• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.198-199
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• 2016

본 논문은 단상 계통에 연결된 태양광 마이크로인버터의 설계와 제어 방법을 제안한다. 기존에는 고효율, 저비용, 높은 승압비를 얻기 위한 연구가 주로 수행되었다. 그런데 최근 태양광 발전 시스템이 증가함에 따라 계통의 안정성 확보를 위해 태양광 인버터에서도 무효 전력을 공급하도록 계통 규정이 바뀌고 있다. 이에 따라 본 논문에서는 결합 인덕터를 이용해 높은 승압비를 얻고 양방향으로 DC-DC 컨버터 단을 구성하여 무효 전력 제어가 가능하도록 한다. 제안된 마이크로인버터의 설계와 제어 방법을 설명하고 이를 실험적으로 확인한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.129-135
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• 2010

화석에너지의 고갈과 환경오염 문제를 해결하기 위한 대안인 신재생 에너지를 이용하는 분산발전 시스템은 핵심 구성 요소인 PWM 인버터의 전력제어가 요구된다. 본 논문에서는 단상 계통연계 인버터 시스템의 전력제어를 위해 계통 임피던스를 고려한 SRF(synchronous-reference-frame) 전력제어 방법을 제안한다. 제안한 SRF 전력제어 방법은 복잡한 계통 임피던스의 추정 없이 계통 임피던스의 공칭값(nominal value)에 기반해 단상 인버터에 전압 기준값(reference)을 제공하여 독립운전 모드와 계통연계 모드에서 모두 운전이 가능함을 나타내었다. 또한, 유효전력과 무효전력의 독립적인 제어가 가능한 장점을 가진다. 계통을 포함하는 시뮬레이션을 통해 제안한 SRF 전력제어 방법의 타당성을 검증한다. 시뮬레이션 결과는 제안한 SRF 전력제어 방법을 통해 단상 계통연계 인버터 시스템의 전력 흐름을 적절히 제어할 수 있음을 보여주고 있다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권3호
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• pp.93-98
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• 2022

본 논문에서는 풀 브릿지 인버터의 비선형성을 고려한 단상 영구자석 동기 전동기의 오픈 루프 기동성을 개선하기 위한 구형파 전압 주입 기법을 제안한다. 일반적으로 단상 영구자석 동기 전동기는 3상 교류기와 달리 풀 브릿지 인버터를 채택하고 있으며 대칭 공극으로 자기 회로를 설계할 경우, 영토크 지점의 특정 위치에서 기동이 불가능할 수 있기에 비대칭 공극 설계가 요구된다. 이러한 단상 영구자석 동기 전동기의 구동 특성상 센서리스 운전 모드의 오픈 루프 제어시 기동 실패의 가능성이 상당히 높다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 인버터의 비선형성을 고려한 구형파 전압을 인가하여 기동 성능을 개선하는 기법을 제안하고자 한다. 제안한 알고리즘은 다수의 실험을 통해 타당성을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.419-420
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• 2020

본 논문에서는 전자기 교반 시스템용 2 상 직교하는 전원 공급 장치의 출력 전류 정상상태 오차를 줄일 수 있는 제어 기법을 제안하다. 2 상 직교하는 전원 공급 장치는 단상 풀브리지 인버터 2 대 대신 3 상 전압원 인버터 1 대를 사용하여 인버터의 레그 숫자가 줄어들고 인버터 스위치의 도통 손실이 감소한다. 본 논문에서는 회전 좌표계로의 변환(dq 변환)을 통해 출력전류 정상상태 오차를 0 으로 제어하는 기법을 제안한다. 본 논문에서는 제안하는 제어 기법의 유효성은 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.33-35
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• 2018

본 논문에서는 Quasi-Watkins-Johnson(qWJ) 인버터를 제안한다. 단상 qWJ 인버터는 기존의 Watkins-Johnson(WJ) 인버터에서 간단한 회로 수정을 통해 제안되며, 기존의 WJ 인버터의 모든 장점을 유지한다. 제안한 인버터는 모든 능동 스위치가 비절연형 게이트 구동을 하므로 게이트 구동회로의 부담을 덜어주고 기존 방식에 비해 적은 비용과 작은 크기로 구현할 수 있다. 또한, 제안한 인버터는 기존의 하프-브릿지 인버터의 출력전압보다 더 큰 출력전압을 가진다. 3상 qWJ 인버터는 출력전압이 입력전압의 2배까지 승압이 가능하다. 계통연계형 태양광 시스템에 적용 시, 기존의 3상 전압형 인버터는 누설전류로 인해 안정성에 문제가 생길 수 있지만, 제안한 인버터는 누설전류에 의한 문제가 생기지 않는다. 그러므로 제안한 인버터는 누설전류를 줄이기 위한 추가적인 회로가 필요하지 않고 적은 비용과 작은 사이즈로 계통연계형 태양광 인버터 시스템을 구현할 수 있다. 이러한 장점들은 3상 qWJ 인버터에서 더욱 현저하게 드러난다. 1kW의 시제품을 제작하여 제안한 인버터의 성능을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
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• pp.568-570
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• 2008

