I nte rna t io na l J o urna l o f   P o wer   E lect ro nics   a nd   Driv S y s t em s   ( I J P E DS )   Vo l.   12 ,   No .   3 Sep tem b er   2 0 2 1 ,   p p .   1 5 9 8 ~ 16 08   I SS N:  2088 - 8 6 9 4 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / ijp ed s . v 1 2 . i3 . pp 1 598 - 16 08          1598       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij p e d s . ia esco r e. co m   Reduction  of t o tal  harm o nic distor t io n of t hr ee - pha se  inverter   using  alterna te  switching s trategy       Nur  Arif a h Ra m li 1 ,   Auza ni J idi n 2 ,   Z u lha ni Ra s i n 3 ,   T o le  Su t ik no 4   1 , 2, 3 F a c u l ty   o El e c tri c a E n g i n e e rin g ,   U n iv e rsit Tek n ik a l   M a lay sia   M e lak a ,   M a lac c a ,   M a lay sia   1, 2 ,3 Re se a rc h   Lab o ra t o ry   o P o we r   El e c tro n ics   a n d   Dri v e s,  Un i v e rsiti   Tek n i k a M a lay sia   M e lak a ,   M a l a c c a ,   M a lay sia   4 De p a rtme n o El e c tri c a E n g i n e e rin g ,   U n iv e rsitas   Ah m a d   Da h lan ,   Yo g y a k a rta,  I n d o n e sia   4 Emb e d d e d   S y ste m   a n d   P o we El e c tro n ics   Re se a rc h   G ro u p ,   Yo g y a k a rta,  In d o n e sia       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ap r   1 7 ,   2 0 2 1   R ev is ed   J u 7 ,   2 0 2 1   Acc ep ted   J u 20 ,   2 0 2 1       Altern a ti n g   c u rre n (AC)  e lec tri c a d riv e m a in ly   re q u ire  sm a ll e c u rre n (o r   to rq u e ri p p les   a n d   l o we t o tal  h a rm o n ic  d ist o rti o n   (THD)  o v o lt a g e   f o r   e x c e ll e n d riv e   p e rfo rm a n c e s.   No rm a ll y ,   in   p ra c ti c e ,   to   a c h i e v e   th e se   re q u irem e n ts,  th e   i n v e rter  n e e d t o   b e   o p e ra ted   a h ig h   sw it c h in g   f re q u e n c y .   By   o p e ra ti n g   a h ig h   sw it c h in g   f re q u e n c y ,   t h e   siz e   o f il ter  c a n   b e   re d u c e d .   Ho we v e r,   th e   in v e rter  wh ich   o f ten ly   e m p lo y i n su late d   g a te  b ip o la tran sisto r   (IG BT)  fo h ig h   p o we a p p l ica ti o n c a n n o b e   o p e ra ted   a h i g h   sw it c h in g   fre q u e n c y .   T h is  is   b e c a u se ,   t h e   IG BT  sw it c h in g   fre q u e n c y   c a n n o t   b o p e ra ted   a b o v e   5 0   k Hz   d u e   t o   it s th e rm a re strictio n s.  T h is  p a p e p r o p o se a n   a lt e rn a te  sw it c h in g   stra teg y   t o   e n a b le  t h e   u se   o f   IG BT  fo r   o p e ra ti n g   th e   in v e rter  a h i g h   sw it c h in g   fre q u e n c y   to   imp ro v e   THD  p e rfo rm a n c e s.  In   th is   stra teg y ,   e a c h   IG BT  i n   a   g ro u p   o sw it c h e i n   t h e   m o d ifi e d   in v e rter  c ircu it   will   o p e ra te  th e   sw it c h in g   fre q u e n c y   a o n e - fo u rt h   o t h e   in v e rter  sw it c h in g   fre q u e n c y .   Th e   a lt e rn a te  sw it c h i n g   is  imp lem e n ted   u sin g   sim p le  a n a lo g   a n d   d ig it a l   in te g ra ted   c ircu it s.   K ey w o r d s :   Alter n ate  s witch in g   I GB T   I n v er ter   Switch in g   f r eq u e n cy   T o tal  h ar m o n ic  d is to r tio n     T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Au za n i Jid in   Facu lty   o f   E lectr ical  E n g in ee r in g   Un iv er s ity   T ec h n ical  Ma lay s ia  Ma lacc a   J alan   Han g   T u ah   J ay a,   7 6 1 0 0   Du r ian   T u n g g al,   Ma lacc a,   Ma lay s ia   E m ail: a u za n i@ u tem . ed u . m y       1.   I NT RO D UCT I O   th r ee - p h ase  in v e r ter   is   t h m ain   p a r in   alter n atin g   cu r r e n t   ( AC )   elec tr ical  d r iv es,  wh ic h   is   u s ed   to   p r o d u ce   d esire d   m ag n itu d an d   f r eq u e n cy   o f   AC   v o ltag es  f r o m   an   u n r eg u lated   o r   r eg u l ated   d ir ec cu r r en t   ( DC )   v o ltag e.   T h DC   v o lta g is   o b tain ed   f r o m   r ec tif ier   o r   s er ies  o f   b atter ies.  Alo n g   with   p o wer   elec tr o n ic   co n t r o ller   an d   ele ctr ical  m ac h in e,   AC   m o to r   d r iv es  is   well  k n o wn   th r o u g h   all  s ec to r s   in   th e   in d u s tr y .   I n   ter m s   o f   s y s tem   ef f icien cy ,   co n tr o llab ilit y   an d   o v er all  p er f o r m an ce ,   it  ca n   g u a r an tee  f o r   ex c ellen p er f o r m an ce s .   Fig u r 1   illu s tr ates  th u s o f   th r e e - p h ase  in v er ter   in   AC   m o to r   d r iv es,  i n   wh ich   th in v er ter   ca n   b e   p er f o r m e d   as   v o ltag e   s o u r ce   in v er te r   ( VSI )   an d   c u r r en t   s o u r ce   in v er te r   ( C SI) .   Sev er al  AC   d r iv es   p er f o r m   th in v e r ter   as  VSI ,   f o r   ex am p les  in   d i r ec to r q u e   co n tr o ( DT C ) ,   s p ac v ec to r   m o d u lat io n   ( SVM) .   T h ap p licatio n   o f   VSI   ca n   b ap p lied   in   b o th   s in g le - p h ase  an d   th r ee - p h ase  ap p licatio n s   [ 1 ] .   Usu ally ,   VSI   tak es  p lace   o f   th f u ll  co n v er ter   in   m o s ap p licatio n s   [ 2 ] .   T h ey   a r wid ely   u s ed   in   p o wer   g en e r atio n   ap p licatio n s ,   th r ee - p h ase  UPS  s y s tem s   an d   is lan d ed   o p er atio n   o f   t h r ee - p h ase  s y s tem ,   wh er th b ala n ce d   th r ee - p h ase  v o ltag o u tp u t   is   r eq u ir ed   w h en   th e   lo ad s   ar e   u n b alan ce d   [ 3 ] .   On   th e   o th er   h an d s ,   th er ar e   m an y   AC   m o to r   d r iv es p e r f o r m   th i n v er ter   as C SI,   s u ch   as f ield - o r ien ted   co n t r o l ( FOC )   an d   in d u ctio n   m o t o r .