• 제목/요약/키워드: quasi Z-source inverter

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Modified Finite Control Set-Model Predictive Controller (MFCS-MPC) for quasi Z-Source Inverters based on a Current Observer

  • Bakeer, Abualkasim;Ismeil, Mohamed A.;Orabi, Mohamed
    • Journal of Power Electronics
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    • 제17권3호
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    • pp.610-620
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    • 2017
  • The Finite Control Set-Model Predictive Controller (FCS-MPC) for quasi Z-Source Inverters (qZSIs) is designed to reduce the number of sensors by proposing a current observer for the inductor current. Unlike the traditional FCS-MPC algorithm, the proposed model removes the inductor current sensor and observes the inductor current value based on the deposited prior optimized state as well as the capacitor voltage during this state. The proposed observer has been validated versus a typical MPC. Then, a comparative study between the proposed Modified Finite Control Set-Model Predictive Controller (MFCS-MPC) and a linear PID controller is provided under the same operating conditions. This study demonstrates that the dynamic response of the control objectives by MFCS-MPC is faster than that of the PID. On the other hand, the PID controller has a lower Total Harmonic Distortion (THD) when compared to the MFCS-MPC at the same average switching. Experimental results validate both methods using a DSP F28335.

QZSI를 이용한 계통연계형 태양광발전 시스템의 직류단 전압제어 (DC-link Voltage Control of Grid Connected PV System using Quasi Z-Source Inverter)

  • 박종형;김흥근;노의철;전태원;차헌녕
    • 전력전자학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.201-210
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    • 2014
  • In this paper, dc-link voltage control of a grid-connected QZSI is presented. Since the input current of the ZSI is discontinuous, a capacity with relatively large capacitance should be connected to the output of the PV array in order to reduce the current ripple. Due to the presence of the impedance network inductor in series with the PV array, the QZSI can achieve continuous input current flow. Several dc-link voltage control methods are compared and the method for power quality improvement is also presented. The performance of the proposed method is verified through both simulation and experimental results.

Four Novel PWM Shoot-Through Control Methods for Impedance Source DC-DC Converters

  • Vinnikov, Dmitri;Roasto, Indrek;Liivik, Liisa;Blinov, Andrei
    • Journal of Power Electronics
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    • 제15권2호
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    • pp.299-308
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    • 2015
  • This study proposes four novel pulse width modulation (PWM) shoot-through control methods for impedance source (IS) galvanically isolated DC-DC converters. These methods are derived from a PWM control method with shifted shoot-through introduced by the authors in 2012. In contrast to the baseline solution, where the shoot-through states are generated by the simultaneous conduction of all transistors in the inverter bridge, our new approach is based on the shoot-through generation by one inverter leg. The idea is to increase the number of soft-switched transients and, therefore, decrease the dynamic losses of the front-end inverter. All the proposed approaches are experimentally verified through an insulated-gate bipolar transistor-based IS DC-DC converter. Conclusions are drawn in accordance with the results of the switching loss analysis.

높은 증폭율을 가지는 변형 Quasi-Z-소스인버터 (Modified Quasi-Z-Source Inverter with High Boost Factor)

  • ;전태원;이홍희;김흥근;노의철
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.47-48
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    • 2015
  • 본 논문에서는 낮은 암단락 시간으로 높은 직류전압 증폭율을 얻기 위하여, 기존의 QZSI에서 직류전원을 임피던스 네트워크 내로 이동시키면서 스위칭소자를 1개 더 사용한 변형 스위치 QZSI 회로를 제시하였다. 이 변형 스위치 QZSI에 대한 동작 해석과 함께 기존 QZSI과 성능을 비교하고, 32비트 DSP를 사용한 실험을 통하여 제시한 회로의 성능을 확인한다.

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듀티 비에 따른 단상 Z-소스 인버터의 효율과 출력 전압에 관한 연구 (A Study on the Output Voltage and Efficiency of the Single-Phase Z-Source Inverters According to Duty Ratio)

  • 홍승표;정영국;임영철
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제25권8호
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    • pp.8-19
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    • 2011
  • This paper was compared for the output voltage and efficiency of the single-phase Z-source inverter(ZSI) according to shoot through duty ratio D. The eight single-phase ZSI in this study are typical ZSI, Embedded ZSI(EZSI), Improved ZSI(IZSI), Quasi ZSI(QZSI), Series ZSI, Trans ZSI(TSI), Switched inductor ZSI(SL-ZSI) and Extended boost ZSI (exZSI). The eight ZSI are divided into two Groups. ; Group-1 which is ZSI with the ordinary voltage boost factor B, and Group-2 which is ZSI with the maximum voltage boost factor B. For the execution of the proposed study, the PSIM simulation was achieved under the condition of input DC voltage=150[V] of ZSI, load =30[${\Omega}$] and 60[Hz] output filter. The output voltage and efficiency of each ZSI were calculated within the limits of D=0.1~0.4. As a result, the output peak voltage of Group-2 was suddenly increased in a specified duty ratio D, and its efficiency was rapidly decreased. On the contrary, Group-1 shown the output and efficiency characteristics without sudden change compared to Group-2 despite the duty ratio increase. The efficiency of the Group-2 was sharply declined at duty ratio D of the most output voltage, but, in case of Group-1, the efficiency was slightly declined. Finally, the input DC current of ZSI with DCM and CCM was discussed.