본 논문은 이차공기송풍기를 가변 회전수 제어하여 소내 소비 전력을 절감하고, 전동기의 직입기동에 의한 스트레스를 줄이기 위하여 실증 적용된 발전소 이차 공기송풍기 구동용 H-브릿지 멀티레벨 인버터에 관한 것이다. H-브릿지 멀티레벨 인버터는 독립적으로 절연된 직류 부를 갖는 저압의 단상 인버터(셀 인버터)를 다수 직렬 접속하여 고압 3상 전압을 출력하는 Cascaded H-브릿지 전압형 인버터이다. 주요내용은 국산 인버터 발전소 현장적용 기술을 바탕으로 대형 인버터 현장 실측 내용과 적용시의 문제점들을 다루어 발전소에 확대 적용에 도움을 주고자한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.61-68
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• 2018

논문은 배터리로 구동되는 500W급의 순수사인파 단상인버터에 관한 연구이다. 푸쉬풀 토폴로지를 이용하여 배터리의 전압을 400V로 승압하고, 이 승압된 전압을 H-브리지를 이용하여 상용 220VAC를 출력하는 인버터 구조이다. 이러한 토폴로지를 이용하여 정격입력전압 12VDC에 500W의 인버터를 설계 제작하였다. 그 결과 효율은 일부구간에서 90%를 넘었으나 평균적으로는 약 89.5% 정도의 효율을 나타내고, 출력전압, 주파수 변동 오차 및 THD는 ${\pm}5%$ 미만의 결과를 얻을 수 있었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.165-166
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• 2016

본 논문에서는 Common-Mode Noise가 저감된 계통연계형 단상인버터의 파워소자선정에 따른 스위칭 손실 저감을 제안한다. 풀브리지 회로에서 상용전원 레퍼런스 주파수로 상보적인 스위칭 신호를 주는 PWM_1구간에는 비교적 천천히 스위칭하기 때문에 컨덕션 loss가 적은 IGBT를 사용하며, 보다 빠른 스위칭 주파수로 동작하는 PWM_2구간에서는 Switching loss가 적은 MOSFET을 사용하여 전체적인 스위치에서 발생되는 손실을 저감한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2004년도 전력전자학술대회 논문집(1)
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• pp.475-478
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• 2004

본 논문에서는 부하단에서 발생하는 고조파를 검지하는 방법으로 순시 무효전력 방법(IRPM: Instantaneous Reactive Power Method)을 사용하였다. 이 방식은 DQ변환을 통해 순시 무효 전력을 사용하여 고조파를 검지하는 방식이다. 그러나 순시 무효전력 방식은 3상 인버터를 기반으로 하는 DQ변환 방식을 이용하기 때문에 단상 시스템에는 적용될 수 없다. 본 논문에서는 단상에서도 임의의 가상축을 만들어 DQ변환을 수행할 수 있도록 함으로써 순시무효전력 보상 방식을 단상 능동 전력 필터 시스템에도 적용될 수 있는 방안을 제시하였다. 또한 검지된 고조파를 효과적으로 보상할 수 있는 3레벨 NPC 타입 멀티레벨 인버터를 사용하여 고전력 능동 필터를 구성할 수 있도록 하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2003년도 춘계전력전자학술대회 논문집(2)
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• pp.602-605
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• 2003

분산전원용 계통연계 인버터가 효율적인 분산전원으로 사용되기 위해서는 기존 계통과 협조 운전이 필요하다. 따라서 전류제어 외에 무효전력의 제어, 계통과 연계시의 PLL 제어, 단독운전 방지 제어 등의 다양한 기능이 필요하다. 그러나 단상 시스템의 경우, 3상 시스템과 달리 교류전력을 다뤄야 하므로, 제어 시 위상 지연이 발생하게 되고 무효전력을 제어하기 어려운 문제점등이 발생된다 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 dq 모델을 단상시스템에 적용하여 단상 제어의 문제점을 보완하였다.