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t   I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       R ed u ctio n   o f to ta l h a r mo n ic  d i s to r tio n   o f th r ee - p h a s in ve r te r   u s in g   a lter n a te  …  ( N u r   A r ifa h   R a mli )   1599     ( a)     ( b )     Fig u r 1 .   T h u s o f   in v er te r   i n   AC   m o to r   d r iv es,  wh er in v er ter   p er f o r m ed   as ( a)   v o ltag s o u r ce   in v er te r   ( VSI ) ,   ( b )   c u r r e n t so u r ce   i n v er ter   ( C SI)       C SI  is   v er y   r ar ely   im p lem en t ed   alter n ativ to   th VSI   b u q u ite  well  k n o wn   f o r   its   f u n ctio n   [ 4 ] Nev er th eless ,   th s ig n if ican p r ac tical  ap p licatio n   o f   C SI  r eg ar d in g   o f   s elf - co m m u ted   v ar ia n is   n o f o u n d   y et   [ 5 ] .   So m e   ap p licatio n s   h av a p p lied   C SI  with   in d ep e n d en t   d lin k   to   b alan ce   t h d c - lin k   cu r r en ts   with   p r o p er   co n tr o o f   th r ec tif ier s   [ 6 ] .   T h o u tp u o f   i n v er ter   is   g en e r ated   b y   th e   AC   v o ltag e   th at  c an   b e   v ar iab le  o r   co n s tan t d ep en d i n g   o n   th r eq u ir em en ts   o f   th ap p licatio n s   [ 7 ] .   T h AC   o u tp u t is co n tr o lle d   in d ep en d en tly   b y   VSI   th at  b eh av e   as  v o ltag e   s o u r ce   th at  is   r eq u ir ed   b y   m a n y   in d u s tr ia ap p licatio n s .   On   th o th er   h an d ,   C SI   p r o d u ce   h ig h   q u ality   cu r r en wav ef o r m s   th at  ar wid ely   u s ed   b y   m e d iu m - v o ltag in d u s tr ial  ap p licatio n s .   I n   o r d er   to   p r o d u ce   s m o o th   c u r r en wav ef o r m ,   VSI   n ee d s   to   g en er ate  AC   o u tp u v o ltag wav ef o r m   th at  is   co m p o s ed   w ith   th e   d is cr ete  v alu es  s o   th at  th lo ad   ca n   b in d u ctiv at  th h ar m o n ic  f r e q u en cies.  VSI   will  g en er ate  lar g c u r r en t   s p ik es  i n   ca p ac itiv lo a d   th at   is   p r e v en ted   b y   in d u ctiv e   f ilter   b et wee n   th AC   s id o f   VSI   an d   th lo ad .   I n   th co n j u n ctio n   o f   th VSI ,   C SI  p r o d u ce d   lar g v o ltag s p ik es  in   t h in d u ctiv lo a d .   I f   th is   h ap p en ed ,   ca p ac itiv f ilt er   will  b u s ed   b etwe en   C SI  at  th AC   s id an d   th lo ad   [ 8 ] .   T o   co n tr o th in v er ter ,   s o m asp ec ts   n ee d   to   b tak en   in to   ac co u n s u ch   as  th ef f icien cy   o f   th in v er ter .   T h is   in clu d th s witch in g   lo s s es  an d   h ar m o n ic  r ed u ctio n   th at  p r i n cip ally   d ep en d e d   o n   th m o d u latio n   s tr ateg ies  [ 9 ] .   T h e   in v er ter   co n tr o l te ch n iq u es a r e   b ased   o n   t h f u n d am e n tal  f r e q u en cy   an d   h ig h   s witch in g   f r e q u en cy .   T h r e g u lar   p u ls wid th   m o d u latio n   ( PW M)   m o d u latio n   m eth o d s   ca n   b e   d i v id ed   in to   two   class   wh ich   ar o p en   lo o p   an d   clo s ed .   Op en   lo o p   is   ap p lied   f o r   VSI   wh ile  clo s ed   lo o p   is   u s u ally   u s ed   f o r   th C SI.   T h is   p r o p o s ed   r esear ch   is   m ai n ly   f o cu s ed   o n   o p e n   lo o p   wh i ch   is   VSI .   Op en   lo o p   co n s is ts   o f   PW tech n iq u es  s u ch   as  s in u s o id al  p u ls wid t h   m o d u latio n   ( SP W M)   [ 1 0 ] ,   s p ac v ec to r   p u ls wid t h   m o d u latio n   ( SVPW M)   [ 1 1 ]   an d   th ir d   h a r m o n ic   p u ls wid th   m o d u latio n   ( T HPW M)   [ 1 2 ] .   T h e   m o d u latio n   m e th o d s   d e v elo p ed   to   co n tr o l th m u ltil ev el  in v er ter s   th at  ar b ased   o n   m u lti - ca r r ier   o r d er s   with   PW M.   SP W i s   th m o s t c o m m o n   co n tr o s ch em es  th at  co n tr o th m u ltil ev el  in v er ter s .   I n   co n v en tio n al  SP W M,   a   s in u s o id al  r ef er en ce   wav ef o r m   is   co m p ar e d   with   tr ian g u lar   ca r r ier   wav ef o r m   to   g en er ate  s witch in g   s eq u en ce s   f o r   p o wer   s em ico n d u cto r   in   in v er ter   m o d u les.  T h f u n d am e n tal  f r e q u en cy   SP W co n tr o m eth o d   was  p r o p o s ed   to   m in im ize  th s witch in g   lo s s e s .   T h m u lti - ca r r ier   SP W c o n tr o m eth o d s   ar also   im p lem en ted   to   in cr ea s e   th p er f o r m an ce   o f   m u ltil ev el  in v er ter s   an d   a r class if ied   ac co r d in g   to   v er tical  o r   h o r izo n t al  ar r an g em e n ts   o f   ca r r ier   s ig n al   [ 1 3 ] .   I ts   s witch in g   s ch em e   is   ea s y   to   im p le m en in   b o th   an al o g u e   an d   d ig ital  cir cu it.  I n   th e   s im p lest   f o r m ,   it   in v o lv es  t h h ig h   s witch in g   f r e q u en c y   tr ian g u lar   ca r r ie r   v o ltag e   with   a   s in u s o id al   m o d u latin g   s ig n al  t h at  r e p r esen ts   th d esire d   f u n d am e n tal  co m p o n en t   o f   th e   v o ltag e   w av ef o r m   [ 1 4 ] .   T h e   p ea k   m ag n itu d o f   th m o d u latin g   s ig n al  s h o u ld   r em ain   li m ited   to   th p e ak   m a g n itu d o f   th ca r r ier   s ig n al .   T h p r o p o s ed   m eth o d   is   d ev elo p ed   b y   co n s id er in g   t h s id b an d   h ar m o n ics  an d   m o d u latio n   b an d wid th   in   Simu lin k   d u r in g   s im u latio n .   T h ex p er im en tal  v e r if icatio n   o f   th m o d eled   s y s tem   is   an aly ze d   b y   co n tr o llin g   th I GB T   m o d u les with   d e v elo p ed   SP W alg o r ith m   g e n er a ted   b y   h ig h   s witch in g   s tr ateg y .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   I n t J  Po E lec  &   Dr i   Sy s t,   Vo l.  12 ,   No .   