8 3 4   828   co n tr o s tr ateg i es  u s ed   in   t h e   MPPT   co n v er ter   ar p er tu r b   an d   o b s er v e,   f u zz y   lo g ic  co n tr o an d   f r ac tio n al   s h o r t c ir cu it c u r r en t.       3.   P O WE R   S T A G E   3 . 1 .     Circ uit  Co nfig ura t i o   T h p r o p o s ed   s ev e n   le v el   5   s w itc h   i n v er ter   to p o lo g y   is   s h o w n   in   Fi g u r e   1 .   S h o w s   t h p r o p o s ed   n o v el  to p o lo g y   p r o d u cin g   t h 7   lev el  o u tp u t.  T h in p u v o ltag is   g i v e n   b y   t h 4   i n d iv id u al   P s y s te m   p a n els.   T h p u ls es  ar g iv e n   to   ea ch   o f   th 5   MO SF E T S   co n tr o ll ed   s w itc h es .   T h o u tp u g e n er ated   is   7   lev el   s tair ca s o u tp u w h ich   n ea r l y   i d en tifie s   it s elf   w i th   t h s in wav e.           Fig u r 1 .   No v el  7   L ev el  5 s w it ch   in v er ter   to p o lo g y       3 . 2 .     M o des   o f   O pera t io   T h r eq u ir ed   7   lev el  o u tp u v o ltag le v el  ( +3 0 V ,   +6 0 V ,   + 9 0 V ,   0V ,   - 30V ,   - 60V ,   - 9 0 V)   ar e   g en er ated   as f o llo w s   :   Mo d 1   :   T o   g en er ate  +3 0 v   v o ltag lev el,   s w i tch e s   S1   an d   S4   ar tu r n ed   o n   an d   r em ai n i n g   s w itc h es  ar tu r n ed   o f f .   Fi g u r 2 . 1   ( a)   s h o w s   th f lo w   o f   c u r r en f o r   m o d e1 .   Mo d e   2   :   T o   g en er ate  +6 0 v   v o ltag lev el,   s w i tch e s   S2   an d   S4   ar tu r n ed   o n   an d   r em ai n i n g   s w itc h es  ar tu r n ed   o f f .   Fi g u r e   2 . 1 ( b )     s h o w s   th f lo w   o f   c u r r en f o r   m o d e2 .   Mo d e   :   T o   g en er ate  +9 0 v   v o ltag lev el,   s w i tch e s   S3   an d   S4   ar tu r n ed   o n   an d   r em ai n i n g   s w itc h es  ar tu r n ed   o f f .   Fi g u r e   2 . 1 ( c)   s h o w s   th f lo w   o f   cu r r e n t f o r   m o d e 3 .   Mo d e   :   T o   g en er ate  0 v   v o ltag le v el,   s w itc h e s   S4   an d   S5   ar tu r n ed   o n   an d   r e m ai n i n g   s w itc h es a r e   tu r n ed   o f f .   Fi g u r e .   2 . 1 ( d )   s h o w s   th f l o w   o f   c u r r en f o r   m o d e   4.   Mo d e   :   T o   g en er ate  - 3 0 v   v o lta g lev el,   s w itch e s   S3   an d   S5   ar tu r n ed   o n   an d   r e m ai n i n g   s w itc h es  ar e   tu r n ed   o f f .   Fi g u re   2 . 1 ( e) .   s h o w s   th f lo w   o f   c u r r en f o r   m o d e   5.   Mo d e   :   T o   g en er ate  - 6 0 v   v o lta g lev el,   s w itch e s   S2   an d   S5   ar tu r n ed   o n   an d   r e m ai n i n g   s w itc h es  ar e   tu r n ed   o f f .   Fi g u r e   2 . 1 ( f ) .   s h o ws th f lo w   o f   cu r r e n t f o r   m o d e   6.   Mo d e   :   T o   g en er ate  - 9 0 v   v o lta g lev el ,   s w itch e s   S1   an d   S5   ar tu r n ed   o n   an d   r e m ai n i n g   s w itc h es  ar e   tu r n ed   o f f .   Fi g u r e   2 . 1 ( g ) .   s h o w s   th f lo w   o f   c u r r en f o r   m o d e   7.   T h m o d es o f   o p er atio n   f o r   g e n er atio n   o f   p r o p o s ed   7 - lev el  o u tp u v o ltag ar s h o w n   i n   T ab le  1.       T ab le  1.   