در این مقاله، ساختار پیشنهادی بر مبنای اینورتر منبع امپدانسی ارائه شده است. در ساختار پیشنهادی دو ترانسفورماتور با سه سیم پیچ جایگزین دو سلف اینورتر منبع امپدانسی کلاسیک، شده است. ساختار جدید، دارای ضریب تقویت بالاتری نسبت به سایر اینورترهای منبع امپدانسی، مستقل از مقدار D است. همچنین به منظور دست یابی به شکل موج خروجی با کیفیت بسیار بالا، شاخص مدولاسیون بسیار بزرگ (نزدیک به یک) در نظر گرفته شده که این امر باعث کاهش استرس ولتاژ در قطعات ساختار پیشنهادی می شود. روابط ارائه شده و همچنین نتایج شبیه سازی در سیمولینک نرم افزار MATLAB، کارایی ساختار پیشنهادی را نشان می دهد.

امروزهاینورتر های چند سطحی آبشاری شبه منبع امپدانسی(qZS-CMI) به طور گسترده ای در صنعت الکترونیک قدرت مورد توجه قرار گرفته اند. اگر چه این اینورتر ها دارای مزیت های فراوانی می باشند، اما مشکلاتی هم همانند جریان نشتی درسیستم های فتوولتائیک و محدودیت عملی در افزایش بهره ولتاژ دارند. جهت رفع این مشکلات در اینمقاله، ساختار جدید اینورتر چند سطحی آبشاری شبه منبع امپدانسی با استفاده از ترانسفورماتور فرکانس بالا پیشنهاد شده است. ساختار پیشنهادی قابلیت تولید ولتاژبالا برای کاربرد های توان بالا یا متوسط را دارد. استفاده از ترانسفورماتور فرکانس بالا در ساختار پیشنهادی، منجر به ایجاد ایزولاسیون الکتریکی بین ورودی و خروجی، افزایشولتاژ خروجی، افزایش قابلیت اطمینان سیستم و کاهش تداخل الکترومغناطیسی می شود. ساختار پیشنهادیدر مقایسه با qZS-CMI که بهره ولتاژ آن هایکسان است، دارای تنش ولتاژی کمتر بر رویعناصر نیمه هادی می باشد و همچنین دارای بهره ولتاژ و شاخص مدولاسیون بزرگتری می باشد. برای کنترل خاموش و روشن شدن کلید ها از مدولاسیون پهنای پالس سینوسی شیفت فاز بهبود یافته با تزریق هارمونیک سوم که باعث افزایش شاخص مدولاسیون بیشتر از یک و بهبود کیفیت توان خروجی اینورتر می شود، استفاده می شود. شبیه سازی ساختار پیشنهادی در محیط نرم افزار متلب انجام شده است. نتایج حاصل از تحلیل و شبیه سازی، عملکرد بهتر اینورتر پیشنهادی را نسبت به ساختار های مذکور نشان می دهد.

در این مقاله، ساختار جدید برای اینورترهای شبه منبع امپدانسی بر اساس ترکیب سلول «سلف های کلیدزنی شده» و ترانسفورماتور پیشنهاد می شود. در ساختار پیشنهادی، می توان با تغییر در نسبت دور ترانسفورماتور، افزایش تعداد سلول های سلف کلیدزنی شده و تغییر چرخه کاری shoot-through(ST) به بهره های ولتاژ بسیار بزرگ دست یافت. اصول عمل کرد و محاسبات مربوط به بهره ولتاژ و مقدار متوسط ولتاژ دو سر خازن ها برای ساختار پیشنهادی ارائه می شود. تلفات ساختار پیشنهادی محاسبه و راندمان ساختار پیشنهادی با راندمان ساختارهای دیگر مقایسه شده است. هم چنین برای مشخص شدن مزایا و معایب ساختار پیشنهادی، این ساختار با ساختار های مرسوم به صورت جامع مقایسه می شود. برای اثبات صحت عمل کرد مبدل پیشنهادی از نتایج شبیه سازی کامپیوتری در محیط نرم افزار PSCAD/EMTDC استفاده می شود.