3 Sep tem b er   2 0 2 1   :   1 5 9 8     16 08   1600   SVM  o r   SVP W wa s   o r ig in ally   d ev elo p ed   as  v ec to r   ap p r o ac h   to   PW f o r   th r ee   p h ase  in v er ter s .   I t   is   m o r s o p h is ticated   tech n iq u f o r   g en er atin g   s in wav th at  p r o v id es  h i g h er   v o ltag e   to   th m o to r   with   lo wer   to tal  h ar m o n ic  d is to r tio n .   T h m ain   aim   o f   an y   m o d u latio n   tech n i q u is   to   o b t ain   v ar iab le  o u tp u t   h av in g   a   m ax im u m   f u n d a m e n tal  co m p o n en with   m in im u m   h ar m o n ics.  SVPW m eth o d   is   an   a d v an ce d   co m p u tatio n   in te n s iv PW m eth o d   [ 1 5 ] .   Desp ite  th ad v a n ce m en t,  th an aly s is   o f   th SVPW co n tain ed   a   co m p lex   im p lem en t   in   th s o f twar co m p a r ed   to   SP W [ 1 6 ] .   E v en   th o u g h   th e   SVPW h as  m o r e   ad v an tag e   o f   less   h ar m o n ic  co n ten t,  t h d if f er e n ce s   b etwe en   t h t w o   m o d u latio n s   ar e   s m all.   T h u s ,   with   in tan g i b le  d if f er en ce s ,   SP W is   ch o s en   as th cir cu it is   m u ch   s im p ler   t h an   SVPW wh en   ex ec u ted   i n   th s o f twar e.   T h s in u s o id al  PW i s   th s i m p lest   m o d u latio n   s ch em to   u n d er s tan d   b u t it  is   u n ab le  to   f u lly   u tili ze   th av ailab le  DC   b u s   s u p p ly   v o ltag e.   Du to   th is   p r o b lem ,   t h T HPW tech n iq u was  d ev elo p ed   to   im p r o v e   th in v er te r   p e r f o r m an ce .   T h s in u s o id al  PW tech n iq u e   ca u s es  d ec r ea s m a x im u m   ac h iev ab le  o u tp u t   v o ltag e.   I n   th is   ca s e,   an   in c r ea s o f   m ax im u m   ac h iev a b le  o u tp u v o ltag e   is   s tu d ied .   Hen ce ,   b y   s im p ly   a d d in g   th ir d   h ar m o n ic  s ig n al  to   ea ch   o f   th r ef er e n ce   s ig n als,  it  is   p o s s ib le  to   o b tain   s i g n if ican am p litu d e   in cr ea s at  th e   o u t p u v o ltag e   with o u lo s s   o f   q u ality   [ 1 7 ] .   I t   is   r em ar k ab le  t h at  th e   r ef e r en ce   s ig n al  r esu ltin g   f r o m   th e   ad d itio n   o f   th e   th ir d   ( V3 )   an d   f ir s h ar m o n ic  ( V1 )   i s   s m aller   in   am p litu d th an   t h e   f ir s h ar m o n ic.   At  th o u tp u t,  t h o b tain e d   am p litu d o f   th f i r s h ar m o n ic  i s   eq u al  to   th am p litu d e   o f   th f ir s h ar m o n ic   r ef er en ce .   No te  also   th at  th t h ir d   h ar m o n ic  is   n o s ee n   at  th o u tp u v o ltag e.   Ho wev er ,   th p h ase  o f   th th ir d   h ar m o n ic   in jecte d   m u s b s tr i ctly   s y n ch r o n o u s   with   t h p h a s o f   t h r ef er en ce   v o ltag e.   T h s y n c h r o n izatio n   will  ca u s th d if f icu lty   o f   t h in jecte d   t h ir d   h ar m o n ic  g en er atio n   [ 1 8 ] .   T h u s ,   SP W tech n iq u is   m o r len ien t c o m p ar e d   to   t h T HPW to   o b tain   th T HD  v o lta g o f   th m o to r .   T h g r o wth   in   AC   m o to r   d r iv e s   is   d r asti ca lly   as o v er   th p ast y ea r s   d u t o   th f o llo win g   f ac to r s   -   R ap id   tech n o lo g y   d e v elo p m e n t o f   m icr o p r o ce s s o r   in   ca lcu latin g /ex ec u tin g   co m p le x   alg o r ith m s   [ 1 9 ] ,   -   R ap id   tech n o lo g y   d ev el o p m e n o f   s o lid   s tate  s witch in g   d e v ices  wh ich   ab le  to   o p e r ate  th s witch in g   at  h ig h er   p o wer   an d   s witch in g   f r eq u en cies  [ 2 0 ] ,   -   Hig h   d em an d   f o r   in d u s tr ial  ap p licatio n s ,   e. g .   elec tr ic  v e h icle  ap p licatio n   f r ac tio n   d r iv es,  au to m atio n   in d u s tr y   [ 2 1 ] .   B ased   o n   th f ac to r s   ab o v e ,   i n   ad d itio n ,   th er e   ar s ev er al  r esear ch er s   u s ed   th f u lly   o p tim izatio n   o f   th in v er ter s   h as  in v en ted   t h to p o lo g ies  th at  u n d er g o n co n s tan ch an g wh ich   th f ir s w as  C SI  f o llo wed   b y   VSI   b ased   o n   ap p licatio n   [ 2 2 ] .   AC   m o to r   d r iv es  g iv e   b en e f its   in   ter m   o f   p r o ce s s   co n tr o l ,   s y s tem   s tr ess   an d   en er g y   s av in g s   [ 2 3 ] .   I en ab le s   th u s er s   to   co n t r o th s p ee d   o f   m o to r   at  co n s tan s p ee d .   T h p r o ce s s   o u tp u t   n ee d s   to   m atch   t h d i f f er en t   s y n ch r o n izin g   p ar t   as  to   lo ck   t h f lo w   b ec o m s m o o t h   b etwe en   s u b   p r o ce s s es  in   th p r o ce s s   co n tr o l.   AC   d r iv e s   d o   h av its   o wn   d is ad v an tag es.  I ten d s   t o   h a v c o m p lex it y   in   th cir c u it  an d   co s tly   co m p ar ed   to   o t h er   m o t o r .   T h h o r s ep o wer   r atin g   e x p en s iv is   ex p en s iv as  it  h as   m o d er n   tech n o lo g y   b u ild   in s id th d r iv es  [ 2 4 ] .   Fo r   an   ex am p le,   if   th AC   m o to r   ten d s   to   r o tate  f aster   th an   th co m m an d   AC   d r iv e,   th m o to r   its elf   will  ac ts   as  r eg en er ates  th at  it  ca n   p u m p   en er g y   in to   d r iv a g ain .   T h d r iv will  s h o r t   cir cu it if   th en e r g y   t h at  ar r e g en er ated   ca n n o t a b s o r b   th is   e n er g y   w h ich   ca n   lea d   au d i b le  n o is e.   I n   th is   r esear c h   m eth o d ,   th m ain   co n ce r n   is   to   m in im ize   th T o tal  Har m o n ic  Dis to r tio n   ( T HD)   o f   o u tp u v o ltag as  well  as  o u t p u cu r r en t,  a n d   f ilter   s ize.   B ased   o n   th e   r esear ch   r ep o r in   [ 2 5 ] ,   T HD  ca n   b e   m in im ize  b y   o p er atin g   th e   in v er ter   at  h i g h   s witch in g   f r eq u e n cy   with o u d eg r a d in g   I GB T   s witch in g   p er f o r m an ce   .   