Sw itch in g   C o m b in at i o n   R eq u ir ed   to   Gen er ate  t h S ev en - L e v el  Ou tp u t V o lta g W av ef o r m   M o d e s   S w i t c h e s   O u t p u t   V o l t a g e   (V)   S1   S2   S3   S4   S5   M o d e   1   ON   O F F   O F F   ON   O F F   + 3 0   M o d e   2   O F F   ON   O F F   ON   O F F   + 6 0   M o d e   3   O F F   O F F   ON   ON   O F F   + 9 0   M o d e   4   O F F   O F F   O F F   O F F   O F F   0   M o d e   5   O F F   O F F   ON   O F F   ON   - 30   M o d e   6   O F F   ON   O F F   O F F   ON   - 60   M o d e   7   ON   O F F   O F F   O F F   ON   - 90   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       Mu ltica r r ie r - S P WM   B a s ed   N o ve l 7 - Leve l I n ve r ter To p o lo g w ith   P h o to vo lta ic  S ystem   ( R .   P a la n is a my   )   829   ( a)   Flo w   o f   cu r r en f o r   m o d el  1   ( b )   Flo w   o f   cu r r en f o r   m o d el  1     ( c)   F lo w   o f   cu r r en f o r   m o d e3   ( d )   F lo w   o f   cu r r en f o r   m o d e   4     ( e)   F lo w   o f   cu r r en f o r   m o d e   5   ( f )   F lo w   o f   cu r r en f o r   m o d e   6     ( g )   Flo w   o f   cu r r en f o r   m o d e   6     Fig u r e   2 .   Mo d es o f   o p er atio n   ( a)   m o d e1 +3 0   ( b )   m o d e2 +6 0   ( c)   m o d e3 +9 0   ( d )   m o d e4 - 3 0   ( e)   m o d e5 - 6 0   ( f )   m o d e6 - 9 0   ( g )   m o d e7 0   V     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS    Vo l.   8 ,   No .   2 J u n 2 0 1 7   :   8 2 6     8 3 4   830   4.   M UL T I CARR I E R   SPWM   ( M CSPW M )   I n   o r d er   to   p r eser v o r   r e d u ce   s y s te m   co s o r   s tr u ct u r e,   i m p er at iv to   m ai n tai n   t h s h o o th r o u g h   r atio   as c o n s tan t.  A t   th e   s a m to   r ed u ce   th e   v o ltag e   s tr es s   ac r o s s   th e   p o w er   s w itc h e s ,   t h b o o s ted   v o ltag e   w it h   p r o p er   v ar iatio n   o f   m o d u latio n   in d e x .   I n   F ig u r e   3   s h o w s   th m u lticar r ier   s i n u s o id al  p u ls e   w id t h   m o d u latio n   s ch e m ,   w h ich   ac q u ir b ette r   v o lta g g ain   w it h   co n s ta n t   v alu e   o f   s h o o t h r o u g h   s tate.   B ased   o n   t h MB C   co n tr o l,  th z - s o u r ce   in v er ter   o p er ated   eith er   o n   u p p er   s h o o th r o u g h   o r   lo w er   s h o o th r o u g h   m o d e.   C o n s ta n t   b o o s t r atio   o f   th p r o p o s e d   s y s te m   d ef i n ed   as,     = [ 3  ( 3 ) ]                                                                                         ( 1 )     W h er th B   is   b o o s t r atio   &   is   m o d u lat io n   i n d ex .   An d   th r ip p le  co n ten t i n   th i n d u ct o r   is ,       1 = 2 6                                                                                                                                                       ( 2 )     Her is   ap p lied   v o ltag e,   K - c o n s ta n t,  f - f r eq u en c y ,   L -   d esi g n   v al u i n d u cta n ce           Fig u r 3.   Mu lticar r ier   s in u s o id al  P W s ch e m e       A   tr ian g le  ca r r ier   w a v is   ev a l u ated   w it h   t h r ee   p h a s r e f er en ce   s i n w av e,   ea c h   p h a s f o r   p o s itiv e   s id s w itc h   s h o o th r o u g h   s ta te  o cc u r s   e v er y   ti m t h tr ia n g le   p ea k   v al u o v er s h o o ts   t h s in u s o id al  p ea k   a m p lit u d e,   s o   t w ice  f o r   ea ch   p h ase  in   o n c y cle  o f   o p er atio n .   A o th er   in s tan t s   w h e n   th s i n u s o id a m a g n itu d e   is   g r ea ter ,   th i n v er ter   ex h ib it s   ac tiv v ec to r   s w itc h i n g   s tate s .   