Int ern at i onal  Journ al of  P ower E le ctr on i cs a n d  Drive  S ystem s   ( IJ PEDS )   Vo l.   1 2 ,  N o.   1 ,  M a r   202 1 , p p.  212 ~ 216   IS S N:  20 88 - 8694 ,  DOI: 10 .11 591/ ij peds . v 1 2 .i 1 . pp 212 - 216           212       Journ al h om e page :  http: // ij pe ds .i aescore.c om   Simulati on mod el of sin gle  phase PWM i nvert er by usi ng  MATLAB /Simuli nk       Sa la m W aley   Shneen 1 ,  F at i n Nabeel  Abd ull ah 2 , Din a  H arith  Shaker 3   1 Ene rgy and  R en ewa ble E n erg ie s   Technol ogy   Ce nte r, Univer si ty of T e chnol ogy ,   Baghda d,   Ira q   2,3 El e ct rom ec h a nic a l  dep artme nt ,   Univer si ty  of   T ec hnology ,   B agh dad,   I raq       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   M a r   7 , 2 0 20   Re vised  Jan   20 , 20 21   Accepte d  Fe b 1, 2 021     Thi s  work   is  pr ese nti ng   under   t he  ti t le  simul at i on  mod el  of  si ngle  phase   PWM  inve rte r   by  using  MA TL AB/S im uli nk .   The re  are  ma ny   rese ar che rs’   works   in  thi s  fi e ld  with  the   d ifferent   ways  b ec au se  it   is  im por ta nt   fie ld   and  it   has  ma ny  appl i c at ions.  The  conv ert er   DC  power  t o  AC  power  for  any  sys te m   tha t  me an   it   n eed  the   power  elec troni c  d evice   (i n ver te r) .   Th e  inv e rte r  is  using   when  th e  sourc e  DC  pow er  a nd  the  lo ad   AC  power.  In   th is  work,   the   simul ation  sys tem  includes  th e  source   300V  DC  power,   inv erter,   LC  fi lt er   and  loa d   (R).  T he  si mul a ti on   re sult  show s  th e  wave form   of   all   par t  in   thi s   s ystem   li k e inpu t  and   output c urr ent   and  vo lt ag e.   Ke yw or d s :   Inver te r   LC fil te r    Power e le ct ron ic   PWM   This   is an  open   acc ess arti cl e   un der  the  CC  BY - SA   l ic ense .     Corres pond in g  Aut h or :   Sala m W al e y Sh neen   Energ y  a nd Re new a ble E nerg ie s Tech no l ogy C enter,  Unive rsity  of Tech no logy   52 In du st ry str eet , Bag hd a d, I raq   Emai l:   sal am_ waley 73@ yahoo.co m       1.   INTROD U CTION     Power   el ect r onic ,  the re   are   f our   kind  f or  power  el ect r on ic   dev ic e   AC - AC,  DC - DC,   AC - DC  a nd  DC - DC  [ 1 ] - [ 5].  T he   AC - AC  is  ca ll ed  co nv e rter  al so   the  DC - D C  is  cal le d  co nverter ,  the   AC - DC  is  cal le d  re ct ifie r  and  DC - AC  is   cal le d  in ver te r  that  dev ic e   is  us in g  in   this   w ork   [ 6 ] - [ 9].   I nverter ,   it   use s  t o  c onve rt  DC   powe r   to A C p ow e r   f or  a ny  s ys te m  [ 10 ] - [ 12] .  T he  inv e rter   is o ne  of  the  p arts  o f   t he  re new a ble   e nerg y  s ys te m s ( wi nd  energ y  or  t he  phot ovoltai c  sy s te m)  an d  has  man y  in dustria l  app li cat ions  s uch  as  UP S  [ 13 ] - [ 15].  A dopti ng  the   pu lse   wi dth  ra te   to  c ontrol   the  outp ut  vo lt age  of  the   in ve rter  t hro ugh  t he  sti m ulati on  pulse s   of  t he  inv e rte r   switc h  gates [ 16 ] - [ 21].  