• Journal of Power Electronics
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• 제13권2호
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• pp.296-303
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• 2013

This paper proposes a high efficiency three-phase cascaded phase shifted H-bridge multi-level inverter without DC/DC converters for grid-tied multi string photovoltaic (PV) applications. The cascaded H-bridge topology is suitable for PV applications since each PV module can act as a separate DC source for each cascaded H-bridge module. The proposed phase shifted H-bridge multi-level topology offers advantages such as operation at a lower switching frequency and a lower current ripple when compared to conventional two level topologies. It is also shown that low ripple sinusoidal current waveforms are generated with a unity power factor. The control algorithm permits the independent control of each DC link voltage with a maximum power point for each string of PV modules. The use of the controller area network (CAN) communication protocol for H-bridge multi-level inverters, along with localized PWM generation and PV voltage regulation are implemented. It is also shown that the expansion and modularization capabilities of the H-bridge modules are improved since the individual inverter modules operate more independently. The proposed topology is implemented for a three phase 240kW multi-level PV power conditioning system (PCS) which has 40kW H-bridge modules. The experimental results show that the proposed topology has good performance.

• 전력전자학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.291-297
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• 2012

Recently, Switching devices become cheaper, depending on the multi-level inverters are considered as the power-conversion systems for high-power and power-quality demanding applications. The multi-level inverters can reduce the THD(Total Harmonic Distortion) as the output which is similar sinusoidal waveform by synthesizing several capacitor DC voltages. However it has some disadvantages such as increased number of components, complex PWM control method. Therefore, this paper is proposed the new multi-level inverter topology using an new H-bridge output stage with a bidirectional auxiliary switch. The proposed topology is the 4-level 3-phase PWM inverter with less switching part than conventional multi-level inverters and reactive power control possible. In order to understand the new multi-level inverter, topology analysis and switching patterns and modes according to the current loop are described in this paper. The proposed multi-level inverter topology is validated through PSIM simulation and the experimental results are provided from a prototype.

• 전력전자학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.424-431
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• 2007

본 논문은 발전소의 이차공기송풍기를 가변 회전수 제어하여 소내 소비 전력을 절감하고 전동기의 직입기동에 의한 스트레스를 줄이기 위하여 실증 적용된 200MW 석탄화력 발전소 순환 유동층 보일러 이차 공기 송풍기 구동용 H-브릿지 멀티레벨 인버터에 관한 것이다. H-브릿지 멀티레벨 인버터는 독립적으로 절연된 직류 부를 갖는 저전압의 단상 인버터(셀 인버터)를 다수 직렬 접속하여 고전압 3상 전압을 출력하는 Cascaded H-브릿지 전압형 인버터이다. 전력연구원은 6.6kV, 1MVA급 인버터 개발, 발전소에 설치, 보일러 점화 전/후 시험 및 계통 병입 후 부하 시험 등을 국내 최초로 성공적으로 완료하였다. 현재 200MW 석탄화력 발전소 이차 공기 송풍기 구동용 인버터는 상업 운전 중에 있다. 본 논문에서는 개발된 H-브릿지 멀티레벨 인버터, 기존 발전 설비와 신규 인버터 시스템의 인터페이스 부분에 해당하는 보일러 DCS(Distributed Control System : 분산 제어 시스템) 로직, 계통 병입 후 시운전 결과에 대하여 상세히 기술하였다.

• Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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• 제1권3호
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• pp.366-371
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• 2012

In this paper, we propose an electric circuit using one common-arm of H-Bridge inverters to reduce the number of switching components in the multi-level inverter combined with H-Bridge inverters and transformers. And furthermore, we suggested a new multi-level PWM inverter using PWM level to reduce THD (Total Harmonic Distortion). We use a phase-shift switching method that has the same rate of usage at each transformer. Also, we test the proposed prototype 9-level inverter to clarify the proposed electric circuit and reasonableness of the control signal for the proposed multi-level PWM inverter.