Usi n g   m i n i m u m   / m a x i m u m   u tili t y   f o r   th th r ee   p h ase  s in u s o id al   its   u p p er   a n d   lo w er   w r ap p er   w a v e f o r m s   ar co m p ar ed   alo n g s id th s a m ca r r ier   to   en g e n d er   s h o o th r o u g h   p u ls e s   f o r   t h p o s itiv a n d   n eg at iv ca r r ier   p ea k   v alu e s   r esp ec tiv el y ,   w h ic h   ad d ed   u s i n g   OR   g ate  cir cu i t.       5.   SI M UL AT I O N   A ND  RE SU L T S   T o   v er if y   t h p er f o r m an ce   o f   7 - lev el  p r o p o s ed   in v er ter   n o v el  to p o lo g y   w a s   s i m u l ated   u s in g   m atlab 1 6 .   T h I GB T   co n tr o s w itc h e s   ar p r ep ar e d   f o r   th is   n o v el  p r o p o s ed   7 - lev el  5   s w itc h   i n v er ter ,   w h ich   is   co n tr o lled   b y   m u lticar r ier   s i n u s o id al  p u ls w id th   m o d u la tio n   tech n iq u e.   T h s i m u lati o n   o f   n o v el  7 - le v e l   in v er ter   to p o lo g y   i s   s h o w n   i n   Fig u r e   4.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       Mu ltica r r ie r - S P WM   B a s ed   N o ve l 7 - Leve l I n ve r ter To p o lo g w ith   P h o to vo lta ic  S ystem   ( R .   P a la n is a my   )   831       Fig u r e   4.   Si m u latio n   d iag r a m   o f   p r o p o s ed   s y s te m   7 - lev el  i n v er ter       I n   Fi g u r e   5   s h o w s   th e   7 - le v el   s tep p ed   o u tp u t   v o lta g o f   p r o p o s ed   s y s te m   i n v er ter   w it h   v o ltag e   o f   2 9 2   an d   th o u tp u cu r r en o f   9 . 7 A ,   w h ich   is   s h o w n   i n   Fi g u r e   6   a n d   in   F ig u r e   7   s h o w s   t h s w i tch i n g   p u l s es   g en er atio n   w ith   h elp   o f   MCS P W s ch e m to   co n tr o th 5   s w itc h es  p lace d   in   p r o p o s e d   in v er ter   to p o lo g y .     T h v o ltag ac r o s s   t h s w i tch es  p lace d   in   th p r o p o s ed   in v er ter   v ar ied   d ep en d s   o n   th g e n er atio n   o f   s tep p ed   o u tp u t v o lta g le v els,  w h ic h   is   s h o w n   i n   Fi g u r e   8.           Fig u r e   5.   7 - lev el  s tep p ed   o u tp u t v o lta g o f   p r o p o s ed   s y s te m           Fig u r e   6 .   Ou tp u t c u r r en o f   p r o p o s ed   s y s te m   i n v er ter   to p o lo g y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS    Vo l.   8 ,   No .   2 J u n 2 0 1 7   :   8 2 6     8 3 4   832       Fig u r e   7 .   S w i tch i n g   p u l s es g e n er atio n   u s i n g   M C SP W M           Fig u r e   8 .   Vo ltag ac r o s s   th s w itc h e s   p lace d   in   th p r o p o s ed   in v er ter       ( a)   ( b)     Fig u r e   9 .   T HD  an aly s is   o f   p r o p o s ed   s y s te m   ( a)   o u tp u t v o lta g ( b )   o u tp u t c u r r en t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       Mu ltica r r ie r - S P WM   B a s ed   N o ve l 7 - Leve l I n ve r ter To p o lo g w ith   P h o to vo lta ic  S ystem   ( R .   P a la n is a my   )   833   I n   Fi g u r e   9   s h o w s   T HD  an a l y s i s   o f   p r o p o s ed   7 - lev el  5   s w itc h   n o v el  i n v er ter   to p o lo g y ,   in   th a t     Fig u r e   9 s h o w s   t h T HD  f o r   o u tp u v o lta g w it h   4 . 0 3 an d   Fi g u r e . 9 b   s h o w s   t h e   T HD  f o r   o u tp u t   cu r r en t   w it h   4 . 