• 전력전자학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.415-423
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• 2018

This study uses a level selection algorithm with fixed sampling frequency for modular multilevel converter (MMC) systems. Theoretically, the proposed method increases the level infinitely while the sampling time remains the same. The proposed method called cluster stream buffer (CSB) consists of several clusters, wherein each cluster is composed of 32 submodules that depend on the level of the submodules in the MMC system. To increase the level of the MMC system, additional clusters are used, and the sampling time between clusters is determined from the sampling time between levels needed for utilizing the entire level from the MMC system. This method is crucial in the control of MMC-type HVDC systems because it improves scalability and precision.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.529-534
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• 2017

본 논문에서는 스마트그리드의 핵심 설비 중 하나인 반도체 응용 고주파 변압의 개발을 위한 PWM 컨버터의 PWM 생성 방식과 그 구현에 관한 논문으로, H-bridge의 cascade 방식으로 구성된 PWM 컨버터의 경우 각 H-bridge간의 전압 balancing이 항상 이슈로 대두되는 바, 이러한 불균형은 대부분의 경우 각 H-bridge에 부가되는 스위칭 부하가 각각 균형적으로 분포되는 것이 불가능하기 때문에 발생하는 것으로 이를 해결하기 위해 종래의 경우 스위칭 패턴에 복잡한 리던던시를 추가하여 해결 하였으나, 본 논문에서 적용하는 방법은 이러한 리던던시가 불필요해 제어기의 부담을 저감할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 자동부하분담 PWM 방식(ALB-PWM)의 실 구현에 관하여 논하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.297-303
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• 2016

본 논문은 철도차량에 사용되는 보조전원장치(APS)의 고효율화 및 경량화를 위한 방안으로 새로운 철도차량용 보조전원장치의 회로 구조를 제안한다. 제안하는 회로 구조는 기존의 보조전원장치 전력변환 흐름에서 중복 수행되고 있는 전력변환 단계를 단순화 하여, 스위치 소자의 부담을 경감하고 수동소자의 크기를 줄여 전력밀도를 높이는 것을 목적으로 하고 있다. 본 연구에서 제안하는 회로 구조는 기존 철도차량용 보조전원장치에 널리 이용되는 멀티레벨 컨버터를 기본 회로로 하고 있으며, 기존 회로의 1차 측 구조에 커패시터 소자를 추가하여 전력변환 스위치의 소프트스위칭 조건을 용이하게 하는 효과를 얻음과 동시에 추가되는 커패시터를 별도의 저전압 전원소스로 활용하고자 한다. 판토그래프 단에 위치하는 새로운 전원소스를 활용하여 철도차량에 탑재되는 배터리 충전용 컨버터의 에너지를 직접 공급받음으로써, 기존 주 전력변환 컨버터 용량 및 사이즈가 절감되는 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 전력변환 단계의 축소로 에너지 변환 효율도 향상되는 효과를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 도시철도차량에서 사용되는 보조전원장치의 스펙을 적용하여 제안하는 회로를 디자인하고 타당성을 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.514-521
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• 2009

본 논문은 다이오드 클램프형 3-레벨 IGBT 인버터에 적용 가능한 새로운 방식의 과전압 방지 스너버에 관한 것이다. 일반적으로 전력변환장치는 스위칭 소자에 발생하는 과전압을 감소시키기 위해 스너버 회로를 포함하고 있다. 하지만 다이오드 클램프형 멀티레벨 인버터는 스위칭 소자가 직렬로 연결되어 있기 때문에 과전압 방지 스너버를 구성하기 힘든 문제점이 있다. 본 논문에서는 스텝-다운 DC-DC 컨버터에 적용 가능한 과전압 방지 스너버의 특성을 이용하여 다이오드 클램프형 3-레벨 인버터에 과전압 방지 스너버를 구성하려 할 때 발생하는 문제점을 분석하고 분석 결과를 토대로 다이오드 클램프형 3-레벨 인버터에 적용할 수 있는 새로운 구조의 스너버를 제안하였다. 제안한 방식에 대한 특성을 해석하였고, 실험을 통하여 효용성을 입증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.395-396
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• 2020

