T E L K O M N I K A ,   V o l . 1 0 ,   N o . 1 ,   M a r c h   2 0 1 2 ,   p p .   2 5 ~ 3 2   I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   a c c r e d i t e d   b y   D G H E   ( D I K T I ) ,   D e c r e e   N o :   5 1 / D i k t i / K e p / 2 0 1 0           2 5       R e c e i v e d   J u l y   1 5 th ,   2 0 1 1 ;   R e v i s e d   O c t o b e r   1 2 t h ,   2 0 1 1 ;   A c c e p t e d   F e b r u a r y   1 5 th ,   2 0 1 2   F i v e - L e v e l   C o m m o n - E m i t t e r   I n v e r t e r   U s i n g     R e v e r s e - B l o c k i n g   I G B T s       S u r o s o * 1 ,   T o s h i h i k o   N o g u c h i 2   1 D e p a r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g ,   J e n d e r a l   S o e d i r m a n   U n i v e r s i t y ,   I n d o n e s i a   2 D e p a r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c s   E n g i n e e r i n g ,   S h i z u o k a   U n i v e r s i t y ,   J a p a n   e - m a i l :   s u r o s o . t e . u n s o e d @ g m a i l . c o m 1 ,   t t n o g u t @ i p c . s h i z u o k a . a c . j p 2       A b s t r a k   D a l a m   o p e r a s i   p e n y a k l a r a n   f r e k u e n s i   t i n g g i   u n t u k   i n v e r t e r   s u m b e r - a r u s   ( C SI ) ,   c a r a   k o n v e n s i o n a l   u n t u k   m e n d a p a t k a n   s a k l a r   d a y a   s a t u   a r a h   a d a l a h   d e n g a n   m e n g h u b u n g k a n   d i o d a   d i s k r i t   s e c a r a   s e r i   d e n g a n   s a k l a r   d a y a   k e c e p a t a n   t i n g g i ,   s e p e r t i   p o w e r   M O SF ET s   a t a u   I G BT s .   N a m u n ,   d i o d a   d i s k r i t   i n i   m e n y e b a b k a n   r u g i - r u g i   t a m b a h a n   p a d a   k o n v e r t e r   d a y a .   M a k a l a h   i n i   m e n y a j i k a n   h a s i l   p e n g u j i a n   e k s p e r i m e n   C SI   e m i t o r - b e r s a m a   l i m a - l e v e l   d e n g a n   p e n y a k l a r a n   f r e k u e n s i   t i n g g i   m e n g g u n a k a n   s a k l a r   d a y a   s a t u   a r a h   y a n g   s e d a n g   b e r k e m b a n g   s a a t   i n i ,   y a i t u   p e m b l o k i n g a n   b a l i k   ( R B) - I G BT s .   Ki n e r j a   a n t a r a   s a k l a r   d a y a   s a t u   a r a h   p o w e r   M O SF ET s   y a n g   t e r h u b u n g   s e r i   d e n g a n   d i o d a   d i s k r i t ,   d a n   R B - I G BT s   y a n g   t i d a k   m e n g g u n a k a n   d i o d a   d i s k r i t   j u g a   d i   u j i .   H a s i l   p e n g u j i a n   m e n u n j u k k a n   b a h w a   d e n g a n   m e n g g u n a k a n   R B - I G BT s ,   e f i s i e n s i   d a r i   k o n v e r t e r   d a y a   m e n i n g k a t   j i k a   d i b a n d i n g k a n   d e n g a n   m e n g g u n a k a n   p o w e r   M O SF ET   d a n   d i o d a   d i s k r i t .   N a m u n   a r u s   p e m u l i h a n   b a l i k   u n t u k   R B - I G BT   i n i   l e b i h   l a m b a t   d i b a n d i n g k a n   d i o d a   p e m u l i h a n - c e p a t   d i s k r e t   y a n g   t e r h u b u n g   s e r i   d e n g a n   M O SF ET   d a y a .     K a t a   k u n c i :   c o m m o n - e m i t t e r ,   C SI ,   f r e k u e n s i   t i n g g i ,   i n v e r t e r ,   m u l t i l e v e l       A b s t r a c t   I n   a   h i g h   s w i t c h i n g   f r e q u e n c y   o p e r a t i o n   o f   c u r r e n t - s o u r c e   i n v e r t e r   ( C SI ) ,   a   c o n v e n t i o n a l   w a y   t o   o b t a i n   u n i d i r e c t i o n a l   p o w e r   s w i t c h e s   i s   b y   c o n n e c t i n g   d i s c r e t e   d i o d e s   i n   s e r i e s   w i t h   t h e   h i g h   s p e e d   p o w e r   s w i t c h e s ,   i . e .   p o w e r   M O SF ET s   o r   I G BT s .   H o w e v e r ,   t h e s e   d i s c r e t e   d i o d e s   w i l l   c a u s e   e x t r a   l o s s e s   t o   t h e   p o w e r   c o n v e r t e r .   T h i s   p a p e r   p r e s e n t s   e x p e r i m e n t a l   t e s t   r e s u l t s   o f   h i g h   s w i t c h i n g   f r e q u e n c y   f i v e - l e v e l   c o m m o n - e m i t t e r   C SI   u s i n g   t h e   e m e r g i n g   u n i d i r e c t i o n a l   p o w e r   s w i t c h e s ,   i . e .   r e v e r s e   b l o c k i n g   ( R B) - I G BT s .   Ex p e r i m e n t a l   t e s t s   w e r e   a l s o   c o n d u c t e d   t o   c o m p a r e   t h e   p e r f o r m a n c e   b e t w e e n   p o w e r   M O SF ET s   i n   s e r i e s   w i t h   t h e   d i s c r e t e   d i o d e s ,   a n d   t h e   R B - I G BT s   h a v i n g   i n h e r e n t   r e v e r s e   b l o c k i n g   c a p a b i l i t y .   T h e   r e s u l t s   s h o w   t h a t   u s i n g   R B - I G BT s ,   t h e   e f f i c i e n c y   o f   t h e   p o w e r   c o n v e r t e r   i n c r e a s e .   H o w e v e r ,   i t   i s   a l s o   c o n f i r m e d   t h a t   t h e   r e c e n t l y   a v a i l a b l e   R B - I G BT s   h a v e   s l o w   r e v e r s e   r e c o v e r y   c u r r e n t   t h a n   t h e   d i s c r e t e   f a s t - r e c o v e r y   d i o d e s   c o n n e c t e d   i n   s e r i e s   w i t h   p o w e r   M O SF ET s .     K e y w o r d s :   c o m m o n - e m i t t e r ,   C SI ,   h i g h   f r e q u e n c y ,   i n v e r t e r ,   m u l t i l e v e l       1 .   