• 전력전자학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.9-15
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• 2018

This study investigates a bidirectional quasi-Z-source inverter (Bq-ZSI) system with bidirectional power transfer capability and a modified space vector modulation scheme for reducing the ripple of the inductor current. By replacing the diode in the impedance network with an active switch, the power flow can be bidirectional. The average inductor current of the Bq-ZSI network is negative in the regenerative braking mode, thereby regenerating the power. In addition, modified space vector modulation scheme is applied to the Bq-ZSI to control shoot-through time effectively. A 5 kW prototype is built and tested to implement the proposed system. Experimental results show that the Bq-ZSI system is capable of regenerative braking of the induction motor and that the modified space vector modulation method is efficient.

• 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.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2009년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.225-227
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• 2009

본 논문에서는 전압형 3상 ZSI(Z-source Inverter)의 입력전압과 커패시터 충전전압을 검출하고 ZSI의 기본 정의를 이용해 지령전압에 대한 변조지수(Modulation Index)를 결정하는 방법과 출력전압 제어가 가능한 변형된 SVM(공간벡터 변조방식)으로 구성된 알고리즘을 소개한다. 제안된 알고리즘은 ZSI의 이득과 변조지수의 정의를 이용한 간단한 방법으로 변조지수를 변화시켜 출력전압을 일정하게 유지하는 방법이다. PSIM을 통하여 타당성을 입증하였다.

• 전기학회논문지
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• 제59권11호
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• pp.1996-2005
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• 2010

This paper proposes a new method for constant control of the output AC voltage of a voltage-fed three phase Z-source inverter (ZSI), in case of Z-network DC voltage variation or heavy change of load. The modulation index for the reference output AC voltage of ZSI can be calculated by the basic definition of ZSI, the input DC voltage and capacitor voltage of Z-network. And, the output AC voltage of ZSI is controlled by the modified space vector modulation (SVM) with the calculated modulation index. By the proposed method, the modulation index of output AC voltage is closely following in the reference modulation index. The validity of the proposed method is verified using PSIM simulation. In case which the input DC voltage of ZSI is heavily changed from 100[V] to 70[V] (or to 150[V]) and in case which load is changed from $30[\Omega]$ to $10[\Omega]$, we confirmed that the output AC voltage of ZSI is constantly controlled by the proposed method because the modulation index of ZSI is also simultaneously changed. Finally, FFT and %THD of the output voltage and current of ZSI by the proposed method are analyzed.

• Journal of Power Electronics
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• 제9권3호
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• pp.335-342
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• 2009

The Z-source inverter (ZSI) provides unique features such as the ability to boost dc voltage with a single stage simple structure. Although the dc capacitor voltage can be boosted by a shoot-through state, the voltage stress across the switching devices is rapidly increased, so high switching device power is required at the ZSI. In this paper, algorithms for minimizing the voltage stress are suggested. The possible operating region for obtaining a desired ac output voltage according to both the shoot-through time and active state time is investigated. The reference capacitor voltages are derived for minimizing the voltage stress at any desired ac output voltage by considering the dc input voltage. The proposed methods are carried out through the simulation studies and experiments with 32-bit DSP.

• Journal of Power Electronics
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• 제14권5호
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• pp.834-841
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• 2014

This paper proposes new active switched-capacitor and switched-inductor Z-source inverter (ASC/SL-ZSI) topologies, which can provide a higher boost ability with a small shoot-through time. The proposed ASC/SL-ZSIs inherit all of the advantages of the classical ZSI, and have a stronger voltage boost inversion ability when compared with the classical ZSI. Thus, the output ac voltage quality is significantly improved. In addition, more cells can be cascaded in the impedance network in order to obtain a very high boost ability. The proposed topologies can be applied to photovoltaic or fuel-cell generation systems with low-voltage renewal sources due to their wide range of obtainable voltages. Both simulations and the experimental results are carried out in order to verify performance of the proposed topologies.

• 전력전자학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.332-338
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• 2007

본 논문은 ZSI에서 shoot-through 시간을 효율적으로 제어하기 위한 변형 공간전압 변조방식으로 3종류를 제시하였다. 3개의 변형 공간전압 변조방식에 대한 스위칭 패턴과 shoot-through 시간변화에 대한 변조신호의 변화를 분석한다. Shoot-through 시간 제어 범위와 함께 스위칭 패턴 및 변조신호의 평형성 등을 고려하여 최적의 변형 공간전압 변조방식을 선정하였으며, 32비트 DSP를 사용한 실험을 통하여 그 타당성을 확인한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.207-208
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• 2012

본 논문에서는 임베디드 Z-소스 컨버터 2대를 병렬 연결하여 승압 및 강압 기능을 가지는 단상 인버터의 THDi를 비교 분석하였다. 임베디드 Z-소스 인버터는 임베디드 Typical Z-소스 인버터와 임베디 Quasi Z-소스 인버터로 구분되며 각 인버터의 단락비에 따른 출력전류 THDi를 비교하였다. THDi의 비교를 위해 실험 세트를 구성하고 실험 데이터 이용해 비교 분석 하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권10호
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• pp.41-48
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• 2008

본 연구에서는 전압품질에 민감한 설비를 위한 3상 Z-소스 동적 전압 보상기(Z-DVR : Z-Source Dynamic Voltage Restorer)를 제시하였다. 제안된 시스템은 수동필터와 Z-소스 토폴로지의 직렬형 능동필터로 구성된다. Z-DVR의 ESS(Energy Storage System)로는 친환경적인 고분자 전해질 연료전지(PEMFC : Proton Exchange Membrane Fuel Cells)를 사용하였다. 고조파 검출은 동기좌표계의 $i_{d}-i_{q}$ 이론에 의하였으며, 부하전압 보상을 위하여 PI제어를 사용하였다. 3상 전원이 모두 전압 sag가 발생하는 경우, PSIM에 의하여 제안된 방법과 배터리 스택을 적용하는 종전의 방법에 대하여 시뮬레이션을 수행하였으며, 전압 보상성능이 유사함을 알 수 있었다. 또한 전압 sag와 swell이 동시에 또는 독립적으로 발생하는 다양한 전원 조건하에서 제안된 시스템의 전압 보상 성능과 전압에 대한 %THD(%Total Harmonic Distortion)를 검토하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.285-292
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• 2009

본 논문은 다이오드 정류기와 Z-소스 인버터로 교류전동기 구동 시 암 단락 (shoot-through) 상태와 비 암 단락 상태를 나누어 각각 등가회로를 구성하고 공통모드 전압을 분석한다. 음의 값의 공통모드 전압을 감소시키기 위하여 암 단락 시간 제어와 함께 영전압 벡터인가 구간을 제거하는 변형 공간벡터변조기법을 제시한다. PSIM과 32-비트 DSP를 사용한 실험 및 시뮬레이션 결과를 통하여 음의 공통모드전압이 50%이상 감소됨을 확인하였다.