• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.04a
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• pp.154-156
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• 2003

3상 4레그(leg) VSI(Voltage Source Inverter)는 독립된 3개의 출력전압을 합성할 수 있다. 따라서 전압 합성에 있어서 3개의 자유도를 갖는다. 본 논문에서는 3상 4레그 VSI를 위한 PWM방법에 대해서 설명한다. 3상 4레그 VSI를 위한 기존의 PWM기술은 3-D SVPWM으로 그 구현 방법에 있어서 많은 양의 계산과 테이블을 필요로 하였다. 하지만, 본 논문에서 제안 한 방법은 3상 3레그 VSI경우에 적용되었던 옵셋(offset) 전압의 개념을 사용한다. 또한 단일 반송파를 이용하여 폴(Pole)전압과 비교함으로써 PWM을 구현하기 때문에 그 적응이 매우 간단하다. 본 논문에서는 기존의 3-D SVPWM과 제안한 방법이 해석적으로 동일한 방법임을 증명하였으며, 3상 4레그 VSI에서 합성가능한 3자유도의 전압범위를 계산하였다. 마지막으로 이를 실험을 통하여 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.500-501
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• 2014

본 논문은 단상 3 레벨 NPC 인버터에서 스위칭 손실 저감을 위한 스위칭 방법을 제안한다. 기존의 유니폴라 스위칭 방법은 두 레그의 스위치가 독립적으로 제어되어 전압을 출력하며 모든 스위치가 계속해서 ON/OFF 동작을 수행 한다. 이는 스위치에서 발생하는 스위칭 손실을 증가 시킨다. 제안하는 스위칭 방법은 한 레그의 스위치의 동작을 고정시키고, 다른 한 레그의 스위치만을 ON/OFF 동작하여 전체적인 스위칭 손실을 감소 시킨다. PSIM을 이용한 시뮬레이션을 통해 제안하는 스위칭 방법과 유니폴라 스위칭 방법을 비교 분석하고 타당성을 확인한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.112-114
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• 2020

기존 위상천이 풀브리지 컨버터는 입력전압 범위가 넓을 경우, 제어변수인 듀티의 변동이 크게 되어 큰 순환전류가 존재하고, 2차측 정류단 전압스트레스가 커지는 문제가 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 위상천이 방식을 적용한 3-레그 인버터 타입의 절연형 컨버터를 제안한다. 제안회로는 턴 비의 변화로 입력전압에 상관없이 항상 최대 듀티로 동작하며, 1차측 전류 및 2차측 정류단 전압스트레스를 감소시킬 수 있다. 제안 회로의 타당성을 검증하기 위해, 입력 311V_DC/622V_DC, 출력 50V 6kW급 사양의 프로토타입 컨버터를 설계·제작하였고, 그 실험 결과를 발표한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.11a
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• pp.123-124
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• 2013

본 논문에서는 풍력발전기의 저전압 순간보상 기능을 시험하기 위한 시뮬레이터를 설계한다. 다수의 풍력발전기가 연계된 전력계통의 경우, 안정성 확보를 위해 계통전압의 강하시에도 발전기가 연계상태를 유지하며 계통에 무효전력을 공급할 것을 요구하고 있다. 본 논문에서는 이러한 기능을 시험하기 위한 3상 4-레그 인버터 기반의 시뮬레이터를 설계한다. 설계된 3상 4-레그 인버터의 성능은 시뮬레이션을 통해서 확인한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.487-488
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• 2016

In this paper, a new active circuit for common-mode voltage (CMV) cancellation in three-level NPC (neutral-point clamped) inverters is proposed, which can avoid the saturation of the common-mode transformer (CMT). The proposed circuit utilizes an additional three-level leg to produce the compensating CMV of the NPC inverters, which eliminates the CMV of the inverter through the CMT.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.8 no.6
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• pp.469-477
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• 2003

