• Journal of Power Electronics
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• 제19권4호
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• pp.869-880
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• 2019

Due to the inherent feedforward of load current, capacitor current (CC) control shows a fast transient response that makes it suitable for the power supplies used in various portable electronic devices. However, considering the effect of the outer voltage loop, the stable range of the duty-cycle is significantly diminished in CC controlled buck converters. To investigate the stability effect of the outer voltage loop on buck converters, a CC controlled buck converter with a proportion-integral (PI) compensator is taken as an example, and its second-order discrete-time model is established. Based on this model, the instability caused by the duty-cycle is discussed with consideration of the outer voltage loop. Then the dynamical effects of the feedback gain of the PI compensator and the equivalent series resistance (ESR) of the output capacitor on the CC controlled buck converter with a PI compensator are studied. Furthermore, the design-oriented closed-loop stability criterion is derived. Finally, PSIM simulations and experimental results are supplied to verify the theoretical analyses.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2001년도 Proceedings ICPE 01 2001 International Conference on Power Electronics
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• pp.184-188
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• 2001

In this paper, a new fully digital control method for single-phase UPS inverter, which is based on the double control loop such as the outer voltage control loop and inner current control loop, is proposed. The inner current control loop is designed and implemented in the form of internal model control and takes the presence of computational time-delay into account. Therefore, this method provides an overshoot-free reference-to-output response. In the proposed scheme, the outer voltage control loop employing P controller with resonance model implemented by a DSP is introduced. The proposed resonance model has an infinite gain at resonant frequency, and it exhibits a function similar to an integrator for AC component. Thus the outer voltage control loop causes no steady state error as regard to both magnitude and phase. The effectiveness of the proposed control system has been demonstrated by the simulation and experimental results respectively.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1632-1633
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• 2007

This paper presents a new method of designing digital controller based on closed-loop identification of a pulse width modulation (PWM) converter system. We consider the control system structure which is composed of both current control loop and voltage control loop. The current controller can be designed independently of voltage loop. Whereas voltage controller can not do easily due to the PWM switching component which is nonlinear in nature. Furthermore, the control objective of inner loop is to track the sine wave of 60 Hz, but the outer loop shall maintain the constant DC voltage irrespective to load change. To systematically design outer loop controller, we propose a method finding linear approximate model of the nonlinear inner loop part including current controller by closed loop identification. Based on the identified model, we show that a simple digital voltage controller can be directly designed and it has good performance.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 F
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• pp.2712-2714
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• 1999

The small signal model for input series-output parallel connected converter system employing charge control together with input capacitor voltage feedback loop is developed. From the model developed, the effect of input capacitor voltage feedback loop to the system stability and outer loop compensator design is analyzed. Theoretical results and simulation show that input capacitor voltage feedback loop has no critical effects on the system stability, so the system can be reduced to a equivalent single module for the stability analysis and outer loop compensator design.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2003년도 춘계전력전자학술대회 논문집(2)
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• pp.965-968
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• 2003

This paper describes the PWM-VSI controller of three-phase UPS system using stationary reference frame. This controller meets the specification the UPS inverter output voltage even under the unbalanced or nonlinear load. This controller is also constructed with duble control loop of the outer voltage control loop and the inner current control loop. For the fast response of the output voltage control, yhr inner current control loop of the capacitor current os used. To get the good property against overshoot, the If controller us used. The outer voltage controller is designed with P controller and the high gain transfer function is used for the zero steady state error. All control gains of both controller is designed base on the CDM method.

• 전력전자학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.116-127
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• 2003

본 논문에서는 UPS 인버터의 성능 개선을 위하여 출력측 LC 필터의 커패시터 전압과 전류의 2중 제어루프를 구성하고, 2중 제어루프에 디지털 제어시스템을 채택하였다 또한, 디지털 제어기의 연산지연시간을 보상하기 위하여 이러한 연산지연시간을 인버터 플랜트의 고유한 파라미터로 가정하고, 플랜트 모델에 포함시켜 모델링 하였다. UPS 인버터 출련전압의 과도상태 응답특실을 개선하고, 파라미터 변동에 강인한 특성을 얻기 위하여 2중 제어루프에서 내부 전류 제어루프는 내부 모델 제어기를 제안하였다. UPS 인버터 출력전압의 0의 정상상태 오차를 얻기 위하여 외부 전압 제어루프는 비례 제어기와 공진 제어기를 병렬로 연결한 비례-공진 진압제어기를 제안하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제8권6호
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• pp.561-568
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• 2003

