• 전력전자학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.472-480
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• 2009

본 논문은 3상 NPC형 3레벨 인버터의 과변조 SVPWM 기법과 변조비에 대한 출력전압의 고조파를 분석하였다. 3상 NPC형 3레벨 인버터는 SVPWM을 적용하여 선형영역을 0.907까지 확장하였고 과변조 영역에서는 푸리에 급수에 의한 추종전압의 보상기법을 적용하여 6 스텝영역까지 운전할 수 있도록 하였다. PWM 형태인 출력전압의 고조파 특성분석에는 PD방식의 멀티 캐리어 기법에 대하여 이중 푸리에 급수를 적용하여 해석하였다. 시뮬레이션은 PSIM을 사용하여 구현하였고 3레벨 인버터의 영역도의 각 영역에 대해서 고조파의 특성을 확인하였다. NPC형 3레벨 인버터의 고조파 분포는 선형영역에서는 캐리어 주파수의 측대 고조파가 분포되고, 과변조 영역으로 넘어가면서 기본파에 의한 고조파 성분이 점차 증가하고 캐리어 주파주의 사이드 밴드의 고조파 성분은 감소함을 확인하였다. 본 논문에서의 고조파 해석을 검증하기 위하여 동일한 조건에서 시뮬레이션과 실험을 수행하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제12권5호
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• pp.1872-1882
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• 2017

Medium voltage drive systems driven by high-power multi-level inverters operating at low switching frequency can reduce the switching losses of the power device and increase the output power. Employing subsection synchronous current harmonic minimum pulse width modulation (CHMPWM) technique can maintain the total harmonic distortion of current at a very low level. It can also reduce the losses of the system, improve the system control performance and increase the efficiency of DC-link voltage accordingly. This paper proposes a subsection synchronous CHMPWM approach of active neutral point clamped five-level (ANPC-5L) inverter under low switching frequency operation. The subsection synchronous scheme is obtained by theoretical calculation based on the allowed maximum switching frequency. The genetic algorithm (GA) is adopted to get the high-precision initial values. So the expected switching angles can be achieved with the help of sequential quadratic programming (SQP) algorithm. The selection principle of multiple sets of the switching angles is also presented. Finally, the validity of the theoretical analysis and the superiority of the CHMPWM are verified through both the simulation results and experimental results.

• 전력전자학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.438-447
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• 2004

본 논문에서는 하프ㆍ풀-브리지 셀을 이용하는 새로운 멀티레벨 인버터를 제안하고 독립형 태양광 인버터로서의 가능성을 평가한다. 기본 회로 구조는 기존의 11-레벨형 PWM 인버터에 기초하며 세 개의 풀-브리지 모듈 중 하나의 모듈을 하프-브리지 구조로 대체한다. 이 간단한 회로 구조의 변경으로 제안된 멀티레벨 인버터는 세 가지의 장점을 가지게 된다. 첫째, 출력 전압 레벨 수의 증가를 통해 보다 정현적인 출력 전압 파형을 형성 시킬 수 있다. 둘째, 풀-브리지 모듈 대신 하프-브리지 셀을 이용하므로 두 개의 전력 스위치를 줄일 수 있다. 셋째, 쵸핑용으로 이용되는 인버터와 결합된 변압기에 의해 부하로 전달되는 전력량을 저감 시킬 수 있어 전체 효율 개선에 유리하다. 즉, 대부분의 전력은 저주파 스위칭 동작으로 기본 출력전압을 형성하는 인버터와 이와 결합된 변압기에 의해 부하단으로 전달되고, 고주파 스위칭을 하는 쵸핑용 인버터와 이와 결합된 변압기를 통한 출력은 최종 출력전압을 보다 정현화 하기 위한 목적으로 사용되도록 한다. 기존의 11-레벨형 PWM 인버터와 비교를 통해 제안하는 인버터를 평가하고, 컴퓨터 시뮬레이션 및 실험 결과를 통해 독립형 태양광 인버터로서의 가능성을 입증한다.

• Journal of Power Electronics
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• 제3권4호
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• pp.205-214
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• 2003

This paper proposes a simple control strategy based on the discontinuous PWM (DPWM) to balance the DC-link voltage of three-level neutral-point-clamped (NPC) inverter at low modulation index. It introduces new DPWM methods in multi-level inverter and one of them is used for balancing the DC-link voltage. The current flowing in the neutral point of the DC-link causes the fluctuation of the DC-link voltage of the NPC inverter. The proposed DPWM method changes the path and duration time of the neutral point current, which makes the overall fluctuation of the DC-link voltage zero during a sampling time of the reference voltage vector. Therefore, by using the proposed strategy, the voltage of the DC-link can be balanced fairly well and the voltage ripple of the DC-link is also reduced significantly. Moreover, comparing with conventional methods which have to perform the complicated calculation, the proposed strategy is very simple. The validity of the proposed DPWM method is verified by the experiment.

