• 한국철도학회논문집
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• 제9권6호
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• pp.761-765
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• 2006

At present, harmonic currents cause serious problems in power conversion system using the semiconductor switching device. Also some of the conversion system provokes harmonic currents against to the main power supply system and causes hindrances for the system. Main power impedance of the traditional LC passive filter method, influences on the filter characteristics and amplifies the harmonics when resonance phenomenon is occurred. And the traditional existing 2 level inverter systems show the limit in capacity of voltage and current in case of occurring sudden load change. So, to solve this problem active filter which uses cascaded H-bridge multi level inverter has been designed and ex-filter system circuits were totally investigated. With multi level active filtering system not only the size of filter but also the size of filter for transformer can be reduced by half and so as to the weight, while the capacity of inverter can be double sized and wave forms can be compensated exactly and precisely. Also by the benefit of the increase in rating capacity, the various currents owing to the load fluctuation can be dealt more steadily. In order to simulate the wave form of harmonics based on the measured data on the AC 25kV high speed Domestic Commercial railway, it was simulated with PSCAD/EMTDC and PSIM. Based on the results of this demonstration, the power supply system and inverter system would be more stable and also promoting its efficiency.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.81-82
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• 2014

H-bridge 타입의 고압인버터는 낮은 DC링크 전압을 이용하여 높은 출력 AC전압을 얻을 수 있는 멀티레벨 인버터 토폴로지로서 다양한 분야에서 실증, 적용 되어왔다. 본 논문에서는 고속철도의 피크전력 보상을 위한 단상 H-bridge 멀티레벨 인버터를 사용한 PCS의 적용을 검토하였고, DC링크 전압을 각각의 배터리 전원을 사용함으로서 발생될 수 있는 배터리 불평형에 대한 PWM제어 알고리즘을 개발하였다. 제안된 알고리즘은 H-bridge타입에서 적용되고 있는 PWM제어방법 중 THD 특성에서 가장 우수한 PD방식을 배터리 상태에 따라 각 H-bridge에서 회전시켜 DC전압 불균형을 해결 할 수 있도록 구성하였다. 제안된 알고리즘은 PSIM을 사용하여 시뮬레이션을 수행함으로서 제안된 기법의 타당성을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
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• pp.153-155
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• 2007

본 논문에서는 3상 저주파 변압기를 이용한 절연형 멀티레벨 인버터를 위한 새로운 공간 벡터 제어 방식을 제안한다. 제안된 제어 방식은 기존의 미리 계산된 표를 이용한 방식이 아닌 완전히 프로그래밍에 의한 방식으로 구현 시간은 기존 방식에 비해 늘이지 않으며, 확장성이 용의하다는 장점이 있다. 제안된 제어 방식을 공통암을 이용한 3상 IHCML 인버터에 적용하였으며, Matlab을 이용한 시뮬레이션 및 실험실 차원의 인버터 제작을 통하여 제안한 방식의 타당성을 검증 하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2005년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.651-654
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• 2005

In this paper, an efficient switching pattern to equalize the size of transformer is proposed for a multi-level inverter employing cascaded transformers. It is based on the prior selected harmonic elimination PWM(SHEPWM) method. Because the maximum magnetic flux imposed on each transformer becomes exactly equal each to each, all transformers can be designed with the same size regardless of their position. Therefore, identical full-bridge inverter units can be utilized, thus improving modularity and manufacturability. The fundamental idea of the proposed switching pattern is illustrated and the analyzed theoretically. The validity of the proposed switching strategy is verified by experimental results.

