In this paper, novel topologies for symmetric, asymmetric, and cascade switched-diode multilevel converter are proposed, which can produce many levels with minimum number of power electronic switches, gate driver circuits, power diodes, and dc voltage sources. The number of required power electronic switches against required voltage levels is a very important factor in designing of multilevel converter, because switches define the reliability, circuit size, cost, installation area, and control complexity. For asymmetric and cascade converter, new algorithms for determination of dc voltage sources values are presented. To produce maximum number of levels at the output voltage, the proposed cascade topology is optimized for different goals, such as the minimization of the number of power electronic switches, gate driver circuits, power diodes, dc voltage sources, and blocking voltage on switches. Comparison of the results of various multilevel converters will be investigated to reflect the merits of the presented topologies. The operations of the proposed multilevel converters have been analyzed with the experimental and simulation results for different topologies. Verification of the analytical results is done using MATLAB simulation

 در این مقاله ساختارهای جدید برای مبدل های چندسطحی سوئیچ شونده با دیود آبشاری ، متقارن و نامتقارن ارائه شد که می تواند تعداد سطوح بالا را با کمترین تعداد سوئیچ های الکترونیک قدرت، مدارهای درایور گیت، دیود های قدرت و منابع ولتاژ تولید کند. تعداد سوئیچ های الکترونیک قدرت مورد نیاز نسبت به تعداد سطوح ولتاژ مورد نیاز در طراحی مبدل چند سطحی فاکتور مهمتری است، زیرا سوئیچ ها قابلیت اطمینان ، اندازه مدار، هزینه ، ناحیه نصب و پیچیدگی کنترل را مشخص می کنند.برای مبدل های نامتقارن و آبشاری یک الگوریتم جدید برای تعیین مقادیر منابع ولتاژ DC ارایه شده است. برای تولید بیشترین تعداد سطح ولتاژ خروجی، ساختار آبشاری ارائه شده برای اهداف مختلف بهینه می‌شود، از جمله کمینه کردن تعداد سوئیچ های الکترونیک قدرت ، مدارهای درایو گیت، دیودهای قدرت ، منابع ولتاژ DC و ولتاژ سد کننده روی سوئیچ ها. مقایسه نتایج مبدل های چند سطحی مختلف نیز مورد بررسی قرار خواهد گرفت تا مزایای ساختار ارائه شده را نشان دهد. عملکرد مبدل های چند سطحی ارائه شده با استفاده از نتایج عملی وشبیه سازی تحلیل شده  ساختارهای متفاوت تحلیل شده است. بررسی صحت نتایج تحلیلی با استفاده از شبیه سازی متلب انجام شده است

تبدیل توان چند سطحی اولین بار حدود سی سال پیش مطرح شد(1). مبدله های چند سطحی می توانند تعداد سطوح ولتاژ بالایی در خروجی تولید کنند که باعث قابلیت ولتاژ بالا، مولفه های هارمونیکی کمتر، تلفات سویچینگ کمتر، سازگاری الکترومغناطیسی بهتر و کیفیت بالاتر می گردد...