This paper proposes a Carrier-Rotation (CR) PWM technique that is a new solution for the voltage unbalancing problem of flying capacitors in the Flying Capacitor Multi-level Inverter (FCMI). The proposed technique equalizes the utilization of phase leg voltage redundancies corresponding to the charging and the discharging state of individual flying capacitors during each switching period of all the switches. Therefore, the charging and the discharging quantity of flying capacitors are equal, which makes the average variation of flying capacitor voltages become zero and keeps their voltage stable during minimum specified period. It also has the reduced harmonic contents of output voltage and the same switch utilization since all the carrier signals are in phase and the switching frequency of each switch is identical. The proposed technique is analyzed precisely in flying capacitor 3-level inverter and then it has expanded to the FCMI (N-level, N>3). Experimental results on the laboratory prototype flying capacitor 3-level inverter confirm the validity of the proposed technique.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.11a
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• pp.111-112
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• 2013

The three-phase four-leg voltage source inverter (VSI) topology can be an interesting option for the three phase-four wire system. With an additional leg, this topology can handle the neutral current, hence the DC link capacitance can be reduced significantly. In this paper the three dimensional space vector modulation (3D SVM) in ${\alpha}{\beta}{\gamma}$ coordinates for the three-phase four-leg VSI is presented. By using the 3D SVM method, the DC link voltage can be reduced by 16% compared with the split DC link capacitor topology and the output distortion can also be reduced under the unbalanced load condition.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.112-113
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• 2014

본 논문에서는 3 상 입력 매트릭스 컨버터에서 한 레그를 추가하여 다출력 기능을 갖는 시스템을 제안한다. 본 시스템은 기존의 매트릭스 컨버터에서 스위치의 개수를 줄인 베리 스파스 (Very Sparse) 매트릭스 컨버터 토폴로지에서 인버터단에 스위치 두 개를 추가하여 3 상과 단상의 두 출력을 갖도록 한다. 두 개의 출력은 독립적으로 제어가 가능하며 하나의 시스템으로 두 개의 출력을 낼 수 있어 소형화가 가능하다. 제안한 토폴로지와 이에 대한 제어 기법은 시뮬레이션을 통해 검증한다.

• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers B
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• v.55 no.1
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• pp.47-53
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• 2006

In this paper, a simple scheme compensating for the effect of dc-link ripple voltages on output voltage of two-leg and three-phase PWM inverters is proposed, where single-phase half-bridge PWM convertor and two-leg inverter are used. The voltage at neutral point of the dc-link is controlled so that the upper-half of do-link voltage is equal to the lower-half voltage in average concept. However, the effect of the do-link ripple voltage results in the inverter output voltage and current distortion. This effect can be eliminated by introducing a compensation voltage in switching time calculation. Also, the inverter dead time should be compensated for sinusoidal output waveform. The proposed scheme has been verified by experimental results which were obtained from the V/F constant operation of the induction motor fed by two-leg inverter.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2004.07a
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• pp.77-81
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• 2004

In this paper a novel line interactive UPS (Uninterruptible Power Supply) using the two 4-leg VSCs and AC line reactor is proposed. The 4-leg Voltage Source Converter(VSC) can use the DC link voltage effectively by the 3-D SVPWM method. Hence the DC battery voltage can be reduced by $15\%$ in comparison to that of the conventional line-interactive UPS system. One VSC is in parallel with the AC line reactor of the power source side, and the other is in series with the load. The parallel 4-leg voltage source inverter controls three-phase line voltage independently in order to control the line reactor current indirectly. It eliminates the neutral line current and the active ripple power of the source side using the pqr theory so that unity power factor and the sinusoidal source current can be achieved even though both the source and the load voltages have zero sequence components. The series 4-leg voltage source inverter compensates the line voltage and allows the load voltage to be balanced and harmonic-free. Both of parallel and series 4-leg voltage source inverters always act as independently controllable voltage sources, so that three-phase output voltage shows a seamless transition to the backup mode. The feasibility of the proposed UPS system has been investigated and verified through computer simulation results.