T he  i nverter  v oltage  ch an ges   with   t he  c ha ng e   in   lo ad,  so  I   f ound   the n ee d  for  a   c on t ro l  process   to   sta bi li ze  the  volt age  by  c ontrolli ng  the   in ver te r   outp ut  (corr ec ti ng   a nd  set ti ng)   acco r ding  t o  t he   load   value   [ 22 ] - [ 26] .  The   c urren t   stu dy  i nclud e s  a   ref le ct or  with   a   pulse   width  rate,   an d  the   stu dy   is  usi ng  a   com pu t e r  program  th at   help s  simulat e  the  s yst em  desi gn e d  for  the   cu rr e nt  study.  B y  set ti ng  dif fer e nt  c rite ria   to  stu dy   dif fere nt  cases  to  de te rmin e  the   res pons e  of   t he  s yst em.  Mo reove r,   to  a ddres s  in sta bili ti es  within  the   desig n b oundar ie s o f  the  sy ste m used  and   t o reach  the  best  model ca n gi ve  a h i gh r es pons e an d  a  short ti me.      2.   THE  SI MU L ATIO N MO D EL     The  Sim ulati on  m od el   of   sin gle  phase  P W M   in ver te r  by  us in g  M AT LA B  as  sh ow n  in  Figure  1,  that  include  volt ag e  source  (V DC =300   V),  LC  filt er  (L= 2   m H  an d  C= 11   micro F) ,   Loa d  resit ance  (R= 1   ohm ),  PWM  as   s how n  i n  Fi gure  2  a nd  in ver te r  as   sh ow n  i n  Fi gur e  3.  T he  si mu l at ion   model  of  PWM   that  ha d  i nput   &  outp ut,  in put  (sine  wa ve,   s awto oth   a nd   c omparati ve )  a nd  outp ut  ha d   pulse s.  T he  sim ulati on   m odel   of  singl e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  P ow Elec   & Dri S ys t   IS S N:  20 88 - 8 694       Simulati on  model o f  sin gle ph as e P WM inve rte r b y  us i ng  MATLAB/ Simu li nk   ( Sa l am W aley Sh neen )   213   phase   inve r te r   t ha t had   in put &  ou t pu t, i nput  ha d  ( V DC   & puls es)  an d  the  outpu t   had   V AC . T hat the con nect ed  to   input fil te r  a fter f il te r  c onnect  to the l oad.           Figure  1. Sim ul ink   m odel   of  s ing le   ph a se P W M  in ver te r           Figure  2. Sim ul ink   mod el of  P W M           Figure  3. Sim ul ink   mod el of  si ngle - phase   inv er te r         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele c  &  Dr i   S ys t ,   V ol .  12 , N o.   1 ,  Ma rch   202 1   :   212   –   216   214   3.   SIMULIN K  R ESULT S    The  Sim ulin k  r esults  ha ve  ma ny   par ts  i nclu de   simuli nk  volt age  an d  c urrent   inp ut  s ys te m  as  show  i n  Figure 4 ,   Sim ul ink   in put  filt er   as  s how  i n  Fi gure   5   an d  si mul ink  v olta ge  a nd  c urren t o u tp ut   sy ste m  a s  s how  in   Figure  6.     3.1.    Simul ink  vo lt ag e  and c urre nt  inp ut sy ste m   In   t his  pa rt,  th e  simuli nk  vol ta ge  an d  cu rre nt  input  s ys te m  as  sho w  in  Figure  4.   By  usi ng   300   V DC   input  to 1 00   V AC   ou tp ut.   