• 제목/요약/키워드: DC-link

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확장된 동작 영역을 갖는 3상 전압원 PWM 컨버터의 최적 제어 (Optimal Control of a Three-Phase Voltage-Source PWM Converter with an Expanded Operation Region)

  • 민동기;안성찬;현동석;최종률
    • 전력전자학회논문지
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    • 제3권2호
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    • pp.156-164
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    • 1998
  • 3상 전압원 PWM 컨버터의 동작 영역을 동기 좌표계의 전류 벡터 평면에서 구분하고 그 특징을 설명하였다. 그 중 감역률 영역에서는 주어진 부하에 해당하는 입력 전류를 단위 역률로 제어하는 경우, 입력 전류는 왜곡되고 DC 링크 전압에는 맥동과 제어 오차가 발생하게 되어 주어진 부하 조건에서는 좋은 제어 성과를 얻을 수 없다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하는 최적 전류 벡터를 선정하는 방법을 제안하였다. 최적 전류 벡터의 선정으로 입력 전류를 가능한 최대 역률로서 정현적으로 제어하는 동시에 안정한 DC 링크 전압을 제어할 수 있게 하여 3상 전압원 PWM 컨버터의 동작 영역을 확장시킬 수 있다. 제안된 제어 방법을 실험을 통하여 증명하였다.

DC 링크 전압조합을 이용한 새로운 Hybrid형 멀티레벨 인버터 (A novel hybrid multilevel inverter using DC-Link voltage combination)

  • 주성용;강필순;박성준;김철우
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.68-74
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    • 2004
  • 본 논문에서는 고조파를 저감시키고 출력파형 개선을 위한 방법으로 입력측 DC링크 전압의 조합을 이용한 새로운 하이브리드형 멀티레벨 인버터를 제안한다. 제안한 인버터는 단상 풀-브릿지 인버터 모듈로 구성된 3개의 H-bridge cell로 구성되어 있다. 2개의 풀-브릿지 모듈은 레벨생성을 위해 사용되고 나머지 하나의 모듈은 PWM 스위칭 동작에 사용되어진다. 레벨 생성을 위한 인버터에 의해 9레벨이 생성되고 PWM 동작을 위한 인버터에 의해 2레벨이 더해지게 되어 결과적으로 총 11레벨의 출력전압을 생성시킬 수 있다. 제안한 시스템의 기본적인 동작원리를 상세하게 설명하고 PSpice 시뮬레이션과 시작품을 이용한 실험을 통해 타당성을 증명할 수 있었다.

전압원인버어터의 최적스위칭패턴 (Optimal Switching Pattern of Voltage Source Inverter)

  • 정필선;정동화;이윤종
    • 한국통신학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.386-398
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    • 1987
  • 本 論文은 PWM(Pulse Width Modulation)인버어터의 스위칭作用에 의해서 發生하는 高周波 影響을 最小化하기 위한 Suboptimal PAWM(Pulse Amplitude Width Modulation)을 提示하였다. 本 方式은 Suboptimal PWM에서 THD(Total Harmonic Distorition)가 最小가 되는 固定點(基本波 電壓 u1=1.2)에서 하나의 스위칭패턴을 決定하였다. 그리고 電壓은 DC Link에서 DC Chopper에 의해 制御하게 하고 인버어터에서는 단지 高周波만을 制御하도록 하였다. 本 方式은 3相 誘導電動機의 VSD(Variable Speed Drive)에 適用하여 電動機의 騷音, 인버어터의 線間電壓 및 電流, 電流高周波 스펙트럼을 測定하였으며, 他 方式과 比較해 보았다. 그 結果로부터 本 方式의 妥當性을 立證할 수 있었다.