I n t r o d u c t i o n   T h e   e v e r - l a s t i n g   d e v e l o p m e n t   o f   p o w e r   s e m i c o n d u c t o r   d e v i c e s   w o r k i n g   a t   h i g h   s w i t c h i n g   f r e q u e n c i e s   f o r   m e d i u m   a n d   h i g h   p o w e r   a p p l i c a t i o n s   s u c h   a s   i n s u l a t e d   g a t e   b i p o l a r   t r a n s i s t o r s   ( I G B T s ) ,   a n d   m e t a l - o x i d e - s e m i c o n d u c t o r   f i e l d - e f f e c t   t r a n s i s t o r s   ( M O S F E T s )   h a s   i m p r o v e d   t h e   p o w e r   c o n v e r t e r   p e r f o r m a n c e ,   s u c h   a s   t h e   a b i l i t y   t o   o p e r a t e   i n   h i g h e r   s w i t c h i n g   s p e e d ,   l o w   v o l t a g e   d r o p ,   l o w   o n - r e s i s t a n c e   a n d   t h e   e a s e   o f   t h e i r   g a t e   d r i v e   c i r c u i t s .   D e v e l o p m e n t   o f   h i g h - p e r f o r m a n c e   s e m i c o n d u c t o r   s w i t c h e s   a l s o   i n c r e a s e s   t h e   r e s e a r c h   i n t e r e s t   i n   h i g h   p o w e r   c o n v e r t e r s   s u c h   a s   m u l t i l e v e l   i n v e r t e r s   w i d e l y   u s e d   i n   i n d u s t r i a l   a p p l i c a t i o n   f o r   m o t o r   d r i v e s ,   a n d   i n   n e w   f i e l d   o f   s m a r t   p o w e r   g r i d   a s   r e n e w a b l e   e n e r g y   c o n v e r t e r s .   I n   i n d u s t r i a l   s e c t o r ,   n u m e r o u s   i n d u s t r i a l   a p p l i c a t i o n s   h a v e   b e g u n   t o   r e q u i r e   h i g h e r   p o w e r   a p p a r a t u s .   S o m e   m e d i u m   v o l t a g e   m o t o r   d r i v e s   a n d   u t i l i t y   a p p l i c a t i o n s   r e q u i r e   m e d i u m   v o l t a g e   a n d   m e g a w a t t   p o w e r   l e v e l .   F o r   a   m e d i u m   v o l t a g e   g r i d ,   i t   i s   t r o u b l e s o m e   t o   c o n n e c t   o n l y   o n e   p o w e r   s e m i c o n d u c t o r   s w i t c h   d i r e c t l y .   A s   a   r e s u l t ,   a   m u l t i l e v e l   i n v e r t e r   s t r u c t u r e   h a s   b e e n   i n t r o d u c e d   a s   a n   a l t e r n a t i v e   i n   h i g h   p o w e r   a n d   m e d i u m   v o l t a g e   s i t u a t i o n s   [ 1 ] ,   [ 2 ] .   I n   g e n e r a l ,   t h e   m u l t i l e v e l   i n v e r t e r   t o p o l o g i e s   c a n   b e   c l a s s i f i e d   i n t o   t w o   t y p e s ;   v o l t a g e - s o u r c e   i n v e r t e r s   ( V S I )   a n d   i t s   d u a l   c i r c u i t ,   i . e . ,   c u r r e n t - s o u r c e   i n v e r t e r s   ( C S I )   [ 3 ] .   M u l t i l e v e l   i n v e r t e r s   h a v e   c a p a b i l i t y   t o   d e l i v e r   m u l t i l e v e l   A C   w a v e f o r m   w i t h   l o w - v o l t a g e   o r   l o w - c u r r e n t   r a t i n g   d e v i c e s ,   l e s s   d i s t o r t e d   o u t p u t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                  I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L K O M N I K A     V o l .   1 0 ,   N o .   1 ,     M a r c h   2 0 1 2   :     2 5     3 2   2 6 w a v e f o r m s ,   l o w e r   d v / d t   o r   l o w e r   d i / d t ,   a n d   r e s u l t i n g   i n   r e d u c t i o n   o f   v o l t a g e   o r   c u r r e n t   s t r e s s   i n   t h e   s w i t c h i n g   d e v i c e s ,   r e d u c t i o n   o f   E M I   n o i s e   a n d   r e d u c t i o n   o f   t h e   o u t p u t   f i l t e r   s i z e   [ 4 ] ,   [ 5 ] .   T h e   C S I   f e a t u r e s   s i m p l e   c o n v e r t e r   t o p o l o g y ,   m o t o r - f r i e n d l y   w a v e f o r m s ,   a n d   r e l i a b l e   s h o r t - c i r c u i t   p r o t e c t i o n .   M a n y   r e s e a r c h e r s   a n d   e n g i n e e r s   h a v e   o n l y   f o c u s e d   o n   t h e   m u l t i l e v e l   V S I   r a t h e r   t h a n   i t s   c o u n t e r p a r t ,   m u l t i l e v e l   C S I .   H e n c e ,   a   p l e n t y   o f   m u l t i l e v e l   V S I   t o p o l o g i e s   h a v e   b e e n   p r e s e n t e d ,   b u t   o n l y   a   f e w   t o p o l o g i e s   o f   m u l t i l e v e l   C S I   c a n   b e   f o u n d   i n   t h e   l i t e r a t u r e s .   A s   a   r e s u l t ,   t h e   m u l t i l e v e l   V S I s   a r e   m o r e   w i d e l y   u s e d   t h a n   t h e   m u l t i l e v e l   C S I s   t o p o l o g y .   T h i s   c o n d i t i o n   i s   a l s o   c a u s e d   b y   s o m e   d r a w b a c k s   i n   m u l t i l e v e l   C S I   t o p o l o g i e s   s u c h   a s   b u l k y   i n d u c t o r s   r e q u i r e d   t o   o b t a i n   s m o o t h   D C   c u r r e n t   s o u r c e s   a n d   t h e   i n t e r m e d i a t e   l e v e l   c u r r e n t s   [ 6 ] - [ 8 ] .   M o r e o v e r ,   e v e n   s y m m e t r i c   t h y r i s t o r s   h a v i n g   r e v e r s e - b l o c k i n g   c a p a b i l i t y   c a n   b e   u s e d   i n   C S I ,   h o w e v e r   t h e s e   d e v i c e s   a r e   h a r d   t o   o p e r a t e   i n   h i g h   s w i t c h i n g   f r e q u e n c y   o p e r a t i o n   [ 9 ] .   T h u s ,   i n   h i g h e r   s w i t c h i n g   f r e q u e n c y   a p p l i c a t i o n ,   f a s t   r e c o v e r y   d i s c r e t e   d i o d e s   a r e   u s u a l l y   c o n n e c t e d   i n   s e r i e s   w i t h   t h e   p o w e r   s w i t c h e s ,   e . g .   