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고조파 저감을 위한 단상 NPC 멀티레벨 PWM 인버터의 LC트랩 필터 설계
LC Trap Filter Design of Single Phase NPC Multi-Level PWM Inverters for Harmonic Reduction 원문보기

전력전자학회 논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics, v.11 no.4, 2006년, pp.313 - 320  

김윤호 (중앙대 전자전기공학부) ,  이재학 (중앙대 전기공학과) ,  김수홍 (중앙대 전자전기공학부)

초록
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본 논문에서는 단상 NPC 멀티레벨 인버터의 출력단 고조파 저감을 위한 LC 트랩 필터의 설계 방법을 제시하였고, 출력전압 THD와 출력전류 고조파 FFT 분석을 수행하였다. 제시된 LC 트랩 필터는 일반적인 LCR 필터와 종속 접속된 구조를 가지며, 스위칭 주파수에 동조되었다. 인버터 시스템은 고전력 응용에 적합한 NPC 멀티레벨 인버터를 사용하였으며, 제어기는 DSP(TMS320C31)을 사용하여 구성하였다. 제안된 시스템의 효용성은 시뮬레이션과 실험 결과를 통하여 증명하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, a design approach of LC trap filter for output side harmonic reduction of single phase NPC multilevel inverter is proposed, and THD of the output voltage and harmonic FFT of the output current are analyzed. The proposed filter consists of a conventional LCR filter cascaded with an LC ...

주제어

#NPC multi-level inverter   #LC filter   #LC trap filter  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 고전력 시스템에 적합한 NPC 멀티레벨 인버터를 사용한 출력단 LC트랩 필터 설계기법을 제시하였다. 제시된 LC트랩 필터는 스위칭 주파수에 동조되었으며, 이는 스위칭 주파수에서 전압 고조 파 필터링에 매우 효과적이다.
  • 본 논문은 단상 NPC멀티레벨 인버터의 출력 LCR필터 및 LC트랩 필터의 종속 접속 설계 방법을 제시하였다. 그리고 시뮬레이션과 실험을 통하여 얻어진 출력전압 및 출력전류 THD와 FFT분석을 통해 그 효과를 확인하였다.

가설 설정

  • 필터 시스템에서 필터 인덕터 Z/는 고차 고조파를 차단하기 위해 사용되었고, 필터 커패시터。는 고조파들의 바이패스(bypass)를 제공하며, 제동저항 Rd 는 인덕터와 커패시터의 공진을 막기 위한 제동기의역할을 수행한다. 만약 필터 회로에서 필터 인덕터 〃 와 필터 커패시터。가 충분히 큰 값이라면, 출력 전압은 정현파 형태로 출력될 것이다. 그러나 이들 필터파라미터는 고전력 시스템의 战부하를 위해 전압강하, 능동전력 손실, 전류 고조파와 공진 문제 등을 포괄적으로 고려하여 설계되어져야만 한다.
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참고문헌 (5)

  1. Hanigovszki. N, Poulsen. J, Blaabjerg. F., 'A novel output filter topology to reduce motor overvoltage', Industry Applications, IEEE Transactions on, Vol 40, May-June. 2004, pp:845-852 

    상세보기 crossref

  2. Yilmaz. Sozer, David A. Torrey, Suhan Reva, 'New inverter output filter topology for PWM motor drives',Power Electronics, IEEE Transactions on, Vol. 15, Nov. 2000, pp: 1007-1017 

    상세보기 crossref

  3. 김수홍, 김윤호, 방상석, 김광섭, 'NPC 멀티레벨 인버터의 고조파 분석 및 출력필터 설계', 전력전자학회 논문지 제 11권 제 2호, 2006. 4, pp: 135-141 

    원문보기 상세보기

  4. 최경진, 전태원, 이흥희, 노의철, 김흥근,'PWM인버터의 출력 LC필터에 의한 공진전압 억제 기법', 전력전자 학술대회 논문집(1), 2004, pp:415-419 

  5. Jung-Hui Cheng, Witulski. A.F., 'Simple design of selected 3-element converters by scaling the solution of the LC parallel resonant converter', APEC '96. Vol. 1, pp: 284-290 

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