انجمن علمی مهندسی حرارتی و برودتی ایران نشریه انرژی های تجدیدپذیر و نو 2423-4931 13 2 2026 09 23 A High-Boost 19-Level Inverter With Hybrid PWM Technique اینورتر 19 سطحی بهره بالا با روش مدولاسیون پهنای پالس ترکیبی 239867 FA حسین منصوری زاده گروه مهندسی برق، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران 0009-0004-0575-5055 مجید حسین پور گروه مهندسی برق، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران 0000-0001-5074-4604 علی سیفی گروه مهندسی برق، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران 0000-0001-9301-0010 Journal Article 2025 08 08 This paper proposes a 19-level inverter structure with a gain of nine times. The proposed structure consists of thirteen power switches, two diodes, and four capacitors. The proposed structure includes redundant switching states (RSS) to charge the total capacitors of the proposed structure at different levels. This paper proposes a hybrid pulse width modulation method that enables the use of redundant switching states to complete the maximum continuous discharge period (LDP) of the capacitors in a shorter time. This factor reduces the voltage ripple, minimizes the inrush current, and increases the efficiency of the inverter. Also, the proposed structure does not require a capacitor with a high rated voltage. The circuit description of the proposed 19-level structure, the conduction states of the elements during the generation of different levels, the proposed hybrid modulation method, the determination of the capacitor capacitance, and the analysis of the circuit current stress are presented. Also, a comparison between the proposed inverter and similar inverters is made, and the results indicate the superiority of the proposed structure. To investigate the performance of the circuit, a simulation of the proposed structure has been performed in MATLAB Simulink, and its results have been analyzed. Finally, the results of the implementation of a laboratory sample of the proposed structure have been presented. ابن مقاله یک ساختار اینورتر 19 سطحی را پیشنهاد می‌کند که دارای بهره نه برابری است. ساختار پیشنهادی شامل سیزده کلید قدرت، دو دیود و چهار خازن است. ساختار پیشنهادی حاوی حالات کلیدزنی اضافی (RSS) برای شارژ کل خازن‌های ساختار پیشنهادی در سطوح مختلف است. این مقاله یک روش مدولاسیون پهنای پالس ترکیبی پیشنهادی می‌دهد که قابلیت استفاده از حالات کلیدزنی اضافی را فراهم می‌کند تا بیشینه دوره دشارژ پیوسته (LDP) خازن‌ها در زمان کوتاه‌تری به پایان برسد. این عامل باعث کاهش ریپل ولتاژ، کاهش جریان هجومی و افزایش راندمان اینورتر شده است. همچنین ساختار پیشنهادی به خازنی به ولتاژ نامی زیاد نیاز ندارد. شرح مدار ساختار 19 سطحی پیشنهادی، حالات هدایتی عناصر در طول تولید سطوح مختلف، روش مدولاسیون ترکیبی پیشنهادی، تعیین ظرفیت خا‌زن‌ها و تحلیل تنش جریان مدار ارائه شده است. همچنین مقایسه مابین اینورتر پیشنهادی با اینورترهای مشابه انجام شده است و نتایج بیانگر برتری ساختار پیشنهادی است. برای بررسی عملکرد مدار، شبیه‌سازی ساختار پیشنهادی در سیمولینک متلب انجام شده است و نتایج آن تحلیل شده است. نهایتا نتایج حاصل از پیاده‌سازی نمونه آزمایشگاهی ساختار پیشنهادی ارائه شده است.