I G B T s   a n d   M O S F E T s ,   t o   o b t a i n   r e v e r s e   b l o c k i n g   c a p a b i l i t y .   T h e   s e r i e s   d i o d e s   o f t e n   d e g r a d e   t h e   o v e r a l l   e f f i c i e n c y   o f   t h e   C S I s .   H o w e v e r ,   t h e   s e r i e s   d i o d e   w i l l   b e   u n n e c e s s a r y   b e c a u s e   n e w   I G B T s   w i t h   r e v e r s e - b l o c k i n g   c a p a b i l i t y   ( R B - I G B T s )   a r e   e m e r g i n g   [ 1 0 ] .   C u r r e n t l y ,   s o m e   l o w   a n d   m e d i u m   p o w e r   R B - I G B T s   a r e   a l r e a d y   a v a i l a b l e   i n   m a r k e t   s u c h   a s   I X R H   5 0 N 1 2 0   a n d   I X R P   1 5 N 1 2 0   f r o m   I X Y S .   T h e s e   R B - I G B T s   a r e   v e r y   s u i t a b l e   f o r   c u r r e n t - s o u r c e   i n v e r t e r .   I t   c a n   e l i m i n a t e   t h e   v o l t a g e   d r o p   c a u s e d   b y   t h e   d i s c r e t e   d i o d e s   c o n n e c t e d   i n   s e r i e s   w i t h   t h e   p o w e r   s w i t c h e s   o f   t h e   c o n v e n t i o n a l   u n i d i r e c t i o n a l   p o w e r   s w i t c h e s .   T h i s   p a p e r   p r e s e n t s   e x p e r i m e n t a l   t e s t   r e s u l t s   o f   t h e   n e w   f i v e - l e v e l   c o m m o n - e m i t t e r   C S I   o p e r a t e s   i n   h i g h   s w i t c h i n g   f r e q u e n c y   o p e r a t i o n   u s i n g   R B - I G B T s .   T h e   r e s u l t s   a r e   a l s o   c o m p a r e d   t o   t h e   p o w e r   M O S F E T s   i n   s e r i e s   w i t h   f a s t - r e c o v e r y   b l o c k i n g   d i o d e s .       2 .   P r o p o s e d   F i v e - L e v e l   C o m m o n - E m i t t e r   C S I   2 . 1 .   C i r c u i t   C o n f i g u r a t i o n   a n d   O p e r a t i o n   P r i n c i p l e   I n   t h e   c a s e   o f   V S I ,   b e c a u s e   t h e   p o w e r   l o a d s   a r e   u s u a l l y   h a v e   i n d u c t i v e   c o m p o n e n t s ,   p o w e r   s w i t c h e s   w i t h   a n t i - p a r a l l e l   d i o d e s   a r e   r e q u i r e d   t o   k e e p   c u r r e n t   p a t h s   o f   t h e   l o a d .   T h e   p o w e r   s w i t c h e s   b e h a v e   a s   b i d i r e c t i o n a l   c u r r e n t   s w i t c h e s .   A s   d u a l   p r o p e r t y   o f   t h e   V S I ,   i n   t h e   c a s e   o f   C S I ,   b e c a u s e   f i l t e r   c a p a c i t o r s   a r e   c o n n e c t e d   i n   p a r a l l e l   w i t h   p o w e r   l o a d ,   u n i d i r e c t i o n a l   p o w e r   s w i t c h e s   a r e   i n d i s p e n s a b l e   i n   o r d e r   t o   p r e v e n t   s h o r t - c i r c u i t   c o n d i t i o n   o f   t h e   f i l t e r   c a p a c i t o r .   F i g u r e   1   s h o w s   v a r i o u s   c o n f i g u r a t i o n s   o f   u n i d i r e c t i o n a l   c u r r e n t   p o w e r   s w i t c h e s   f o r   h i g h   s w i t c h i n g   f r e q u e n c y   a p p l i c a t i o n .   F i g u r e   1 ( a )   a n d   ( b )   p r e s e n t   u n i d i r e c t i o n a l   p o w e r   s w i t c h e s   o b t a i n e d   u s i n g   p o w e r   M O S F E T s   o r   I G B T s   c o n n e c t e d   i n   s e r i e s   w i t h   d i s c r e t e   d i o d e s .   T h e   e x t r a   l o s s   c a u s e d   b y   t h e   d i s c r e t e   d i o d e s   i s   t h e   m a i n   d r a w b a c k   o f   t h e s e   p o w e r   s w i t c h   c o n f i g u r a t i o n s .   C u r r e n t l y ,   s o m e   p o w e r   s e m i c o n d u c t o r   c o m p a n i e s   h a v e   b e e n   d e v e l o p i n g   u n i d i r e c t i o n a l   p o w e r   s w i t c h e s   w i t h   i n h e r e n t   r e v e r s e   b l o c k i n g   c a p a b i l i t y ,   i . e .   R B - I G B T s   a s   s h o w n   i n   F i g u r e   1 ( c ) .   T h i s   R B - I G B T   d o e s   n o t   n e e d   d i s c r e t e   d i o d e ;   h e n c e   i t   c a n   r e d u c e   t h e   c o m p o n e n t   n u m b e r ,   a n d   e l i m i n a t e   t h e   l o s s   c a u s e d   b y   t h e   d i s c r e t e   d i o d e s .       ( a )       ( b )     ( c )   F i g u r e   1 .   V a r i o u s   c o n f i g u r a t i o n s   o f   h i g h   s p e e d   u n i d i r e c t i o n a l   p o w e r   s w i t c h e s :   ( a )   p o w e r   M O S F E T   w i t h   d i o d e ,   ( b )   I G B T   w i t h   d i o d e ,   a n d   ( c )   R B - I G B T       F i g u r e   2   s h o w s   a   c i r c u i t   c o n f i g u r a t i o n   o f   t h e   t h r e e - l e v e l   c o m m o n - e m i t t e r   C S I   p r o p o s e d   i n   [ 1 1 ] - [ 1 3 ] ,   a n d   i t s   p r i n c i p l e   o p e r a t i o n .   T h e   i n v e r t e r   i s   c o m p o s e d   b y   f o u r   R B - I G B T s ,   t w o   d i o d e s ,   t w o - D C - c u r r e n t   s o u r c e s ,   a n d   a   f i l t e r   c a p a c i t o r   C f   c o n n e c t e d   a c r o s s   t h e   p o w e r   l o a d .   T h i s   i n v e r t e r   w o r k s   g e n e r a t i n g   a   t h r e e - l e v e l   o u t p u t   c u r r e n t   w a v e f o r m ,   i . e .   + I ,   0   a n d   I   l e v e l   c u r r e n t s .   