طراحی و کنترل مبدل های ماتریس منبع امپدانسی و کاربرد آنها در سیستمهای توزیع هوشمند

مبدل اینورتر از کاربردی ترین ساختارها در صنعت می باشد. از این رو حفاظت و نگهداری از این نوع مبدل ها بسیار مهم است. شبکه های امپدانسی که اخیرا معرفی شده است، وظیفه حفاظت از اینورتر را در مقابل اتصال کوتاه در ساق بر عهده دارد. این نوع خطا در عملکرد که بر اثر اشتباه در کنترل اینورتر یا نویز ناشی از emi ایجاد می شود، می تواند باعث آسیب به سوئیچ های قدرت اینورتر شده و نهایت از کار افتادگی اینورتر را ناشی شود. از دیگر کاربردهای شبکه امپدانسی قابلیت افزایش ولتاژ خروجی در اینورتر بوده که این عمل با استفاده از اتصال کوتاه های مناسب در اینورتر حاصل می شود. پس می توان قابلیت افزایش ولتاژ را علاوه بر نقش حفاظتی شبکه امپدانسی از دیگر کاربردهای مفید آن دانست. در برخی از کاربردها نیاز است سطح ولتاژ ac ورودی به مبدل بدون تغییر در فرکانس تغییر کرده، افزایش یا کاهش یابد. برای انجام این عمل مبدل های افزاینده/کاهنده ولتاژ ac معرفی شده است. در این نوع مبدل ها بدون نیاز به تغییر در ولتاژ ورودی، می توان مستقیما سطح ولتاژ را تغییر داد. در ساختارهای قبلی لازم است که نخست ولتاژ ac به dc تبدیل شود و با استفاده از مبدل های افزاینده سطح ولتاژ افزایش ولتاژ داشته باشد و در نهایت با استفاده از اینورتر فرکانس ac مورد نظر تولید شود. ولی در مبدل افزاینده/کاهنده مستقیم ولتاژ ac این کار به صورت مستقیم انجام می شود، که هم از تلفات ناشی از افزایش اجزای مدار جلوگیری می کند و هم از روش کنترلی ساده تری بهره برده می شود. در نوع دیگری از کاربردها علاوه به تغییر در سطح ولتاژ نیاز است فرکانس ولتاژ ورودی نیز تغییر کند که در این نوع کابردها می توان از مبدل ترکیبی افزاینده/کاهنده ولتاژ ac با مبدل ماتریسی مستقیم استفاده کرد. با استفاده از این نوع مبدل ترکیبی علاوه بر تغییر مستقیم فرکانس ولتاژ ورودی می توان سطح ولتاژ را نیز تغییر داد که آزادی عمل مناسبی را در اختیار استفاده کننده از مبدل قرار می دهد. با در نظر داشتن آزادی عمل های بیان شده برای این نوع مبدل می توان این نوع ساختار را مناسب بکارگیری در شبکه های هوشمند دانست.