• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.518-520
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• 1996

High frequency switching converters are becoming more popular because of several benefits which are essential in power conversion system. This paper introduces a high speed digital controller using TMS320C40 DSP chip which can be used for high frequency switching converters and demonstrates its performance by operating three-phase PWM AC/DC converter with unity power factor at 20kHz sampling frequency. TMS320C40 DSP chip operates with 40-ns instruction cycle times and is capable of 275 MOPS. The running time of real time control loop at the three-phase PWM AC/DC converter is $44.6{\mu}sec$.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제10권4호
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• pp.1626-1634
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• 2015

LCL filters are widely used in three-phase PWM converter for its advantages of small volume, low cost and inhibition of high frequency current harmonic. However, it is difficult to optimize its design because its parameters are mutually influenced while the value of each parameter for LCL filter has impacts on the converter's cost and size. In this paper, the target of optimization is to minimize the parameter values of LCL filter, and an optimization method for parameters of LCL filter of three-phase PWM converter based on least square method is proposed. With this method, a quantitative calculation of the harmonic component of the converter’s side phase voltage is performed first, and then the quantitative relationship between phase voltage harmonics and grid phase current harmonics is analyzed. After that, the attenuation requirement of each harmonic is obtained by taking into account the requirements for each harmonic component of grid current. Then according to the optimization objective, the objective function with minimum harmonic attenuation deviation is established, and least squares method is adopted for three-dimensional global searching of parameters for LCL filter. Thus, the designed harmonic attenuation curve approximates the minimum attenuation requirements, and the optimized LCL filter parameters are obtained. Finally, the effectiveness of the method is verified by the experiments.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.105-112
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• 2003

AC/DC 전력변환장치로서 위상제어 컨버터나 출력전압을 제어할 수 없는 다이오드 정류기는 역률저하 및 저차고조파 발생의 문제점을 가진다. 본 논문에서는 역률개선 및 고조파 감소의 문제점을 극복하기 위하여 3상 PWM AC/DC Boost 컨버터에 대해 연구하였다. 제안한 컨버터의 특성은 입력 단에 전류 센서 없이 전압 센서만을 사용하여 입력전류의 위상을 조정하는 비교적 간단한 알고리즘으로 단위역률을 구현하였으며, 일정 주파수로 스위칭 소자를 구동시키는 정현 PWM 방식을 채용하여 불규칙한 스위칭 주파수 방식에서 나타나는 입력필터의 설계 및 스위칭 소자 선정에 대한 어려움을 극복하였다. 본 논문에서 제안한 제어알고리즘을 시뮬레이션 한 결과 부하영역 및 발전영역에서도 단위역률이 잘 이루어졌으며 DC link 단의 출력전압이 거의 리플 없이 다이나믹한 응답특성을 보였다. 또 시뮬레이션으로 얻어진 회로정수를 바탕으로 인덕터 및 커패시터의 용량을 적절한 크기로 산정하여 실험 에 적용한 결과 같은 부하조건에서 다이오드 정류기와 비교하여 역률 및 저차 고조파가 현저하게 개선되었음을 알 수 있었다.

• 전자공학회논문지S
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• 제34S권11호
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• pp.156-163
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• 1997

Recently, the three phase AC to DC boost converter has become one of the most widely used power converters as DC power source in the industry applications. In this paepr, a three phase PWM AC toDC boost converter that operates with unity power factor and sinusodial input currents is presented. The current control of the converter is based onthe predicted current control strategy with fixed switching frequency and the input current tracks the reference cuent within one sampling time interval. Therefore, by using this control strategy low ripples in the output voltage, low harmonics in the input current and fast dynamic responses are achieved with a small capacitance in the DC link.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1015-1019
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• 2001

This paper presents a novel three-phase current-fed Pulse Width Modulation converter with switched capacitor type resonant DC link commutation circuit operating PWM pattern strategy under a design consideration of low-pass filter, which can operate on the basis of the principle of zero current soft switching commutation. In the first place, the steady state operating principle of this converter with a new resonant DC link snubber circuit is described in connection with the equivalent operation circuit, together with the practical design procedure of the switched-capacitor type resonant DC link circuit is discussed from a theoretical viewpoint on the basis of a design example for high-power applications. The actively delayed time correction method to compensate distorted currents due to a relatively long resonant commutation time is newly implemented in the open loop control scheme so as to acquire the new optimum PWM pattern. Finally, the experiment of set-up in laboratory system of this converter is concretely demonstrated herein to confirm a zero current soft-switching commutation of this converter. The comparative evaluations between current-fed hard switching PWM and soft-switching PWM converters are carried out from a viewpoint of their PWM converter characteristics.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 학술대회 논문집 전문대학교육위원
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• pp.55-59
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• 2002