T h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L K O M N I K A     I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0       F i v e - L e v e l   C o m m o n - E m i t t e r   I n v e r t e r   U s i n g   R e v e r s e - B l o c k i n g   I G B T   ( S u r o s o )   2 7 m a i n   f e a t u r e   o f   t h i s   c i r c u i t   i s   t h a t   a l l   o f   t h e   p o w e r   s w i t c h e s   ( Q 1 ,   Q 2 ,   Q 3   a n d   Q 4 )   a r e   c o n n e c t e d   a t   a   c o m m o n - e m i t t e r   l i n e .   A   h i g h e r   l e v e l   n u m b e r   o f   t h e   o u t p u t   c u r r e n t   i s   n e c e s s a r y   i n   o r d e r   t o   r e d u c e   t h e   d i / d t ,   a n d   t o   i m p r o v e   t h e   o u t p u t   w a v e f o r m   w h i c h   a l s o   r e s u l t s   i n   t h e   r e d u c t i o n   o f   t h e   o u t p u t   f i l t e r   s i z e .   F i g u r e   3   s h o w s   a   c o n v e n t i o n a l   s t r a t e g y   u s e d   t o   o b t a i n   a   m u l t i l e v e l   o u t p u t   c u r r e n t   w a v e f o r m   f r o m   t h e   t h r e e - l e v e l   c o m m o n - e m i t t e r   i n v e r t e r .   T w o   t h r e e - l e v e l   c o m m o n - e m i t t e r   C S I s   a r e   c o n n e c t e d   i n   p a r a l l e l .   T h i s   t o p o l o g y   c a n   g e n e r a t e   a   f i v e - l e v e l   o u t p u t   c u r r e n t   w a v e f o r m .   B y   c o n n e c t i n g   m o r e   t h r e e - l e v e l   C S I s   i n   p a r a l l e l ,   a   h i g h e r   l e v e l   o f   o u t p u t   c u r r e n t   w a v e f o r m   c a n   b e   o b t a i n e d .   I f   n   t h r e e - l e v e l   C S I s   a r e   c o n n e c t e d   i n   p a r a l l e l ,   t h e   l e v e l   n u m b e r   o f   t h e   o u t p u t   c u r r e n t   w a v e f o r m ,   M ,   c a n   b e   c a l c u l a t e d   a s :     M = 2 n + 1                     ( 1 )   H o w e v e r ,   t h i s   t o p o l o g y   r e q u i r e s   i s o l a t e d   D C   c u r r e n t   s o u r c e s   f o r   e a c h   t h r e e - l e v e l   C S I .   H e n c e ,   f o r   a   h i g h e r   l e v e l   o u t p u t ,   t h e   n u m b e r   o f   t h e   i s o l a t e d   D C   c u r r e n t   s o u r c e s   w i l l   b e   t r o u b l e s o m e .             F i g u r e   2 .   T h r e e - l e v e l   c o m m o n - e m i t t e r   C S I   a n d   i t s   o u t p u t   w a v e f o r m         F i g u r e   3 .   C o n v e n t i o n a l   f i v e - l e v e l   p a r a l l e l   c o m m o n - e m i t t e r   C S I       F i g u r e   4   s h o w s   t h e   p r o p o s e d   n e w   c o n f i g u r a t i o n   o f   f i v e - l e v e l   c o m m o n - e m i t t e r   C S I .   I n   t h i s   f i g u r e ,   a l l   o f   t h e   D C   c u r r e n t   s o u r c e s   a r e   a s s u m e d   t o   h a v e   t h e   i d e n t i c a l   c u r r e n t   a m p l i t u d e   I / 2 ,   a n d   t h e   a m p l i t u d e   o f   t h e   o u t p u t   c u r r e n t   i s   I .   A   u n i q u e   p o i n t   o f   t h e   p r o p o s e d   f i v e - l e v e l   C S I   c i r c u i t   i s   t h a t   a l l   o f   t h e   p o w e r   s w i t c h e s   a r e   c o n n e c t e d   a t   a   c o m m o n - e m i t t e r   o r   a t   a   c o m m o n - p o t e n t i a l   l i n e .   U s i n g   t h i s   c i r c u i t   t o p o l o g y ,   t h e   n u m b e r   o f   t h e   i s o l a t e d   g a t e   d r i v e   p o w e r   s u p p l i e s   c a n   b e   r e d u c e d   d r a s t i c a l l y   i n t o   a   s i n g l e   n o n - i s o l a t e d   p o w e r   s u p p l y ;   h e n c e ,   i t   c a n   r e d u c e   t h e   c i r c u i t   c o m p o n e n t s   a n d   c i r c u i t   c o m p l e x i t y   o f   t h e   g a t e   d r i v e   c i r c u i t s ,   s u c h   a s   i s o l a t i o n   t r a n s f o r m e r s ;   i n   c a s e   o f   i s o l a t e d   p o w e r   s u p p l i e s   a r e   u s e d   f o r   e a c h   p o w e r   s w i t c h ;   o r   c a p a c i t o r s ;   i n   c a s e   o f   b o o t s t r a p   t e c h n i q u e   i s   a p p l i e d .   M o r e o v e r ,   a l l   p o w e r   s w i t c h e s   a r e   c o n n e c t e d   a t   t h e   i d e n t i c a l   r e f e r e n c e   p o t e n t i a l ;   h e n c e   i t   c a n   e l i m i n a t e   t h e   d v / d t   p r o b l e m   d u r i n g   t h e   s w i t c h i n g   o p e r a t i o n .   T h e r e f o r e ,   t h e   i n v e r t e r   i s   m o r e   c a p a b l e   t o   o p e r a t e   a t   a   h i g h   s w i t c h i n g   f r e q u e n c y   i n   o r d e r   t o   o b t a i n   b e t t e r   q u a l i t y   o f   t h e   i n v e r t e r   o u t p u t   c u r r e n t   b y   p u s h i n g   h a r m o n i c   c o m p o n e n t s   t o   a   h i g h e r   f r e q u e n c y   r a n g e .   M o r e o v e r ,   c o m p a r e   t o   t h e   f i v e - l e v e l   p a r a l l e l   c o m m o n - e m i t t e r   C S I   t o p o l o g y   a s   s h o w n   i n   F i g u r e   3 ,   t h e   p r o p o s e d   f i v e - l e v e l   C S I   d o e s   n o t   r e q u i r e   i s o l a t e d   D C   c u r r e n t   s o u r c e s ,   a n d   i t   n e e d s   l e s s   s w i t c h   c o m p o n e n t s .   