• 한국전자통신학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.851-858
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• 2017

본 연구에서는 SPWM 구동방식의 단상 풀 브리지 인버터의 전압제어계를 설계하였다. 전압제어계는 단상 풀-브리지 인버터, 출력전압과 기준전압의 오차를 선형적으로 보상하기 위한 PI 제어기, 제어기 신호로부터 SPWM 방식을 이용하여 게이트 신호를 발생시키기 위한 PWM 구동회로, 인버터 출력 전압 파형을 정현 파형으로 필터링하기 위한 LC 필터로 구성하였다. 끝으로, EMTP-RV를 이용하여 PWM 구동방식을 기반으로 하는 단상 풀-브리지 인버터의 전압 제어계를 모델링하였고 수개의 기준전압에 대한 시뮬레이션 연구를 통해 출력전압이 정확하게 기준전압을 수렴하는 것을 확인함으로서 제어계 설계의 유효성을 확인할 수 있었다.

• Journal of Power Electronics
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• 제16권6호
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• pp.2119-2128
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• 2016

Due to detection and control errors, some high-frequency harmonics with voltage-source characteristics cause circulating currents in modular inverters. Moreover, the circulating currents are usually affected by the output filters (OF) of each module due to their filter and resonance properties. The interaction among the circulating currents in the modules increase the power loss and reduce system stability and control precision. Therefore, this paper reports the results of a study on the SPWM high-frequency harmonics circulating currents for a double-module VSI. In the paper, an analysis of the circulating-current circuits is briefly described. Next, a mathematic model of the single-module output voltage based on the carrier frequency of SPWM is built. On this basis, through mathematic modeling of high-frequency harmonic circulating currents, the formation mechanism and distribution characteristics of circular currents and their influences are studied in detail. Finally, the influences of the OF on the circulating currents are studied by mainly taking an LC-type filter as an example. A theoretical analysis and experimental results demonstrate some important characteristics. First, the carrier phase shifting of the SPWM for each module is the major cause of the SPWM harmonic circulating currents, and the circulating currents are in an odd distribution around n-times the carrier frequency $n{\omega}_s$, where n = 1, 2, 3, ${\ldots}$. Second, the harmonic circular currents do not flow into the parallel system. Third, the OF can effectively suppress the non-circulating part of the high-frequency harmonic currents but is ineffective for the circulation part, and actually reduces system stability.

• 대한전자공학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.60-70
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• 1989

본 연구는 인버터로 구동되는 유도전동기에서 발생되는 토오크 맥동을 표현하는, 고조파 토오크 함수 HTF(harmonic torque function)를 제안하고, 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 HTF의 타당성을 입증하였다. 제안된 HTF는 고조파 전류의 크기 뿐만 아니라 위상까지 고려하므로서 부하변동에 무관한 고조파 토오크 함수가 되었으며, 이를 six-step. SPWM 및 TPWM의 펄스 폭 제어 인버터에 적용하여 비교하였다. 그 결과 PAWM 인버터에서의 우수한 제어방법이 선택되었다. 한 주기당 펄스수가 9이하에서는 six-step이, 출력전압 크기와 토오크 맥동의 측면에서, SPWM 및 TPWM보다 우수함을 알 수 있었다.

• Journal of Power Electronics
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• 제14권3호
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• pp.531-540
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• 2014

A novel carrier-based PWM (CBPWM) strategy of a three-level NPC converter is proposed in this paper. The novel strategy can eliminate the low-frequency neutral point (NP) voltage oscillation under the entire modulation index and full power factor. The basic principle of the novel strategy is introduced. The internal modulation wave relationship between the novel CBPWM strategy and traditional SPWM strategy is also studied. All 64 modulation wave solutions of the CBPWM strategy are derived. Furthermore, the proposed CBPWM strategy is compared with traditional SPWM strategy regarding the output phase voltage THD characteristics, DC voltage utilization ratio, and device switching losses. Comparison results show that the proposed strategy does not cause NP voltage oscillation. As a result, no low-frequency harmonics occur on output line-to-line voltage and phase current. The novel strategy also has higher DC voltage utilization ratio (15.47% higher than that of SPWM strategy), whereas it causes larger device switching losses (4/3 times of SPWM strategy). The effectiveness of the proposed modulation strategy is verified by simulation and experiment results.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.1104-1107
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• 2019