• Journal of Power Electronics
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• 제16권2호
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• pp.490-497
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• 2016

The analysis of the switch status of each unit module of a cascaded multi-level inverter reveals that the working condition of the switch of a chopper arm causes unnecessary switching under the conventional unipolar sinusoidal pulse width modulation (SPWM). With an increase in the number of cascaded multilevel inverters, the superposition of unnecessary switching gradually occurs. In this work, we propose an improved SPWM strategy to reduce switching in cascaded multilevel inverters. Specifically, we analyze the switch state of the switch tube of a chopper arm of an H-bridge unit. The redundant switch is then removed, thereby reducing the switching frequency. Unlike the conventional unipolar SPWM technique, the improved SPWM method greatly reduces switching without altering the output quality of inverters. The conventional unipolar SPWM technique and the proposed method are applied to a five-level inverter. Simulation results show the superiority of the proposed strategy. Finally, a prototype is built in the laboratory. Experimental results verify the correctness of the proposed modulation strategy.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2005년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.317-320
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• 2005

본 논문은 멀티-레벨 H-bridge 인버터에서 입력전압 변동에 따른 AVR(Auto Voltage Regulation)기능을 적용 그 타당성을 제안하였다. 기존의 범용 인버터에서 (V/F)로 구동되는 전동기 시스템에 있어서 인버터에 공급되는 입력 전압은 출력 주파수에 따라 출력 전압 비율을 일정하게 하고 기동에 필요한 전압을 더하여 출력하는 방식이다. 집중 제어 방식의 멀티-레벨 H-bridge 인버터에서는 Cell의 DC-Link 전압을 Master에서 받아들여서 각각의 Cell에 기준 전압값을 지령하게 된다. 그러므로 입력 전압 변동에 따른 DC-Link 전압의 변동이 발생하게 되면 상전압 Unbalance 가 발생하게 되어 부하가 원하는 출력 전압을 낼 수가 없게 된다. 또한 각각의 Cell을 제어하는 Master 제어기가 가지고 있는 문제점을 보완하여 각각의 Cell 제어기 스스로가 AVR을 수행하는 좀더 나은 방법을 제안하였다.

• 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 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.372-373
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• 2010

본 논문에서는 멀티레벨 인버터의 토폴로지로서 H-bridge 토폴로지를 기본으로 하여 2개의 전력용 스위치와 2개의 diode를 DC링크에 연결한 변형된 구조를 제안한다. 제안된 방식은 계통 연계형 단상 멀티레벨 인버터로서 기존의 단상 인버터에 비하여 출력 전압 파형이 정현파에 가깝고, 고압 대용량 시스템용 멀티레벨 인버터로의 확장도 용이할 뿐만 아니라 cascade연결을 통하여 간단히 전압레벨을 확장 할 수 있다는 장점을 가진다. 제안된 토폴로지의 타당성은 시뮬레이션과 실험을 통하여 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.9-10
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• 2010

본 논문에서는 멀티레벨 인버터의 토폴로지로서 H-bridge 토폴로지를 기본으로 하여 2개의 전력용 스위치와 2개의 diode를 DC 링크에 연결한 변형된 구조를 제안한다. 제안된 방식은 계통 연계형 단상 멀티레벨 인버터로서 기존의 단상 인버터에 비하여 출력전압 파형이 정현파에 가깝고, 고압 대용량 시스템용 멀티레벨 인버터로의 확장도 용이할 뿐만 아니라 cascade연결을 통하여 간단히 전압레벨을 확장 할 수 있다는 장점을 가진다. 제안된 토폴로지의 타당성은 실험을 통하여 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2000년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.321-324
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• 2000

멀티-레벨 인버터 구조는 크게 세 가지가 있다 NPC 구조, 플라잉 커패시터 구조, 그리고 H-bridge 단위 인버터 셀을 종속적으로 연결한 cascaded 구조가 그것이다. 이중에서 cascaded 구조는 지금까지 홀수 레벨만 존재하는 것으로 알려졌다 본 논문에서는 이것을 짝수 레벨로 확장한 새로운 구조를 제안하고 홀수 짝수 레벨 모두에 적용이 가능한 새로온 PWM 기법을 제안하고자 한다. 제안한 기법은 컴퓨터 시뮬레이션 및 실험으로 그타당성을 입증하고자 한다.