This paper presents a new hybrid structure for transformer based multilevel inverter (MLI) topologies. The proposed topology integrates an asymmetric multiplexer circuit (push-pull), a high frequency link (HFL) circuit and PUC to produce 11 levels at the output voltage wave. The main structure includes 10 power switches and four rectifier diodes. Simulation results and experimental results confirm that the proposed inverter effectively synthesizes the 11-level AC voltage waveform with low total harmonic distortion (THD). The inverter is tested with 100Ω pure resistive, 30mH and 50mH inductive loads under different load conditions to verify its robustness and operational stability. Loss simulations are performed with PLECS software. The power loss analysis shows that the system operates with an efficiency of 98% in overall performance. The dynamic response of the inverter is analyzed under varying modulation indices and operating frequencies and shows reliable performance over a wide operating range. Due to its high efficiency and reduced component count, the proposed topology is particularly suitable for single-source applications such as renewable energy integration, stand-alone power systems and electric vehicle inverters.
Multi-level inverter (MLI) DC-AC Converter High Frequency Coupling Reduced Number of Power Switches Low Total Harmonic Distortion (THD)
Bu çalışma transformatör tabanlı çok seviyeli evirici (ÇSE) topolojileri için yeni bir hibrit yapı sunar. Önerilen topoloji bir asimetrik çoklayıcı devre (push-pull), bir yüksek frekans bağlantısı (YFB) ve bir PUC devresini entegre ederek çıkış gerilim dalgasında 11 seviye üretir. Ana yapı 10 güç anahtarı ve dört doğrultucu diyot içerir. Simülasyon ve deneysel sonuçlar, önerilen eviricinin düşük toplam harmonik bozulma (THD) ile 11 seviyeli AC gerilim dalga şeklini etkin bir şekilde sentezlediğini doğrulamaktadır. Evirici, 100Ω tam dirençli, 30mH ve 50mH endüktif bileşenli yüklerle farklı yük koşulları altında test edilerek sağlamlığı ve çalışma kararlılığı doğrulanmıştır. Kayıp simülasyonları PLECS yazılımıyla gerçekleştirilir. Yapılan güç kaybı analizleri sistemin genel performansında %98'lik bir verimle çalıştığını gösterir. Eviricinin dinamik tepkisi, değişen modülasyon indeksleri ve çalışma frekansları altında analiz edilmiş ve geniş bir çalışma aralığında güvenilir performans göstermiştir. Yüksek verimliliği ve azaltılmış bileşen sayısı nedeniyle, önerilen topoloji özellikle yenilenebilir enerji entegrasyonu, bağımsız güç sistemleri ve elektrikli araç invertörleri gibi tek kaynaklı uygulamalar için uygundur.
Azaltılmış Güç Anahtarı Sayısı Çok seviyeli evirici (ÇSE) DC-AC Dönüştürücü Yüksek Frekans Bağlantısı Düşük Toplam Harmonik Bozulma (THB)
| Primary Language | English |
|---|---|
| Subjects | Electrical Machines and Drives |
| Journal Section | Makaleler |
| Authors | |
| Early Pub Date | August 14, 2025 |
| Publication Date | August 31, 2025 |
| Submission Date | February 18, 2025 |
| Acceptance Date | May 21, 2025 |
| Published in Issue | Year 2025 Volume: 18 Issue: 2 |