This paper presents a novel three-phase current-fed Pulse Width Modulation converter with switched capacitor type resonant DC link commutation circuit operating PWM pattern strategy under a design consideration of low-pass filter, which can operate on the basis of the principle of zero current soft switching commutation. In the first place, the steady state operating principle of this converter with a new resonant DC link snubber circuit is described in connection with the equivalent operation circuit, together with the practical design procedure of the switched-capacitor type resonant DC link circuit is discussed from a theoretical viewpoint on the basis of a design example for high-power applications. The actively delayed time correction method to compensate distorted currents due to a relatively long resonant commutation time is newly implemented in the open loop control scheme so as to acquire the new optimum PWM pattern. Finally, the experiment of set-up in laboratory system of this converter is concretely demonstrated herein to confirm a zero current soft-switching commutation of this converter. The comparative evaluations between current -fed hard switching PWM and soft-switching PWM converters are carried out from a viewpoint of their PWM converter characteristics.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.96-106
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• 2007

동기발전기의 출력전압은 여자 시스템의 계자 전류 제어에 의해 일정하게 유지된다. 현재 대부분의 발전기 여자기의 여자전류제어를 위해 사용되는 AVR 시스템의 AC/DC 컨버터 부는 출력전압 제어가 가능한 위상제어 컨버터나 출력전압을 제어할 수 없는 다이오드 정류기와 DC/DC 컨버터를 결합하여 사용하고 있다. AC/DC 전력 변환장치로서 위상제어 컨버터나 출력전압을 제어할 수 없는 다이오드 정류기의 경우, AVR시스템의 전력을 공급하는 모선의 역률저하 및 저차 고조파 발생의 문제점을 야기 시키게 된다. 본 논문에서는 동기발전기의 여자전류 제어를 위해 사용되는 AVR 시스템 설계에 있어 단위역률 동작이 가능한 Boost형 AC/DC 컨버터와 모선의 부하변동에 속응성 있게 동작할 수 있는 전류 제어형 Buck 컨버터를 결합한 2단 3상 PWM AC/DC 컨버터에 대해 연구하였다. 제안된 AC/DC 컨버터를 시뮬레이션 한 결과 Boost 컨버터의 경우 단위 역률 동작 및 출력 DC 전압의 Boost 동작이 원할히 이루어졌으며, Buck 컨버터의 경우 다른 위상제어 컨버터에 비해 응답시간이 개선되었음을 알 수 있었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.158-165
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• 2012

In this paper, the test bed using three-phase PWM converter connected with single phase inverter in series is set up to configure an active AC electric load. Since the two topologies, three-phase PWM converter and single-phase inverter, can be operated bidirectionally, the system not only re-generates surplus power to grid but also prevents power dissipation. However, the construction of system has a drawback. That is, ripple components two times of inverter operation frequency occur at DC-Link due to cascade connection, it can be cause of three phase unbalance Since the operational characteristic of the active AC electric load, the power frequency entered into the electric load can be varied, and the ripple of DC-Link is changed as well. In this paper, the three-phase PWM converter using a variable notch filter is proposed, and the reduction of three-phase current unbalance is presented. the validity of the proposed PWM converter using a variable notch filter is verified by the simulation and experimental results.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.1283-1290
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• 2003

PWM Buck AC-AC 컨버터는 최근 들어 전압 또는 전력 레귤레이터, 전자식 변압기, 위상 천이기와 같은 산업현장의 다양한 응용분야에 폭넓게 사용되고 있다. 본 논문에서는 이러한 PWM Buck AC-AC 컨버터의 정적 및 동적 모델링과 완전한 특성 해석을 제시한다. 먼저, 3상의 컨버터 시스템은 DQ 변환 기법에 의하여 모델링 되고 그에 따라 전압이득과 역률과 같은 기본적인 특성식을 구하고 제어를 위한 시스템의 상태 방정식과 전달함수를 구한다. 다음으로, 이러한 해석에 기초하여 매우 빠른 동적 응답을 갖도록 순시적인 듀티 변동이 가능한 feedforward-feedback 제어기법을 제안한다. 끝으로, 실험결과를 통하여 이러한 모델링과 해석 및 제어가 유효함을 확인할 수 있다.

• 전력전자학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.173-179
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• 2003

본 논문은 3상 PWM 컨버터의 커패시터의 용량을 온라인으로 추정하는 새로운 기법을 제안한다. 무부하 상태의 PWM 컨버터에 저주파수의 입력전류를 주입하면 직류링크단에 이에 대응되는 리플전압이 발생된다. 직류링크단의 리플전압과 전류를 검출하여 커패시터의 용량을 계산한다. 제안된 방법에 의해 계산된 커패시터의 용량의 추정오차는 2% 이내이다.