I n   s u ch   way ,   th u n d esire d   h a r m o n ic  co m p o n en ts   ca n   b lo ca ted   at  h ig h er   f r eq u e n cies  an d   h en ce   s m all  f ilter   s ize  ca n   b ef f ec tiv ely   elim in ate  th h ar m o n ic  co m p o n en ts .   I n   th is   p ap e r ,   I GB T   is   ch o s en   d u to   its   ad v an tag wh ic h   ca n   o p er ate  at  h ig h er   p o wer   ca p ab ilit y   [ 2 6 ] .   Ho we v er ,   I GB T   c an n o t b o p er ated   at   v er y   h ig h   s witch in g   f r eq u en cy ,   i.e .   ab o v 5 0   k Hz  d u t o   its   t h er m al  r estrictio n   as  r e p o r ted   in   [ 2 7 ] .   T h is   p a p er   p r o v id es  s im p le  s o lu tio n   to   en ab le  th u s o f   I GB T   to   o p er ate  at  v er y   h ig h   s witch in g   f r eq u e n cy   with o u t   d eg r ad in g   its   s witch in g   p er f o r m an ce s .   T h o b jectiv o f   th is   p ap er   is   to   s tu d y ,   im p lem e n an d   im p r o v th p e r f o r m an ce s   o f   AC   d r iv es  u s in g   alter n ate  s witch in g   an d   h ig h   s witch in g   f r eq u en cy   s tr ateg y .   T h m ain   o b jectiv es o f   th is   r ese ar ch   ar e:   -   T o   r ed u ce   T HD  o f   o u tp u v o l tag an d   cu r r e n an d   f ilter   s iz b y   o p er atin g   th i n v er ter   at  h ig h   s witch in g   f r eq u e n cy   with o u t d eg r a d in g   I GB T   s witch in g   p er f o r m an ce s .   -   T o   d esig n   an   Alter n ate   Switch in g   Stra teg y   u s in g   an alo g   an d   d ig ital   I C s ,   wh ich   allo ws  I GB T   b ased   in v er ter   to   o p er ate  at  h ig h   s witch in g   f r eq u e n cy .   -   T o   v er i f y   th e   im p r o v em e n ts   o f   th e   in v er ter   ( i.e .   r ed u ctio n   o f   T HDs)  th r o u g h   s im u latio n   an d   h ar d war e   r esu lts .       2.   P RO P O SE AL T E RNA T E   SWI T CH I NG   S T RA T E G Y   I n   o r d e r   to   im p r o v AC   d r iv p er f o r m an ce s ,   s p ec if ically   in   r ed u cin g   o u tp u p h ase  v o ltag T HD,   it  is   n ec ess ar y   to   o p er ate  th in v er ter   at  v er y   h ig h   s witch in g   f r e q u en cy .   As  d is cu s s ed   ab o v e,   th u s o f   I GB T   in   th in v er ter   cir cu it  is   s tr o n g l y   r ec o m m e n d ed   d u its   h ig h - p o wer   o p e r atio n   ca p ab ilit y .   Ho wev er ,   th I GB T   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t   I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       R ed u ctio n   o f to ta l h a r mo n ic  d i s to r tio n   o f th r ee - p h a s in ve r te r   u s in g   a lter n a te  …  ( N u r   A r ifa h   R a mli )   1601   ca n n o b o p er ated   at  v e r y   h ig h   s witch in g   f r eq u en cy ,   i.e .   a b o v 5 0   k Hz.   T o   e n ab le  th e   t h r ee - p h ase  in v er ter   u s in g   I GB T s   to   o p er ate  at  v er y   h ig h   s witch in g   f r eq u en cy ,   an   alter n ate  s witch in g   s tr ateg y   is   p r o p o s ed .   Gen er ally ,   in   t h is   s tr ateg y ,   th e   co n v e n tio n al  in v er ter   ci r cu i t n ee d s   to   b e   m o d if ied   a n d   th e   s witch in g   f r e q u en c y   as  well  a s   s witch in g   s tate s   f o r   s witch in g   ea ch   I GB T   i s   s p l itted   s u ch   th at  th I GB T   s wit ch in g   f r eq u en cy   is   one - f o u r th   o f   th e   in v er ter   s witch in g   f r eq u e n cy .       2 . 1 .   M o difica t io n o f   t hree - ph a s inv er t er   circ uit   T h m o d if icatio n   o f   th in v e r ter   cir cu it  with   ad d itio n al  I GB T s   ca n   b illu s tr ated   in   Fig u r 2 .   Fo r   ex am p le,   t h to p   I GB T   in   L e g   3   ( o r   c - p h ase)   o f   th e   co n v e n tio n al  th r ee - p h ase  in v er te r ,   i. e.   Q5   is   r ep r esen te d   as  g r o u p   o f   f o u r   I GB T s   in   th m o d if ied   in v er ter   wh ich   ar co n n ec ted   in   p ar allel,   i.e .   Q 5 a,   Q5 b ,   Q5 an d   Q5 d .   T h is   m ea n s   ev er y   s in g le   I GB T   in   th e   o r i g in al  in v er ter   c ir cu it  is   n o w   b ein g   r ep lace d   w ith   g r o u p   o f   f o u r   I GB T s .   T h er ef o r e,   th m o d if ied   in v er ter   cir cu it c o n s is ts   o f   2 4   I GB T s .             Fig u r 2 Mo d if icatio n   o f   in v e r ter   cir cu it ( a)   t h co n v en tio n a l th r ee - p h ase  in v er ter ,   ( b )   g r o u p   o f   f o u r   I GB T s   co n n ec ted   i n   p ar allel       I n   th is   way ,   th e   in v e r ter   s witch in g   f r eq u en cy   ca n   b e   d iv id e d   in to   f o u r ,   s o   th at  e v er y   I GB T   in   g r o u p   h as  o n e - f o u r th   o f   in v e r ter   s witch in g   f r eq u e n cy .   Fo r   ex a m p les,  if   th in v er ter   s witch in g   f r eq u e n cy   is   ch o s en   as  2 0 0   k Hz,   t h er ef o r ev e r y   I GB T   in   ea ch   g r o u p   h as  s witch in g   f r eq u e n cy   o f   5 0   k Hz.   I t   s h o u ld   b n o ted   th at  th in v er ter   s till   o p er ates  at  s witch in g   f r eq u en cy   o f   2 0 0   k H as  ea ch   I GB T   in   g r o u p   is   s witch ed   alter n ately ,   i.e .   o n e - by - o n a n d   o n I GB T   is   s witch ed   at  o n tim e.   T h e r ef o r e,   t h s witch in g   o p er atio n   o f   I GB T   is   p r ev en ted   t o   o p er ate  b ey o n d   it s   lim itatio n   an d   at  th s am ti m th r ed u ctio n   o f   h i g h   f r e q u en cies  co m p o n e n ts   o f   o u t p u t v o ltag as we ll a s   o u tp u t c u r r e n t c an   b o b tain e d   w ith   s m aller   s ize  o f   f ilter s .     2 . 2 .   