This paper proposes a novel family of cascade three-level (TL) ac-ac direct converters based on ac switch cells, which transfer unsteady high ac voltage with distortion into regulated sinusoidal voltage with low total harmonic distortion (THD). The topological family includes buck TL-boost, buck-boost TL, and buck TL-boost TL modes. In order to achieve a reliable TL ac-ac conversion, a double transient voltage feedback control strategy of the output voltage and the voltage across the flying capacitor is introduced in this paper. A 500-VA 220-V ±10% 50-Hz ac/220-V 50-Hz ac prototype is presented with the experimental results to prove that the converters have four improved advantages simultaneously, including lower voltage across power switches, bidirectional power flow, low THD of output voltage, and higher input power factor

چکیده

 این مقاله، خانواده جدیدی از مبدل های AC-AC مستقیم سه سطحی (TL) آبشاری را بر مبنای سلول های سوئیچ AC پیشنهاد می دهد که ولتاژ بالای AC ناپایدار با اعوجاج را به ولتاژ سینوسی تنظیم شده با اعوجاج هارمونیکی کل (THD) پایین تبدیل می کنند. این خانواده ساختاری، شامل حالت های باک TL- بوست، باک- بوست TL و باک TL- بوست TL می شود. به منظور دستیابی به یک تبدیل AC-AC قابل اعتماد، یک راهبرد کنترل فیدبک ولتاژ گذرای دوگانه از ولتاژ خروجی و ولتاژ روی خازن شناور، در این مقاله معرفی شده است. یک نمونه VA 500 % 10 ±  V 220 Hz 50 AC به V 220 Hz  50 AC با نتایج تجربی ارائه شده تا ثابت کند که این مبدل ها، چهار مزیت بهبود یافته همزمان شامل ولتاژ پایین تر روی سوئیچ های قدرت، جریان توان دو طرفه، THD پایین ولتاژ خروجی و ضریب توان ورودی بالاتر را دارند.