• 제목/요약/키워드: Total harmonic distortion improvement

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Performance Improvement of Model Predictive Control Using Control Error Compensation for Power Electronic Converters Based on the Lyapunov Function

  • Du, Guiping;Liu, Zhifei;Du, Fada;Li, Jiajian
    • Journal of Power Electronics
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    • 제17권4호
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    • pp.983-990
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    • 2017
  • This paper proposes a model predictive control based on the discrete Lyapunov function to improve the performance of power electronic converters. The proposed control technique, based on the finite control set model predictive control (FCS-MPC), defines a cost function for the control law which is determined under the Lyapunov stability theorem with a control error compensation. The steady state and dynamic performance of the proposed control strategy has been tested under a single phase AC/DC voltage source rectifier (S-VSR). Experimental results demonstrate that the proposed control strategy not only offers global stability and good robustness but also leads to a high quality sinusoidal current with a reasonably low total harmonic distortion (THD) and a fast dynamic response under linear loads.

전력품질개선기능을 갖는 계통연계형 태양광 발전시스템 (A Grid-interactive PV Generation System with the Function of the Power Quality Improvement)

  • 고성훈;조아란;강대업;박천성;전칠환;이성룡
    • 전력전자학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.300-309
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    • 2007
  • 본 논문에서는 전력품질개선기능을 갖는 계통연계형 태양광 발전시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 전류제어형 전압원인버터 하나만을 사용하여 단위역률, 고조파저감 그리고 무효전력보상을 동시에 수행한다. 제안된 시스템의 동작모드는 2개의 모드로 구분할 수 있다. 야간모드에서는 PQC를 통해 부하에서 발생하는 무효전력을 보상한다. 주간모드에서는 고조파 저감 및 역률개선을 위한 PQC를 수행하면서 동시에 태양광의 최대전력을 발전하는 MPPT를 수행한다. 본 연구에서 제안한 시스템의 유용성을 확인하기 위해 시뮬레이션과 실험을 수행하였다.

상천이 필터를 이용한 싸이클로컨버터 출력의 개선 (An improvement of cycloconverter output using phase shifting filter)

  • 김종수;서동환;김정우;김성환
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제37권1호
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    • pp.121-126
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    • 2013
  • 교류기기의 속도 및 토크 제어시스템에서 전력변환장치로 사용되는 싸이클로컨버터는 저속에서 토크가 크고 제어가 간단한 장점을 가지고 있다. 또한, 정류기, 직류링크부, 인버터가 설치되지 않으므로 시스템이 간단하고 대전력 시스템에 적합하다. 현재 사용되고 있는 대형선박의 추진전동기의 구동용 전력변환장치를 싸이클로컨버터로 변경하면 시스템이 간단해지므로 설치비용을 크게 감소시킬 수 있다. 하지만 기존의 싸이클로컨버터는 전력 반도체소자의 고속 스위칭에 의한 손실이 크고 출력 전압파형이 왜곡되어서 고조파 성분이 증가하게 된다. 본 논문에서는 이러한 단점을 개선하기 위해서 1차측에 위상이 다른 2개의 입력단과 2차측에 1개의 출력단으로 구성되는 상천이 필터를 설치한다. 위상이 다른 2개의 전압파형이 더해져서 2차측으로 변압됨으로써 전압파형이 정현파에 가깝게 출력된다. 그로 인해 추진전동기에 입력되는 전압파형이 개선되고 총고조파왜형율도 크게 감소한다.

Improvement of Group Delay and Reduction of Computational Complexity in Linear Phase IIR Filters

  • Varasumanta, Saranuwaj;Sookcharoenphol, Dolchai;Sriteraviroj, Uthai;Janjitrapongvej, Kanok;Kanna, Channarong
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.955-959
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    • 2003
  • A technique for realizing linear phase IIR filters has been proposed by Powell-Chau which gives a real-time implementation of H(z-1).H(z), where H(z) is a causal nonlinear phase IIR filter. Powell-Chau system is linear but not timeinvariant system. Therefore, that system has group delay response that exhibits a minor sinusoidal variation superimposed on a constant value. In the signal processing, this oscillation seriously degrade the signal quality. Unfortunately, that system has a large sample delay of 4L and also more computational complexity. Proposed system is present a reduced computational complexity technique by moved the numerator polynomial of H(1/z) out to cascade with causal filter H(z) and remain only all-pole of H(1/z), then applied truncated infinite impulse response to finite with truncated IIR filtel $H_L$(z) and L sample delay to subtract the output sequence from the top and bottom filter. Proposed system is linear time invariance and group delay response and total harmonic distortion are also improved.