G ener a t io n o f   s wit ching   s t a t es f o a lt er na t s wit ching     T h is   s ec tio n   ex p lain s   th e   p r o p o s ed   alter n ate  s witch in g   s tr ateg y   th at   allo ws  th in v e r ter   to   o p er ate  at   v er y   h ig h   s witch in g   f r eq u en c y   f o r   im p r o v in g   AC   d r iv e   p e r f o r m an ce s .   Fo r   s im p lific atio n ,   th e x p lan atio n   o f   th p r o p o s ed   s tr ateg y   will o n l y   co n s id er   f o r   s witch in g   alter n ately   f o r   f o u r   I GB T s   in   g r o u p ,   e. g .   as illu s tr ated   in   Fig u r 2 .   Fig u r 3   s h o ws   th b lo ck   d iag r am   a n d   tim i n g   d iag r am   o f   t h p r o p o s ed   alter n ate  s witch in g   s tr ateg y   f o r   s witch in g   I GB T s   Q5 a ,   Q5 b ,   Q5 c   an d   Q5 d   in   th m o d if ied   in v e r ter   with   th eir   r esp ec tiv s witch in g   s tates  S 5a ,   S 5b ,   S 5c ,   an d   S 5d .   T h b lo c k   d iag r am   o f   th e   p r o p o s ed   s tr ateg y   h as   two   m ai n   p ar ts ,   i.e .   two - b it   co u n ter   an d   d e m u ltip lex er .   T h p r o p o s ed   alter n ate  s witch i n g   s tr ateg y   em p lo y s   1 - to - d em u ltip lex er   an d   a   two - b it  co u n ter ,   wh er th in p u PW s ig n al  S x= S i s   o b tain ed   f r o m   PW g en er ato r   an d   t h o u tp u s ig n als,  i.e .   S 5a ,   S 5b ,   S 5c ,   an d   S 5d  ar u s ed   to   co n tr o th s witch in g   o p er atio n   o f   I GB T s .   T h o p er ati o n   o f   t h p r o p o s ed   Q5a     Q5 b     Q5 c   Q5 d     Q5     S 5a     S 1     S 2     S 3     S 4     S 5     S 6           S 5b     S 5c     S 5d     (a)   (b )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   I n t J  Po E lec  &   Dr i   Sy s t,   Vo l.  12 ,   No .   3 Sep tem b er   2 0 2 1   :   1 5 9 8     16 08   1602   alter n ate  s witch in g   s tr ateg y   to   p r o d u ce   alter n ate  s witch in g   s tates  ca n   b illu s tr ated   b y   tim in g   d iag r am   in   Fig u r 3 ( b ) .   Fig u r 4   s h o ws  s im u latio n   m o d el  o f   two - b it  co u n ter   u s in g   Gr ay   C o d an d   1 - to - 4   d em u ltip lex er   f o r   p r o d u cin g   alter n ate   s witch in g   s tates,  e. g .   S 5a ,   S 5b ,   S 5c ,   an d   S 5d .   T h e   s im u latio n   m o d el  r eq u ir es  two   in p u t s   wh ich   ar S5   ( PW M)   s ig n al  an d   en ab lin g   s ig n al  ( i.e .   d esig n ated   as  E N B ) ,   to   p r o d u ce   tw o - b it  o u tp u t,  i . e.   A 1   ( MSB )   an d   A 0   ( L SB ) .   T h ese  two - b it  o u tp u ts   ar u s ed   to   in d ex   th s elec tio n   ta b le  g iv en   in   T ab le  1 ,   f o r   s p litt in g   PW s ig n al  in to   f o u r   s witch in g   s tat es  in   d em u lt ip lex er   o p e r atio n .   No te  t h at  th en ab lin g   s ig n al  is   s et  to   lo g ic  1   to   ac tiv ate  t h co u n t in g   o p er atio n .                 Fig u r 3 .   T h p r o p o s ed   alter n ate  s witch in g   s tr ateg y   f o r   s wit ch in g   f o u r   I GB T s   in   g r o u p :   ( a)   b lo ck   d iag r am   ( b )   tim in g   d iag r am   wav ef o r m         ( a)   ( b )     Fig u r 4 Simu latio n   m o d el  o f   th p r o p o s ed   alter n ate  s witch i n g   s tr ateg y   f o r   c o n tr o llin g   g r o u p   o f   f o u r   s witch es :   ( a)   t wo - b it c o u n ter   ( b )   1 - to - 4   d em u ltip lex er       T ab le  1 .   Sp litt in g   o f   PW s ig n als to   p r o d u ce   s witch in g   s tate  f o r   ea c h   ch an n el  o u t p u t   A d d r e ss   d a t a   ( f r o m   t w o - b i t   c o u n t e r )   O u t p u t   o f   d e m u l t i p l e x e r   A 1   ( M S B )   A 0   ( LSB)   S 5a   S 5b   S 5c   S 5d   0   0   S 5   0   0   0   0   1   0   S 5   0   0   1   0   0   0   S 5   0   1   1   0   0   0   S 5   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t   I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       R ed u ctio n   o f to ta l h a r mo n ic  d i s to r tio n   o f th r ee - p h a s in ve r te r   u s in g   a lter n a te  …  ( N u r   A r ifa h   R a mli )   1603   T h two - b it  co u n ter   em p l o y s   two   F lip - flo p   an d   a   N OT   lo g ic  g ate,   an d   1 - to - 4   d e m u ltip lex er   em p lo y s   s et  o f   lo g ic  g ates w h ich   is   co n s tr u cted   b ased   o n   B o o lean   e x p r ess io n   g iv e n   in   ( 1 ) .     5 = 1 ̅ ̅ ̅ 0 ̅ ̅ ̅ 5   5 = 1 ̅ ̅ ̅ 0 5   5 = 1 0 5   5 = 1 0 ̅ ̅ ̅ 5   ( 1 )     W h er th B o o lean   ex p r ess io n   f o r   ea c h   s witch in g   s tate  is   f u n ctio n ed   o f   PW s ig n al  an d   two - b it a d d r ess ,   wh ich   ca n   b e   o b tain e d   f r o m   th d em u ltip lex er   o p er atio n   g iv e n   in   T ab le  1 .       3.   E XP E R I M E N T A L   SE T UP   T h is   s ec tio n   d is cu s s e s   th e x p er im en tal  s etu p   o f   th p r o p o s ed   alter n ate  s witch in g   s tr ateg y   f o r   mi n im izin g   T HD  o f   o u tp u v o ltag e.   Fig u r e   5   s h o ws  an   elec t r o n ic  cir c u it  o f   th e   p r o p o s ed   alter n ate  s witch in g   s tr ateg y   f o r   co n t r o llin g   f o u r   s witch es  in   g r o u p ,   i.e .   S 5a ,   S 5b ,   S 5c ,   an d   S 5d .   T h two - b it  co u n ter   with   Gra y   co d is   im p lem en ted   u s in g   i n teg r ated   cir cu it  ( I C )   m o d el:   MC7 4 HC 7 4 ADG,   an d   1 - to - 4   d em u ltip lex er   is   im p lem en ted   u s in g   I C   m o d el:   MC7 4 AC 1 3 9 DG.   T h in p u o f   th cir cu it  is   P WM   s ig n al,   e. g .   S 5   a n d   th is   s ig n al  is   s p litt ed   in to   f o u r   s witch in g   s tates,  i.e .   S 5a S 5b ,   S 5c ,   an d   S 5d ,   wh er ea ch   s witch in g   s tate  p er f o r m s   at  one - f o u r th   o f   th e   P WM   s ig n al  f r eq u e n cy .   