• 제목/요약/키워드: IGBT PWM Rectifier

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IGBT PWM Rectifier의 각상 개별제어 알고리즘에 관한 연구 (A Study on the Algorithm for Single Phase Control of IGBT PWM Rectifier)

  • 김승호;박재범;태동현;김승종;송중호;노대석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.26-33
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    • 2016
  • 최근 UPS의 효율을 높이기 위하여 무변압기형 UPS의 사용이 증가되고 있다. 하지만 무변압기형 UPS는 입 출력 구조상 문제로 인해 3상4선식의 IGBT PWM 정류기가 필요하며 이는 기존의 3상3선식 PWM 정류기의 PFC 제어기법으로는 중성선 전류 문제로 동작이 되지 않으므로 3상4선식 PWM 정류기의 특성에 맞는 적절한 PWM 제어기법이 요구되고 있다. 3상4선식 IGBT PWM 정류기의 제어를 위한 제어기법으로는 각상 개별제어 기법과 3D SVM 기법이 있지만 두 방식 모두 장단점이 존재한다. 각상 개별제어 기법은 제어가 불안정하고 3D SVM 기법은 입력 측 인덕터의 L값이 상당히 커져야하는 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 기존의 각상 개별제어 방식과 d-q 제어 알고리즘을 접목시켜 동기좌표계상에서 직류로 제어하는 3상4선식 IGBT PWM 정류기 제어기법을 제안하였다. 또한 본 논문에서 제안한 3상4선식 IGBT의 PWM 정류기 제어 알고리즘을 바탕으로 시뮬레이션과 실험을 수행 하였다. 시뮬레이션을 수행한 결과, 3상4선식 IGBT PWM 정류기를 안정적으로 제어하고 중성선 전류를 줄일 수 있어, 본 논문에서 제안한 방식의 유효성을 확인하였다.

IGBT를 이용한 단산 PWM정류기 병렬운전 (The Parallel Operation of Single Phase PWM Rectifier using IGBT)

  • 이현원;장성영;김연준;이광주;김남해
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 1999년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.122-125
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    • 1999
  • The AC-to-DC single-phase PWM rectifier for traction applications using high power semiconductor, IGCT is made and tested. Parallel operation of two PWM converter is adopted for increasing capacity of converters. For reducing harmonics, the harmonic content is eliminated by the phase shift between two converters switching phase. The output voltage control is achieved by interns calculation without detecting the input current. The part of PLL used for controlling power factor is simply implemented by software.

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역률보상 고효율 PWM 단상 정류기의 설계 (Design of Power Factor Correction High Efficiency PWM Single-Phase Rectifier)

  • 최성훈;김인동;노의철
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.540-548
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    • 2007
  • 본 논문에서는 기존의 역율 보상회로에 비해 성능이 좋은 역율 보상 고효율 PWM 단상 정류기를 제안하였다. 제안한 정류기의 설계를 용이하게 하기위한 설계 가이드라인을 상세히 제시하였으며, 제안한 정류기의 특성을 실험으로 증명하였다. 제안한 정류기는 주 전류가 흐르는 선로 구성에서 2개의 주스위치만 존재하므로 도통손을 상당히 감소 시켰으며, 또한 단일 ZVT 회로를 통해 스위칭 손실을 감소시켰다. 제안한 정류기는 부스트 컨버터형의 같은 IGBT 모듈을 사용하므로 주 회로 구성도 간단할 뿐만 아니라, 주 스위치와 보조스위치의 게이트 전원을 제어전원과 공유할 수 있어 단일 제어전원으로 전체 시스템을 제어하므로 시스템의 크기를 보다 콤팩트하게 할 수 있는 특성을 지니고 있다.

태양전지 실리콘 결정 성장용 120kW 3kA PWM 컨버터 시스템 개발 (Development of PWM Converter System for Solar Cell Silicon Ingot Glowing 120kW 3kA)

  • 김민회;박영식
    • 전기학회논문지P
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    • 제63권3호
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    • pp.125-130
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    • 2014
  • This paper is research result for a development of solar cell silicon ingot glowing(SCSIG) PWM converter system for 120[kW] 3[kA]. The system include 3-phase AC-DC rectifier diode converter of input voltage AC 460[V] and 60[Hz], DC-AC single phase full bridge PWM inverter of high frequency, AC-DC single-phase full wave rectifier using center-tapped of transformer for low voltage 50[V] and large current 3,000[A], carbon resistor load 0.2 [$m{\Omega}$]. PWM switching frequency for IGBT inverter control set 15KHz. The suggested researching contents are designed data sheets of power converter system, PSIM simulation, operating characteristics and analysis results of developed SCSIG system.

사파이어 실리콘 결정 성장용 80kW 10kA PWM 컨버터 시스템 개발 (Development of PWM Converter System for Sapphire Silicon Ingot Glowing of 80kW 10kA)

  • 김민회;박영식
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제28권11호
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    • pp.33-41
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    • 2014
  • This paper is research result for a development of sapphire silicon ingot glowing(SSIG) PWM converter system for 80kW 10kA. The system include 3-phase AC-DC diode rectifier of input voltage AC 380V and 60Hz, DC-AC single phase full bridge PWM inverter of high frequency, AC-DC single-phase full wave rectifier using center-tapped of transformer for low voltage 8.0V and large current 10,000A of output specification, tungsten resistor load 0.1[$m{\Omega}$]. PWM switching frequency for IGBT inverter control set 30kHz. The suggested researching contents are designed data sheets of power converter system, PSIM simulation, operating characteristics and analysis results of developed SSIG system. This paper propose

PWM컨버터를 적용한 경전철 전력공급시스템에 관한 연구 (A Study on DC Traction Power Supply System Using PWM Converter)

