• 제목/요약/키워드: total harmonic distortion (THD)

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1.6[kW]급 단상 ZCS-PWM HPF 승압형 정류기 (The 1.6[kW] Class Single Phase ZCS-PWM High Power Factor Boost Rectifier)

  • 문상필;김승인;윤영태;김영문;이현우;서기영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1169-1171
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    • 2003
  • This paper presents a 1.6[kW]class single phase high power factor(HPF) pulse width modulation(PWM) boost rectifier featuring soft commutation of the active switches at zero current. It incorporates the most desirable properties of conventional PWM and soft switching resonant techniques. The input current shaping is achieved with average current mode control and continuous inductor current mode. This new PWM converter provides zero current turn on and turn off of the active switches, and it is suitable for high power applications employing insulated gate bipolar transistors(IGBT'S). The principle of operation, the theoretical analysis, a design example, and experimental results from laboratory prototype rated at 1.6[kW] with 400[Vdc] output voltage are presented. The measured efficiency and the power factor were 96.2[%] and 0.99[%], respectively, with an input current Total Harmonic Distortion(THD) equal to 3.94[%], for an input voltage with THD equal to 3.8[%], at rated load.

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디지털 제어기를 이용한 PFC 컨버터의 설계 (The Design of PFC Converter based on Digital Controller)

  • 이혁진;주정규;양오;안태영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 B
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    • pp.987-990
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    • 2003
  • 산업현장에서의 인터넷환경 및 원격 제어를 위한 시스템 개발에서 신뢰성이 있고 경제적이며 지능적인 Power Supply가 요구되고 있다. 최근 통신시스템의 Power Supply는 수 kA이상의 출력전류를 가지고 있으며 최소 10개 이상의 모듈로 이루어져 있다. High-End 서버 시스템과 같이 수백 개의 마이크로프로세서를 내장한 시스템은 수십 kW의 전력을 소모한다. 이들이 사용하는 Power Supply는 별도의 시스템 제어기와의 통신으로 시스템에서 발생하는 발열, 소모전력, Total Harmonic Distortion (THD)에 대한 정보를 바탕으로 시스템이 갖는 각각의 Module에 대해 효과적이고 신뢰성 있는 전력공급을 하여야 만다. Distributed Power System (DPS)에서 가장 중요만 역할을 담당하는 Power Factor Correction (PFC) AC-DC Converter의 디지털 제어는 시스템 제어기와의 통신능력을 충분히 고려하면서 DPS를 위한 적합한 솔루션을 제공할 것이다. 본 논문에서는 Digital Signal Processor (DSP)를 사용하여 PFC 제어에 필요한 전파정류전압, 입력전류, 출력전압을 계측하여 역률개선과 THD의 저감을 위한 전류의 추종을 제어하면서 이들 제어기에서의 파라미터를 PC를 통해 모니터하여 최근의 추세를 만족시킬 수 있는 시스템을 구현할 수 있을 것으로 사료된다.

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Investigations of Multi-Carrier Pulse Width Modulation Schemes for Diode Free Neutral Point Clamped Multilevel Inverters

  • Chokkalingam, Bharatiraja;Bhaskar, Mahajan Sagar;Padmanaban, Sanjeevikumar;Ramachandaramurthy, Vigna K.;Iqbal, Atif
    • Journal of Power Electronics
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    • 제19권3호
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    • pp.702-713
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    • 2019
  • Multilevel Inverters (MLIs) are widely used in medium voltage applications due to their various advantages. In addition, there are numerous types of MLIs for such applications. However, the diode-less 3-level (3L) T-type Neutral Point Clamped (NPC) MLI is the most advantageous due to its low conduction losses and high potential efficiency. The power circuit of a 3L T-type NPC is derived by the conventional two level inverter by a slight modification. In order to explore the MLI performance for various Pulse Width Modulation (PWM) schemes, this paper examines the operation of a 3L (five level line to line) T-type NPC MLI for various types of Multi-Carriers Pulse Width Modulation (MCPWM) schemes. These PWM schemes are compared in terms of their voltage profile, total harmonic distortion (THD) and conduction losses. In addition, a 3L T-type NPC MLI is also compared with the conventional NPC in terms of number of switches, clamping diodes, main diodes and capacitors. Moreover, the capacitor-balancing problem is also investigated using the Neutral Point Fluctuation (NPF) method with all of the MCPWM schemes. A 1kW 3L T-type NPC MLI is simulated in MATLAB/Simulink and implemented experimentally and its performance is tested with a 1HP induction motor. The results indicate that the 3L T-type NPC MLI has better performance than conventional NPC MLIs.

디지털 PWM 입력 D급 음향 증폭기를 위한 새로운 제어기법 (A novel controller for switching audio power amplifier with digital input)

  • 박종후;김창균;조보형
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.976-979
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    • 2002
  • A new controller for switching audio power amplifier with digital PWM input is proposed- Bi-directional Saw-tooth Error Correction (BSEC). This control method for high quality switching amplifier is based on a pulsed edge correction approach using PWM audio signal input as a reference of power switching digital to analog converter. The proposed controller has excellent features such as wide error correction range and no limitation on the modulation index. The controller is implemented in the half-bridge class D amplifier and the performance is verified through hardware experiments. It delivers 100W into 4${\Omega}$ load with less than 0.2% of total harmonic distortion (THD) all over operating range and an maximum efficiency of 82%.

