• Journal of Power Electronics
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• 제17권6호
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• pp.1500-1511
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• 2017

The purpose of this paper is to study a high-performance control scheme for neutral-point-clamping three-level (NPC-3L) inverter fed dual three-phase permanent magnet synchronous motor (PMSM) drives by considering some asymmetric factors such as the non-identical parameters in phase windings. To implement this, the system model is analyzed for dual three-phase PMSM drives with asymmetric factors based on the vector space decomposition (VSD) principle. Based on the equivalent circuits, PI controllers with feedforward compensation are used in the d-q subspace for regulating torque, where the cut-off frequency of the PI controllers are set at the twice the fundamental frequency for compensating both the additional DC component and the second order component caused by asymmetry. Meanwhile, proportional resonant (PR) controllers are proposed in the x-y subspace for suppressing the possible unbalanced currents in the phase windings. A dual three-phase space vector modulation (DT-SVM) is designed for the drive, and the balancing factor is designed based on the numerical fitting surface for balancing the DC link capacitor voltages. Experimental results are given to demonstrate the validity of the theoretical analysis and the proposed control scheme.

• Journal of Power Electronics
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• 제19권1호
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• pp.108-118
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• 2019

This paper proposes a DC-link voltage balance controller using the fourth-phase of a three-level neutral-point clamped (NPC) PWM converter with medium vector selection (MVS) PWM for common-mode voltage reduction. MVS PWM makes the voltage reference by synthesizing the voltage vectors that cannot generate common-mode voltage. This PWM method is effective for reducing the EMI noise emitted from converter systems. However, the DC-link voltage imbalance problem is caused by the use of limited voltage vectors. Therefore, in this paper, the effect of MVS PWM on the DC-link voltage of a three-level NPC converter is analyzed. Then a proportional-derivative (PD) controller for the DC-link voltage balance is designed from the DC-link modeling. In addition, feedforward compensation of the neutral point current is included in the proposed PD controller. The effectiveness of the proposed controller is verified by experimental results.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.46-52
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• 1999

본 논문은 NPC 인버터의 구조를 위한 유도전동기 구동 시스템의 새로운 히스테리시스 전휴 제어기법을 제안하였다. 이러한 NPC 구조를 가지는 히스테리시스 전류제어 인버터의 구조는 각상의 인버터 출력전압을 제어하는 주 스위칭 소자와 주 스위치 OFF시에 출력전압을 0전위로 유지시키기 위한 보조 스위칭 소자로 구성된다. 이와 같이 제안된 HNPC (Hysteresis current controlled Neutral Point Clamped) 스위칭 기법은 1차, 2차 전류밴드를 가지며, 전압스위칭 신호는 1차 밴드와 실제전류의 비교 결과로서 발생하고, 2차 밴드와 실제전류의 비교 결과는 전압 스위칭 신호의 상위와 하위를 스위치의 동작을 결정하는 신호로서 동작한다. 이러한 스위칭의 결과로서 제안된 인버터 시스템의 출력 파형은 기존의 전류제어 방식과 비교하여 적은 고조파 성분의 함유특성을 가지고, 동일한 전류밴드 범위에서 낮은 스위칭 주파수를 가진다. 본 연구에서는 제안된 기법을 유도 전동기 구동 시스템에 적용하므로 이들 특성을 시뮬레이션을 통하여 고찰하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1997년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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• pp.42-45
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• 1997

A synchronous solid-state var compensator(SSVC) system which employs a three-phase neutral-point-darned (NPC) inverter is presented and analyzed for high voltage and high power applications. The proposed SSVC system can compensate for leading and lagging displacement factor. An optimal pulse-width-modulation (PWM) is used as a means of reducing the size of reactive components. A equivalent model is obtained using DQ-transform, and the characteristic of open-loop system are archived from DC and AC analyzes. A $\alpha$ phase-shift control is suggested using a self-controlled dc bus.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.316-317
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• 2018

This paper propse the DC link capacitor voltage balancing control for three level neutral point clamped converter with harmonic component injection method. The injcetion voltage consists of harmonic component and DC link capacitor voltage difference. Theoretical analysis is provided to balance the DC link voltage, and it shows that harmonic component compensates the unbalanced condition between the capacitors. Both simulations and experiments are carried out to show that the voltage unbalance have been decreased by the proposed method.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.315-316
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• 2012