• 전력전자학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.95-101
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• 2005

본 연구에서는 H-Bridge 인버터와 변압기 조합에 의한 다중레벨 인버터로 구성함에 있어 스위칭 소자수를 저감하기 위해 각 H-Bridge 인버터의 한 암을 공통으로 사용할 수 있는 전력회로를 제안한다. 또한 각 인버터에 연결된 변압기의 이용률을 동일하게 할 수 있는 스위칭 방식의 제안으로 각 변압기의 용량을 동일하게 하였다. 제안된 전력회로 및 제어신호의 타당성을 입증하기 위해 프로토 타입 인버터에 대하여 실험을 행하였다

• 전력전자학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.239-246
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• 2006

본 논문에서는 스텝 펄스형의 멀티레벨 인버터에 적용하기 위한 새로운 사인파 변조기법을 제안하고자 한다. 제안된 변조기법은 레벨수의 증가에 무관하게 스위칭 각의 계산이 쉽고, 각각의 스텝에서 이상적인 정현파와 수학적으로 동일한 실효치를 출력하도록 설계되었으며, 높은 출력레벨의 스텝펄스형 멀티레벨 인버터에서 정현파를 근사적으로 추종하는 파형을 생성할 수 있다. 본 논문에서는 셀 전압비를 이용하여 출력 레벨을 확장한 3셀 구조의 13레벨 케스케이드 H-브리지형 멀티레벨 인버터에 대하여 제안된 변조기법을 적용하였으며 시뮬레이션 및 실험을 통하여 확인하였다.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제54권4호
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• pp.195-200
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• 2005

In this paper, we proposed the electric circuit using one common arm of H-Bridge Inverters to reduce the number of switching component in multi-level inverter combined with H-Bridge Inverters and Transformers. and furthermore we suggested the new multi-level PWM inverter using PWM level to reduce THD(Total Harmonic Distortion). and we used the switching method that can be same rate of usage at each transformer. Also, we tested the proposed prototype 9-level inverter to clarify the proposed electric circuit and reasonableness of control signal for the proposed multi-level PWM inverter.

• 전력전자학회논문지
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• 제8권6호
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• pp.478-487
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• 2003

본 논문에서는 고압 대용량 전동기 구동용 멀티레벨 인버터의 종류 및 특징을 간략히 살펴보고, 특히 입출력 전력품질이 우수하고 전압별 시리즈화가 용이한 H-브릿지 멀티레벨 인버터의 구조적 특징 및 장점을 기술하였다. 연구 개발된 3,300V lMVA 용량의 Cascaded H-브릿지 멀티레벨 인버터의 구체적인 전력회로 구조 및 설계방법, 제어기 구성 그리고 PWM 기법을 제시하였다. 또한, 실용량의 시험을 통해 H-브릿지 멀티레벨 인버터는 출력 전압 Step이 여러 단계이고 dv/dt가 적으며 입력단 THD를 크게 낮출 수 있어 성능 면에서도 여타 방식보다 우수함을 입증하였다. 또한 생산적인 측면에서도 저압 소자를 사용하여 설계하므로 기존의 생산/시험 기술과 설비를 이용할 수 있어 매우 경제적이며 Power Cell 단위 결합 구조이므로 신뢰성 측면이나 보수/유지 측면에서도 유리하다는 결론을 얻었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2005년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.673-676
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• 2005

In this paper, we proposed the electric circuit using one common arm of H-Bridge Inverters to reduce the number of switching component in multi-level inverter combined with H-Bridge Inverters and Transformers. and furthermore we suggested the new multi-level PWM inverter using PWM level to reduce THD(Total Harmonic Distortion). and we used the switching method that can be same rate of usage at each transformer. Also, we tested the proposed prototype 9-level inverter to clarify the proposed electric circuit and reasonableness of control signal for the proposed multi-level PWM inverter.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1477-1479
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• 2005

In this paper, we proposed the electric circuit using one common arm of H-Bridge inverters to reduce the number of switching component in multi-level inverter combined with H-Bridge Inverters and Transformers. and furthermore we suggested the new multi-level PWM inverter using PWM level to reduce THD(Total Harmonic Distortion) and we used the switching method that can be same rate of usage at each transformer. Also, we tested the proposed prototype 15-level inverter to clarify the proposed electric circuit and reasonableness of control signal for the proposed multi-level PWM inverter.