O ption s   ha ve  bee n  dev el op e d  t o  c onduct   the  te st for   the prop os e d  s ys te m  that  a dopts  the  ci rc uit  fee di ng   a   30 0  vo lt   con ti nu ous  vo l ta ge  s ource  t o  ob ta in   ex pe rim ental   res ults  as   in  the   fi gure  a bove,  the r es ult i n  Fi gure   4. S how  t he  in put v oltag eVin=  V DC=3 00 Volt s a nd in pu t c urre nt I i n (A).           Figure  4.  Sim ul ink   resu lt   of   volt age a nd c urr ent in pu t  sy ste m       Figure  5. Sim ul ink   resu lt   for   volt age  of in pu t  filt er       3.2.    Simul ink  vo lt ag e  of in put fi lter   In   this  par t,  t he   Simuli nk  in put  filt er  as  sho w  in  Fi gure  5.  The  sec ond  sta ge  is  the  can di date  w ho se  inco me  is  t he  ou t pu t  of   t he  f irst  sta ge,   wh i ch  can  be  obta ined  th r ou gh  the  res ults  sho wn   i n  Fig ure  5 .   T hat   sh ow t he o utpu t vo lt age  bef ore filt er.     3.3.    Simul ink  vo lt ag e  and c urre nt   outpu t  sys t em   In  this   pa rt,   the   sim ulink   re su l t  volt age  a nd  c urren t   outp ut  s ys te m   as  s how   in   Fig ure  6.  B y  us in g  30 0  V DC   in pu t t o 1 00 V AC   outp ut  (D C t o AC P W M ) , LC  filt er (L=2  mH& C = 11 micr oF) a nd loa d   (R)  in o hm .     3.4.    Simul ink puls es a n d c arrer  signa l   In  this   pa rt ,  i n  simulat ion  of  DC  to   AC  PW M   i nverter .  In  t his  sim ulati on  model  c onsist ing  of  f our   m osfet   that   had  a mp li tu de   gate   pu lse s   5   V   sel ect e d  Mosfet   wit h  1  kHz  freq ue ncy  switc hing.   T he   sim ulink  pulse s  in   Figure  7, sine  wav e  in Fi gure   8  a nd ca rr e r  ( s awto oth) sig na l  as sho w  in  Fi gure   9.           Figure  6. Sim ul ink   resu lt   of   volt age a nd c urr ent  ou t pu t  sy ste m       Figure  7. Sim ul ink   pu lse s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  P ow Elec   & Dri S ys t   IS S N:  20 88 - 8 694       Simulati on  model o f  sin gle ph as e P WM inve rte r b y  us i ng  MATLAB/ Simu li nk   ( Sa l am W aley Sh neen )   215       Figure  8. Sim ul ink  si ne wave       Figure  9. Sim ul ink  ca rr e r  sig na l       4.   CONCL US I O N    The  c ha racteri sti c  of  this  sy st em  incl ud es   fi r st  the  par a mete rs  of  DC - AC   inv e rter   li ke  s w it ching  ty pe  diode,  t ran sist or  or  t hiresto r.   Seco nd,  the   ch aracte risti c  of  PWM  li ke  a m plit ud e  value   a nd  f reque ncy.  Finall y,  the  filt er  an d  load  c har act e risti c  and   t yp e s   li ke  LC  filt er   and  Rl oad.  I n  sim ulati on   of  DC  t o  AC  PW M  inv e rter,   sel ect ed  Mosfet   wit h  1  kHz   f requ ency  s witc hing   f or  300VDC   input  t o  more   than   100VAC   ou t pu t.   Simulat io n  of  this  pro pose d  model  f or  volt age  regulat ion  was  c onduct ed   with  t he  ai m   of  validat in g  s ys te m,   simulat ion   res ults  show  t hat  the  pro posed  s ys te m  ca n  be  us e d  eff e ct ively  in  ma ny  A ppli cat ion s  that  fit  the   sp eci ficat io ns   of the  pro pose d  s ys te m.       