• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.07a
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• pp.290-291
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• 2018

This paper proposed design method of DC link capasitor and leakage inductance of transformer with high voltage cascaded NPC H-bridge inverter. DC link capacitor is designed based on the ripple power between input AC power and output AC power, and leakage inductance of transformer is designed based on FFT table of unipola PWM with NPC H-bridge inverter. The proposed design method is verified by simulation results of 6.6[kV], 1.2[MW] Cascaded NPC H-bridge inverter.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.45-46
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• 2013

멀티레벨 고압인버터 토폴로지 중 저압 Power Cell를 이용하여 고압을 출력하는 Cascaded 방식이 산업계에서는 널리 사용되고 이다. 최근 제품화된 Cascaded 방식은 크게 두 가지 형태로 구분할 수 있다. 저압 Power Cell에 단상 H-Bridge를 이용한 Cascaded H-Bridge 멀티레벨 인버터와 단상 NPC(Neutral Point Clamped) 토폴로지를 적용한 Cascaded NPC 멀티레벨 인버터이다. 이 중 Cascaded NPC 멀티레벨 인버터의 경우 적은 수의 셀을 사용하여 CHB와 동일한 출력 레벨을 생성할 수 있으며, NPC 방식의 고압 인버터 고유의 장점을 모두 구현할 수 있다. 반대로 CHB Type과 NPC type의 단점인 복잡한 구조의 Phase Shift Transformer와 DC_Link 중성점 전압이 변동하는 단점 또한 나타나게 된다. 본 논문에서는 Cascaded NPC 멀티레벨 인버터의 이러한 단점을 극복하기 위한 새로운 방식의 Phase Shift Transformer와 NPC Power Cell의 중성점 전압 변동을 줄일 수 있는 기법에 대해 설명하고 이 기법에 대한 타당성을 모의시험을 통해 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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• pp.270-271
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• 2017

Cascaded NPC/H-bridge 인버터의 기존 Level-Shift PWM에서는 한 stack에서 전력 및 손실 불균형이 발생하게 된다. 이에 따라 손실 불균형을 개선하기 위해 새로운 Level Shift PWM을 개발하였고, PSIM 9.14를 통해 기존의 PWM 기법들과 비교 분석 하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.11a
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• pp.123-124
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• 2017

Cascaded NPC/H-Bridge(CNHB) 컨버터는 전압 레벨 증가의 용이성 및 고효율 양방향 토폴로지로써 대전력 및 고전압 전력변환장치에 널리 사용되고 있다. 하지만 과도상태 및 정상상태에서의 단상으로 구성된 각 DC-link의 전압변동은 DC-link의 커패시턴스 증가 및 출력 전력의 품질을 저하시킨다. 이에 본 논문은 CNHB 컨버터의 정상상태 특성과 동특성 개선을 위하여 PI제어와 모델예측제어를 혼합한 제어기법을 제안한다. 제안한 기법의 타당성은 PSIM 9.1.4 시뮬레이션을 이용하여 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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• pp.445-446
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• 2017

In this paper, adaptive prefiltering method is proposed for reduction of dc-link ripple in cascaded NPC/H-bridge system. Under non-linear load such as electric machine or harmonically distorted conditions, dc-link capacitor voltage with harmonics is inevitable result. In terms of reducing dc-link ripple, prefiltering method combined low pass filter with multiple second order generalized integrator is proposed. Proposed prefiltering method effectively reduces harmonics of dc-link ripple and improves characteristic of THD, simulated by using MATLAB R2014a and PSIM 9.1.4.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.11a
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• pp.218-219
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• 2016

This paper present Phase Shifted with carrier based on Sinusoidal PWM(SPWM) by using Cascaded NPC/H-birdge converter. The proposed Phase Shifted PWM method is adding third harmonic injection in switching signal. The advantage of the proposed method is reducing the voltage and capacity of the capacitor. This paper compare general Phase Shifted method with proposed Phase Shifted method that added the third harmonic injection. Each PWM method is tested without considering the switching loss by using PSIM 9.1.4 simulation.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2000.07a
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• pp.321-324
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• 2000

멀티-레벨 인버터 구조는 크게 세 가지가 있다 NPC 구조, 플라잉 커패시터 구조, 그리고 H-bridge 단위 인버터 셀을 종속적으로 연결한 cascaded 구조가 그것이다. 이중에서 cascaded 구조는 지금까지 홀수 레벨만 존재하는 것으로 알려졌다 본 논문에서는 이것을 짝수 레벨로 확장한 새로운 구조를 제안하고 홀수 짝수 레벨 모두에 적용이 가능한 새로온 PWM 기법을 제안하고자 한다. 제안한 기법은 컴퓨터 시뮬레이션 및 실험으로 그타당성을 입증하고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.11a
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• pp.9-10
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• 2016

최근 급속한 산업 발달로 인하여 기존의 수 MW급 대용량 인버터가 산업용 팬, 컴프레서, 고속 철도 시스템 등 여러 분야에 사용되면서 이와 관련된 대용량 인버터 연구가 활발히 진행 중이다. 이런 대용량 인버터는 고효율과 직병렬의 구성된 전력용반도체 소자를 동시다발적으로 제어되어야하기 때문에 멀티레벨 인버터의 구조가 가장 적합하다. Cascaded H-bridge 멀티레벨 인버터는 커패시터와 다이오드를 사용하지 않고 스위치만으로 구성하며, 필터를 따로 구성하지 않아도 정현파와 유사하게 전압을 출력할 수 있다. 이로 인해 고주파 감소 및 각 셀을 직렬로 연결하여 입력전압보다 높은 출력전압을 얻을 수 있다. 또한, 스위칭 방법에 따라 동일한 Cascaded H-bridge 멀티레벨인버터 토폴로지에서도 각 THD와 온도에 따른 손실이 달라질 수 있다. Cascaded H-bridge 멀티레벨 인버터에서 이용하는 스위칭 방식은 첫 번째로 유니폴라 방식을 기본으로 한 Phase-shift가 있다. 이는 180도 위상차를 갖는 2개의 레퍼런스 파형과 위상천이가 된 캐리어 파형의 비교로 PWM (Pulse Width Modulation) 을 수행한다. 두 번째 방식으로는 Level-shift가 있다. 이는 캐리어 파형을 IPD (In-Phase Disposition) 방식으로 수직적으로 대역폭이 연속적이게 나열하여 레퍼런스 파형과 비교하는 PWM방식이다. 본 논문에서는 Phase-shift와 Level-shift 방식에 따른 Cascaded H-bridge 인버터와 NPC (Neutral Point Clamped) 인버터를 결합한 토폴로지에서의 온도에 따른 손실을 분석하고, 시뮬레이션을 통하여 비교 분석하였다.

• 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.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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• pp.70-71
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• 2017

This paper presents a new cascaded boost multilevel converter topology for distributed generation (DG) systems. Most of DG systems, such as photovoltaic (PV), wind turbine and fuel cells, normally require the complex structure power converters, which makes the system expensive, complex and hard to control. However, the proposed converter topology can generate a much higher output voltage just by using the standard low-voltage switch devices and low voltage DC-sources in a simplified structure, also enhancing the reliability of the switch devices. Simulation and experimental results with a 1.2kW system are presented to validate the proposed topology and control method.