این مقاله یک اینورتر تک­فاز تک ­مرحله­ای بهبودیافته با چهار کلید را ارائه می­کند. اینورتر پیشنهادی همانند اینورتر شبه منبع امپدانسی (qZSI) و اینورتر تقویت ­کننده شبه کلید زنی شده (qSBI)، دارای ویژگی های مهمی مانند جریان ورودی پیوسته، ولتاژ افزاینده-کاهنده با تبدیل تک مرحله ای، ایمنی اتصال­ کوتاه و کارایی برای سیکل-کاری­های گوناگون است. در ادامه مقاله ابتدا نحوه عملکرد اینورتر پیشنهادی و نحوه کلید­زنی آن بیان می شود و سپس تحلیل حالت دائمی آن ارائه می گردد. به منظور مشخص نمودن مزیت های اینورتر پیشنهادی، مقایسه مبدل با ساختارهای مشابه ارائه می گردد. به منظور تأیید عملکرد صحیح و همچنین اثبات روابط ارائه شده، یک نمونه عملی از ساختار پیشنهادی در محیط آزمایشگاه پیاده­سازی شده است. نتایج آزمایشگاهی اینورتر پیشنهادی در توان خروجی حدوداً 150 وات و در فرکانس کلیدزنی 10 کیلوهرتز استخراج شده است. نتایج و شکل موج­های به دست آمده از تست آزمایشگاهی، عملکرد مبدل پیشنهادی، تحلیل حالت دائمی و کارایی آن را نشان می­دهد.

هنگام کار کردن با سرعت پایه، موتور سنکرون مغناطیس دائم معمولاً با روش های شار شدن کنترل می شود. عملکرد این روش کنترلی بدین صورت است که با تولید جریان، مغناطیس زدایی محور d محقق می شود؛ اما این روش دارای بازده پایین است که عیب این روش کنترلی تلقی می شود. کم بودن بازده باعث محدود شدن بازده ولتاژ اینورتر، سطح جریان و درنهایت قدرت خروجی موتور می شود. در این مقاله یک سیستم درایو مغناطیس دائم متغیر با ولتاژ لینک DC را براساس اینورتر شبه منبع امپدانس بهبود یافته پیشنهاد شده است. اینورتر پیشنهادی برای سیستم درایو مغناطیس دائم نسبت به اینورتر های قبلی مورد استفاده در چنین سیستمی از لحاظ بهرۀ خروجی ولتاژ و جریان ورودی بهبودیافته است. علاوه بر این، تجزیه و تحلیل مد عملکردی و معادلات دینامیکی، طراحی کنترل کننده و تحقق یک اینورتر شبه منبع امپدانس دوطرفۀ بهبود یافته برای کاربرد در خودروهای الکتریکی نیز ارائه شده است. تجزیه و تحلیل مدار نشان می دهد که با یک کلید دو طرفه در شبکۀ شبه منبع امپدانس، عملکرد اینورتر تحت اندوکتانس کوچک و ضریب توان کم می تواند بهبود یابد. در روش کنترل شار شدن زمانی که در ولتاژ ورودی مدار اختلالی ایجاد شود، لینک DC  مستعد نوسان می شود که خود عیب تلقی می شود؛ بنابراین برای غلبه بر این مشکل، یک کنترل کنندۀ ولتاژ اختصاصی برای حذف اختلال و تثبیت ولتاژ لینک DC در یک حالت غیر اتصال کوتاه طراحی شده است. نتایج شبیه سازی برای اثبات عملکرد مدار و اثربخشی روش کنترل پیشنهادی ارائه شده اند.

در این مقاله یک مبدل DC-DC شبه منبع امپدانسی جدید پیشنهاد شده است که بدون استفاده از هیچ مدار کمکی و نیز هیچ کلید کمکی و تنها توسط دو مسیر تشدیدی شرایط کلیدزنی نرم را برای تمام عناصر کلید شونده فراهم می کند. بر اساس ساختار پیشنهادی، تنها یک کلید در ساختار مدار استفاده گردیده که سبب سادگی بسیار زیاد عملکرد این مبدل نسبت به ساختارهای مشابه شده است. همچنین ساختار غیر ایزوله و عدم استفاده از ترانسفورماتور و حتی سلف های کوپل شده جهت بالا بردن بهره ولتاژ، سبب سادگی و راندمان بالای مبدل پیشنهادی گردیده است. راندمان مبدل در بار کامل 95. 8% می باشد. روش کنترلی مبدل نیز ساده بوده و از مدولاسیون پهنای پالس (PWM) برای فرمان دادن به کلید استفاده شده است. با توجه به بکارگیری فرکانس کلیدزنی بالا، اندازه و حجم کلی مبدل بخصوص عناصر پسیو موجود در ساختار آن کاهش یافته است. مبدل به طور کامل تحلیل و در محیط نرم افزار شبیه سازی شده است. همچنین در محیط آزمایشگاه یک نمونه از مبدل با ولتاژ ورودی 40 ولت، ولتاژ خروجی 360 ولت با فرکانس 100 کیلوهرتز در توان 50 وات ساخته شده است. نتایج تست آزمایشگاهی کاملا نتایج شبیه سازی و تحلیل تئوری را تایید می کند.