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연료전지 스택 진단 기술 (Diagnostic Methode of the Fuel Cell Stack)

  • 박현석;김억수;엄정용
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.79.1-79.1
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    • 2010
  • 현재까지의 연료전지 스택 고장 진단 방법은 스택의 전류와 각 셀 전압값을 측정하고 그 측정된 값을 계산함으로써 스택의 고장 여부를 판단하는 것이었다. 이러한 방법은 수백개 이상의 스택의 셀 전압을 2~4개 단위로 측정하기 때문에 백개 이상의 측정 채널이 필요하다. 또한, 스택 진단 시스템을 복잡하게 하여 신뢰성을 저하시킬 뿐만 아니라 가격 상승을 유발한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 THDA(전고조파왜율 분석) 방법을 제안하였다. THDA는 스택에 교류 전류를 주입하고 스택 양단의 전압을 측정하여 주입된 교류 전류의 THD를 구함으로써 연료전지 스택의 상태를 진단하는 방법이다.

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레졸버 기반의 절대위치 검출 센서 드라이버의 FPGA 구현 (FPGA Implementation of Resolver-based Absolute Position Sensor Driver)

  • 전지혜;신동윤;양윤기;황진권;이창수
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제13권10호
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    • pp.970-977
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    • 2007
  • Absolute position detector which is one of the major equipment in the field of factory automation, not only perceives the absolute position of the rotary machine but also outputs switch data according to the given angle. Absolute position detector is composed of sensor module and its controller. In this paper, a sensor driver is implemented using FPGA with VHDL. This chip has a less form factor than conventional circuit. A test shows reliable precision within THD(total harmonic distortion) of 0.2% which can be applicable commercially. Also, FPGA-based phase error compensation methods were newly discussed. In the future, more research will be conducted to enhance the precision by the introduction of 3-phase transformer.

Load Disturbance Compensation for Stand-alone Inverters Using an Inductor Current Observer

  • Choe, Jung-Muk;Moon, Seungryul;Byen, Byeng-Joo;Lai, Jih-Sheng;Lim, Young-Bae;Choe, Gyu-Ha
    • Journal of Power Electronics
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    • 제17권2호
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    • pp.389-397
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    • 2017
  • A control scheme for stand-alone inverters that utilizes an inductor current observer (ICO) is proposed. The proposed method measures disturbance load currents using a current sensor and it estimates the inductor current using the ICO. The filter parameter mismatch effect is analyzed to confirm the ICO's controllability. The ICO and controllers are designed in a continuous-time domain and transferred to a discrete-time domain with a digital delay. Experimental results demonstrate the effectiveness of the ICO using a 5-kVA single-phase stand-alone inverter prototype. The experimental results demonstrate that the observed current matches the actual current and that the proposed method can archive a less than 2.4% total harmonic distortion (THD) sinusoidal output waveform under nonlinear load conditions.

모듈형 멀티레벨 컨버터의 전고조파 왜곡률을 개선하기 위한 옵셋 전압을 이용한 모듈레이션 기법 (New Modulation Scheme of Modular Multi-level Converter using Offset-voltage Control for THD Improvement)

  • 김도현;한병문
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.127-128
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    • 2016
  • 본 논문에서는 모듈형 멀티레벨 컨버터(Modular Multi-level Converter)의 전고조파 왜곡률(Total Harmonic Distortion)을 개선하기 위한 새로운 모듈레이션 기법에 대해서 기술하고 있다. 제안하는 모듈레이션 기법의 타당성을 검증하기 위해 PSCAD/EMTDC 소프트웨어를 이용하여 시뮬레이션을 수행하였으며, 한 암당 12개의 서브모듈로 구성된 모듈형 멀티레벨컨버터 모델을 개발하였다. 이를 통하여 제안하고자하는 옵셋 전압 방식의 모듈레이션 기법을 적용하고 타당성을 분석하였다. 또한 시뮬레이션을 통해 분석한 내용을 실험적으로 검증하기 위해 10kVA 용량의 하드웨어 축소모형을 제작하고 실험을 실시하였다.

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200KVA급 UPS용 3상 전압형 인버터의 제어기법 (Control Method of the Three-phase VSI for 200KVA UPS)

  • 유병우;이상훈;최재호;최창호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 F
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    • pp.2259-2261
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    • 1997
  • In this paper, control scheme of the three phase VSI(Voltage Source Inverter) for 200KVA UPS is described. The proposed controller is designed to robust against parameter variations, disturbances and load change using PI controller. The switching pattern is determined to Ramp Comparison Method. The inverter provides pure sinusoidal output voltage with very low THD (Total Harmonic Distortion). Finally, the performance of the proposed inverter is shown by experimental result.

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공간벡터 변조기법을 이용한 UPS용 삼상 전압형 인버터 (Three-phase Voltage Source Inverter for UPS using Space Vector Modulation)

  • 이상훈;김병진;최재호;안태영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.543-545
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    • 1996
  • In this paper, a voltage and current control scheme of a three-phase voltage source inverter for UPS is described. The inverter provides pure sinusoidal output voltage with very low THD(Total Harmonic Distortion). The proposed controller is designed to robust against the load change, parameter variations, and disturbances using PI controller. The switching pattern is determined to Space Vector Modulation. Finally, the performance of the proposed inverter is shown and discussed by simulation.

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