• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1163-1164
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• 2011

Cascaded H-bridge 멀티레벨인버터의 구동을 위해서는 독립된 입력전압원의 확보가 필요하다. 본 논문에서는 이러한 Cascaded H-bridge 멀티레벨 인버터의 구조적 제약을 극복하기 위해 Buck-boost 컨버터와 Flyback 컨버터의 결합을 이용한 단일입력전원 구동 방법을 제안한다. 제안된 회로의 이론적 분석을 수행하고 시뮬레이션을 통하여 타당성을 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.387-388
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• 2017

Cascaded H-bridge 멀리레벨인버터는 출력전압 레벨 수를 증가시켜 고전압 응용이 가능하도록 하는 전력변환장치로 모듈화 특성이 우수하여 그 활용 범위를 넓혀가고 있다. 출력 전압레벨 수를 증가시켜 보다 정현파에 가까운 양질의 출력전압을 생성하기 위해서는 스위칭 소자와 입력 전압원 개수의 증가로 인해 회로구조와 제어방법이 복잡해지는 문제가 발생한다. 하지만 스위칭 여유율(Redundancy)에 따른 대체 스위칭 패턴의 적용으로 전체 시스템의 신뢰성을 개선시킬 수도 있다. 본 논문에서는 고장나무 분석을 통해 Cascaded H-bridge 멀티레벨 인버터의 위험도를 계산하고 스위칭 여유율과의 관련성을 분석하고자 한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제28권3호
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• pp.432-439
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• 2024

본 논문은 재생배터리 에너지저장장치의 신뢰성과 전력품질 향상시키기 위해 개선된 단상 캐스케이드 H-브리지 기반 다중레벨 인버터의 선택적 고조파 제거 기법을 제안한다. 푸리에 급수에서 유도된 비선형 초월 방정식을 오프라인으로 풀어 선택적 고조파 제거 펄스 폭 변조 기법의 구현을 위한 최적의 스위칭 각도를 결정하며, 동작 중에 이 각도는 룩업 테이블을 통해 적용된다. 반복법인 Levenberg-Marquardt 알고리즘을 MATLAB에서 사용하여 방정식을 풀고 스위칭 각도를 얻었다. PLECS 시뮬레이션 소프트웨어를 통해 다중레벨 인버터에 사용되는 다른 기존의 펄스 폭 변조 기법들과 비교를 진행했으며, 제안된 방법의 유효성을 검증했다.

• 전력전자학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.620-627
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• 2004

H-브릿지 멀티레벨 인버터는 여러 개의 단상 Power Cell을 직렬로 연결함으로써 저전압 전력용 반도체를 사용하여 고전압을 얻을 수 있고, 정현파에 가까운 출력전압 파형을 얻을 수 있는 멀티레벨 인버터 토폴로지이다. 본 논문은 산업현장에서 신뢰성을 인정받아 많이 사용되고 있는 직렬통신 방식의 일종인 CAN통신 인터럽터를 이용한 H-브릿지 멀티레벨 인버터 Power Cell의 PU 동기화 및 위상전이 방법에 관한 것이다. 제안된 방법의 주요 장점은 주제어기와 셀 제어기 사이에 직렬통신(CAN)을 사용함으로써 주제어기와 셀 제어기의 신호선의 단순화, 주제어기의 부담 감소, Power Cell의 모듈화, 셀 단위의 보호동작 용이, 확장성 향상 그리고 제어 신호 및 Power Cell의 신뢰성을 향상에 있다. 13레벨로 구성된 H-브릿지 멀티레벨 인버터 시험을 통해 제안된 방법의 타당성과 신뢰성을 입증하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제13권1호
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• pp.270-279
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• 2018

This paper elucidates a hysteresis current controller for enhancing the performance of static synchronous compensator (STATCOM) using cascaded H-bridge multilevel inverter. Due to the rising power demand and growing conventional generation costs a new alternative in renewable energy source is gaining popularity and recognition. A five level single phase cascaded multilevel inverter with two separated dc sources, which is energized by photovoltaic - wind hybrid energy source. The voltages across the each dc source is balanced and standardized by the proposed hysteresis current controller. The performance of STATCOM is analyzed by connecting with grid connected system, under the steady state & dynamic state. To reduce the Total Harmonic Distortion (THD) and to improve the output voltage, closed loop hysteresis current control is achieved using PLL and PI controller. The performance of the proposed system is scrutinized through various simulation results using matlab/simulink and hardware results are also verified with simulation results.