PWM 인버터의 출력전압을 제어하는 방식에는 2가지 제어기법이 있다. 첫 번째 방법은 전류제어기를 사용하여 출력전압을 제어하는 이중 제어루프를 갖는 제어방식이며, 두 번째 방법은 단일루프만으로서 출력전압을 제어하는 제어방식이다. 일반적으로 3상 PWM 인버터의 제어기는 각상 제어 PI제어기, 2상 정지좌표계 PI제어기, 동기 좌표계 PI제어기로 구성되며, 각상제어 PI제어기를 이용하여 3상의 독립된 출력측 전압 및 전류를 제어하도록 구성된다. 단일루프 전압제어기는 높은 출력 임피던스의 경우 이중제어루프 도다 더 낮은 성능을 나타내기만, 낮은 출력임피던스의 경우에는 또는 부하범위에서 좋은 제어성능을 나타낸다. 또한 시뮬레이션과 실험을 통하여 이를 검증하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.113-121
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• 2005

본 논문에서는 오존발생장치의 전원측 파형에 포함되는 고주파수의 노이즈를 제거하고, 디지털 궤환 제어에 의해 오존 출력을 제어하기 위하여 전원장치의 출력측 LC 필터와 방전관 용량으로부터 커패시터 전압과 전류를 검출하여 2중의 제어루프를 설계하였다. 디지털 제어기의 연산지연시간을 보상하기 위하여 연산지연시간을 전원장치 플랜트의 고유한 파라미터로 가정하고, 플랜트 모델에 포함시켜 모델링 하였다. 오존발생장치의 부하변동에 따르는 과도상태 응답특성을 개선하고, 파라미터 변동에 강인한 특성을 얻기 위하여 내부 전류 모델 제어기를 제안하였다. 또한 오존발생장치용 전원장치에서 영 오차의 정상 상태를 얻기 위하여 외부 전압 제어루프를 구성하여 비례 제어기와 공진 제어기를 병렬로 연결한 비례-공진 전압제어기를 제안하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제44권1호
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• pp.1-11
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• 2007

본 논문에서는 UPS 인버터의 성능 개선을 위하여 출력측 LC 필터의 커패시터 전압과 전류의 2중 제어루프를 구성하고, 2중 제어루프에 디지털 제어시스템을 설계하였다. 또한, 디지털 제어기의 연산지연시간을 보상하기 위하여 이러한 연산지연시간을 인버터 플랜트의 고유한 파라미터로 가정하고, 플랜트 모델에 포함시켜 모델링 하였다. UPS 인버터 출력전압의 과도상태 응답특성을 개선하고, 파라미터 변동에 강인한 특성을 얻기 위하여 2중 제어루프에서 내부 전류 제어루프는 내부 모델 제어기를 제안하였다. UPS 인버터 출력전압의 0의 정상상태 오차를 얻기 위하여 외부 전압 제어루프는 비례 제어기와 공진 제어기를 병렬로 연결한 비례-공진 전압제어기를 제안하였다. 또한, 사용자에게 쉽게 UPS의 동작 상태를 표시하기 위하여 그래픽 사용자 인터페이스를 이용한 UPS의 모니터링 시스템을 구현하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제10권3호
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• pp.285-292
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• 2010

This paper presents a current mode integrated control technique (CM-ICT) using a modified voltage space vector modulation (MSVM) for Z-source inverter (ZSI) fed induction motor drives. MSVM provides a better DC voltage boost in the dc-link, a wide range of AC output voltage controllability and a better line harmonic profile. In a voltage mode ICT (VM-ICT), the outer voltage feedback loop alone is designed and it enforces the desired line voltage to the motor drive. An integrated control technique (ICT), with an inner current feedback loop is proposed in this paper for the purpose of line current limiting and soft operation of the drive. The current command generated by the PI controller and limiter in the outer voltage feedback loop, is compared with the actual line current, and the error is processed through the PI controller and a limiter. This limiter ensures that, the voltage control signal to the Z-source inverter is constrained to a safe level. The rise and fall of the control signal voltage are made to be gradual, so as to protect the induction motor drive and the Z-source inverter from transients. The single stage controller arrangement of the proposed CM-ICT offers easier compensation. Analysis, Matlab/Simulink simulations, and experimental results have been presented to validate the proposed technique.