Bidirectional swtich module based 7-level inverter using capacitor voltage balancing control method

커패시터 전압균형 제어법을 이용한 양방향 스위치 모듈기반 7-레벨 인버터

본 논문에서는 기존 직렬결합 커패시터 입력단을 갖는 7-레벨 인버터에 커패시터 전압균형 제어법을 적용하여 출력 전압의 중간레벨 구간이 제대로 형성되지 않는 문제점을 해결하고자 한다. 기존에 제시된 직렬결합 커패시터 입력단 구성을 갖는 7-레벨 인버터는 2개의 양방향 스위치모듈과 3개의 직렬 연결된 커패시터를 이용한 변형된 Cascaded H-bridge 인버터이다. 기존 논문에서는 입력 전압원으로부터 3개의 직렬 연결된 커패시터의 충전을 통해 레벨을 형성하는 과정에서 커패시터 전압불균형 문제를 해결하지 못하여 결국 출력전압레벨이 7-레벨에서 5-레벨로 감소하는 것을 볼 수 있다. 본 논문에서는 세 개의 직렬결합된 커패시터중 중앙에 위치한 커패시터의 충 방전량을 조절하여 커패시터 전압불균형 문제를 해결한다. 제어법의 타당성은 PSIM 기반의 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 기존 스위칭 제어법과 비교하여 검증한다.