• Journal of Power Electronics
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• 제12권4호
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• pp.578-586
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• 2012

In this paper a single-phase Cascaded H-Bridge (CHB) inverter for photovoltaic (PV) applications is presented. Based on the presented mathematical analysis, a novel controller is introduced which adjusts the inverter power factor (PF) and manipulates the distribution of the reactive power between the cells to enhance the operating range of the CHB inverter. The adopted control strategy enables tracking of the maximum power point (MPP) of distinct PV strings and allows independent control of the dc-link voltages. The proposed controller also enables the inverter to operate under heavily unbalanced PV conditions. The performance of the CHB inverter and the proposed controllers are evaluated in the PSCAD/EMTDC environment. A seven-level CHB-based grid connected laboratory prototype is also utilized to verify the system performance.

• Journal of Power Electronics
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• 제16권2호
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• pp.512-521
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• 2016

Cascaded H-bridge multilevel (CHBML) inverters usually include a large number of isolated dc-voltage sources. Some faults in the dc-voltage sources result in unequal cell dc voltages. Unfortunately, the conventional phase-shifted carrier (PSC) PWM method that is widely used for CHBML inverters cannot eliminate low frequency sideband harmonics when the cell dc voltages are not equal. This paper analyzes the principle of sideband harmonic elimination, and proposes an improved PSCPWM that can eliminate low frequency sideband harmonics under the condition of unequal dc voltages. In order to calculate the carrier phases, it is necessary to solve transcendental equations for low frequency sideband harmonic elimination. Therefore, an approach based on the artificial bee colony (ABC) algorithm is presented in this paper. The proposed PSCPWM method enhances the reliability of CHBML inverters. The proposed PSCPWM is not limited to CHBML inverters. It can also be applied to other types of multilevel inverters. Simulation and experimental result obtained from a prototype CHBML inverter verify the theoretical analysis and the achievements made in this paper.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1161-1162
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• 2011

본 논문에서는 독립된 DC 입력전원을 요구하는 Cascaded H-bridge 멀티레벨 인버터를 단일 입력전원으로 구동시키기 위한 회로 구조를 제안한다. 변압기 포화를 방지하기 위해 채용되는 리센 권선을 가지는 포워드 컨버터의 구조를 변경한 것으로 리셋 권선에 의해 전원으로 회생되는 에너지가 출력단으로 전달되도록 변경된다. 제안된 회로 구조의 입출력전압과 스위치의 도통비와의 관계를 이론적으로 분석하고 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1167-1168
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• 2011

두 대의 동일한 H-bridge 모듈로 구성되는 Cascaded H-bridge 멀티레벨인버터는 출력전압에 5-레벨을 형성할 수 있으며 출력전압의 THD를 개선시키기 위해 PWM 스위칭을 적용할 수 있다. 출력필터 사이즈를 줄이기 위해 PWM 스위칭 주파수를 높일 수 있지만 스위칭 손실이 증가하게 된다. 본 논문에서는 이러한 경우 스위칭 손실을 저감시킬 수 있는 변형된 스위칭 패턴을 제안한다. Cascaded H-bridge 멀티레벨인버터의 특성을 고려하여 하단 H-bridge 모듈의 스위치는 기본 출력전압 레벨을 형성하도록 동작시키며, 상단 H-bridge 모듈 스위칭에 의한 출력값이 기본 전압레벨에 가감되어 PWM 출력전압 형성하도록 동작시킨다. 제안된 스위칭 패턴을 Cascaded H-bridge 멀티레벨인버터에 적용하여 기존 스위칭 방법과 비교 분석한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제8권6호
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• pp.478-487
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• 2003

본 논문에서는 고압 대용량 전동기 구동용 멀티레벨 인버터의 종류 및 특징을 간략히 살펴보고, 특히 입출력 전력품질이 우수하고 전압별 시리즈화가 용이한 H-브릿지 멀티레벨 인버터의 구조적 특징 및 장점을 기술하였다. 연구 개발된 3,300V lMVA 용량의 Cascaded H-브릿지 멀티레벨 인버터의 구체적인 전력회로 구조 및 설계방법, 제어기 구성 그리고 PWM 기법을 제시하였다. 또한, 실용량의 시험을 통해 H-브릿지 멀티레벨 인버터는 출력 전압 Step이 여러 단계이고 dv/dt가 적으며 입력단 THD를 크게 낮출 수 있어 성능 면에서도 여타 방식보다 우수함을 입증하였다. 또한 생산적인 측면에서도 저압 소자를 사용하여 설계하므로 기존의 생산/시험 기술과 설비를 이용할 수 있어 매우 경제적이며 Power Cell 단위 결합 구조이므로 신뢰성 측면이나 보수/유지 측면에서도 유리하다는 결론을 얻었다.