• 전력전자학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.59-65
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• 2021

This study proposes a dead-time implementation method suitable for cell voltage control of a cascaded H-bridge (CHB) inverter. The PWM module of an existing microcontroller cannot generate a maximum voltage due to the dead-time effect when used as the cell controller of the CHB inverter. In the proposed method, the operation method of the PWM module was changed without using the dead time module included in the existing microcontroller, so that the cell output voltage can be increased to the maximum voltage without voltage discontinuity. During the maximum voltage generation period, the full turn-on state can be maintained without unnecessary switching. The validity of the proposed method is confirmed through an experiment.

• Journal of Power Electronics
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• 제18권4호
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• pp.1037-1050
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• 2018

This paper presents a novel reconfigurable selective harmonic elimination technique to control harmonics over a wide range of Modulation Indexes (MI) in Multi-Level Inverter (MLI). In the proposed method, the region of the MI is divided into various sectors and expressions are formulated with different switching patterns for each of the sectors. A memetic BBO-MAS (Biogeography Based Optimization - Mesh Adaptive direct Search) optimization algorithm is proposed for solving the Selective Harmonic Elimination - Pulse Width Modulation (SHE-PWM) technique. An experimental prototype is developed using a Field Programmable Gate Array (FPGA) and their FFT spectrums are analyzed over a wide range of MI using a fluke power logger. Simulation and experimental results have validated the performance of the proposed optimization algorithms and the reconfigurable SHE-PWM technique. Further, the sensitivity of the harmonics has been analyzed considering non-integer variations in the magnitude of the input DC sources.

• 전력전자학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.135-141
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• 2006

본 논문은 단상 멀티레벨 인버터의 LC출력 필터 설계와 변조비에 따른 고조파 분석을 수행하였다. 일반적으로 고전력 응용에 적합한 멀티레벨 인버터는 낮은 스위칭 주파수하에서 구동되므로 출력단에 큰 고조파 성분을 포함하게 된다. 이를 감소시키기 위해 출력단에 필터를 삽입하는 방법이 효과적이다. 3레벨 NPC 멀티레벨 인버터의 출력단 고조파를 감소시키기 위한 필터 설계 방안을 검토하고, 디지털 제어 방식을 위해 DSP(TMS320C31)를 사용하였다. 또한 필터의 설계예시를 보였고, 설계된 시스템의 타당성을 시뮬레이션과 실험을 통해 입증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.514-521
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• 2009

본 논문은 다이오드 클램프형 3-레벨 IGBT 인버터에 적용 가능한 새로운 방식의 과전압 방지 스너버에 관한 것이다. 일반적으로 전력변환장치는 스위칭 소자에 발생하는 과전압을 감소시키기 위해 스너버 회로를 포함하고 있다. 하지만 다이오드 클램프형 멀티레벨 인버터는 스위칭 소자가 직렬로 연결되어 있기 때문에 과전압 방지 스너버를 구성하기 힘든 문제점이 있다. 본 논문에서는 스텝-다운 DC-DC 컨버터에 적용 가능한 과전압 방지 스너버의 특성을 이용하여 다이오드 클램프형 3-레벨 인버터에 과전압 방지 스너버를 구성하려 할 때 발생하는 문제점을 분석하고 분석 결과를 토대로 다이오드 클램프형 3-레벨 인버터에 적용할 수 있는 새로운 구조의 스너버를 제안하였다. 제안한 방식에 대한 특성을 해석하였고, 실험을 통하여 효용성을 입증하였다.

• 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.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1193-1195
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• 2004

Ozone gas is one of the strongest oxidizing and bleaching agents which leave no residues harmful to the global environment. In recent years, the ozone generator has been widely utilized, However, it has been known that a broader application of ozone is hindered primarily because of its low efficiency of generation. Thus, it is more indispensable to improve actual system efficiency of the silent discharge type ozonizer using high frequency inverter. This paper presents a multi level resonant ozone power regulation by association of high frequency transformers and full bridge invert. And proposed resonant inverter system can generate continuous output voltage. can control linearly quantity of ozone gas. This invert that add PWM forms within square forms of output voltage about one level range. The power regulation characteristics and operating performances of silent discharge (SD)type ozone generating tube load driven by this load proposed inverter using FET modules are illustrated from a practical point of view, which can operate under stable conditions of basic level and PWM hybrid control strategy implemented DSP(2406). The effectoveness of propsed invert type ozonizer is proved by experiment results.