This paper proposes the algorithm for the output AC voltage control of Z-source inverter by the detection of the input DC voltage and Z-network capacitor voltage. The actual modulation index of the proposed method is detected by the capacitor voltage in Z-network and input DC voltage of three-phase Z-source inverter. Control modulation index for the output voltage control is calculated by the detected actual modulation index and reference modulation index. And, calculated control modulation index is applied to the modified space vector modulation (SVM) for control the output voltage of Z-source inverter. To verify the validity of the proposed method, PSIM simulation was achieved and a DSP controlled 1[kW] three-phase Z-source inverter was producted. The simulation and experiment were performed under the condition that the load was changed in case of the constant input DC voltage and the input DC voltage was changed in case of the load was constant. As a result, we could know that the output phase voltage of Z-source inverter followed to the reference voltage 70[VRMS] despite the load or the input DC voltage were suddenly changed.
This paper presents a design strategy for the control of the Z-source inverter (ZSI). For the Z-network capacitor voltage control, the average current model is derived to describe the dynamics of the voltage control and the controller outputs the average current command for the capacitor. Z-network inductor current reference is derived from the average current model of the Z-network capacitor. The inner current control loop outputs the average voltage command for the Z-network inductor and the shoot-through duty ratio of the ZSI is calculated from the output using the average voltage model of the Z-network inductor. The gain values of the current and voltage controllers are directly obtained by the Z-network parameters and desired bandwidth of each controller without a gain tuning process.
Switched-inductor (SL) Z-source three-level inverter is a novel high power topology. The SL based impedance network can boost the input dc voltage to a higher value than the single LC impedance network. However, as all the neutral-point-clamped (NPC) inverters, the SL Z-source three-level inverter has to balance the neutral-point (NP) potential too. The principle of the inverter is introduced and then the effects of NP potential unbalance are analyzed. A NP balancing method is proposed. Other than the methods for conventional NPC inverter without Z-source impedance network, the upper and lower shoot-through durations are corrected by the feedforward compensation factors. With the proposed method, the NP potential is balanced and the voltage boosting ability of the Z-source network is not affected obviously. Simulations are conducted to verify the proposed method.
본 논문에서는 스위칭 소자를 줄이기 위한 새로운 Z-소스 인버터의 구조와 PWM 펄스 제어 방법에 대하여 제안하였다. 개선된 Z-소스 인버터는 Z-네트워크가 DC전압과 인버터 사이가 아닌 인버터 뒷단과 접지 사이에 연결되며, 이러한 개선된 Z-소스 인버터는 커패시터 돌입 전류 제한 기능과 커패시터 전압 스트레스가 작은 장점을 가지고 있다. 개선된 Z-소스 인버터에서 스위치를 6개에서 4개로 줄이는 새로운 형태의 스위치 저감형 Z-소스 인버터의 Topology를 제안하고, 제안된 Topology에 적합한 PWM 제어 방법을 개발하였다. 제안된 방법은 PSIM 시뮬레이션을 통해 특성과 성능을 확인하였다.
This paper proposes a quasi Z-source converter(QZSC) with a diode-capacitor output filter to improve the output DC voltage boost ability. The proposed converter has the same quasi Z-source network topology compared with the conventional converter. But the proposed method is adopted a diode-capacitor filter as its output filter, since the conventional method is used an inductor-capacitor as its output filter. Under the condition of the same input-output DC voltage, the proposed method has more lower shoot-through duty ratio than the conventional method. Also, because the proposed converter has same voltage boost factor under lower shoot-through duty ratio compared with the conventional converter, the proposed converter can be operated with the lower capacitor voltage of Z-source network and the lower input current. To confirm the validity of the proposed method, PSIM simulation and a DSP based experiment were performed to acquire the output DC voltage 120[V] under the input DC voltage 80[V]. And the capacitor voltage and inductor current in Z-source network, the output voltage of each converter were compared and discussed.
A new Z-source inverter (ZSI) topology is developed to improve voltage boost ability. The proposed topology is modified from the switched inductor topology by adding some more inductors and diodes into inductor branch to the conventional Z-source network. The modulation methods developed for the conventional ZSI can be easily utilized in the proposed ZSI. The proposed ZSI has an ability to obtain a higher voltage boost ratio compared with the conventional ZSI under the same shoot-through duty ratio. Since a smaller shoot-through duty ratio is required for high voltage boost, the proposed ZSI is able to reduce the voltage stress on Z-source capacitor and inverter-bridge. Theoretical analysis and operating principle of the proposed topology are explicitly described. In addition, the design guideline of the proposed Z-source network as well as the PWM control method to achieve the desired voltage boost factor is also analyzed in detail. The improved performances are validated by both simulation and experiment.
This study presents a novel transformer isolated parallel connected quasi Z-source (qZ-source) full-bridge DC-DC converter that uses a coupled inductor in both the qZ-source network and output filter inductor. Unlike traditional voltage-fed or current-fed converters, the proposed converter can be open- and short-circuited without damaging switching devices. Therefore, the desired buck and boost functions can be achieved and converter reliability can be significantly improved. All the bulky inductors in the qZ-source network and output filter can also be minimized with the proposed inductor structures. A 4 kW prototype DC-DC converter is built and tested to verify the performance of the proposed converter.
This paper proposes the improved LCCT(Inductor-Capacitor-Capacitor-Trans) Z-source DC-DC converter (Improved LCCT ZSDC) which can generate the bipolar output voltages according to duty ratio D. The proposed converter has the characteristic and structure of Quasi Z-source DC-DC converter(Quasi ZSDC) and conventional LCCT Z-source DC-DC converter(LCCT ZSDC). To confirm the validity of the proposed method, PSIM simulation and a DSP based experiment were performed for each converter. In case which the input DC voltage is 70V, the bipolar output DC voltage of positive 90V and negative 50V could generate. Also, as comparison result of the capacitor voltage ripple in Z-network and the input current under the same condition for each converter, the voltage stress and the capacitor voltage in Z-network of the proposed method were lower compared with the conventional methods. Finally, the efficiency for each method was investigated according to load variation and duty ratio D.
In this paper, the four switches three-phase Z-source rectifier is studied. The conventional three-phase four switches rectifier can only either perform buck or boost operation, distortion and unbalance of the input current are serious. Therefore, we proposed the four switches three-phase Z-source rectifier which can realize buck function simply by applying the Z-impedance network. We will verify characteristics of Z-network by the simulation and experiment.
This paper proposes the switched trans Z-source inverter(STZSI) which combined the characteristics of the trans Z-source inverter(TZSI) and the switched inductor Z-source inverter(SLZSI). The proposed STZSI has the same performance compared with the SLZSI which is improved the voltage boost performance of the conventional typical X-shaped ZSI, and it has advantage that circuit structure of Z-impedance network is more simple. And, in order to step up the voltage boost factor under the condition of the same duty ratio, unlike the SLZSI adding the inductors and diodes, the proposed method is dune by changing the turn ratio of trans primary winding of Z-impedance network. To confirm the validity of the proposed method, PSIM simulation and a DSP(TMS320F28335) based experiment were performed using trans with turn ratio 1 and 2 under the condition of the input DC voltage VI=50V, duty ratio D=0.1 and D=0.15. As a result, under the same input/ouput condition, the inverter arm voltage stress of the proposed method is reduced to about 15%-22% as compared with typical X-shaped ZSI, and the elements in Z-impedance network of the proposed method is reduced as compared with the SLZSI.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.