To measure losses in a transformer with today’s methods is either slow or insecure. There s a new method developed by Alstom that hasn't been actualize in to a test-system and that has been the assignment in this project. The idea is built on a switched system and a CLR- circuit in the resonant frequency. The test-system has a calculated power-loss that make the efficiency to be as high as 99,8% and in reality over 95%. But in the end it was discovered that the circuit was only able to deliver 70A when the thought was 200 A. More over was with the frequency of 200 kHz the signal was so distorted that all results over 100 kHz should be questioned. The goal was a efficiency of 99%. That was one of the basis in our calculation and dimensioning. When we order the components we foundbetter than we needed och the efficiency was improved. In the reality the efficiency is 95% and we think it's because the measurements-instruments accuracy and the distortion. In some measurements the efficiency went over 100% and that greatly improve that idea. Every part of the circuit was simulated piece bye piece and then together. That to increase the understanding of the system and to see that themodel works. The simulated efficiency was very low compared to calculated and in reality. The fact was gathered from literature, technical reports from Alstom and meetings with Per Ranstad et. al. / Om man vill mäta förluster på en transformator skerdetta antingen väldigt osäkert eller väldigt långsamt. Det finns en ny metod som Alstomtagit fram, som inte realiserats i ett bestående testsystem förrän nu, vilket har varit detta projekt. Det hela bygger på ett switchat system och en CLR krets i resonansfrekvens. Det resulterade testsystemet hade en beräknad verkningsgrad på 99,8 % och i verkligheten över 95%. Dock i slutskedet upptäcktes att kretsen endast orkade mata ut 70 A jämfört med det tänkta 200 A. Dessutom vid frekvensen 200 kHz blev signalen väldigt förvrängd av störningar och de resultat för frekvenser från 100 kHz och uppåt kan därför ifrågasättas. Vi satte ett mål på en verkningsgrad på 99% som vi grundade våra räkningar och dimensioneringar på. När materialet skulle beställas hittades bättre komponenter än vad vi satt upp och verkningsgraden förbättrades. Varför verklighetens verkningsgrad hamnar på 95% tror vi har med noggrannheten på mätinstrumenten att göra och störningssignalen. Vissa mätningar uppgick till över 100% verkningsgrad som gör att misstankarna för mätinstrumenten stiger. Alla kretsdelar simulerades bit för bit och ihop för att öka förståelsen för systemet samt se att lösningen funkar. Den simulerade verkningsgraden blev väldigt lågt jämfört med beräknat och verkligheten. Fakta vi använt kommer från flera litteraturer, tekniska rapporter från Alstom och möten med Per Ranstad m.fl.

Usage of class D audio amplifiers has become increasingly widespread in recent years, mainly due to their high efficiency, which can reach almost 100 %. Class D amplifiers can also be compact, making them suitable for mobile applications. In contrast, the most efficient conventional amplifiers such as class B can reach a maximum efficiency of 78.5 %. The high efficiency of class D amplifiers can be attributed to the switching stage, which in the case of a half-bridge design consists of two amplifying MOSFETs. These MOSFETs are never on at the same time, which minimizes the quiescent current and thereby the power losses. The goal of this project was to design, simulate and construct a half-bridge class D audio amplifier. A working amplifier with 80 % efficiency was built, with power losses occuring mainly in the voltage regulators. Simulations of the amplifier corresponded well with the constructed amplifier apart from issues originating from the aforementioned voltage regulation as well as the triangle wave generator. The goal of the project was achieved and the finished amplifier possessed good sound quality and little unwanted noise. To further improve on the design, better voltage regulation, a full-bridge configuration and a feedback loop could be utilized.

The Modular Multilevel Converter (MMC) is one of the most commonly used active converters in the high-/medium-voltage sector due to its many advantages such as high scalability, high efficiency, modularity and low harmonic contents. However, in low-voltage and high-current applications, classical MMC designs are not very economical. Recently there has been interest in a new design of modular multilevel converter with interleaved submodules (ISM-MMC) capable of using lower cost, lower current switches. The aim of this study is to compare several different design configurations for a given ISM-MMC topology including classical MMC and to give the best design approach taking into account the efficiency and energy density of the system. The power loss of ISM-MMC influence the final efficiency. The loss studied in this thesis mainly consists of conduction losses and switching losses in the semiconductor devices and inductor losses. An analytical calculation method is summarized and validated by the simulation result. The simulation result is carried out in PLECS model with different system components. Power density is determined by the output power and the converter dimension. The volume of semiconductor devices and passive components determine the general dimension of the converter. This thesis discusses the selection of semiconductor devices, inductor and capacitor in the system, with semiconductor devices constraining interleaved leg current and submodule voltage, inductor constraining output current ripple and capacitor constraining capacitor voltage fluctuation. After the specific components are designed, their dimensions are evaluated, and thus the power density of different configurations can be compared. / Den modulära multinivåomvandlaren (modular multilevel converter, MMC) är en av de mest använda aktiva omvandlarna inom hög-/mellanspänningssektorn på grund av dess många fördelar som hög skalbarhet, hög verkningsgrad, modularitet och lågt övertonsinnehåll. Men i lågspännings- och högströmsapplikationer är konventionella MMC-konstruktioner inte särskilt ekonomiska. Nyligen har det funnits intresse för en ny design av modulär flernivåomvandlare med interfolierade submoduler (ISM-MMC) som kan uppnå lägre kostnad, och använda mindre halvledarelement. Syftet med denna studie är att jämföra flera olika designkonfigurationer för en given ISM-MMC-topologi inklusive konventionell MMC och att ge den bästa designmetoden med hänsyn till systemets verkningsgrad och energitäthet. Effektförlusten för ISM-MMC påverkar den slutliga verkningsgraden. Förluster som studeras i denna avhandling består huvudsakligen av ledningsförluster och kopplingsförluster i halvledarenheterna och induktorförluster. En analytisk beräkningsmetod sammanfattas och valideras av simuleringsresultatet. Simuleringsresultatet utförs men en PLECS-modell med olika systemkomponenter. Effekttätheten bestäms av uteffekten och omvandlardimensionen. Volymen av halvledarenheter och passiva komponenter bestämmer omvandlarens allmänna dimension. Denna avhandling diskuterar valet av halvledarenheter, induktor och kondensator i systemet, med halvledarenheter som begränsar interfolierad benström och submodulspänning, induktor som begränsar utströmsrippel och kondensatorbegränsande kondensatorspänningsfluktuationer. Efter att de specifika komponenterna har valts utvärderas deras storlek, och därmed kan effekttätheten för olika konfigurationer jämföras.