Fig u r 6   s h o ws  two   p h o to s   o f   th e   ex p e r im en tal  s etu p   o f   th p r o p o s ed   alter n ate   s witch in g   s tr ateg y .   Sp ec if ically ,   th m o d if ied   th r ee - p h ase  in v er te r   cir cu it  co n s is o f   6 x 4   I GB T s ,   g ate  d r iv er   an d   th p r o p o s e d   alter n ate  s witch in g   cir cu its   is   s h o wn   in   Fig u r e   6 ( a ) ,   wh ile  t h co m p lete  e x p er im e n s etu p   is   s h o wn   in   Fig u r e   6 ( b ) .   th r ee - p h ase  r esis to r   b an k   is   u s ed   as  lo ad i n g   u n it  an d   th P WM   s ig n als  a r g en e r ated   f r o m   d SP AC E 1 1 0 4   co n tr o ller   b o a r d .           ( a)   ( b )     Fig u r 5 .   E lectr o n ic  cir cu it  o f   th p r o p o s ed   alter n ate   s witch i n g   s tr ateg y :   ( a )   two - b it c o u n te r   ( b )   1 - to - d em u ltip lex er       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   I n t J  Po E lec  &   Dr i   Sy s t,   Vo l.  12 ,   No .   3 Sep tem b er   2 0 2 1   :   1 5 9 8     16 08   1604       ( a)   ( b )       Fig u r 6 .   E x p er im e n tal  s etu p   o f   th p r o p o s ed   alter n ate  s witch in g   s tr ateg y :   ( a )   alter n ate  s witch in g   cir cu it,  g ate  d r iv er   cir c u it a n d   th e   m o d i f ied   in v er ter ,   ( b )   c o m p lete   ex p er i m en t setu p       4.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   So m ex p er im en ts   ar ca r r ie d   o u to   v alid ate  th T HD  r ed u ctio n   in   th p r o p o s ed   m e th o d .   T h ex p er im en ts   ar ca r r ied   o u b y   ap p l y in g   Sin u s o id al  p u ls wid th   m o d u latio n   ( SP W M)   tech n iq u f o r   th r ee   d if f er en in v er ter   s witch in g   f r eq u en cies,  i.e .   f sw= 5   k Hz,   f sw= 10   k Hz  an d   f sw= 5 0   k Hz.   E ac h   e x p er im en a p p lies   d v o ltag e   o f   5 0   a n d   a   s im p le  lo p ass   f ilter   with   cu t - o f f   f r eq u en cy ,   f c =1 0   k Hz.   Fi g u r es  7   a n d   8   s h o w   ex p er im en t   r esu lts   o f   o u tp u p h ase  v o ltag es  an d   th ei r   f r e q u e n cy   s p ec tr u m s ,   b ef o r a n d   af t er   f ilter in g   ac t io n s ,   f o r   th r ee   d if f er en s witch in g   f r eq u en cies.  Fro m   th ese  f ig u r e s ,   s o m o b s er v atio n s   ca n   b m ad wh ich   ca n   b e   s tated   ar e :   -   T h wav s h ap e   o f   o u tp u p h a s v o ltag is   clo s ely   to   s in u s o id al  wav s h ap af te r   f ilter in g   ac tio n   ap p lied ,   p ar ticu lar ly   at  th h ig h est in v e r ter   s witch in g   f r eq u en cy ,   i.e .   f sw= 5 0   k Hz,   -   H ar m o n ic  c o m p o n en ts   ar l o c ated   at  h ig h er   f r eq u en cies  wh en   th in v er ter   s wi tch in g   f r e q u en cy   i n cr ea s es,   b ef o r a n d   af te r   f ilter in g   ac tio n   ap p lied ,     -   O u tp u p h ase  v o ltag s ee m s   t o   co n tain   i n s ig n if ican h ar m o n ic  co m p o n e n ts   af ter   f ilter in g   ac tio n   is   ap p lied   f o r   ea ch   in v er ter   s witch in g   f r e q u en cy ,   an d   -   T h f u n d am e n tal  co m p o n en t   o f   o u tp u t   p h ase  v o lta g af ter   f ilter   is   ap p lied   is   less   th an   th at  p r o d u ce d   b ef o r t h f ilter   is   ap p lied   d u to   lo p ass   f ilter   g ain .   T h u s ,   it  o b v io u s ly   s h o ws  th at  th q u ality   o f   o u tp u p h ase  v o ltag wav ef o r m   im p r o v e d   if   t h in v er ter   o p er ates  at  h ig h er   s witch in g   f r e q u en cy ,   an d   it is   s ig n if ican tly   im p r o v e d   af ter   f ilter   a p p lied .     T ab le  2   s h o ws  th T HD  o f   o u tp u p h ase  v o ltag es  co r r esp o n d in g   to   th e   r esu lts   o b tain ed   i n   f r eq u e n cy   s p ec tr u m   s h o wn   in   Fig u r 8 .   Fro m   th tab le,   th T HD  o f   t h o u tp u t p h ase  v o ltag d ec r ea s e s   wh en   th in v er te r   s witch in g   f r eq u e n cy   in c r ea s es.  Ob v io u s ly ,   th T HD  o f   o u tp u p h ase  v o ltag is   s ig n if ic an tly   m in im ized   t o   1 0 . 1 5 %   af ter   t h f ilter   is   ap p li ed   an d   wh en   th e   in v er ter   o p er ates  at  th h ig h est  in v er te r   s witch in g   f r eq u e n cy .   T h is   is   b ec au s th e   f ilter   with   lo c u t - o f f   f r e q u en c y   ca n   ef f ec tiv ely   elim in ate   an d   m in im ize  h ar m o n ics  at   h ig h er   f r eq u en cies.  T h er ef o r e,   th is   clea r ly   s h o ws  th at  th e   im p r o v em e n o f   o u tp u t   p h ase  v o ltag wav ef o r m   is   d u to   lo T HD  as g iv e n   in   T ab le  2 .   Mo r e o v er ,   th is   also   h ig h lig h ts   th a t le s s   f ilter   s ize  is   r e q u ir ed   to   m in im ize   T HD  f o r   im p r o v in g   o u tp u p h ase  v o ltag wav ef o r m   if   th in v er ter   o p er ates  at  th h ig h est  s witch in g   f r eq u e n cy .       T ab le  2 .   T o tal  h ar m o n ic  d is to r tio n   ( T HD)   o f   o u tp u t p h ase  v o ltag es f o r   th r ee   d if f er e n t switch in g   f r eq u e n cies;  b ef o r a n d   af te r   f ilter   cir cu it is   ap p lied .   S w i t c h i n g   f r e q u e n c y ,   f sw  ( k H z )   To t a l   H a r mo n i c   D i st o r t i o n   ( %)   B e f o r e   f i l t e r   A f t e r   f i l t e r   5   6 8 . 5 5   4 0 . 1 1   10   6 8 . 5 4   2 7 . 2 0   50   6 7 . 7 5   1 0 . 1 5           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t   I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       R ed u ctio n   o f to ta l h a r mo n ic  d i s to r tio n   o f th r ee - p h a s in ve r te r   u s in g   a lter n a te  …  ( N u r   A r ifa h   R a mli )   1605   B ef o r f ilter in g   ac tio n   Af ter   f ilter in g   ac tio n       ( a)         ( b )         ( c)     Fig u r 7 .   