REFERE NCE S   [1]   Pala nidoss,   Srir am a la kshmi ,   an d  V.   T .   Sree d ev i . ,   “E xpe rimental  v eri fi cation   of   thre e   ph ase   qu a si  sw it ch ed   boo st   inve rt er  with   a n  im prove d   PWM  cont rol , ”   Inte rnational   Jo urnal  of  Pow er  El e ct roni cs  and  Dr iv e  Syst em s  (IJ PE DS) ,  vol .   1 0,   no .   3 ,   pp .   150 0 - 1509 ,   2019 .   [2]   Rasin,  Zul h ani,  et   al.,  “De sign   and  Dev el opm e nt  of   Grid - conn ec t ed  Quasi - Z - Source   PV   Inve rt er, ”   In te rnation a l   Journal  of   Power   El e ct ronics   an d  Dr iv e  S yste ms   (IJ PE DS) ,   vol .   9 ,   no .   4 ,   pp .   1989 - 2005,   2018 .   [3]   Shneen,   Sal am   Wa l ey ,   “Adva nc ed  Optimal  for  Thre e  Phase   Re ct ifier  in  Pow er - El e ct roni c  Sys tems,”   Indone sian   Journal  of   Elec t rical   Engi ne erin g  and  Computer   Sci en ce   (IJ E ECS ) ,  vol .   11 ,   no .   3 ,   pp.   821 - 830 ,   20 18.   [4]   Sale h,   Kamel,  a nd  Nae il  Hanto uli ,   “A  photovo l ta i c  integra te d  u nifi ed   pow er  qu al it y   condition er   with  a   27 - le v el  inve rt er,”  T E L K O M N I K A   T e l e c o m m u n i c a t i o n ,   C o m p u t i n g ,   E l e c t r o n i c s   a n d   C o n t r o l ,  v o l   1 7 ,   n o .   6 ,   p p .   3 2 3 2 - 3248,   2019 .   [5]   Rada ydeh ,   Nu ha   M.,   and  M.  R .   D.  Al - Mothafa r ,   “Sma l l - signal  mode li ng   of  cur ren t - mod e  con tr oll ed  modu la r   DC - DC  conve r te rs   using  th e  st at e - spac e   al g ebr a ic  appr o ac h , ”   Int ernati onal   Jour nal  of   El e ct ric al  &   Comput er   Engi ne ering,   vol .   10 ,   no .   1 ,   pp .   1 39 - 150,   2020 .   [6]   Sala m  Wa l ey,  C hengxi ong  Mao ,   “Art ifici al   Opti ma l  Fuz zy  Cont rol  Strategy  for  El ev at or  Driv e  Sys te m  by  Us ing  Perm ane n t  Mag net   Synchronou s  Motor, ”   TEL KOMNIKA  Tele communic at ion ,   Computing,   El e ct ronics  and   Control ,   vo l. 14, no. 3, pp. 470 - 4 80,   2015 .   [7]   Selm i,   Ta r ek,   and  Mahe r  Re zgui ,   “A  Novel  DC - AC  Inve rte r  Topo logy  t o  El iminate  L e aka ge  Curr ent,”   Inte rnational   Jo urnal  of Powe r  El e ct ronics  and   Dr iv e  Syst ems (I JP EDS) ,  vol .   9 ,   no.   4 ,   pp .   1733 - 1744,   2018 .   [8]   Reddy,   K.  R aja sekha ra,  V.  Na gabha skar  R edd y,   and  M.   Vijaya  Kumar ,   “Co ntrol   of  Singl e  Stage   Grid  Ti e d  Photovolt aic  Inv ert er   Us ing  Inc r em en ta l   Conduc t ance  Me thod, ”   Inte rnational   Jo urnal  of  Powe r  El e ct ronics  an d   Dr iv e  Syst ems (I JP EDS) ,  vol .   9 ,   no.   4 ,   pp .   1702 - 1708 ,   2018 .   [9]   Shneen,   Sal am   Wa l ey,   Moha m me d  Qasi m   Sultt an,   and  Mana l  H adi   Jabe r,   “Va ri a ble   spee d   contro l  for  2Ph - HS M  in   RGS :  a  com par at iv e  simul at io n   study,”   In te rna ti onal  Journal  o f  Elec tri cal   and   Computer  Enginee ring   (IJ ECE ) ,  vol.   10 ,   no .   