T h e   c o n v e n t i o n a l   f i v e - l e v e l   p a r a l l e l   c o m m o n - e m i t t e r   C S I   n e e d s   e i g h t   p o w e r   s w i t c h e s   ( R B - I G B T s )   i n   t o t a l .   H o w e v e r   t h e   p r o p o s e d   f i v e - l e v e l   c o m m o n - e m i t t e r   C S I   n e e d s   s i x   R B - I G B T s ,   o n l y .   T h e   c u r r e n t   r a t i n g   o f   t h e   p o w e r   s w i t c h e s   Q 2   a n d   Q 3   i n   t h e   p r o p o s e d   t o p o l o g y   i s   t w i c e   c o m p a r e d   t o   t h e   c u r r e n t   r a t i n g   o f   t h e   p o w e r   s w i t c h e s   i n   t h e   c o n v e n t i o n a l   t o p o l o g y .   T h e   v o l t a g e   r a t i n g s   a r e   t h e   s a m e   f o r   b o t h   t o p o l o g i e s .   T h e   s w i t c h i n g   s t a t e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                  I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L K O M N I K A     V o l .   1 0 ,   N o .   1 ,     M a r c h   2 0 1 2   :     2 5     3 2   2 8 c o m b i n a t i o n s   r e q u i r e d   t o   g e n e r a t e   a   f i v e - l e v e l   c u r r e n t   w a v e f o r m   a r e   l i s t e d   i n   T a b l e   1 .   0   m e a n s   t h e   s w i t c h   i s   O F F ,   1   m e a n s   t h e   s w i t c h   i s   O N .   F i g u r e   5   s h o w s   t h e   o p e r a t i o n   p r i n c i p l e   f o r   f i v e - l e v e l   o u t p u t   c u r r e n t   w a v e f o r m   g e n e r a t i o n ,   i . e .   + I ,   + I / 2 ,   0 ,   - I / 2   a n d   - I   c u r r e n t - l e v e l s .           F i g u r e   4 .   P r o p o s e d   f i v e - l e v e l   c o m m o n - e m i t t e r   C S I       F i g u r e   5 .   O p e r a t i o n   p r i n c i p l e   o f   f i v e - l e v e l   c u r r e n t   w a v e f o r m   g e n e r a t i o n       T a b l e   1 .   S w i t c h i n g   s t a t e s   o f   p r o p o s e d   f i v e - l e v e l   C S I   Q 1   Q 2   Q 3   Q 4   Q 5   Q 6   O u t p u t   0   0   1   1   0   1   + I   0   0   1   1   1   1   + I / 2   1   0   0   1   1   1   0   1   1   0   0   1   1   - I / 2   1   1   0   0   1   0   - I           F i g u r e   6 .   E x p e r i m e n t a l   t e s t   c i r c u i t s   o f   f i v e - l e v e l   c o m m o n - e m i t t e r   C S I       2 . 2 .   D C   C u r r e n t   S o u r c e   C i r c u i t s   a n d   I t s   C u r r e n t   C o n t r o l   I n   t h e   e x p e r i m e n t a l   t e s t s   o f   t h e   p r o p o s e d   f i v e - l e v e l   c o m m o n - e m i t t e r   C S I   c i r c u i t s ,   t h e   D C   c u r r e n t   s o u r c e s   a r e   o b t a i n e d   b y   e m p l o y i n g   c h o p p e r   c i r c u i t s   w i t h   s m a l l   s m o o t h i n g   i n d u c t o r s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L K O M N I K A     I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0       F i v e - L e v e l   C o m m o n - E m i t t e r   I n v e r t e r   U s i n g   R e v e r s e - B l o c k i n g   I G B T   ( S u r o s o )   2 9 w o r k i n g   a s   D C   c u r r e n t   s u p p l y .   F i g u r e   6   s h o w s   t h e   c i r c u i t   c o n f i g u r a t i o n s   o f   t h e   f i v e - l e v e l   c o m m o n - e m i t t e r   C S I   i n c l u d i n g   t h e   c h o p p e r   c i r c u i t s   a s   D C   c u r r e n t   s o u r c e s   g e n e r a t o r .   T h e   c h o p p e r   c i r c u i t s   c o n s i s t   o f   f o u r   c o n t r o l l e d   s w i t c h e s ,   i . e .   Q C 1 ,   Q C 2 ,   Q C 3   a n d   Q C 4 ,   c o n t r o l l i n g   f o u r   D C   c u r r e n t s   f l o w i n g   t h r o u g h   t h e   s m o o t h i n g   i n d u c t o r s   L 1 ,   L 2 ,   L 3   a n d   L 4 .   F o u r   f r e e - w h e e l i n g   d i o d e s   ( D F )   a r e   u s e d   t o   k e e p   c o n t i n u o u s   c u r r e n t s   f l o w i n g   t h r o u g h   t h e   i n d u c t o r s .     T h e   c u r r e n t   c o n t r o l l e r   o f   t h e   c h o p p e r   c i r c u i t s   f o r   D C   c u r r e n t   g e n e r a t i o n   i s   p r e s e n t e d   i n   F i g u r e   7 .   P r o p o r t i o n a l   i n t e g r a l   ( P I )   r e g u l a t o r s   a r e   i n d e p e n d e n t l y   a p p l i e d   t o   c o n t r o l   t h e   c u r r e n t s   f l o w i n g   t h r o u g h   t h e   s m o o t h i n g   i n d u c t o r s ,   w h i c h   d e t e r m i n e   t h e   a m p l i t u d e   o f   t h e   P W M   o u t p u t   c u r r e n t   w a v e f o r m   ( I P W M )   s i m u l t a n e o u s l y .   M a k i n g   t h e   i n d u c t o r   c u r r e n t s   ( I L 1 ,   I L 2 ,   I L 3   a n d   I L 4 )   f o l l o w   t h e   r e f e r e n c e   c u r r e n t   ( I r e f )   i s   t h e   o b j e c t i v e   o f   t h i s   c u r r e n t   r e g u l a t o r .   T h e   g a t i n g   s i g n a l s   o f   t h e   c h o p p e r   s w i t c h e s   a r e   g e n e r a t e d   b y   c o m p a r i n g   t h e   e r r o r   s i g n a l s   o f   t h e   d e t e c t e d   s t e a d y   s t a t e   c u r r e n t s   f l o w i n g   t h r o u g h   t h e   s m o o t h i n g   i n d u c t o r s ,   a n d   a   t r i a n g u l a r   w a v e f o r m   a f t e r   p a s s i n g   t h r o u g h   t h e   P I   r e g u l a t o r .   