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LED 응용을 위한 BCM 방식의 Power Factor Correction Control IC 설계 (The Design of BCM based Power Factor Correction Control IC for LED Applications)

  • 김지만;정진우;송한정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.2707-2712
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    • 2011
  • 본 논문에서는 400V, 120W 급 LED 구동을 위한 1단 전류 경계모드(Boundary Condition Mode) 제어방식의 역률 개선 제어회로를 설계하였다. 제안하는 제어회로는 역률 개선 및 고조파 발생을 감소시키는 기능을 가지고 있으며, 또한 PFC(Power Factor Correction)회로 내에서 상대적으로 많은 면적을 차지하는 기존의 바이폴라 트랜지스터 구조 대신 새로운 CMOS 회로로 설계하였다. 기존대비, 약 30% 정도의 레이아웃 면적을 줄이게 되었고, 상용화 시 칩의 가격 경쟁력이 클 것으로 사료된다.

소형풍력발전을 위한 3상 단일전력단 교류-직류 컨버터 (3-Phase Single Stage AC-DC Converter for Small Wind Turbine System)

  • 문유진;박범수;김상규;김은수;임덕진
    • 전력전자학회논문지
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    • 제28권1호
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    • pp.68-75
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    • 2023
  • This paper proposes a three-phase single-stage AC-DC converter for the small wind generation system. Input power factor improvement and insulated output can be implemented with the proposed three-phase single-stage AC-DC converter under the wide power generation voltage (80-260 Vac) and frequency (10-42 Hz) in a small wind power generation (WPG) system. The proposed converter is also capable of zero-voltage switching in the primary-side switches and zero-current switching in the secondary-side diodes by phase-shift control at a fixed switching frequency. In addition, it is possible to control a wide output voltage (Vo: 39 VDC-60 VDC) by varying the link voltage and improving the input power factor (PF) and the total harmonic distortion factor (THDi). Simulation and experimental results verified the validity of the proposed converter.

하이브리드 타입 커패시터 뱅크를 이용한 공급신뢰도 및 전력품질 개선 방안 연구 (A Study on the Service Reliability and Power Quality Improvement Using Hybrid Type Capacitor Bank)

  • 이한상;윤동희
    • 전기전자학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.313-319
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    • 2014
  • 전력계통운영의 목표는 전력시스템의 안정성과 신뢰성을 유지하여 원활한 전력을 공급하는 것이다. 안정적인 전력 공급을 위하여 무효전력과 모선 전압에 대한 고려를 해야 하는데, 모선의 전압을 일정 범위 이내로 유지하기 위하여 커패시터 뱅크를 비롯한 다양한 방안이 사용되고 있다. 본 논문에서는 계통 안정도와 전력공급 신뢰도를 상시키기 위한 하이브리드 타입의 커패시터 뱅크 설계 과정에 대하여 기술하였다. 설계 과정에는 커패시터 뱅크의 용량 산정, 리액터 타입 결정 및 리액터 용량 산정과정이 포함된다. 기존의 커패시터 뱅크의 설계과정과 같이 정상상태 Q-V 해석이나 상정사고 분석과 같은 방법을 통하여 무효전력 마진을 계산하여 저전압이 발생하는 모선에 무효전력 보상량을 산정한다. 그리고 고조파 실측을 통해 산출된 개별 고조파의 성분 크기를 기반으로 직렬 리액터의 크기를 산정하는 방식으로 설계과정을 제안하였다. 논문에서는 제안된 방법을 통하여 고조파의 크기가 감소함을 증명하였으며, 특히 5차와 7차 고조파의 저감에 효율적임을 보여주었다.

CMOS 아날로그 전류모드 곱셈기의 선형성과 동적범위 향상을 위한 회로설계 기법에 관한 연구 (A Study on Circuit Design Method for Linearity and Range Improvement of CMOS Analog Current-Mode Multiplier)

  • 이대니얼주헌;김형민;박소연;노태민;김성권
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.479-486
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    • 2020
  • 이 논문에서는 아날로그 전류모드 인공지능 프로세서에서 핵심 디바이스 중에 하나인 아날로그 전류 모드 곱셈기 회로의 선형성과 동적범위 향상을 위한 설계 기법을 소개한다. 제안하는 회로는 4 quadrant Translinear loop를 NMOS 트랜지스터만으로 구성하여, 트랜지스터의 물리적 Mismatch를 최소화하는 설계로 0.35㎛ CMOS 공정에서 117㎛ × 109㎛로 구현가능하였으며, 최대 전고조파왜율 0.3% 의 선형성을 확보할 수 있었다. 제안한 아날로그 전류모드 곱셈기는 전류모드 인공지능 프로세서의 핵심 회로로 유용할 것으로 기대된다.