본 논문에서는 데드 타임을 줄여 전력 효율을 높이기 위해 데드 타임 제어기를 이용한 웨어러블 AMOLED 디스플레이용 DC-DC 부스트 변환기를 제안한다. 또한, 본 변환기에서는 경부하에서 전력 효율을 높이고 출력 전압 리플을 감소시키기 위해 PWM-SPWM (set-time variable pulse width modulation) 듀얼 모드를 이용한다. 제안하는 회로는 $0.18{\mu}m$ BCDMOS 공정을 이용하여 시뮬레이션을 한 결과 1 mA~70 mA의 부하 전류 범위에서 39%~96%의 전력 효율과 2 mV의 리플 전압을 가졌다. 본 회로의 전력 효율은 PWM-SPWM 방식보다 최대 2% 상승하였고, PWM 방식보다 최대 8% 상승하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제14권6호
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• pp.1139-1146
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• 2014

Digital signal processor (DSP) and field programmable gate array (FPGA) based concentrated control systems are designed for implementing CPS-SPWM strategies. The self-defined universal asynchronous receiver/transmitter (UART) protocol is used for communication between a master controller and an individual module controller via high speed links. Aimed at undesired pulse competition, this paper analyzes its generation mechanism and presents a new method for eliminating competition pulses with no time delay. Finally, the proposed concentrated controller is applied to a 10kV/10MVar distribution static synchronous compensator (DSTATCOM) industrial prototype. Experimental results show the accuracy and reliability of the concentrated controller, and verify the superiority of the proposed elimination method for competition pulses.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2003년도 춘계전력전자학술대회 논문집(2)
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• pp.511-515
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• 2003

This paper presents a novel prototype of the utility-interfaced sinusoidal pulse width modulated (SPWM) inverter using the high-frequency flyback transformer fur the small-scale solar photo-voltaic power conditioner (1kW - 4kW). The proposed SPWM power conditioner circuit with a high-frequency link has a function of electrical isolation, which is vital fur solar photovoltaic power conditioner systems with the viewpoint of safety and convenience. The discontinuous conduction mode (DCM) operation of the flyback transformer is also maintained to simplify the topology of the inverter circuit and control scheme. First, the operating principle of the proposed circuit is described far the understanding of the circuit parameters establishment. Then, the digitally constructed SPWM control scheme is presented. The proposed circuit is verified by the computer simulation and the prototype experiment.

• Journal of Power Electronics
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• 제10권4호
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• pp.365-373
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• 2010

This paper proposes a hybrid single carrier sinusoidal modulation suitable for multiphase multilevel inverters. Multiphase multilevel inverters are controlled by hybrid modulation to provide multiphase variable voltage and a variable frequency supply. The proposed modulation combines the benefits of fundamental frequency modulation and single carrier sinusoidal modulation (SC-SPWM) strategies. The main characteristics of hybrid modulation are a reduction in switching losses and improved harmonic performance. The proposed algorithm can be applied to cascaded multilevel inverter topologies. It has low computational complexity and it is suitable for hardware implementations. SC-SPWM and its base modulation design are implemented on a TMS320F2407 digital signal processor (DSP). A Complex Programmable Logic Device realizes the hybrid PWM algorithm and it is integrated with a DSP processor for hybrid SC-SPWM generation. The feasibility of this hybrid modulation is verified by spectral analysis, power loss analysis, simulation and experimental results.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.111-112
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• 2011

본 논문에서는 FPGA를 이용하여 SPWM 펄스파형을 구현 했다. 이 파형을 구현하기 위해서 삼각파와 정현파의 비교는 MATLAB을 사용하였고, 비교로 인해서 구해진 파형의 값으로 MAX-PLUS II의 설계를 통해 SPWM 파형을 구현했다. FPGA는 Altera ACEX EP1K100QC208-3N를 모터는 MITSUBISHI AC SERVO MOTOR HC-KFS053를 사용하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.443-449
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• 2005

본 논문에서는 연료 전지 시스템을 위한 Z-소스 인버터로 구성된 병렬 운전 시스템을 제시 하였다. PWM 방식으로는 Carrier phase shifted SPWM을 적용하였으며 이 방식은 출력 전류의 고조파 성분을 줄일 수 있는 장점을 갖는다. 그러나 이 기법을 Z-소스 인버터로 구성된 병렬 운전 시스템에 적용하는 경우 추가적으로 순환 전류를 발생한다. Z-소스 인버터로 구성된 병렬 운전 시스템이 동작 시 발생하는 순환 전류를 분석하고 순환 전류를 감소시키며, 부하전류에 낮은 고조파 성분을 가질 수 있도록 순환 전류 리액터를 사용하였다. 이에 대한 적합성을 시뮬레이션과 실험을 통해 입증하였다.