QZSI를 이용한 유도 전동기 구동 시스템에서 인덕터 전류 리플을 최소화하기 위한 변형공간벡터변조방법 (Modified space vector modulation for minimum inductor current ripple in QZSI fed induction motor drive system)

  • 한상협;김흥근;차헌녕;전태원;노의철
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.515-516
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    • 2016
  • QZSI(Quasi Z-Source Inverter)를 이용한 유도전동기 제어 시스템은 암단락 상태를 제어에 이용할 수 있어서 추가 컨버터 없이도 단일 구조로 가변 배터리 전압을 일정하게 승압할 수 있다. 암단락을 이용한 승압은 직류단 전압제어가 보장되어야 하며 전압 제어기 성능이 인버터 출력 전류 제어에 상당한 영향을 미친다. 본 논문은 QZSI에서 직류 전압을 승압시키기 위한 암단락 시간을 효율적으로 제어하여 인덕터 전류 리플을 감소시키는 변형 공간벡터방식을 이용하여 유도 전동기를 제어하고 시뮬레이션과 실험을 통해 이를 검증한다.

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양방향 전력전달이 가능한 전압형 QZSI를 이용한 유도 전동기 시스템 (Induction Motor Drive System Using Bi-directional QZSI)

  • 한상협;김흥근;구본관;차헌녕;전태원;노의철
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.35-36
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    • 2014
  • 양방향 QZSI(Quasi Z-Source Inverter)를 이용한 유도전동기 제어 시스템은 암단락 상태를 제어에 이용할 수 있어서 추가 컨버터 없이도 단일 구조로 가변 배터리 전압을 일정하게 승압할 수 있다. 암단락을 이용한 승압은 직류단 전압제어가 보장되어야 하며 전압 제어기 성능이 인버터 출력 전류 제어에 상당한 영향을 미친다. 전압제어는 임피던스 네트워크의 커패시터 전압을 일정하게 제어하거나 직류단 전압을 직접적으로 또는 간접적으로 일정하도록 제어하여 구현할 수 있다. 본 논문에서 양방향 전력 전달이 가능한 QZSI를 통해 유도 전동기를 제어하며 시뮬레이션과 실험을 통해 이를 검증한다.

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양방향 전력전달이 가능한 전압형 QZSI를 이용한 유도 전동기 제어 (Induction Motor Control using Bi-directional QZSI)

  • 한상협;김흥근;구본관;차헌녕;전태원;노의철
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.263-264
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    • 2014
  • 양방향 QZSI(Quasi Z-Source Inverter)를 이용한 유도전동기 제어 시스템은 암단락 상태를 제어에 이용할 수 있어서 추가 컨버터 없이도 단일 구조로 가변 배터리 전압을 일정하게 승압할 수 있다. 암단락을 이용한 승압은 직류단 전압제어가 보장되어야 하며 전압 제어기 성능이 인버터 출력 전류 제어에 상당한 영향을 미친다. 전압제어는 임피던스 네트워크의 커패시터 전압을 일정하게 제어하거나 직류단 전압을 직접적으로 또는 간접적으로 일정하도록 제어하여 구현할 수 있다. 본 논문에서 양방향 전력 전달이 가능한 QZSI를 통해 유도 전동기를 제어하며 시뮬레이션을 통해 이를 검증한다.

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변형 공간벡터변조방식을 적용한 QZSI 유도 전동기 구동 시스템 (Induction Motor Drive System Using QZSI With Modified Space Vector Modulation)

  • 한상협;김흥근;차헌녕;전태원;노의철
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.181-182
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    • 2015
  • QZSI(Quasi Z-Source Inverter)를 이용한 유도전동기 제어시스템은 암단락 상태를 제어에 이용할 수 있어서 추가 컨버터 없이도 단일 구조로 가변 배터리 전압을 일정하게 승압할 수있다. 암단락을 이용한 승압은 직류단 전압제어가 보장되어야 하며 전압 제어기 성능이 인버터 출력 전류 제어에 상당한 영향을 미친다. 본 논문은 QZSI에서 직류 전압을 승압시키기 위한 암단락 시간을 효율적으로 제어하기 위한 변형 공간벡터방식을 이용하여 유도 전동기를 제어하고 시뮬레이션과 실험을 통해 이를 검증한다.

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