HVDC(High Voltage Direct Current) 시스템은 무효전력의 독립적인 제어가 가능하여 계통의 안정적인 연계가 가능하다. 또한, 멀티 터미널 DC grid 구성이 가능해 다수의 계통을 통합 연계할 수 있는 장점이 있다. HVDC 시스템은 단위 유닛인 서브모듈로 구성된 MMC(Modular Multi-level Converter) 구조를 갖으며 밸브 단위로 시스템이 구성된다. VSC(Voltage Source Converter) 밸브는 IEC 62501 기반의 규격을 바탕으로 하드웨어 설계의 건전성과 성능을 확인할 수 있다. 본 논문에서는 (주)효성이 개발중인 200MW 모듈형 멀티레벨 컨버터 밸브 단위의 성능과 설계의 건전성을 확인하기 위해 밸브단위 운전시험 회로를 구성하였으며, 운전 시험 결과를 분석하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.319-328
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• 2020

The recent use of distributed power generation systems constructed with DC-DC converters has become extremely popular owing to the rising need for environment friendly energy generation power systems. In this study, a new single-phase five-level inverter for off-grid applications constructed with a multilevel DC-DC step-up converter is proposed to boost a low-level DC voltage (36 V-64 V) to a high-level DC bus (380 V) and invert and connect them with a single-phase 230 V rms AC load. Compared with other traditional multilevel inverters, the proposed five-level inverter has a reduced number of switching devices, can generate high-quality power with lower THD values, and has balanced voltage stress for DC capacitors. Moreover, the proposed topology does not require multiple DC sources. Finally, the performance of the proposed topology is presented through the simulation and experimental results of a 400 W hardware prototype.

• 전력전자학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.285-296
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• 2017

This paper proposes an improved modulation scheme for the medium voltage modular multi-level converter (MMC), which operates in the nearest level control and applies in the medium voltage direct current (MVDC) system. In the proposed modulation scheme, the offset (neutral-to-zero output) voltage is adjusted, with the phase voltage magnitude, thereby maintaining a constant value with N+1 level in the controllable modulation index (MI) range. In order to confirm the proposed scheme's validity, computer simulations for the 22.9 kV - 25 MVA MMC were performed with PSCAD/EMTDC, as well as hardware experiments for the 380 V - 10 kVA MMC. The proposed modulation scheme offers to build a constant pole voltage regardless of the MI value, and to build a phase voltage with improved total harmonic distortion (THD).

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2003년도 춘계전력전자학술대회 논문집(1)
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• pp.264-268
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• 2003

This paper describes a high voltage high power DC power supply which has the ability of pulsed mode operation. The power supply Is constructed with several series connected power converters based on modified multilevel converters. The modified multilevel converters are suitable for the protection of frequent output short-circuit. The output dc power of the proposed converter can be disconnected from the load within several hundred microseconds at the instant of short-circuit fault. The rising time of the dc load voltage is as small as several hundred microseconds, and there is no overshoot of the do voltage because the dc output capacitors keep undischarged state. Analysis, simulations, and experiments are carried out to Investigate the operation and usefulness of the proposed scheme.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2000년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.448-451
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• 2000

This paper proposed a snubber circuit for flying capacitor multilevel inverter and converter. The proposed snubber circuit makes use of Undeland snubber as basic snubber as basic snubber unit and has such an advantage of Undeland snubber used in the two-level inverter. Comparing conventional RCD/RLD snubber for multilevel in verter and converter the proposed snubber keeps such a good features as fewer number of components improved efficiency of system due to low loss snubber and reduction of voltage stress of main switching devices due to low overvoltage. Furthermore the proposed concept of constructing a snubber circuit for flying capacitor 3-level inverter and converter can apply to any level of them. In this paper the proposed snubber applies to three-level flying capacitor inverter and demonstrates its feature by computer simulation and experimental result.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.303-305
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• 2003

This paper discusses single-phase AC-DC converter that driven by binary combination at different transformer winding ratio. It has a advantage that constructs a control system simply and obtain load current of good quality without filter circuit and free from noise or isolation for lower switching frequency. Also, this has merit that can do high power capacity. In this research, study on feedback circuit that consist for load stability of AC-DC multi-level converter.