E x p er im e n t Res u lts   o f   o u t p u t p h ase  v o ltag b ef o r e   an d   af ter   f ilter in g   ac tio n   f o r   d if f er en t switch in g   f r eq u e n cies :   ( a)   1   k Hz,   ( b )   1 0   k Hz  an d   ( c )   5 0   k Hz                         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   I n t J  Po E lec  &   Dr i   Sy s t,   Vo l.  12 ,   No .   3 Sep tem b er   2 0 2 1   :   1 5 9 8     16 08   1606   B ef o r f ilter in g   ac tio n   Af ter   f ilter in g   ac tio n       ( a)         ( b )         ( c)       Fig u r 8 .   E x p er im e n t Res u lts   o f   o u t p u t p h ase  v o ltag f r eq u e n cy   s p ec tr u m   b ef o r an d   af ter   f ilter in g   ac tio n   f o r   d if f er en t switch in g   f r eq u en cie s :   ( a)   5   k Hz,   ( b )   1 0   k Hz  a n d   ( c )   5 0   k Hz,   ( x - ax is   s ca le:  1 2 . 5   k Hz/d iv . )       5.   CO NCLU SI O N   T h is   p ap er   h as  p r o p o s ed   an   im p r o v e m en o f   T HD  o f   o u tp u p h ase  v o ltag b y   o p er atin g   t h in v er ter   at  h ig h   s witch in g   f r e q u en c y .   I n   p r ac tice,   I GB T   p o wer   s witch   is   n o r ec o m m en d e d   t o   b a p p lied   at   h ig h   s witch in g   f r eq u en cy   o p e r atio n   d u to   its   lim itatio n s ,   i.e .   it  ca n n o o p er ate  a b o v e   5 0   k Hz  a n d   t h er m al  r estrictio n .   T h is   p a p er   h as  s u g g ested   to   ap p ly   th e   p r o p o s ed   alter n ate  s witch in g   s tr ateg y   s o   th at  I GB T s   ca n   b e   em p lo y ed   f o r   h i g h   in v e r ter   s witch in g   f r eq u e n cy .   I n   th is   s tr ateg y ,   th in v e r ter   o p er ates   at  h ig h   s witch i ng  f r eq u e n cy ,   e . g .   2 0 0   k Hz,   h o w ev er ,   ea ch   I GB T   in   a   g r o u p   o f   f o u r   s witch es  in   th e   m o d if ie d   in v er te r   cir cu it  is   s witch ed   alter n ately ,   an d   as  r esu lt  ea ch   I GB T   o p er ates  at  o n e - f o u r th   o f   th in v er te r   s witch in g   f r eq u en cy ,   e. g .   5 0   k Hz  wh ich   is   s till   b elo its   m ax im u m   f r eq u en cy .   So m ex p e r im en r esu lts   h av v er if ie d   th e   ef f ec tiv en ess   o f   th p r o p o s ed   alter n ate  s witch in g   o p er atio n   to   im p r o v e   o u tp u p h ase  v o lt ag wav e   s h ap as  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t   I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       R ed u ctio n   o f to ta l h a r mo n ic  d i s to r tio n   o f th r ee - p h a s in ve r te r   u s in g   a lter n a te  …  ( N u r   A r ifa h   R a mli )   1607   well  as  T HD  p er f o r m an ce .   T h m ain   b en ef it  o f   th p r o p o s e d   m eth o d   is   to   f ac ilit ate  th u s e   o f   I GB T   in   h ig h   p o wer   ap p licatio n s ,   s u ch   th a it  ca n   b u s ed   f o r   o p er atin g   th in v er ter   at  h ig h   s witch in g   f r eq u en cy   f o r   im p r o v in g   T HD  p er f o r m a n ce s .       ACK NO WL E DG E M E NT S   T h au th o r s   wo u ld   lik to   th an k   Min is tr y   o f   E d u ca tio n   Ma lay s ia,   Un iv er s iti  T ek n ik al  Ma lay s ia   Me lak ( UT eM )   f o r   p r o v id in g   th r esear ch   g r an ts   R AC E R /2 0 1 9 /FKE - C E R I A/F0 0 3 9 8   to   c o m p lete  th p a p er .       RE F E R E NC E S   [1 ]   S .   Kh a rj u le,  Vo lt a g e   s o u rc e   i n v e rter,”  In ter n a ti o n a C o n fer e n c e   o n   E n e rg y   S y ste ms   a n d   Ap p li c a t i o n s ,   2 0 1 5 ,   p p .   537 - 5 4 2 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /IC ES A. 2 0 1 5 . 7 5 0 3 4 0 7 .   [2 ]   Z.   Hu a n g ,   T.   Ya n g ,   P .   G ian g ra n d e ,   S .   C h o wd h u r y ,   M .   G a lea ,   P .   W h e e ler,  An   Ac ti v e   M o d u lati o n   S c h e m e   to   Bo o st   V o lt a g e   Util iza ti o n   o t h e   Du a Co n v e rter  Wi th   a   F lo a ti n g   Br id g e ,   IEE T ra n sa c ti o n o n   I n d u st ria El e c tro n ics v o l.   6 6 ,   n o .   7 ,   p p .   5 6 2 3 - 5 6 3 3 ,   Ju l y   2 0 1 9 ,   d o i 1 0 . 1 1 0 9 /T I E. 2 0 1 8 . 2 8 7 3 5 3 9 .     [3 ]   M .   Zh a n g ,   D.   J.  Atk i n so n ,   B.   Ji,  M .   Arm stro n g ,   M .   M a ,   Ne a r - S tate   Th re e - Dim e n sio n a S p a c e   Ve c to r   M o d u latio n   f o a   T h re e - P h a se   F o u r - Leg   V o lt a g e   S o u rc e   In v e rter,”   IEE T ra n s a c ti o n o n   P o we El e c tro n ics ,   v o l.   2 9 ,   n o .   1 1 ,   p p .   5 7 1 5 - 5 7 2 6 ,   2 0 1 4 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /T P EL . 2 0 1 3 . 2 2 9 7 2 0 5 .     [4 ]   G .   M ig li a z z a   e a l . ,   DC  Cu rre n t   Co n tr o f o a   S i n g le - S tag e   Cu rre n S o u rc e   In v e rter  in   M o to Dri v e   Ap p li c a ti o n ,   IEE T r a n sa c ti o n s   o n   P o w e El e c tro n ics ,   v o l.   3 6 ,   n o .   3 ,   p p .   3 3 6 7 - 3 3 7 6 ,   M a rc h   2 0 2 1 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 / TP EL . 2 0 2 0 . 3 0 1 3 3 0 1 .   [5 ]   B.   S a h a n ,   S .   V.  Ara ú jo ,   C.   N ö d i n g   P .   Zac h a rias ,   Co m p a ra ti v e   Ev a lu a ti o n   o Th re e - P h a se   Cu rre n S o u rc e   In v e rters   fo G rid   I n terfa c in g   o Distri b u ted   a n d   Re n e wa b le  E n e rg y   S y ste m s,”   IEE E   T r a n sa c ti o n s   o n   Po we r E lec tro n ics ,   v o l .   2 6 ,   n o .   8 ,   p p .   2 3 0 4 - 2 3 1 8 ,   Au g .   2 0 1 1 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 / TP EL . 2 0 1 0 . 2 0 9 6 8 2 7 .     [6 ]   L.   Din g ,   Y.  W.   Li ,   S imu l tan e o u DC  C u rre n t   Ba lan c e   a n d   C o m m o n - M o d e   V o lt a g e   C o n tr o Wi th   M u l ti lev e l   Cu rre n S o u rc e   In v e rters ,   IEE T ra n sa c ti o n o n   P o we El e c tro n i c s ,   v o l.   3 3 ,   n o .   