• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제8권2호
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• pp.316-325
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• 2013

Multilevel inverters produce a staircase output voltage from DC voltage sources. Requiring great number of semiconductor switches is main disadvantage of multilevel inverters. The multilevel inverters can be divided in two groups: symmetric and asymmetric converters. The asymmetric multilevel inverters provide a large number of output steps without increasing the number of DC voltage sources and components. In this paper, a novel topology for multilevel converters is proposed using cascaded sub-multilevel Cells. This sub-multilevel converters can produce five levels of voltage. Four algorithms for determining the DC voltage sources magnitudes have been presented. Finally, in order to verify the theoretical issues, simulation is presented.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.45-52
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• 2006

본 논문에서는 H-bridge cascaded 7-level 인버터로 구동되는 고압 유도전동기에서 발생하는 과도과전압 저감을 위한 LCR 필터의 효과를 분석하였다. 인버터에서 발생하는 스위칭 서지 전압은 유도전동기 입력단자에서 과도과전압을 발생시킨다. 이 과도과전압은 고압 유도 전동기의 고정자 권선에 심각한 전압스트레스를 주어 전동기 절연사고를 발생시키는 주요원인이다. 과도과전압의 영향은 저압유도 전동기 보다 고압 유도전동기에서 더욱더 심각하게 발생한다. 이러한 과도과전압을 저감하기 위한 방안으로 LCR 필터를 선택하였으며, 필터를 인버터 출력단자에 연결하여 과도과전압 스트레스와 링잉을 저감한 것을 전동기 단자에서 전압파형과 고조파 스펙트럼을 통하여 증명하였다. 시뮬레이션은 전자계과도해석 프로그램인 EMTP(Electromagnetic Transients Program)을 사용하였다.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2005년도 학술대회 논문집
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• pp.399-403
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• 2005

In this paper, we analyze on the effect of RC filter to mitigate transient overvoltage on the high voltage induction motor fed by H-bridge cascaded 7-level inverter. The switching surge voltage becomes the major cause to occur the insulation failure by serious voltage stress in the stator winding of high voltage induction motor. The effect of switching surge appears more serious in high voltage induction motor than low voltage induction motor. Consequently, we demonstrated that the RC filter connected to the motor terminals greatly reduces the transient voltage stress md ringing. The results of simulation show the suppression of transient overvoltage at the motor end of a long cable. using EMTP

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.73-74
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• 2016

본 논문은 포워드-플라이백 컨버터와 태양광 단일 전원 비대칭 다단식 H-bridge 다중 레벨 인버터를 적용한 태양광 전력 조절 시스템에 관한 논문이다. 이는 기존에 연구되었던 대칭형 다단식 H-Brdige 다중 레벨 인버터나 플라이백 컨버터를 사용한 태양광 전력 조절 시스템의 단점을 보완 한 것이다. 대칭형 다단식 멀티 레벨 인버터는 각 H-Bridge 구조 마다 독립된 전원이 필요하지만, 포워드-플라이백(Foward-Flyback) 컨버터를 접목시켜 단일 태양광 전원으로 하나의 다단식 H-Brdige 인버터를 구성 할 수 있고, 또한 기존의 플라이백 컨버터를 포워드-플라이백 컨버터로 대체 하면서 기존 대비 대용량 설비가 용이하고 효율적인 태양광 전력 조절 시스템을 설계 할 수 있다. 제안한 시스템의 가능성을 확인하기 위하여, PSIM 시뮬레이션을 통해 계통 연계형 1kW급 태양광 시스템의 최대 전력 추종 제어(Maximum Power Point Tracking)와 인버터의 $V_{dc}$ 전압 제어를 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
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• pp.259-261
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• 2007

논문은 동해화력발전처의 이차공기송풍기를 가변 회전수 제어하여 소내 소비 전력을 절감하고 전동기의 직입기동에 의한 스트레스를 줄이기 위하여 실증 적용된 동해화력발전처 이차 공기 송풍기 구동용 H-브릿지 멀티레벨 인버터에 관한 것이다. H-브릿지 멀티레벨 인버터는 독립적으로 절연된 직류 부를 갖는 저압의 단상 인버터(셀 인버터)를 다수 직렬 접속하여 고압 3상 전압을 출력하는 Cascaded H-브릿지 전압형 인버터이다. 본 논문에서는 동해화력발전처에 실증 적용된 6.6kV, 1MVA급 인버터의 계통 병입 후 부하 변동 시험을 통하여 신뢰성을 입증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.974-975
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• 2006

본 논문에서는 대용량 전력 변환 장치이며 출력 전압 가변이 가능한 H-브릿지 멀티레벨 인버터의 제어 알고리즘을 제안한다. H-브릿지 멀티레벨 인버터는 독립적으로 절연된 직류 부를 갖는 저압의 단상 인버터(셀 유닛)를 다수 직렬 접속하여 고압 3상 전압을 출력하는 Cascaded H-bridge 전압형 인버터이다. 다수의 독립 절연 직류부를 만들기 위해 입력 측에 다권선 변압기를 사용하여 입력 측 고조파 함유율을 축소시킬 수 있다. 인버터를 사용하는 제어방법 중 가장 오래되고 일반적인 방법으로 출력전압과 출력 주파수의 비를 일정하게 제어하여 전동기의 자속 크기를 일정하게 제어하고, 별도의 센서 없이도 운전이 가능한 V/F 제어모드는 저속 모드에서 제어 성능이 떨어지는 것을 실험을 통해 확인할 수 있었다. 정격용량 180kVA이고 출력 전압 480V인 H-브릿지 멀티 레벨 인버터 실험을 통해 벡터제어와 센서리스 벡터제어를 구현하여 저속 모드에서 제어 성능의 향상을 입증하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제10권6호
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• pp.2277-2287
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• 2015

In recent times, multilevel inverters are given high priority in many large industrial drive applications. However, the reliability of multilevel inverters are mainly affected by the failure of power electronic switches. In this paper, open-switch and short-switch failure of multilevel inverters and its identification using a high performance diagnostic system is discussed. Experimental and simulation studies were carried out on five level cascaded H-Bridge multilevel inverter and its output voltage waveforms were analyzed at different switch fault cases and at different modulation index values. Salient frequency domain features of the output voltage signal were extracted using the discrete wavelet transform multi resolution signal decomposition technique. Real time application of the proposed fault diagnostic system was implemented through the LabVIEW software. Artificial neural network was trained offline using the Matlab software and the resultant network parameters were transferred to LabVIEW real time system. In the proposed system, it is possible to precisely identify the individual faulty switch (may be due to open-switch (or) short-switch failure) of multilevel inverters.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제26권5호
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• pp.953-965
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• 2023

The stratospheric drones are developed to perform missions such as weather observation, communication relay, surveillance, and reconnaissance at 18km to 20km, where climate change is minimal and there is no worry about a collision with aircraft. It uses solar panels for daytime flights and energy stored in batteries for night flights, providing many advantages over existing satellites. The electrical and power systems essential for stratospheric drone flight must ensure reliability, efficiency, and lightness by selecting the optimal circuit topology. Therefore, it is necessary to analyze the circuit topology of various types of multi-level inverters with high redundancy that can ensure the reliability and efficiency of the motor driving power required for stable long-term flight of stratospheric drones. By quantifying the switch element voltage drop and the number and weight of inverter components for each topology, we evaluate efficiency and lightness and propose the most suitable circuit topology for stratospheric drones.