• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.07a
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• pp.315-316
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• 2015

본 논문에서는 3-레벨 Neutral-Point-Clamped (NPC) 인버터의 DC-Link 중성점 전압 리플을 저감하여 인버터 출력 전압의 품질 신뢰성 향상이 가능한 새로운 Discontinuous Pulse Width Modulation (DPWM) 기법을 제안한다. NPC 인버터에서는 두 개의 커패시터로 이루어진 DC-Link 구조로 인해 상, 하단 DC-Link 커패시터 전압 불평형인 상황에서 DC-Link 중 성점 전압 리플이 발생한다. 중성점 전압 리플 발생 시 출력 전압의 품질을 보장할 수 없으며, 민감한 부하에 손상을 입힐 수 있다. 제안한 DPWM 알고리즘은 DC-Link 커패시터 전압을 조정하는 두 개의 오프셋을 사용하여 중성점 전압 리플을 저감한다. 또한, 시뮬레이션을 통해 본 논문에서 제안한 알고리즘의 타당성을 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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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.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.07a
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• pp.59-60
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• 2015

본 논문에서는 3-Level NPC(Neutral Point Clamped) 인버터에서 ZDPWM(Zero Dead Time Pulse Width Modulation) 기법에 대해서 제안한다. 3-Level NPC 인버터에서 기존 PWM 기법은 각 스위치는 서로 상보적인 동작을 수행하고, 반도체 스위칭 소자 특성상 Rise Time과 Fall Time의 시간차이로 인하여 단락사고를 방지하기 위해 스위칭 신호의 Rising Edge에 데드타임을 인가하여 단락을 방지한다. 그러나 이러한 데드타임은 지령 스위칭 신호와 실제 스위칭 신호의 오차로 인하여 출력 전압 및 전류에 왜곡이 발생하고, 이러한 왜곡으로 인하여 시스템의 오작동 및 직류링크단 전압의 불평형의 원인이 된다. 제안하는 PWM기법은 지령전압과 출력전류의 위상에 따라 영역을 나눈 후 전류의 방향에 따라 옵셋 전압을 생성하여 새로운 지령전압을 만들어 각 스위치에 스위칭 신호를 인가한다. 제안한 기법에 타당성을 증명하기 위해 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• Journal of Power Electronics
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• v.16 no.4
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• pp.1415-1425
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• 2016

This paper presents a new approach for fault diagnosis in three-level neutral point clamped inverters. The proposed method is based on the average values of the positive and negative parts of normalized output currents. This method is capable of detecting and locating multiple open-circuit faults in the controlled power switches of converters in half of a fundamental period of those currents. The implementation of this diagnostic approach only requires two output currents of the inverter. Therefore, no additional sensors are needed other than the ones already used by the control system of a drive based on this type of converter. Moreover, through the normalization of currents, the diagnosis is independent of the load level of the converter. The performance and effectiveness of the proposed diagnostic technique are validated by experimental results obtained under steady-state and transient conditions.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.11a
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• pp.107-108
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• 2013

본 논문에서는 3-레벨 NPC(Neutral Point Clamped) 인버터에서 사용되는 SVPWM(Space Vector Pluse Width Modulation)기법들 중 옵셋전압을 이용한 대칭 SVPWM과 효율을 높이기 위한 전압 지령 벡터를 계산한 $120^{\circ}$ DPWM(Discontinuous PWM)과 $60^{\circ}(+30^{\circ})$ DPWM을 비교 분석하였다. 각 SVPWM간의 효율 및 THD를 비교 분석 하였고 이를 통해 시뮬레이션으로 스위칭 방식에 따라 비교하여 효율 및 THD 결과를 도출하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.11a
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• pp.187-188
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• 2014

본 논문에서는 3-레벨 NPC(Neutral Point Clamped) 인버터에서 상단 커패시터 전압과 하단 커패시터의 전압의 불균형 시 나타나는 출력 상전류 왜곡에 대한 보상기법에 대하여 제안한다. 스위칭 기법은 SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation)을 사용하였고 상단 커패시터 전압과 하단 커패시터 전압의 불균형이 DC-Link 전압의 0% 15% 35%일 때의 보상 전과 보상 후를 비교 분석 하여 시뮬레이션으로 출력 상전류 보상기법을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.205-206
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• 2014

본 논문은 불평형 계통 조건하에 LCL필터를 사용한 3레벨 NPC 인버터의 모델링과 정지 좌표계에서 전류의 정상분과 역상분을 동시에 제어하여 인버터 시스템을 안정적으로 동작시키는 방법을 제안한다. 또한 본 논문은 NPC 인버터가 가지는 태생적인 문제점인 중성점 전압 밸런싱 문제를 간단히 계산 된 옵셋전압을 이용하여 해결한다. 제안된 방법은 시뮬레이션 결과를 통하여 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.209-210
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• 2012

NPC 인버터는 높은 효율과 우수한 출력 THD로 계통연계 시스템에 많이 채용되고 있다. 이때 LCL필터는 계통연계 기준을 만족하면서 가격과 부피측면을 고려하여 인덕턴스와 캐패시턴스는 가능한 작게 설계하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 계통연계형 NPC 인버터에서 PWM기법을 고려하여 계통전류의 고조파 기준을 만족하면서 설계자가 독립부하 전압리플, 인덕터 부피, 무효전류량, 시스템 대역폭에 가중치를 적용할 수 있는 LCL필터 최적설계 방법을 제안한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.510-511
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• 2012

최근 전력변환 분야에서 고압 인버터의 요구가 증가함에 따라 국내외 Drive 업체에서 멀티레벨 인버터에 대한 관심이 커지고 있다. 특히, 현재 LS산전에서 양산되고 있는 Cascaded H-Bridge(이하 CHB) Type의 멀티레벨 인버터와 더불어 1981년 Nabae 교수에 의해 처음 제안된 3-Level Neutral Point Clamped(이하 NPC) Type의 멀티레벨 인버터는 최근 그 성능 및 신뢰성에 대한 검증이 많이 이루어 졌으며 경쟁사인 ABB/YASKAWA/TMEIC사(社) 등에서 실제 제품화가 되고 있다. 본 논문에서는 현재 LS산전에서 개발중인 3-Level NPC 인버터 기반의 5-Level NPC 인버터의 System 최적화를 위해 양산중인 CHB Type의 멀티레벨 인버터와 그 특성을 비교하여 해당 인버터 개발에 대한 타당성을 검증하였다.

• Journal of Power Electronics
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• v.12 no.2
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• pp.285-293
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• 2012

Multilevel inverters have gained attention in high-power applications due to their numerous advantages in comparison with conventional two-level inverters. In this paper a simplified Space-Vector Modulation (SVM) algorithm for a three-level Neutral-Point Clamped (NPC) inverter is implemented on a Freescale$^{(R)}$ DSP56F8037. The algorithm is based on a simplification of the space-vector diagram for a three-level inverter so that it can be used with a two-level inverter. Once the simplification has been achieved, calculation of the dwell times and the switching sequences are carried out in the same way as for the two-level SVM method. Details of the hardware design are included. Experimental results are analyzed to validate the performance of the simplified algorithm.