3 ,   pp .   2285 - 2295 ,   20 20.   [10]   Sayed,  Hus sain,  et  al . ,   “Symmet ric a l  h igh  vo lt ag e  g ai n   hal f - b rid ge  inv erter  b ase d  double - Y - source   net works   wi t h  red uce d   vol ta ge   stress,”   I n te rnati onal  Journal   of   Powe r  E lectroni cs  and  Dr ive  S y stems  (IJ P EDS) ,  vol .   11,   no .   1 ,   pp .   515 - 522 ,   20 20.   [11]   La gss iye r,   Br ahim,   Azi z  Abdelh ak,   and  Moh amed  El   Hafy ani ,   “ Perform ance  ass essment ,   in  term s  of  rippl es  and   power,   of   conventiona l   and   inte rle av ed  conve rt e r  DC – DC  with  coupl ed   and  ind epe nden t  indu ctors   dedi c at ed   to   photovol taic   inst al l at ions, ”  Indon esian  Journal  o f   Elec tric al   Enginee ring   and  Co mputer  Sc ie nc e   ( IJE ECS) ,  vol.  1 4,   no.   2 ,   pp .   978 - 9 89,   2019 .   [12]   Shneen,   Sal am   Wa l ey,   et   al . ,   “ Design  and  im p le m ent a t ion  of  var ia b le   and  co nstant   lo ad  for  induc ti on   mot or , ”  Inte rnational   Jo urnal  of Powe r  El e ct ronics  and   Dr iv e  Syst ems (I JP EDS) ,  vol .   11 ,   no .   2,   pp.   762 - 7 73 ,   2020 .   [13]   Zul kifli,  M .   Z . ,   e t  al.  “Sim pl e  con trol   sche me   bu c k - boost  DC - DC  conve rt er  for  st a nd  al one   PV   a pp li c at ion  sys tem, ”  Inte rnational   Jo urnal  of Powe r  El e ct ronics  and   Dr iv e  Syst ems (I JP EDS),   vol .   10 ,   no.   2,   pp.   1090 - 1101 ,   2019 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele c  &  Dr i   S ys t ,   V ol .  12 , N o.   1 ,  Ma rch   202 1   :   212   –   216   216   [14]   Shneen,  Salam  Wa l ey,  et  al . ,   “ Advanc ed   optim al   by   PS O - PI  for  DC  mo tor,”  Indone sian  Journal  of   E le c tric a l   Engi ne ering  and   Comput er  Sc ie n ce   (I JEECS) ,  vol .   16 ,   no .   1 ,   pp .   1 65 - 175,   2019 .   [15]   Kadum,  Arkan   A. ,   “PWM   co ntrol   technique s   for  three  ph ase   thr ee  l eve l   i nver te r   driv es, ”   TEL KOMNIKA   Tele communic a t ion,   Comput ing,  El e ct ronics  and   Control ,  vo l. 18, no. 1, pp. 519 - 5 29,   2020 .   [16]   Khlea f,   Hus sain K . ,   Ali  Kar ee m   Naha r,   and  Ans am   Subhi Ja bbar ,   “In telli g ent   con t rol  of  DC - DC c onver te r  b ase d  on   PID - neur al   ne twork, ”  In te rnatio nal  Journal  o f  Powe r  Elec troni cs  and  Dr iv e  S y stems  (IJ PE DS) ,  vol.   10 ,   no .   4 ,     pp.   2254 - 2262 ,   2019.   [17]   Alham rouni ,   Ib r ahi m ,   et  al. ,   “ Design  and  de vel opm ent   of  S EPIC  DC - DC  boost  conve rt er   for  photovol t a ic   appl i ca t ion,”  Int ernati onal   Journ al  of   Powe r   Ele ct ronics  and   Dr iv e  S yste ms   (I JPEDS) ,  vol .   10,   n o.   1 ,   pp .   406 - 41 3  2019.   [18]   Atti ya ,   Adnan   Ja bbar ,   et  a l. ,   “V ar ia bl e  Speed   Con trol   Us ing  Fuz zy - PID   Control le r   for  Two - phase   Hybrid  Steppi ng  Motor  in   Roboti c  Grind ing, ”   Ind onesian  Journal  of  E lectric a l  En gine ering   and   C omputer  Sc ie nc e   (IJ EE CS) ,  vo l. 3,   no.   1 ,   pp .   