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직류링크 커패시터의 용량 추정시 온도특성 보정 (Compensation of Temperature Characteristics for Capacitance Estimation of DC-link Capacitors)

  • 보성사;김경현;이동춘;이교범;김장목
    • 전력전자학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.387-393
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    • 2010
  • 본 논문에서는 3상 AC/DC/AC PWM 컨버터에서 직류커패시터 용량의 정확한 추정을 위하여 동작온도 변화에 따른 커패시턴스의 변화를 보정하는 방법을 제안한다. 제안된 방법에서는 커패시터의 동작온도를 측정하고 이에 따라 변화하는 커패시터 용량을 상온에서의 값으로 보정한다. 온도 측정을 위해 써미스터를 사용하고 써미스터에 나타나는 전압의 변화로 온도를 감지하여 동작온도에서 추정된 커패시턴스 값을 상온에서의 값으로 환산한다. 동작온도를 고려한 커패시턴스 보정 기법은 실험을 통하여 그 타탕성이 검증된다.

듀얼 인버터 개방 권선형 영구자석 동기 전동기 제어를 위한 PWM 캐리어 생성 방법 및 영벡터 위치에 따른 전류 리플 영향성 분석 (PWM Carrier Generating Method for OEW PMSM with Dual Inverter and Current Ripple Analysis according to Zero Vector Location)

  • 심재훈;최현규;하정익
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.13-15
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    • 2019
  • 듀얼 인버터를 가진 개방 권선형 영구자석 동기 전동기는 같은 DC Link 전압으로 모터에 더 큰 전압을 사용할 수 있게 할 수 있다. 이 때문에 DC Link와 인버터 사이의 DC/DC Boost 컨버터의 필요성을 없애줄 뿐 아니라 배터리의 전압을 낮출 수 있어 안전상의 이점 및 BMS의 요구 조건을 낮추므로 경제적 이점을 가질 수 있다. 이 시스템은 경제적 이점 외에도 모터에 고전압을 인가함으로써 기존에 비해 고속 운전 영역 확장 또는 운전 영역을 기존과 동일하게 유지한다면 인버터의 손실 감소라는 이점 또한 얻을 수 있다. 그러나 1차단 인버터와 2차단 인버터의 합성전압 차이로 인해 생기는 Zero Sequence Voltage (ZSV)로 인해 시스템의 손실을 증대시키는 Zero Sequence Current (ZSC)가 흐를 수 있다. 본 연구에서는 이를 억제하기 위한 스위칭 패턴 형성을 위한 PWM 캐리어 생성 방법에 대해 제시하고, 이 방법을 적용하여 스위칭 순서 상 센터 영벡터의 유/무에 따른 제어 영향성 분석을 추가로 진행하여 전류 리플을 줄일 수 있는 스위칭 패턴 생성 방법을 제시한다.

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Implementation of Multilevel Boost DC-Link Cascade based Reversing Voltage Inverter for Low THD Operation

  • Rao, S. Nagaraja;Kumar, D.V. Ashok;Babu, Ch. Sai
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권4호
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    • pp.1528-1538
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    • 2018
  • In this paper, configuration of $1-{\phi}$ seven-level boost DC-link cascade based reversing voltage multilevel inverter (BDCLCRV MLI) is proposed for uninterrupted power supply (UPS) applications. It consists of three level boost converter, level generation unit and full bridge circuit for polarity generation. When compared with conventional boost cascaded H-bridge MLI configurations, the proposed system results in reduction of DC sources, reduced power switches and gate drive requirements. Inverter switching is accomplished by providing appropriate switching angles that is generated by any optimization switching angle techniques. Here, round modulation control (RMC) method is taken as the optimization method and switching angles are derived and the same is compared with various switching angles methods i.e., equal-phase (EP) method, and half-equal-phase (HEP) method which results in improved quality of obtained AC power with lowest total harmonic distortion (THD). Reduction in DC sources and switch count makes the system more cost effective. A simulation and prototype model of $1-{\phi}$ seven-level BDCLCRV MLI system is developed and its performance is analyzed for various operating conditions.

