• Journal of IKEEE
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• v.23 no.1
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• pp.99-106
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• 2019

This paper propose a new form of UPQC (Unified Power Quality Compensator) to compensate the current and voltage quality problems of nonlinear loads. The conventional UPQC system consists of a series inverter, a parallel inverter, and a common DC link. A new type of UPQC proposed is a parallel compensator with SVC (Static Var Compensator) added to compensate for the wide compensation range and low DC link voltage. The parallel inverter compensates the reactive power generated by the nonlinear load, and the series inverter compensates the sag and swell generated at the power supply side.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.481-482
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• 2019

본 논문에서는 DC 링크 전압을 일정하게 유지하기 위하여 상태관측기를 이용하여 DC 링크 전압의 평균값과 리플 성분을 추출하였다. 이를 바탕으로 전압 제어기를 이용한 인버터의 DC 링크 전압 제어를 설계하였으며, 시뮬레이션으로 구현하였다. 이 시뮬레이션을 통해 전압이 안정되게 제어하는 것을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.379-380
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• 2014

유도 전동기의 구동을 위한 범용 인버터는 다양한 산업현장의 부하 특성에 맞게 운전 가능하도록 범용성을 지니고 있다. 다양한 부하 중 큰 관성을 가진 부하의 감속시, 혹은 주기적인 패턴으로 변하는 부하의 경우에 인버터는 감속토크를 발생시킨다. 이러한 감속토크는 인버터의 DC 링크단에 회생에너지를 유입시켜 DC 링크 전압을 상승시킨다. 그리고 전압 상승으로 인한 평활 커패시터의 소손을 막기 위해 인버터 출력을 차단시켜 정상적인 운전을 할 수 없다. 본 논문에서는 회생토크가 간헐적으로 발생되는 부하에서 별도의 장치 없이 출력주파수만을 가변하여 출력토크를 평균적으로 제어함으로써, 회생에너지에 의한 DC 링크 전압상승을 방지하는 알고리즘을 제안하였다. 그리고 22kW 유도전동기 실험을 통해 이를 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.427-428
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• 2020

본 논문에서는 최소손실 불연속 변조 기법에 따른 2레벨 3상 전압원 인버터의 DC 링크 전압 리플을 분석하고 이를 통해 DC 링크 커패시터 전기 용량을 선정하는 방법을 제시하였다. 커패시터 전기 용량은 클수록 전압 리플을 제한하는 데 유리하지만, 이는 인버터 제작비용을 증가시키고 전력 밀도를 낮춘다. 따라서 DC 링크 커패시터 전기 용량을 적절히 선정하는 것이 중요하다. PSIM을 이용한 매입형 영구자석 동기 전동기 구동모의실험으로 제시한 분석 방법의 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.201-202
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• 2016

본 논문에서는 고효율을 갖는 3-level 3-phase 무변압기형 양방향 인버터를 제안한다. 제안된 인버터는 두 개의 직류링크 커패시터를 통해 연결된 3-level dc-dc 컨버터와 T-type 인버터로 구성된다. 따라서 낮은 전압 스트레스를 가지며 스위칭 및 도통 손실이 줄어들고 변압기가 없어 높은 전력 밀도와 고효율을 달성한다. 스위칭에 의해 발생하는 직류링크 중성점 변화에 따른 출력 전압왜곡은 제안된 중성점 제어 알고리즘을 통해 직류링크 전압의 균형을 맞추어 최소화된다. 또한 T-type 인버터는 제안하는 제어 알고리즘을 통해 높은 품질의 계통전류를 출력한다. 본 논문에서는 제안된 인버터의 이론적 해석 및 시작품의 실험을 수행하여 타당성을 검증하였다.

• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers
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• v.41 no.6
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• pp.615-624
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• 1992

For the operation of the resonant DC link inverters, only limited number of modulation techniques such as the delta modulation and instantaneous current control techniques have been suggested. However, these modulation techniques have some limitations in practical operation. In this paper, the application of conventional inverter modulation techniques is suggested for the control of the resonant DC link inverter. The harmonic analysis results are presented. The results show that these modulation techniques offer good output characteristics similar to conventional inverter PWM techniques for the operation of the resonant DC link inverter. This implies that not only the delta modulation technique and instantaneous current control techniques but also various other modulation techniques can be applied to the operation of the resonant DC link inverter. This also indicates that open loop control as well as closed loop control can be used for the operation of the resonant inverter. The resonant DC link inverter with various modulation strategies is implemented using V-40 microprocessors.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.11a
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• pp.50-51
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• 2015