  • 김주락;박창릉;박기준;김주욱
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제29권4호
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    • pp.250-254
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    • 2016
  • Currently, power conversion system which converts AC to DC Power is applied in domestic urban railway. The diode rectifier is used in most of them. However the diode rectifier can not control the output voltage and can not regenerate power as well. On the other hand, PWM (pulse width modulation) converter using IGBT (isolated gate bipolar transistor) can control output voltage, allowing it to reduce the output voltage drop. Moreover the Bi-directional conduction regenerates power which does not require additional device for power regeneration control. This paper compared the simulation results for the DC power supply system on both the diode rectifier and the PWM converter. Under the same load condition, simulation circuit for each power supply system was constructed with the PSIM (performance simulation and modeling tool) software. The load condition was set according to the resistance value of the currently operating impedance of light rail line, and the line impedance was set according to the distance of each substations. The train was set using a passive resistor. PI (proportional integral) controller was applied to regulate the output voltage. PSIM simulation was conducted to verify that the PWM Converter was more efficient than the diode rectifier in DC Traction power supply system.

비용절감형 컨버터 구조를 갖는 3상-3상 PWM 정류기/인버터 시스템 (Novel Converter Topology for a Three Phase to Three Phase PWM Rectifier/Inverter System)

  • 김기택;박태열;이해춘
    • 산업기술연구
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    • 제18권
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    • pp.323-328
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    • 1998
  • A current controlled VSI-PWM rectifier and inverter with capacitor dc link is regarded as one of the most promising structures for three-phase to three-phase to three-phase power conversion. This type of converter normally requires twelve switches for a rectifier and inverter composed of self turn-off switch such as a bi-polar transistor or IGBT with an anti-parallel diode. In this paper, a new three-phase to three-phase converter for ac motor drives is proposed. The proposed converter employs only eight switches and has the capability of delivering sinusoidal input currents with unity power factor and bidirectional power flow. This paper describes the feasibility and the operational limitations of the proposed structure. A mathematical model of the system is derived using generalized modulation theory and experimental results for steady state and dynamic behavior are presented to verify the developed model.

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전류원 PWM 정류기 / 인버터를 이용한 단조용 유도가열 전원장치의 제어회로 모델링 및 설계 (Modelling and Design of Control Circuit of Induction Heating Power Supply for Forging Application Using Current Source PWM Rectifier and Inverter)

  • 최승수;고무석;김인동;정장한;서동환
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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    • pp.159-161
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    • 2019
  • 현재 단조용 유도가열 전원으로 사용되는 전류원 SCR 정류기 / 인버터는 입력단의 낮은 역률과 높은 THd를 갖는다. 이러한 단점들 때문에 최근 유도가열 전원장치로써 IGBT PWM 전류원 정류기 및 인버터회로가 연구되고 있다. 본 논문에서는 IGBT PWM 정류기 및 인버터의 제어회로를 제안하고 제어회로의 모델링을 통해 제어기를 설계하여 실험을 통해 그 성능을 검증하였다.

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지하매설 및 해양 금속구조물 음극방식용 모듈 타입 스위칭 정류기 (Module-Type Switching Rectifier for Cathodic Protection of Underground and Maritime Metallic Constructions)

  • 문상호;김보경;김인동;노의철;권영원;정성우;임헌호
    • 전력전자학회논문지
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    • 제7권6호
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    • pp.570-578
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    • 2002
  • 음극방식은 지하매설 및 해양 금속 구조물의 부식을 방지하기 위해 가장 많이 사용되고 있는 방식법이다. 기존의 음극방식용 정류기는 SCR 위상제어 정류기로 구성되어 입련단 역율이 낮으며, 부피와 무게가 큰 단점을 지니고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 새로운 음극방식용 모듈타입 스위칭 정류기를 제안한다. 제안한 정류기 회로는 크게 두 부분, 즉 한 대로 구성된 AC/DC 컨버터부와 네 대로 구성된 Module Ttpe DC/DC 컨버터부로 되어 있다. AC/DC 컨버터는 IGBT PWM Rectifier로서 입력전압의 역률을 거의 1로 제어하고 있으며 또한 DC Link 전압을 일정하게 제어하고 있다. Module Type DC/DC 컨버터는 ZCS/ZVS 스위칭 동작을 통하여 스위칭 손실 감소와 함께 고주파 동작을 가능하게 하여, 입력측과 출력측의 전기적 절연을 위한 변압기로 고주파 변압기를 사용할 수 있게 하였다. 이로 인해 시스템의 부피와 무게를 현저히 감소시켰다. 본 논문에서 개발한 방식용 정류기 기술은 다른 유사 분야에의 적용도 가능할 것으로 기대된다.

비용절감형 단상-삼상 전력변환기 구조의 해석 및 제어 (Analysis and Control of Cost-Effective Topologies for Single Phase to Three Phase Power Converter)

  • 이해춘;박태열;김기택
    • 산업기술연구
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    • 제19권
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    • pp.217-226
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    • 1999
  • A single phase to three phase power converter with cost effective and simple structure is proposed. The converter consists of rectifier and inverter. The rectifier is composed of a half wave rectifier, a dc link capacitor, and a current limiting inductor, and the inverter is of only two switches with PWM control. For negative sequence operation the inverter output voltage leads the line input by $60^{\circ}$, and for positive sequence operation the inverter output voltage leads by $60^{\circ}$. We can see that positive sequence operation shows higher output voltage, slight harmonic distortion(2%), and better performances such as high efficiency and high power factor. A mathematical model for system analysis is provided, and specifications for selection and control scheme both for start-up and for steady state are analyzed. comparison and operational limits of positive and negative sequence operation are performed, and simulations and experiments are executed to verify the proposed.

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