Application of Fuzzy PI Control Algorithm as Stator Power Controller of a Double-Fed Induction Machine in Wind Power Generation Systems

  • Chung, Gyo-Bum;Choi, Jae-Ho
    • Journal of Power Electronics
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    • 제9권1호
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    • pp.109-116
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    • 2009
  • This paper addresses the output control of a utility-connected double-fed induction machine (DFIM) for wind power generation systems (WPGS). DFIM has a back-to-back converter to control outputs of DFIM driven by the wind turbine for WPGS. To supply commercially the power of WPGS to the grid without any problems related to power quality, the real and reactive powers (PQ) at the stator side of DFIM are strictly controlled at the required level, which in this paper is realized with the Fuzzy PI controller based on the field orientation control. For the Sinusoidal Pulse Width Modulation (SPWM) converter connected to the rotor side of DFIG to maintain the controllability of PQ at the state side of DFIM, the DC voltage of the DC link capacitor is also controlled at a certain level with the conventional Proportion-Integral (PI) controller of the real power. In addition, the power quality at the grid connected to the rotor side of DFIM through the back-to-back converter is maintained in a certain level with a PI controller of the reactive power. The controllers for the PQ at the stator side of DFIM, the DC link voltage of the back-to-back inverter and the reactive power at the grid connected to the rotor side of DFIM are designed and simulated in the PSIM program, of which the result verifies the performance of the proposed controllers.

A Phase Current Reconstruction Technique Using a Single Current Sensor for Interleaved Three-phase Bidirectional Converters

  • Lee, Young-Jin;Cho, Younghoon;Choe, Gyu-Ha
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제11권4호
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    • pp.905-914
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    • 2016
  • This paper proposes a new phase current reconstruction technique for interleaved three-phase bidirectional dc-dc converters using a single current sensor. In the proposed current reconstruction algorithm, a single current sensor is employed at the dc-link, and the dc-link current information is sampled at either the peak or valley point of the pulse-width modulation (PWM) carriers regularly. From the obtained current information, all phase currents are reconstructed in a single PWM cycle. After that, the digital current controller is applied to achieve current balancing in each phase. Compare to the previous multiple current sensor method, the proposed strategy reduces the number of the current sensors in the interleaved three-phase bidirectional converter as well as reducing potential current sensing error caused by non-ideal characteristics of the multiple current sensors. The effectiveness of the proposed method is verified from the experiments based on a 3kW three-phase bidirectional converter prototype for the automotive battery charging application.

Common-Mode Voltage Elimination with an Auxiliary Half-Bridge Circuit for Five-Level Active NPC Inverters

  • Le, Quoc Anh;Park, Do-Hyeon;Lee, Dong-Choon
    • Journal of Power Electronics
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    • 제17권4호
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    • pp.923-932
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    • 2017
  • This paper proposes a novel scheme which can compensate the common-mode voltage (CMV) for five-level active neutralpoint clamped (5L-ANPC) inverters, which is based on modifying the space vector pulse width modulation (SVPWM) and adding an auxiliary leg to the inverter. For the modified SVPWM, only the 55 voltage vectors producing low CMV values among the 125 possible voltage vectors are utilized, which varies over the three voltage levels of $-V_{dc}/12$, 0 V, and $V_{dc}/12$. In addition, the compensating voltage, which is injected into the 5L-ANPC inverter system to cancel the remaining CVM through a common-mode transformer (CMT) is generated by the additional NPC leg. By the proposed method, the CMV of the inverter is fully eliminated, while the utilization of the DC-link voltage is not decreased at all. Furthermore, all of the DC-link and flying capacitor voltages of the inverter are well controlled. Simulation and experimental results have verified the validity of the proposed scheme.

A Novel Quasi-Resonant ZCS-PFM DC-DC Switching Regulator with Loosely-Coupled Flyback Inductors

  • Chu E.H.;Chandhaket S.;Moisseev S.;Hiraki E.;Nakaoka M.;Kifune H.
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2001년도 Proceedings ICPE 01 2001 International Conference on Power Electronics
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    • pp.266-270
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    • 2001
  • This paper presents a novel topological prototype of voltage source series quasi-resonant zero current soft-switching pulse frequency modulated dc-dc power converter circuit using IGBTs which incorporates a high-frequency flyback transformer link. Its steady-state operating principle is described on the basis of simulation analysis, along with the open loop controlled power regulation characteristics of the multi-functional coupled inductors linked dc-dc power converter operating under a principle of zero current soft switching commutation.

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