T h i s   s i g n a l   i s   u s e d   t o   c o n t r o l   t h e   d u t y   c y c l e s   o f   t h e   c h o p p e r   s w i t c h e s   t o   o b t a i n   b a l a n c e d   a n d   s t a b l e   D C   c u r r e n t s   I L 1 ,   I L 2 ,   I L 3 ,   a n d   I L 4 .             F i g u r e   7 .   C u r r e n t   c o n t r o l   d i a g r a m     F i g u r e   8 .   M u l t i - c a r r i e r   b a s e d   s i n u s o i d a l   P W M                               2 . 3 .   P W M   M o d u l a t i o n   S t r a t e g y   I n   o r d e r   t o   o b t a i n   a   b e t t e r   o u t p u t   c u r r e n t   w a v e f o r m ,   a   p u l s e   w i d t h   m o d u l a t i o n   ( P W M )   t e c h n i q u e   i s   a p p l i e d ,   i n s t e a d   o f   a   s t a i r c a s e   w a v e f o r m   o p e r a t i o n .   S t a i r c a s e   w a v e f o r m   c a n   e a s i l y   b e   o b t a i n e d   a t   t h e   f u n d a m e n t a l   s w i t c h i n g   f r e q u e n c y ,   s o   s w i t c h i n g   l o s s e s   c a n   b e   n e g l i g i b l y   l o w .   H o w e v e r   m o r e   d i s t o r t i o n   o f   t h e   o u t p u t   w a v e f o r m   i s   g e n e r a t e d   a n d   a   l a r g e r   f i l t e r   i s   n e e d e d .   I n   t h i s   p a p e r ,   a   l e v e l - s h i f t e d   m u l t i - c a r r i e r   b a s e d   s i n u s o i d a l   P W M   t e c h n i q u e   i s   e m p l o y e d   t o   g e n e r a t e   t h e   g a t e   s i g n a l s   f o r   t h e   C S I   p o w e r   s w i t c h e s   t o   o b t a i n   t h e   P W M   c u r r e n t   w a v e f o r m s   a s   s h o w n   i n   F i g u r e   7 ,   a n d   F i g u r e   8   i n   m o r e   d e t a i l .   A l l   c a r r i e r   w a v e f o r m s   ( C 1 ,   C 2 ,   C 3   a n d   C 4 )   a r e   i n   p h a s e   w i t h   t h e   i d e n t i c a l   f r e q u e n c y .   T h e   f r e q u e n c y   o f   t h e   r e f e r e n c e   s i n u s o i d a l   w a v e f o r m   d e t e r m i n e s   t h e   f u n d a m e n t a l   f r e q u e n c y   o f   t h e   o u t p u t   c u r r e n t   w a v e f o r m ,   w h i l e   t h e   f r e q u e n c y   o f   t r i a n g u l a r   c a r r i e r   w a v e s   g i v e s   t h e   s w i t c h i n g   f r e q u e n c y   o f   t h e   p o w e r   s w i t c h e s .   A n   M - l e v e l   o u t p u t   c u r r e n t   w a v e f o r m   u s i n g   t h i s   m o d u l a t i o n   r e q u i r e s   ( M - 1 )   t r i a n g u l a r   c a r r i e r s   w i t h   t h e   s a m e   f r e q u e n c y   [ 1 3 ] - [ 1 5 ] .       3 .     R e s e a r c h   M e t h o d   I n   o r d e r   t o   v e r i f y   a n d   t o   t e s t   t h e   p e r f o r m a n c e   o f   t h e   p r o p o s e d   f i v e - l e v e l   c o m m o n - e m i t t e r   C S I   c o n f i g u r a t i o n   e x p e r i m e n t a l l y ,   l a b o r a t o r y   p r o t o t y p e   o f   t h e   f i v e - l e v e l   c o m m o n - e m i t t e r   C S I   w a s   c o n s t r u c t e d   u s i n g   I X R P 1 5 N   R B - I G B T s   m a n u f a c t u r e d   b y   I X Y S .   I n   o r d e r   t o   c o m p a r e   t h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                  I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L K O M N I K A     V o l .   1 0 ,   N o .   1 ,     M a r c h   2 0 1 2   :     2 5     3 2   3 0 s w i t c h i n g   c h a r a c t e r i s t i c s   o f   t h e   R B - I G B T s ,   p o w e r   M O S F E T s   ( F K 3 0 S M - 6 )   i n   s e r i e s   w i t h   f a s t   r e c o v e r y   d i o d e s   ( H F A 1 6 P B 1 2 0 )   w e r e   a l s o   u s e d   a s   p o w e r   s w i t c h e s   o f   t h e   i n v e r t e r .   T h e   e x p e r i m e n t a l   c i r c u i t   s p e c i f i c a t i o n s   a r e   l i s t e d   i n   T a b l e   2 .   T h e   c o n t r o l   c i r c u i t s   o f   c h o p p e r s   a n d   i n v e r t e r   w e r e   b u i l t   u s i n g   m i x e d   a n a l o g   a n d   d i g i t a l   c i r c u i t s   w i t h   o p t o - c o u p l e r   a s   i s o l a t i o n s   b e t w e e n   c o n t r o l   c i r c u i t s   a n d   p o w e r   c o n v e r t e r .       T a b l e   2 .   T e s t   p a r a m e t e r s   P a r a m e t e r   V a l u e   S m o o t h i n g   i n d u c t o r s   o f   c h o p p e r   1   m H   P o w e r   s o u r c e   v o l t a g e   D C   1 6 0   V   S w i t c h i n g   f r e q u e n c y   2 2   k H z   F i l t e r   c a p a c i t o r   ( C f )   5   F     L o a d     R =   6 W ,   L =   1 . 2   m H   O u t p u t   c u r r e n t   f r e q u e n c y   5 0   H z       4 .     R e s u l t s   a n d   D i s c u s s i o n   F i g u r e   9   s h o w s   t h e   e x p e r i m e n t a l   w a v e f o r m s   o f   t h e   f i v e - l e v e l   C S I   s h o w i n g   t h e   l o a d   c u r r e n t ,   f i v e - l e v e l   P W M   o u t p u t   c u r r e n t ,   a n d   o n e   o f   t h e   D C   c u r r e n t   s o u r c e   w a v e f o r m s   o b t a i n e d   u s i n g   1   m H   s m o o t h i n g   i n d u c t o r s .   T h e   t o t a l   h a r m o n i c   d i s t o r t i o n   ( T H D )   o f   t h e   f i v e - l e v e l   P W M   c u r r e n t   i s   4 . 1 9 %   c a l c u l a t e d   u p   t o   4 0 t h   h a r m o n i c   c o m p o n e n t s .   