• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.11a
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• pp.115-116
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• 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
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• 2007.07a
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• pp.101-103
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• 2007

Since they use the low switching frequency in multilevel inverter systems, they generate the high low frequency harmonic components. Generally, LC filter is used at the output terminal of inverter systems to solve this problem. But it causes a voltage drop at the output terminal by use of damping resistors, and causes the problem in which system efficiency decreases due to power loss of the damping resistor. In this paper, we proposed an output filter design method for NPC three-level inverter systems with low switching frequency. And we analyzed the efficiency of the proposed filter system, and the effectiveness of the proposed system is verified by simulation and experimental results.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• v.10 no.3
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• pp.1066-1074
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• 2015

This paper presents the reverse recovery characteristic according to the change of switching states when Si diode and SiC diode are used as clamp diode and proposes a method to minimize the switching loss containing the reverse recovery loss in the neutral-point-clamped inverter at low modulation index. The previous papers introduce many multiple circuits replacing Si diode with SiC diode to reduce the switching loss. In the neutral-point-clamped inverter, the switching loss can be also reduced by replacing device in the clamp diode. However, the switching loss in IGBT is large and the reduced switching loss cannot be still neglected. It is expected that the reverse recovery effect can be infrequent and the switching loss can be considerably reduced by the proposed method. Therefore, it is also possible to operate the inverter at the higher frequency with the better system efficiency and reduce the volume, weight and cost of filters and heatsink. The effectiveness of the proposed method is verified by numerical analysis and experiment results.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.11a
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• pp.63-64
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• 2011

The inevitable calculation time delay of digital controller especially degrades the voltage control performance of three-phase UPS systems. This paper proposes time delay compensators based on the Smith-predictor for both voltage and current controllers of three-level NPC inverters. The PSIM-based simulation results show that the proposed controller with delay compensator gives improved voltage control performance with respect to time delay.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2008.10a
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• pp.163-165
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• 2008

본 논문에서는 유도전동기를 순시 토크제어하기 위한 방법으로 간접벡터제어를 사용하였고, 간접벡터제어를 통해 계산된 전압추종벡터를 NPC형 3-레벨 인버터의 SVPWM기법을 적용하여 구현하였다. SVPWM방식은 기존의 2레벨 인버터의 알고리즘을 응용하여 선형영역에서 과변조영역까지 선형적으로 전이 하도록 하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.315-316
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• 2012

Three-level neutral point clamping (NPC) converter has been widely applied in high power drive system. And in this paper, a novel method is proposed to realize this algorithm based on FPGA, And the system is consist of two parts, the DSP part and FPGA part, the DSP part includes the control algorithms and the FPGA part works to generate and putout 12 PWM pulses. And the system is tested and verified using both simulation and experimentation.

• Journal of Power Electronics
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• v.19 no.4
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• pp.907-921
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• 2019

This paper presents two advanced hybrid pulse-width modulation (PWM) strategies for multilevel inverters (MLIs) that provide both common-mode voltage (CMV) elimination and current ripple reduction. The first PWM utilizes sequences that apply one switching state at the double ends of a half-carrier cycle. The second PWM combines the advantages of the former and an existing four-state PWM. Analyses of the harmonic characteristics of the two groups of switching sequences based on a general switching voltage model are carried out, and algorithms to optimize the current ripple are proposed. These methods are simple and can be implemented online for general n-level inverters. Using a three-level NPC inverter and a five-level CHB inverter, good performances in terms of the root mean square current ripple are obtained with the proposed PWM schemes as indicated through improved harmonic distortion factors when compared to existing schemes in almost the entire region of the modulation index. This also leads to a significant reduction in the current total harmonic distortion. Simulation and experimental results are provided to verify the effectiveness of the proposed PWM methods.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.489-490
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• 2016

본 논문에서는 인버터 시스템의 가격을 줄이기 위해 3-레벨 NPC 인버터의 중성단에 하나의 션트 저항을 삽입함으로써 AC 전동기의 3상 전류를 획득하는 방법을 제안한다. 션트 저항으로부터 정확한 상 전류를 획득하기 위해서는 최소한의 시간이 필요하며 때문에 측정불가영역이 존재하게 된다. 기존의 측정불가영역으로 부터 상 전류를 복원하는 방법은 스위칭 패턴을 이동시키거나 공간 벡터 전압 변조 기법(SVPWM) 이외의 변조 기법을 이용하였는데 이러한 방법은 전류에 고조파를 증가시켜 효율을 떨어뜨리고 소음을 발생시킨다. 본 논문에서는 동기 좌표계 d-q축 비례적분제어기와 전동기 시스템의 전달함수를 이용하여 지령 전류로부터 실제 전류와 같은 전류를 얻는 방법을 통해 기존의 문제점들을 개선하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 시뮬레이션을 통해 증명하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.07a
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• pp.44-45
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• 2011

분산발전 시스템에서 계통연계 인버터는 계통에 전력을 주입할 뿐만 중요부하에도 안정된 전력을 공급하는 역할을 한다. 하지만 기존의 계통연계시 전류제어모드로 동작하고 계통이상 발생시 전압제어로 전환되는 제어방법으로는 모드 전환시 과도상태가 발생하여 중요부하에 심각한 영향을 줄 수 있다. 본 논문에서는 모드 전환에 따른 과도상태를 최소화하기 위해 끊김없는 모드 전환을 위한 계통연계형 3-레벨 NPC 인버터의 제어기법을 제안한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.138-139
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• 2014

3레벨 NPC 인버터는 구조상 DC Link가 두 개의 커패시터로 직렬 구성되어 있어 두 커패시터 간의 전압 불균형의 문제가 발생한다. 중성점의 변동으로 인하여 스위치 소자의 소손과 제어기의 오작동 등 시스템의 안정도가 떨어지게 된다. 기존의 중성점 전압을 제어하는 오프셋 전압 인가 방식은 zero point 지점에서 불연속 스위칭 구간이 존재하기 때문에 중성점 제어가 불가능하다. 본 논문에서는 중성점 전압을 제어하기 위하여 DPWM 기법에서 중성점 전압을 제어하는 방식을 제안하였다. DC Link의 두 커패시터 전압 불균형이 발생하면 $60^{\circ}(+30^{\circ})$ DPWM 기법으로 Positive 벡터와 Negative 벡터의 스위칭 인가 시간을 조절하여 두 커패시터의 전압 균형을 이루게 한다. 시뮬레이션을 통하여 본 논문에서 제안한 방식에 대한 타당성을 검증하였다.