• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2014.11a
• /
• pp.119-120
• /
• 2014

멀티레벨 인버터는 낮은 고조파 성분을 갖고, 제한된 정격 스위칭 소자로 대용량 전력변환이 요구되는 시스템에 매우 효율적이다. 수학적인 해석방법을 통해 전도손실, 스위칭 손실, 출력 전압 전류의 THD의 해석방법을 제시하고 시뮬레이션을 통해 멀티레벨 인버터의 특성을 비교 분석을 한다. 본 논문은 기존 제안된 멀티레벨 구조인 NPC(Neutral Point Clamped) 멀티레벨 인버터, Cascaded H-bridge 멀티레벨 인버터, Flying capacitor 멀티레벨인버터를 기반으로 25MW급 대용량 인버터의 손실 및 출력특성을 비교 분석하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2010.11a
• /
• pp.240-241
• /
• 2010

본 논문에서는 무변압기형의 10kW급 삼상 태양광발전용 계통연계형 NPC 인버터에 대하여 설명한다. 인버터는 멀티레벨 인버터의 토폴로지를 이용하여 전력의 품질 및 효율을 개선한다. 부스트 컨버터와 함께 구성된 무변압기형 인버터를 개발하여 부피와 무게의 감소 및 단가절감 또한 가능하게 하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2014.11a
• /
• pp.115-116
• /
• 2014

기존의 2-레벨 인버터에 비해 더 나은 출력특성을 갖는 멀티레벨 인버터가 등장함에 따라 이를 좀 더 효율적으로 사용하고자 많은 연구가 진행되어 왔다. 멀티레벨 인버터 종류의 하나로 Neutral-Point-Clamped 인버터를 들 수 있는데, 이를 구동하기 위한 방식으로 여러 가지 PWM 기법들이 사용되고 있다. 기존의 방식들에서는 dc-link단의 커패시터에서 저주파수리플이 발생하는 문제가 있다. 이에 관하여, virtual space vector PWM 기법이 제안된 바 있다. 본 논문에서는 이 기법을 계통연계 방식에 적용하여 그 결과를 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2008.06a
• /
• pp.256-258
• /
• 2008

현재 멀티레벨 인버터는 고압 대용량 시스템에 많이 사용되고 있으며, 연구 또한 지속되고 있다. 현재 일반적으로 사용되는 멀티레벨 방법으로는 Neutral Point Clamp(NPC), H-Bridge 케스캐이드, 플라잉 커패시터가 멀티레벨이 있다. 본 논문에서는 Neutral Point Clamp 토포로지 중 다이오드 클램프 멀티레벨을 이용하여 3상 유도전동기용 하이브리드 다이오드 클램프 멀티레벨 인버터를 구성 하였다. 그리고 신호 발생 방법으로는 Subhamonic PWM 방식을 사용하였으며, 유도 전동기 제어는 간접벡터제어로 제어를 함으로써 유도 전동기 구동용 하이브리드 다이오드 클램프 멀티레벨 인버터의 적합함을 검증 하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2000.07a
• /
• pp.321-324
• /
• 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.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2014.07a
• /
• pp.447-448
• /
• 2014

화석연료의 고갈이 진행됨에 따라 그 대안으로 신재생 에너지에 초점이 맞춰지고 있다. 신재생 에너지 발전의 중요성이 대두됨에 따라 계통연계형 인버터의 중요성 역시 부각되고 있으며 이에 대한 연구들이 활발히 진행되고 있다. 여러 연구 중의 하나로 멀티레벨 인버터를 들 수 있는데, 이는 2-레벨 인버터와 비교했을 때, 동일한 스위칭 주파수에서 출력전압 및 전류의 고조파 성분을 크게 줄일 수 있다는 장점을 갖는다. 본 논문에서는 NPC 3-레벨 인버터를 이용하여 태양광 발전 시스템을 구성하고, 결과를 확인하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2017.07a
• /
• pp.256-257
• /
• 2017