A s   c a n   b e   s e e n   i n   t h e   f i g u r e ,   l o w   d i s t o r t e d   s i n u s o i d a l   l o a d   c u r r e n t   w a v e f o r m   w a s   o b t a i n e d   a f t e r   f i l t e r i n g   b y   a   s m a l l   5 - µ F   f i l t e r   c a p a c i t o r .   F i g u r e   1 0   s h o w s   t h e   c o n d u c t i o n   l o s s   c h a r a c t e r i s t i c s   o f   t h e   f i v e - l e v e l   C S I   u s i n g   t h e   R B - I G B T s ,   a n d   p o w e r   M O S F E T s   i n   s e r i e s   w i t h   f a s t - r e c o v e r y   d i o d e s .   A s   c a n   b e   s e e n   i n   t h e   f i g u r e ,   t h e   R B - I G B T s   g e n e r a t e   s m a l l e r   l o s s   f o r   h i g h e r   o u t p u t   p o w e r   o f   f i v e - l e v e l   C S I .             F i g u r e   9 .   L o a d   c u r r e n t   ( I L o a d ) ,   f i v e - l e v e l   c u r r e n t   ( I P W M )   a n d   s m o o t h i n g   i n d u c t o r   c u r r e n t   w a v e f o r m s   ( I L ) ;   ( s c a l e s :   a m p l i t u d e   1 0   A / d i v ,   t i m e   0 . 4   m s / d i v )       M o r e o v e r ,   F i g u r e   1 1   s h o w s   t h e   e f f i c i e n c y   c h a r a c t e r i s t i c s   o f   t h e   p r o p o s e d   f i v e - l e v e l   c o m m o n - e m i t t e r   C S I   b u i l t   u s i n g   R B - I G B T s ,   a n d   p o w e r   M O S F E T s   w i t h   d i s c r e t e   d i o d e s .   T h e   e f f i c i e n c y   i s   l o w   i n   a   l i g h t   l o a d   c o n d i t i o n   w h i c h   i s   c a u s e d   b y   t h e   c o n d u c t i o n   l o s s e s   o f   t h e   i n d u c t o r s   a n d   s w i t c h i n g   d e v i c e s   b e c o m i n g   r e l a t i v e l y   d o m i n a n t   a g a i n s t   t h e   l o a d   p o w e r .   H o w e v e r ,   t h e   e f f i c i e n c y   i n c r e a s e s   a s   t h e   l o a d   b e c o m e s   h e a v i e r ,   a n d   t h e   m a x i m u m   e f f i c i e n c y   o f   t h e   f i v e - l e v e l   C S I   b u i l t   u s i n g   R B - I G B T s   w a s   c o n f i r m e d   t o   b e   8 9 . 5   % .   T h e   f i g u r e   s h o w s   t h a t   t h e   e f f i c i e n c y   o f   t h e   p r o p o s e d   f i v e - l e v e l   c o m m o n - e m i t t e r   C S I   u s i n g   t h e   R B - I G B T   i s   h i g h e r   t h a n   u s i n g   p o w e r   M O S F E T s   w i t h   d i s c r e t e   d i o d e s .   F i g u r e   1 2   s h o w s   t h e   e n l a r g e d   f i g u r e s   o f   t h e   P W M   o u t p u t   c u r r e n t   w a v e f o r m   g e n e r a t e d   b y   C S I   b u i l t   u s i n g   R B - I G B T s ,   a n d   p o w e r   M O S F E T s   w i t h   d i s c r e t e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L K O M N I K A     I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0       F i v e - L e v e l   C o m m o n - E m i t t e r   I n v e r t e r   U s i n g   R e v e r s e - B l o c k i n g   I G B T   ( S u r o s o )   3 1 d i o d e s .   T h i s   f i g u r e   s h o w s   t h a t   t h e   R B - I G B T   h a s   s l o w e r   r e v e r s e   r e c o v e r y   c u r r e n t   t h a n   t h e   f a s t - r e c o v e r y   d i s c r e t e   d i o d e   c o n n e c t e d   i n   s e r i e s   w i t h   p o w e r   M O S F E T .           F i g u r e   1 0 .   C o n d u c t i o n   l o s s   c h a r a c t e r i s t i c s           F i g u r e   1 1 .   E f f i c i e n c y   c o m p a r i s o n   f o r   e a c h   k i n d   o f   p o w e r   s w i t c h e s           F i g u r e   1 2 .   T h e   e n l a r g e d   f i g u r e s   o f   P W M   o u t p u t   c u r r e n t :   u s i n g   r e v e r s e - b l o c k i n g   I G B T s   ( u p p e r   g r a p h ) ,   a n d   u s i n g   p o w e r   M O S F E T s   i n   s e r i e s   w i t h   d i s c r e t e   d i o d e s   ( l o w e r   g r a p h ) ;   ( s c a l e s :   a m p l i t u d e   5 0 0   m A / d i v ,   t i m e   5 . 5   m s / d i v )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                  I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L K O M N I K A     V o l .   1 0 ,   N o .   1 ,     M a r c h   2 0 1 2   :     2 5     3 2   3 2 5 .     C o n c l u s i o n   T h i s   p a p e r   p r e s e n t e d   e x p e r i m e n t a l   t e s t   r e s u l t s   o f   t h e   n e w   f i v e - l e v e l   c o m m o n - e m i t t e r   C S I   b u i l t   u s i n g   R B - I G B T s .   T h e   p e r f o r m a n c e   c h a r a c t e r i s t i c s   o f   t h e   R B - I G B T s   a n d   p o w e r   M O S F E T s   w i t h   s e r i e s   d i s c r e t e   d i o d e s   w e r e   a l s o   i n v e s t i g a t e d .   T h e   r e s u l t s   s h o w   t h a t   u s i n g   R B - I G B T s ,   t h e   e f f i c i e n c y   o f   t h e   p o w e r   c o n v e r t e r   w i l l   i n c r e a s e .   I t   i s   c a u s e d   b y   t h e   e l i m i n a t i o n   o f   t h e   l o s s e s   c a u s e d   b y   t h e   d i s c r e t e   d i o d e s   c o n n e c t e d   i n   s e r i e s   w i t h   t h e   p o w e r   M O S F E T s .   H o w e v e r ,   i t   i s   a l s o   c o n f i r m e d   t h a t   t h e   r e c e n t l y   a v a i l a b l e   R B - I G B T s   h a v e   s l o w   r e v e r s e   r e c o v e r y   c u r r e n t   t h a n   t h e   d i s c r e t e   f a s t - r e c o v e r y   d i o d e s   c o n n e c t e d   i n   s e r i e s   w i t h   p o w e r   M O S F E T s .         