본 논문에서는 다수의 PV-부스트 컨버터를 입력으로 하는 계통연계형 풀브리지 인버터의 DC링크 커패시터간 전압 균등화 방법을 제안한다. 다수의 PV가 입력으로 연결된 인버터의 경우 각 PV의 부분 그늘짐 현상과 같은 조건에 따라서 최대 전력점이 달라질 수 있다. 각각의 PV와 연결된 부스트 컨버터의 출력 은 인버터의 DC링크 커패시터로서 각각이 직렬로 연결되는데 각 전압 분배는 PV의 입력에 따라 결정되게 된다. PV의 발전조건이 바뀌어 부스트 출력전압 편차가 극심해져서 더 이상 부스트 컨버터로서의 역할을 할 수 없는 조건이 갖춰진다면 PV에서의 안정적인 발전을 기대할 수 없을 것이다. 또한 DC링크 커패시터 간 전압의 불균형은 시스템을 설계함에 있어서 소자의 더 넓은 범위에서의 동작조건을 만족시켜야 하기 때문에 효율 면에서 나쁜 영향을 미치게 된다. 시뮬레이션을 통해서 DC링크 커패시터 간 전압 균등화 방법을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.11a
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• pp.13-14
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• 2012

이중 인버터를 이용한 개방 권선 전동기 구동 시스템에서 한 인버터의 DC 링크만 전원에 연결하고 추가된 인버터의 DC 링크는 전원에 연결하지 않는 경우, 전원이 연결되지 않은 인버터의 전압은 승압이 가능하게 된다. 때문에 일반적인 단일 인버터를 이용하여 전동기를 구동하는 경우보다 높은 전압을 전동기에 인가할 수 있게 되고, 따라서 약자속 영역에서 전동기가 더 많은 토크와 파워를 출력할 수 있다는 장점을 가진다. 하지만 본 논문에서 사용하는 이중 인버터의 경우 유효전력과 무효전력을 분리하여 제어하여야 하기 때문에 기존과는 다른 약자속 방법을 필요로 하게 된다. 따라서 본 논문에서는 표면 부착형 영구자석 전동기의 이중 인버터 구동 시스템에서 유효전력 분 전압의 크기를 최대화하는 약자속 제어방법을 제안하고 모의실험을 통해 그 효용성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.07a
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• pp.388-389
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• 2018

최근 차량용 인버터의 소형화 문제가 대두되고 있는 가운데, 3상 인버터의 구성품인 DC 링크 커패시터와 방열 시스템은 인버터에서 큰 부피를 차지하고 있다. DC 링크 커패시터의 부피는 커패시터에 흐르는 전류에 의해 결정되므로, 커패시터의 RMS 전류를 저감하는 것이 중요하다. 또한, 인버터의 스위칭 손실을 저감하면 방열 시스템의 크기를 줄일 수 있다. 본 논문에서는 추가적인 하드웨어 없이 PWM 방식 변경만으로 DC 링크 커패시터 RMS 전류와 스위칭 손실을 저감할 수 있는 Extended Double Carrier PWM을 소개한다. 또한, PSIM 시뮬레이션으로 이를 영구자석 동기 전동기의 구동에 적용하고, 기존에 널리 쓰이는 방식인 Space Vector PWM 및 Discontinuous PWM과 비교하여 그 특성을 살펴본다.

• The Magazine of the IEIE
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• v.20 no.9
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• pp.82-89
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• 1993

새로운 개념의 인버터로서 종래의 인버터의 직류부에 공진회로를 설치하여 직류와 교류를 공진 DC 링크로 접속하는 방식이다. 공진동작으로 링크부의 전압이 명이되는 것을 이용하여 인버터의 PSD를 ZVSAT킨다. (PSD = Power Switching Device)전압공진형은 ZVS가 가능하나 어느 정도의 전류를 OFF할 필요가 있기 때문에 비교적 TURN OFF의 속도가 빠른 MOSFET, SIT, IGBT등의 PSD를 이용하여 수십 kHz의 스위칭 을 한다. 여기에 대하여 전류공진형은 ZCS(Zero Current State)가 가능하게 되고 OFF하는 전류도 작게되기 때문에 TURN OFF가 늦은 BJT와 GTO. IGBT 싸이리스터 등의 TURN OFF 시간이 꾀 짧은 것들을 이용하여 수십 kHz의 스위칭이 가능하게 된다. 이들 PSD는 대용량화에 적합하여 대용량 전력변환기에의 적용이 시도되고 있다. 여기에서는 이들 인버터에 관하여 기본적인 동작원리와 제어방식을 중심으로 설명한다. 또한 공진형 방식의 결점인 전압과 전류의 피크치를 저감하는 전압 Clamp식에 관하여도 기술한다.