Tesis doctoral de Joan Nicolas Apruzzese
La tecnología de convertidores multinivel ha recibido un creciente interés en los últimos años debido a sus importantes ventajas con respecto a los convertidores convencionales de dos niveles. Los convertidores multinivel permiten reducir la tensión de bloqueo de cada uno de los semiconductores, además de sintetizar formas de onda con un mejor espectro de armónicos, y en la mayoría de los casos, aumentando la eficiencia del sistema de conversión de energía. Sin embargo, requieren de una mayor cantidad de semiconductores y las estrategias de control y modulación son más complejas. Existen tres topologías básicas de convertidores multinivel: enclavamiento por diodos, condensadores flotantes y puentes completos conectados en cascada con fuentes independientes de cc. Numerosas configuraciones híbridas combinando las tres topologías básicas y otras topologías multinivel también han sido publicadas en la bibliografía. una nueva topología multinivel de enclavamiento activo (mac) es el objeto de estudio de esta tesis. La topología se deriva de la topología multinivel generalizada extrayendo los condensadores flotantes. La topología también se puede ver como una extensión a un número arbitrario de niveles de la topología de tres niveles de enclavamiento activo (anpc). El nuevo convertidor se controla utilizando un conjunto apropiado de estados de conmutación junto con una adecuada estrategia de transición entre los estados de conmutación, que permiten obtener el máximo beneficio del convertidor. el estudio realizado en la tesis se concentra principalmente en analizar la eficiencia y la capacidad de tolerancia a fallos de la nueva topología de convertidor mac. el análisis de la eficiencia consta en primer lugar de un estudio de las pérdidas de conducción y las pérdidas de conmutación de los dispositivos de potencia dentro de la topología, seguido de comparaciones analíticas y experimentales de eficiencia entre el convertidor mac y los convertidores convencionales de dos niveles. en el análisis de la capacidad de tolerancia a fallos se consideren fallos tanto en circuito abierto como en corto circuito, y el análisis se lleva a cabo estudiando fallos de un solo dispositivo y fallos simultáneos de dos dispositivos. Diferentes estrategias de conmutación y variaciones en la topología se proponen en la tesis para superar las limitaciones causadas por los fallos y para incrementar la capacidad de tolerancia a fallos del convertidor mac. la tesis también propone pautas para garantizar un correcto diseño del convertidor mac y mejorar su rendimiento.
Datos académicos de la tesis doctoral «Design and analysis of a novel multilevel active-clamped power-converter«
- Título de la tesis: Design and analysis of a novel multilevel active-clamped power-converter
- Autor: Joan Nicolas Apruzzese
- Universidad: Politécnica de catalunya
- Fecha de lectura de la tesis: 16/09/2013
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Sergi Busquets Monge
- Tribunal
- Presidente del tribunal: joan Peracaula roure
- José ignacio León galván (vocal)
- (vocal)
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