R e f e r e n c e s   [ 1 ]   R o d i g u e z   J ,   J i h - Se n g   L ,   Pe n g   F Z .   M u l t i l e v e l   i n v e r t e r :   a   s u r v e y   o f   t o p o l o g i e s ,   c o n t r o l s ,   a n d   a p p l i c a t i o n .   I EEE  T r a n s a c t i o n s   o n   I n d u s t r i a l   El e c t r o n i c s .   2 0 0 2 ;   4 9 ( 4 ) :   7 2 4 - 7 3 8 .   [ 2 ]   M a l i n o w s k i   M ,   G o p a k u m a r   K,   R o d r i g u e z   J ,   r e z   M A .   s u r v e y   o n   c a s c a d e d   m u l t i l e v e l   i n v e r t e r s .   I EEE  T r a n s a c t i o n s   o n   I n d u s t r i a l   El e c t r o n i c s .   2 0 1 0 ;   5 7 ( 7 ) :   2 1 9 7 - 2 2 0 6 .   [ 3 ]   Z h i h o n g   B ,   Z h o n g c a o   Z .   C o n f o r m a t i o n   o f   m u l t i l e v e l   c u r r e n t   s o u r c e   c o n v e r t e r   t o p o l o g i e s   u s i n g   t h e   d u a l i t y   p r i n c i p l e .   I EEE   T r a n s a c t i o n s   o n   P o w e r   El e c t r o n i c s .   2 0 0 8 ;   2 3 ( 5 ) :   2 2 6 0 - 2 2 6 7 .   [ 4 ]   X u   D ,   Z a r g a r i   N R ,   W u   B,   W i s e m a n   J ,   Y u w e n   B,   R i z z o   S.   m e d i u m   v o l t a g e   AC   d r i v e   w i t h   p a r a l l e l   c u r r e n t   s o u r c e   i n v e r t e r s   f o r   h i g h   p o w e r   a p p l i c a t i o n .   Pr o c e e d i n g s   o f   I EEE  P o w e r   El e c t r o n i c s   Sp e c i a l i s t   C o n f e r e n c e   ( PESC ) .   R e c i f e .   2 0 0 5 ;   2 2 7 7 - 2 2 8 3 .   [ 5 ]   Kw a k   S,   T o l i y a t   H A .   M u l t i l e v e l   c o n v e r t e r   t o p o l o g y   u s i n g   t w o   t y p e s   o f   c u r r e n t - s o u r c e   i n v e r t e r s .   I EE E   T r a n s a c t i o n s   o n   I n d u c t r y   Ap p l i c a t i o n s .   2 0 0 6 ;   4 2 ( 6 ) :   1 5 5 8 - 1 5 6 4 .   [ 6 ]   Ba r b o s a   PG ,   H   Br a g a   H AC ,   Ba r b o s a   M C ,   T e i x e r i a   EC .   Bo o s t   c u r r e n t   m u l t i l e v e l   i n v e r t e r   a n d   i t s   a p p l i c a t i o n   o n   s i n g l e   p h a s e   g r i d   c o n n e c t e d   p h o t o v o l t a i c   s y s t e m .   I EEE  T r a n s a c t i o n s   o n   Po w e r   El e c t r o n i c s .   2 0 0 6 ;   2 1 ( 4 ) :   1 1 1 6 - 1 1 2 4 .   [ 7 ]   An t u n e s   F L M ,   Br a g a   AC ,   Ba r b i   I .   A p p l i c a t i o n   o f   a   g e n e r a l i z e d   c u r r e n t   m u l t i l e v e l   c e l l   t o   c u r r e n t   s o u r c e   i n v e r t e r s .   I EEE  T r a n s a c t i o n s   o n   Po w e r   El e c t r o n i c s .   1 9 9 9 ;   4 6 ( 1 ) :   3 1 - 3 8 .   [ 8 ]   M c G r a t h   BP ,   H o l m e s   D G .   N a t u r a l   c u r r e n t   b a l a n c i n g   o f   m u l t i c e l l   c u r r e n t   s o u r c e   i n v e r t e r .   I EEE   T r a n s a c t i o n s   o n   Po w e r   El e c t r o n i c s .   2 0 0 8 ;   2 3 ( 3 ) :   1 2 3 9 - 1 2 4 6 .   [ 9 ]   Z a r g a r i   N R ,   R i z z o   SC ,   X i a o   Y ,   I w a m o t o   H ,   Sa t o h   K,   D o n l o n   J F .   n e w   c u r r e n t   s o u r c e   c o n v e r t e r   u s i n g   a   s y m m e t r i c   g a t e - c o m m u t a t e d   t h y r i s t o r   ( SG C T ) .   I EEE  T r a n s a c t i o n s   o n   I n d u s t r y   Ap p l i c a t i o n s .   2 0 0 1 ;   3 7 ( 3 ) :   8 9 6 - 9 0 3 .   [ 1 0 ]   Kl u m p n e r   C ,   B l a a j e r g   F .   U s i n g   r e v e r s e   b l o c k i n g   I G BT s   i n   p o w e r   c o n v e r t e r s   f o r   a d j u s t a b l e -   s p e e d   d r i v e s .   I EEE  T r a n s a c t i o n s   o n   I n d u c t r y   Ap p l i c a t i o n s .   2 0 0 6 ;   4 2 ( 3 ) :   8 0 7 - 8 1 6 .   [ 1 1 ]   Su r o s o ,   N o g u c h i   T .   T h r e e - l e v e l   c u r r e n t - s o u r c e   P W M   i n v e r t e r   w i t h   n o   i s o l a t e d   s w i t c h i n g       d e v i c e s   f o r   p h o t o v o l t a i c   c o n d i t i o n e r .   I EE J   T r a n s a c t i o n s   o n   I n d u s t r y   Ap p l i c a t i o n .   2 0 0 9 ;   1 2 9 ( 1 5 ) :   5 0 5 - 5 1 0 .   [ 1 2 ]     Su r o s o ,   N o g u c h i   T .   N e w   T h r e e - l e v e l   c u r r e n t - s o u r c e   P W M   i n v e r t e r   a n d   i t s   a p p l i c a t i o n   f o r   g r i d   c o n n e c t e d   p o w e r   c o n d i t i o n e r .   EL SEVI ER   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   En e r g y   C o n v e r s i o n   a n d   M a n a g e m e n t .   2 0 1 0 ;   5 1 ( 7 ) ,   1 4 9 1 - 1 4 9 9 .   [ 1 3 ]     Ku m a r   M R ,   L e n i n e   D ,   Ba b u   C S.   v a r i a b l e   s w i t c h i n g   f r e q u e n c y   w i t h   b o o s t   p o w e r   f a c t o r   c o r r e c t i o n   c o n v e r t e r .   T EL KO M N I KA .   2 0 1 1 ;   9 ( 1 ) :   4 7 - 5 4 .   [ 1 4 ]     W u   B.   H i g h   Po w e r   C o n v e r t e r s   a n d   AC   D r i v e s .   N e w   J e r s e y :   A   J o h n   W i l e y   So n s .   2 0 0 6 :   1 8 9 - 2 1 9 .   [ 1 5 ]   T o b e r t   L M ,   Pe n g   F Z ,   H a b e t l e r   T G .   M u l t i l e v e l   P W M   m e t h o d s   a t   l o w   m o d u l a t i o n   i n d i c e s .   I EE E   T r a n s a c t i o n s   o n   Po w e r   El e c t r o n i c s .   2 0 0 0 ;   1 5 ( 4 ) :   7 1 9 - 7 2 5 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.