最大ブースト制御Zソースインバータにおける従来型および戦略的PWM短絡配置の比較性能解析

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Power electronics researchers can build on the MMBC modulation strategy for further optimization.

🏢実務担当者:Inverter manufacturers can adopt the MMBC technique to improve product power quality and reduce filter costs.

Z-sourceインバータ(ZSI)は、電圧の降圧と昇圧の両方の動作を実行する固有の能力により、再生可能エネルギー用途向けの効果的な単段電力変換トポロジとして登場した。しかし、電圧昇圧を達成するために必要なシュートスルー状態は、出力電力品質を低下させ、受動フィルタリングへの依存度を高める可能性がある追加の高調波歪みを導入する。本論文は、三相Z-sourceインバータ向けのMaximum Boost Control(MBC)フレームワーク内における、従来型および戦略的なPWMシュートスルー配置の比較性能分析を提示する。Modified Maximum Boost Control(MMBC)と呼ばれる戦略的なシュートスルー配置アプローチが、電圧昇圧能力を損なうことなくシュートスルー区間を再分配するために提案されている。両方の制御戦略は、同一の動作条件下でMATLAB/Simulinkにおいてモデル化され評価された。それらの性能は、電圧全高調波歪み率(THDV)、電圧利得、および昇圧係数を主要な評価指標として用いて評価された。シミュレーション結果は、提案されたMMBCが、従来のMBCを用いて得られた4.05%と比較して、約1.69%の最小THDVを達成したことを示している。改善された高調波性能には出力電圧振幅の低減が伴い、電力品質の向上と電圧利用の間のトレードオフが強調された。これらの知見は、戦略的なPWMシュートスルー配置がZ-sourceインバータの電力品質を大幅に向上させ、高調波フィルタリング要件を低減できることを実証しており、提案されたアプローチを再生可能エネルギー変換用途に適したものにしている。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

The Z-source inverter (ZSI) has emerged as an effective single-stage power conversion topology for renewable energy applications owing to its inherent capability to perform both voltage buck and boost operations. However, the shoot-through states required to achieve voltage boosting introduce additional harmonic distortion that can degrade output power quality and increase the dependence on passive filtering. This paper presents a comparative performance analysis of conventional and strategic PWM shoot-through placement within the Maximum Boost Control (MBC) framework for three-phase Z-source inverters. A strategic shoot-through placement approach, referred to as Modified Maximum Boost Control (MMBC), is proposed to redistribute shoot-through intervals without compromising the voltage boost capability. Both control strategies were modelled and evaluated in MATLAB/Simulink under identical operating conditions. Their performance was assessed using Voltage Total Harmonic Distortion (THDV), voltage gain, and boost factor as the primary evaluation metrics. The simulation results indicate that the proposed MMBC achieved a minimum THDV of approximately 1.69%, compared with 4.05% obtained using conventional MBC. The improved harmonic performance was accompanied by a reduction in the output voltage magnitude, highlighting the trade-off between power quality enhancement and voltage utilisation. These findings demonstrate that strategic PWM shoot-through placement can substantially enhance the power quality of Z-source inverters and reduce harmonic filtering requirements, making the proposed approach suitable for renewable energy conversion applications.

• Research Square https://doi.org/10.20944/preprints202607.1451.v1first seen 2026-07-25 04:38:43 · last seen 2026-08-03 04:31:48