102 - 1 18,   2016 .     [19]   Truj illo,   O.  A . ,   Toro - Garc í a,  N. ,   &   Hoyos ,   F.   E. ,   “PID  con tro ll er   using  r api d   cont ro l  proto ty ping  t ec hniqu es, ”   Inte rnational   Jo urnal  of El e ct ri c al  &   Computer  Engi ne ering   (I J ECE ) ,  vol .   9 ,   no .   3,   pp.   1645 - 165 5,   2019 .   [20]   Shneen,  Sal am  Wa l e y,   Chengx i ong  Mao ,   and   D an  Wa ng ,   “Adv anc ed   op ti m al  P SO ,   Fuzzy   and   PI  cont ro ll e r  wi th   PM S M  and  WTG S  at   5   Hz  side  of  gene ra ti on  an d  50Hz  Side  of  Grid, ”  Int ernati o nal  Journal  of  P ower  El e ct ronic s   and  Dr iv e  S ystem s (IJ PE DS) ,  vo l.   7 ,   no .   1 ,   pp .   17 3 - 192 ,   2016 .     [21]   Jidin,   Auz ani,  a nd  Tole  S u t i k n o ,   " M A T L A B / S i m u l i n k   b a s e d   a n a l y s i s   o f   v o l t a g e   s o u r c e   i n v e r t e r   w i t h   s p a c e   v e c t o r   m o d u l a t i o n , "   T E L K O M N I K A   T e l e c o m m u n i c a t i o n ,   C o m p u t i n g ,   E l e c t r o n i c s   a n d   C o n t r o l ,   v o l .   7 ,   n o .   1 ,   p p .   23 - 30 ,   2009 .   [22]   Nordin,   Nor jul i a  Moha ma d ,   et  a l. ,   "Cons ta nt   fre quenc y   torqu e  cont r ol le r   for   DTC   with   mu l ti le v el   inv erter   of  induc ti on   ma ch i nes, "  Int ernati o nal  Journal  o f  Powe r  El e ct roni cs  and   Dr iv e   S yste ms   (IJ PE DS ) ,   vo l.  7,   no .   1 ,     pp.   28 - 44 ,   2016 .   [23]   Uthma n,   A. ,   &   Sudin ,   S. ,   “Ant enna  Azim u th  P ositi on  Con trol  Sys te m  using   PID   Control l er   &   State - Feedb ac k   Control le r  Appr oac h, ”  Int ernational  Journal  of   El e ct rica l  &  Computer  Enginee ring   (IJ ECE) ,  vol.   8 ,   no.   3 ,     pp.   1539 - 1550,   2018.   [24]   Bhara t ira j a,  C. ,   et  al . ,   “A  si m ple   sw itchin g   o n - ti me  ca l culation  rev ision  in  mul tilevel   inve r te r - spac e  v ector   modul ation  to  a chi ev ing  ex te nd ed  vol ta ge   boun dar y  oper at ion , ”   Inte rnat ional   J ournal  of  Powe r   Elec troni cs  and   Dr iv e  Syst ems (I JP EDS) ,  vol .   10 ,   no.   2,   pp.   653 - 6 61,   2019 .   [25]   Shneen,   Sal am   Wa l ey,   “Adva nc ed  Optimal  for  P V  sys te m  coupl e d  with  PM SM , ”  Indone sian  Jour nal  of  Elec tric al   Engi ne ering  and   Computer  Sc ie n ce   (I JEECS) ,  vol .   1 ,   no .   3 ,   pp .   55 6 - 565,   2016 .   [26]   Ali,  Syed   Munvar,  V.   Vij aya  K uma r   Reddy ,   an d  M.   Surya   Kal a vat hi ,   “Coupled   ran dom   PWM  techniq ue   for   du al   inve rt er  f ed   ind uct ion   mot o r  dr ive , ”  In te rnati o nal  Journal   of   Powe r  E lectroni cs  and   Dr iv e   S yste ms   (IJ PE DS ) ,    vol.   10 ,   no .   1 ,   pp .   58 - 65 ,   2019 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.