1 1 ,   p p .   9 1 8 8 - 9 1 9 7 ,   No v .   2 0 1 8 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /T P EL . 2 0 1 8 . 2 7 9 0 9 5 0 .     [7 ]   I.   Co lak ,   E.   Ka b a lci,   De v e lo p in g   a   n o v e si n u so id a p u lse   wid th   m o d u lati o n   (S P WM tec h n iq u e   t o   e li m in a te  sid e   b a n d   h a rm o n ics ,   In ter n a ti o n a l   J o u rn a l   o f   El e c trica l   Po we &   En e rg y   S y ste ms ,   v o l.   4 4 ,   n o .   1 ,   p p .   8 6 1 - 8 7 1 ,   2 0 1 3 ,   d o i:   1 0 . 1 0 1 6 /j . ij e p e s.2 0 1 2 . 0 8 . 0 2 4 .   [8 ]   Ya o w - M in g   Ch e n ,   C h i h - Hu n g   Hs ieh ,   Yu a n - M in g   C h e n g ,   M o d ifi e d   S P W M   c o n tr o sc h e m e fo t h re e - p h a se   in v e rters ,   4 th   IEE E   In ter n a ti o n a C o n fer e n c e   o n   P o we El e c tr o n ics   a n d   Dr ive   S y ste ms .   IEE E   PE DS   2 0 0 1   -   In d o n e sia .   Pro c e e d in g s (C a t.   N o . 0 1 T H 8 5 9 4) ,   2 0 0 1 ,   p p .   6 5 1 - 6 5 6   v o l. 2 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /P EDS . 2 0 0 1 . 9 7 5 3 9 6 .     [9 ]   E.   Ba b a e i,   S .   H.  Ho ss e in i,   G .   B.   G h a re h p e ti a n ,   Re d u c ti o n   o T HD   a n d   l o o r d e h a rm o n ics   with   sy m m e tri c a l   o u t p u t   c u rre n t   fo r   sin g le - p h a se   a c /ac   m a tri x   c o n v e rters ,   I n ter n a ti o n a l   J o u rn a o El e c tr ica l   Po we &   En e rg y   S y ste ms ,   v o l.   3 2 ,   n o .   3 ,   p p .   2 2 5 - 2 3 5 ,   2 0 1 0 ,   d o i:   1 0 . 1 0 1 6 /j . ij e p e s.2 0 0 9 . 0 7 . 0 0 4 .   [1 0 ]   Z.   g h u o P a n ,   F .   Z.   P e n g ,   No v e S P WM   M e th o d   wit h   Vo lt a g e   Ba lan c in g   Ca p a b il i ty   fo r   M u lt il e v e l   Re c ti fier/In v e rter  S y ste m s,”   AP E 0 7   -   T we n ty - S e c o n d   A n n u a l   I EE A p p li e d   P o we El e c tro n ics   Co n fer e n c e   a n d   Exp o siti o n ,   2 0 0 7 ,   p p .   1 1 0 9 - 1 1 1 5 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /AP EX. 2 0 0 7 . 3 5 7 6 5 4 .     [1 1 ]   D.  V.  Bra m h a n a id u ,   A.  S re e n i v a su lu ,   Im p lem e n tatio n   o S p a c e   Ve c to P u lse   Wi d t h   M o d u lat io n   Tec h n i q u e   o n   Th re e   P h a se   Two   Lev e In v e rter,   IOS J o u rn a o El e c trica a n d   El e c tro n ics   En g in e e rin g ,   v o l.   1 2 ,   n o .   3 ,   p p .   1 4 - 2 4 ,   2 0 1 7 ,   d o i:   1 0 . 9 7 9 0 /1 6 7 6 - 1 2 0 3 0 2 1 4 2 4 .   [1 2 ]   M .   Esa ,   M .   Ab d u l ,   M .   Na wa z ,   THD  a n a ly sis  o S P WM   &   THP WM   c o n tro ll e d   th re e   p h a se   v o lt a g e   so u rc e   in v e rter,”  In ter n a ti o n a Res e a rc h   J o u rn a o En g in e e rin g   a n d   T e c h n o l o g y ,   v o l .   4 ,   n o .   1 0 ,   p p .   3 9 1 - 3 9 8 ,   2 0 1 7 ,   [On li n e ].   A v a il a b le:  h tt p s:// irj e t. n e t/ v o l u m e 4 - issu e 1 0 .   [1 3 ]   J.  Ro d rig u e z ,   S .   Ko u ro ,   J.  Re b o ll e d o ,   J.  P o n tt ,   Re d u c e d   S witc h in g   F re q u e n c y   M o d u latio n   Alg o rit h m   fo Hig h   P o we M u lt i lev e I n v e rters ,   I E EE   3 6 t h   Po we El e c tro n ics   S p e c ia li sts  Co n fer e n c e ,   2 0 0 5 ,   p p .   8 6 7 - 8 7 2 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 / P ES C. 2 0 0 5 . 1 5 8 1 7 2 9     [1 4 ]   P .   S .   S h e te,  P e rfo rm a n c e   o S in u so id a P u lse   W id t h   M o d u lati o n   b a se d   T h re e   P h a se   In v e rter,   In ter n a t io n a l   Co n fer e n c e   o n   Eme rg in g   Fr o n t ier s in   T e c h n o l o g y   f o r R u r a Are a ,   2 0 1 2 ,   p p .   2 2 - 2 6 .   [1 5 ]   G .   An n a p u rn a ,   G .   Tu las iram d a s,  S imu latio n   a n d   c o m p a riso n   o S P W M   a n d   S VPW M   c o n tr o fo two   le v e l   UPQC,   J o u rn a o T h e o re ti c a a n d   A p p li e d   I n fo rm a ti o n   T e c h n o l o g y ,   v o l.   7 8 ,   n o .   1 ,   p p .   2 4 - 3 3 ,   2 0 1 5 .   [1 6 ]   H.  K.  Kim ,   S .   I.   Ao ,   M .   A.   Am o u z e g a r,   Tran sa c ti o n s   o n   e n g i n e e rin g   tec h n o l o g ies S p e c ial  issu e   o th e   w o rld   c o n g re ss   o n   e n g in e e ri n g   a n d   c o m p u ter sc ien c e ,”   S p rin g e r S c ien c e   &   Bu sin e ss   M e d ia ,   2 0 1 3 .   2 0 1 4 .   [1 7 ]   K.  B.   Na g a sa i,   T.   R.   Jy o th sn a ,   Ha rm o n ic  An a ly sis  a n d   Ap p l ica ti o n   o P WM   Tec h n iq u e fo Th re e   P h a se   In v e rter,”  In ter n a ti o n a Res e a rc h   J o u rn a o E n g i n e e rin g   a n d   T e c h n o l o g y ,   p p .   1 2 2 8 - 1 2 3 3 ,   2 0 1 6 .   [1 8 ]   B.   Tan ,   Z.   G u ,   K.   S h e n ,   X.   Din g ,   Th ird   Ha rm o n ic  I n jec ti o n   S P W M   M e th o d   Ba se d   o n   Altern a ti n g   Ca rrier  P o larity   to   S u p p re ss   th e   Co m m o n   M o d e   Vo l tag e ,   IEE Acc e ss ,   v o l.   7 ,   p p .   9 8 0 5 - 9 8 1 6 ,   2 0 1 9 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /ACCE S S . 2 0 1 8 . 2 8 9 0 0 1 4 .     [1 9 ]   V.  Dy g a lo ,   E.   S a ly k in ,   V.  Ko t o v ,   M e th o d o De v e lo p m e n a n d   A d a p tatio n   o En g i n e e rin g   M icro p r o c e ss o En g in e   Co n tr o U n it   in   Re a Ti m e   t o   En s u re   th e   P o ss ib il it y   o f   Re se a rc h   Wo rk   i n   Va rio u M o d e s,”   In ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   I n d u stria l   En g in e e rin g ,   Ap p li c a ti o n a n d   M a n u fa c t u rin g   ICIEA M ,   2 0 1 9 ,   p p .   1 - 6 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /ICI EAM . 2 0 1 9 . 8 7 4 3 0 5 3 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.