최근 산업 및 에너지 관련 분야에서의 전력변환기술 및 제어기술의 중요성이 계속 화두가 되어 왔다. 전통적인 전력변환 토폴로지는 2레벨 시스템이 일반적이었다. 하지만 고압 시스템 분야에서는 2레벨, 3레벨 혹은 그 이상의 멀티레벨 토폴로지가 적용되고 있다. 이런 멀티레벨 토폴로지를 사용함으로써 출력 전류의 고조파 저감등의 이점들을 가질 수 있다. 특히, 양방향 케스케이드 NPC 토폴로지는 케스케이드 하프브리지 토폴로지에 비해 몇가지 이점들을 가지는데 파워 셀 혹은 서브모듈의 개수를 줄일 수 있고 트랜스포머의 사이즈를 줄 일수 있다. 이 논문에서는 이러한 모듈러타입의 고압 케스케이드 NPC 토폴로지 인버터의 파워 스택 개발에 대한 내용을 담고 있다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
• /
• v.16 no.3
• /
• pp.283-292
• /
• 2011

This paper proposed a new multi-level inverter topology based on a H-bridge with two switches and two diodes connected to the DC-link. The output voltage of the proposed topology is quite closer to a sinusoidal waveform compared with a typical single phase inverter. The proposed multi-level inverter is applicable to a power conditioning system for renewable energy sources, and it can be also used as a building block of a cascaded multi-level inverter for a high voltage application. In case of conventional H-bridge type or NPC type multi-level inverter, 8 controllable switches are used to obtain a 5 level output voltage, but the proposed multi-level inverter requires only 6 controllable switches. Thus the circuit configuration is quite simple, reliable and cost-effective implementation is possible. The efficiency can be improved owing to the reduction of the switching loss. A new PWM method based on POD modulation is suggested which requires only one carrier signal. The switching sequence to make the capacitor voltage balanced is also considered. The feasibility is studied through simulation and experiment.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2016.11a
• /
• pp.9-10
• /
• 2016

최근 급속한 산업 발달로 인하여 기존의 수 MW급 대용량 인버터가 산업용 팬, 컴프레서, 고속 철도 시스템 등 여러 분야에 사용되면서 이와 관련된 대용량 인버터 연구가 활발히 진행 중이다. 이런 대용량 인버터는 고효율과 직병렬의 구성된 전력용반도체 소자를 동시다발적으로 제어되어야하기 때문에 멀티레벨 인버터의 구조가 가장 적합하다. Cascaded H-bridge 멀티레벨 인버터는 커패시터와 다이오드를 사용하지 않고 스위치만으로 구성하며, 필터를 따로 구성하지 않아도 정현파와 유사하게 전압을 출력할 수 있다. 이로 인해 고주파 감소 및 각 셀을 직렬로 연결하여 입력전압보다 높은 출력전압을 얻을 수 있다. 또한, 스위칭 방법에 따라 동일한 Cascaded H-bridge 멀티레벨인버터 토폴로지에서도 각 THD와 온도에 따른 손실이 달라질 수 있다. Cascaded H-bridge 멀티레벨 인버터에서 이용하는 스위칭 방식은 첫 번째로 유니폴라 방식을 기본으로 한 Phase-shift가 있다. 이는 180도 위상차를 갖는 2개의 레퍼런스 파형과 위상천이가 된 캐리어 파형의 비교로 PWM (Pulse Width Modulation) 을 수행한다. 두 번째 방식으로는 Level-shift가 있다. 이는 캐리어 파형을 IPD (In-Phase Disposition) 방식으로 수직적으로 대역폭이 연속적이게 나열하여 레퍼런스 파형과 비교하는 PWM방식이다. 본 논문에서는 Phase-shift와 Level-shift 방식에 따른 Cascaded H-bridge 인버터와 NPC (Neutral Point Clamped) 인버터를 결합한 토폴로지에서의 온도에 따른 손실을 분석하고, 시뮬레이션을 통하여 비교 분석하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2017.07a
• /
• pp.270-271
• /
• 2017

Cascaded NPC/H-bridge 인버터의 기존 Level-Shift PWM에서는 한 stack에서 전력 및 손실 불균형이 발생하게 된다. 이에 따라 손실 불균형을 개선하기 위해 새로운 Level Shift PWM을 개발하였고, PSIM 9.14를 통해 기존의 PWM 기법들과 비교 분석 하였다.