0 3 %,  w h ic h   is   les s   t h an     co n v en t io n al  7 - lev el  i n v er ter   to p o lo g ies.       6.   E XP E R I M E NT A L   RE SUL T S AN D I SC USS I O N   T o   au th en t icate   th s i m u latio n   r esu lt s   o f   p r o p o s ed   s y s te m ,   th h ar d w ar s et u p   w a s   in v esti g a ted .     I n   Fig u r e   1 0   s h o w s   t h co n tr o l   s tr ateg y   o f   p r o p o s ed   in v er ter   s y s te m .                                             Fig u r e   1 0 .   Har d w ar o u tp u t v o ltag o f   p r o p o s ed   7 - lev el  in v er ter                                                                                                         Fig u r e   11.   S w itc h i n g   p u ls g e n er atio n   u s i n g   M C SP W f o r   S1               Fig u r e   1 2 .   Vo ltag ac r o s s   th s w itc h   S1   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS    Vo l.   8 ,   No .   2 J u n 2 0 1 7   :   8 2 6     8 3 4   834           Fig u r e   1 3 .   E x p er im e n tal  s etu p   o f   p r o p o s ed   s y s te m       I n   Fig u r e   1 0   s h o w s   h ar d w ar o u tp u v o ltag o f   p r o p o s ed   7 - lev el  in v er ter ,   w h ich   i s   1 2 0 an d     Fig u r e   11  s h o w s   t h s w itc h i n g   p u l s g en er atio n   u s i n g   M C S P W f o r   S1 .   T h v o ltag ac r o s s   ea ch   co n tr o lled   s w itc h es  ca n   b m ea s u r ed ,   w h ich   is   s h o w n   in   F ig u r e   1 2   f o r   s w itc h   S1   a n d   Fi g u r e   1 3   s h o ws  th e x p er i m e n tal  s etu p   o f   p r o p o s ed   s y s te m .       7 .           CO NCLUS I O N   I n   th i s   p r o p o s ed   p ap e r ,   th m u lticar r ier   s in u s o id al  p u ls w id t h   m o d u lat io n   s c h e m w a s   i m p le m e n ted   to   p r o d u ce   s ev en   le v el  s tep p ed   o u tp u v o lta g w i th   r ed u ce d   h ar m o n ic s .   T h p r o p o s ed   in v er ter   en er g ized   b y   u s i n g   p h o to v o ltaic  s y s te m ,   w h ich   b o o s ted   t h r o u g h   t h b o o s co n v er ter .   A l s o   t h is   s y s te m   wh ich   m i n i m is e s   t h e   co m m o n   m o d v o ltag le v el,   v o ltag s tr ess   ac r o s s   t h v ar i o u s   s w itc h es  i m p r o v es  o u tp u t   an d   b etter   cu r r en co n tr o is   ac co m p lis h ed .   An d   th s i m u la tio n   a n d   e x p er i m e n t al  r esu lts   w er v er i f ied   u s i n g   m atlab 1 6   an d   d s p ic   co n tr o ller   r esp ec tiv el y .         RE F E R E NC E S     [1 ]   P o h   Ch ian g   L o h ,   F e n g   G a o ,   F r e d e Blaa b jerg ,   a n d   S o k w e il i m ,   Op e ra ti o n a A n a ly sis  a n d   M o d u l a ti o n   C o n tr o o f   T h re e - L e v e Z - S o u rc e   In v e rters   W it h   En h a n c e d   Ou t p u W a v e f o r m   Qu a li t y , IEE E   T ra n sa c ti o n   On   P o we El e c tro n ics ,   V o l . 2 4 ,   No . 7 ,   Ju ly   2 0 0 9 .   [2 ]   S a m irKo u ro ,   P a b lo   L e z a n a ,   M a u ricio   A n g u lo   a n d   Jo   Ro d ríg u e z ,   M u lt ica rrier  P W M   w it h   Dc - L in k   Rip p le   F e e d f o rwa rd   Co m p e n sa ti o n   F o r   M u lt il e v e In v e rters ,   IEE T ra n sa c ti o n o n   Po we El e c tro n ics ,   V o l.   2 3 ,   N o . 1 ,   Ja n u a ry 2 0 1 0 .   [3 ]   S .   M o h a m e d   Yo u su f ,   P .   V i jay a d e e p a n ,   Dr.   S .   