Three-level neutral point clamping (NPC) converter has been widely applied in high power drive system. And in this paper, a novel method is proposed to realize this algorithm based on FPGA, And the system is consist of two parts, the DSP part and FPGA part, the DSP part includes the control algorithms and the FPGA part works to generate and putout 12 PWM pulses. And the system is tested and verified using both simulation and experimentation.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.244-245
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• 2013

This paper proposes a control algorithm for permanent magnet synchronous generator with a back-to-back three-level neutral-point clamped voltage source converter in a medium-voltage offshore wind power system under unbalanced grid conditions. The proposed control algorithm particularly compensates for the unbalanced grid voltage at the point of common coupling in a collector bus of offshore wind power system. This control algorithm has been formulated based on the symmetrical components in positive and negative rotating synchronous reference frames under generalized unbalanced operating conditions. Instantaneous active and reactive power are described in terms of symmetrical components of measured grid input voltages and currents. Negative sequential component of ac input current is injected to the point of common coupling in the proposed control strategy. The amplitude of negative sequential component is calculated to minimize the negative sequential component of grid voltage under the limitation of current capability in a voltage source converter. The proposed control algorithm makes it possible to provide a balanced voltage at the point of common coupling resulting in the generated power of high quality from offshore wind power system under unbalanced network conditions.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.674-683
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• 2010

일반적으로 표준 시 환경에서의 정확한 색재현을 위해 측색적으로 우수한 성능의 디스플레이 제품들이 개발되고 있다. 그러나 디스플레이를 볼 때 실제 시 환경은 조명과 디스플레이 자체의 광에 영향을 받게 되고, 보여지는 색은 실제 의도된 색과 달리 보이게 된다. 따라서 재현된 색이 표준 시 환경 하에서의 색과 같아 보이는 대응색을 예측하는 것은 매우 중요하다. 인간 시각의 색 순응 특성을 고려하여 대응색을 재현하는 여러 가지 방법들이 제안되었다. 그러나 이 모델들은 다양한 휘도 레벨과 색도 대한 순응 화이트 점 예측에 큰 오차를 보이고 있다. 본 논문에서는 다양한 조명의 색도와 휘도 하에 변하는 시각의 순응하는 화이트 점을 예측하는 모델을 제안하였다. 제안한 모델은 조명의 휘도에 따른 두 좌표의 유클리디안 거리의 비로 모델링되며, 순응 화이트 점은 주변 휘도에 대해 S자 형태의 곡선을 따라 변화되는 특성을 갖는다. 제안한 모델은 Hunt의 휘도에 대한 순응 화이트 실험 데이터로부터 최적의 계수를 구하였고, 이는 다양한 시 환경에서 대응색을 찾는 색 순응 모델에 적용될 수 있다. 제안된 눈의 순응 화이트 모델은 디스플레이 장치의 기준 백색을 결정하는 이론적인 기준으로 사용될 수 있다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.21-22
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• 2014

본 논문은 5-레벨 NPC/H-브릿지 (Neutral Point Clamped/H-bridge) 인버터의 최적 제어 세트 (finite-control-set) 모델 예측 제어 (MPC: Model Predictive Control) 방법을 제안한다. NPC/H-브릿지 인버터의 출력 전류 제어 및 DC-link 커패시터 전압 균형을 유지하기 위해 출력 전류와 DC-link 커패시터 전압을 예측하고, 하나의 비용 함수 (cost function)을 통해 최적의 스위칭 상태를 출력한다. PSIM 시뮬레이션을 통해 제안된 제어 알고리즘의 검증하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제15권2호
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• pp.504-517
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• 2015

This paper presents a novel switching voltage model and an offset-based pulse width modulation (PWM) scheme for multilevel inverters with unbalanced DC sources. The switching voltage model under a DC voltage imbalance will be formulated in general form for multilevel neutral-point-clamped topologies. Analysis of the reference switching voltages from active and non-active switching voltage components in abc coordinates can enable voltage implementation for an unbalanced DC-source condition. Offset voltage is introduced as an indispensable variable in the switching voltage model for multilevel voltage-source inverters. The PWM performance is controlled through the design of two offset components in a subsequence. One main offset may refer to the common mode voltage, and the other offset restricts its effect on the quality of PWM control in related DC levels. The PWM quality can be improved as the switching loss is reduced in a discontinuous PWM mode by setting the local offset, which is related to the load currents. The validity of the proposed algorithm is verified by experimental results.