L a th a ,   T h e   Co m p a ra ti v e   THD  A n a l y sis  o f   N e u tral  Clam p e d   M u lt il e v e Z - so u rc e   In v e rter  Us in g   No v e P W M   Co n tr o T e c h n i q u e s”   IJ M ER   Vo l. 2 ,   Iss u e . 3 ,   M a y - J u n e   2 0 1 2   p p - 1 0 8 6 - 1 0 9 1 .   [4 ]   Hu a f e n g   X iao ,   S h a o j u n X ie,  Ch e n   Ya n g ,   T ra n s f o r m e rles S p li t - in d u c to Ne u tral  p o in tcla m p e d   T h re e - le v e l   P G rid - Co n n e c ted   I n v e rter”   IEE E n e rg y   Co n v e rs io n   c o n g re ss   a n d   E x p o siti o n   ( ECCE ),   2 0 1 0   p p .   2 9 2 9 - 2 9 3 6   [5 ]   Bh a ra ti ra ja,  C. ,   Ra g h u ,   S . ,   Ra o ,   P . ,   P a li n iam y ,   K.R. S .   Co m p a ra ti v e   a n a ly si o f   d if fe re n P W M   tec h n iq u e to   re d u c e   th e   c o m m o n   m o d e   v o lt a g e   in   t h re e - lev e n e u tral - p o in t -   c lam p e d   in v e rters   f o v a riab le  sp e e d   in d u c t io n   d riv e s” ,   In ter n a t io n a J o u rn a o P o we r E lec tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste ms ,   v o l .   3 ,   Iss u e   1 ,   M a rc h   2 0 1 3 ,   P a g e s 1 0 5 - 1 1 6 .   [6 ]   R.   P a lan isa m y ,   K.  V ij a y a k u m a r,   Ko m a ri  Nik h il ,   M a d h u m a th Iy e r,   Ra m a c h a n d a Ra o , A   P ro p o se d   S V M   f o 3 - lev e l   T ra n s f o r m e r - les s   Du a In v e rter   S c h e m e   f o G rid   Co n n e c ted   P V   S y ste m   In d ia n   J o u rn a o S c ie n c e   a n d   T e c h n o l o g y ,   2 0 1 6   N o v ,   9 ( 4 2 ).   [7 ]   Y.  Ca i,   C.   W a n g ,   F .   Zh a o ,   a n d   R .   Do n g ,   De sig n   o f   a   h ig h - f re q u e n c y   iso late d   D T HB  c LL b id irec ti o n a re so n a n t   DC - DC c o n v e rter,” i n   Pro c .   IEE Co n f.   T r a n sp .   El e c trif ica ti o n   A sia - Pa c . ,   2 0 1 4 ,   p p .   1 6.   [8 ]   D.  Y.  Kim ,   J.  K.  Ki m ,   a n d   G . - W .   M o o n ,   A   th re e - lev e c o n v e rter  with   re d u c e d   f il ter size   u sin g   tw o   tr a n sf o r m e rs  a n d   f l y in g   c a p a c it o rs,”  IEE T r a n s.  P o we r E lec tro n . ,   v o l.   2 8 ,   n o .   1 ,   p p .   4 6 5 3 ,   Ja n .   2 0 1 3 .   [9 ]   P a lan isa m y   R,   V ij a y a k u m a K,  M isra   S ,   S e lv a k u m a K,  Ka rth ik e y a n   D.  A   Clo se d   L o o p   Cu rre n t   Co n tr o o f   P V - W in d   Hy b rid   S o u rc e   F e d   o n   G rid   Co n n e c ted   T ra n sf o r m e rles Dio d e   Clam p e d - M u lt L e v e In v e rter.  In ter n a t io n a Rev iew o n   M o d e ll in g   a n d   S im u la t io n s ,   2 0 1 5   A u g 8 (4 ): 1 2 2 - 2 9 .   [1 0 ]   P o h   Ch ian g   L o h ,   F e n g   Ga o ,   F re d e Blaa b jerg ,   a n d   S o k we il i m .   Op e r a ti o n a A n a l y sis  a n d   M o d u lati o n   Co n tr o o f   T h re e   L e v e Z - S o u rc e   In v e rters   W it h   E n h a n c e d   O u tp u W a v e f o rm   Qu a li ty .   IEE T ra n sa c ti o n   o n   P o we El e c tro n ics ,   Ju ly   2 0 1 0 .   Vo l. 2 4 ,   No . 7 .   [1 1 ]   S a m irKo u ro ,   P a b l o   L e z a n a ,   M a u ricio   A n g u lo   a n d   Jo   R o d ríg u e z .   M u lt ica rrier  P W M   w it h   Dc - L i n k   Rip p le  F e e d   f o r w a rd   Co m p e n sa ti o n   f o M u lt il e v e In v e rters .   IEE T ra n sa c ti o n o n   Po we El e c tro n ics ,   V o l .   2 3 ,   No . 1 ,   Ja n u a ry 2 0 1 0 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.