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마이크로컨트롤러를 이용한 벅-부스트 DC-AC 인버터 설계
Design of Buck-Boost DC-AC Inverter Using Microcontroller 원문보기

照明·電氣設備學會論文誌 = Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers, v.23 no.10, 2009년, pp.45 - 51  

박종규 (경남도립남해대학)

초록
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단상 벅-부스트 DC-AC 인버터는 2개의 DC-DC 컨버터로 이루어져 있다. 두 컨버터는 $180[^{\circ}]$의 위상차를 가지는 DC 바이어스된 정현파 기준 전압에 의해 구동된다. 교류로 출력되는 인버터의 최대값은 직류 입력전압 크기에 제약을 받지 않아 입력 직류전원보다 높은 교류 출력전압을 만들 수 있다. 본 논문에서는 벅-부스트 DC-AC인버터를 설계하고, 프로토타입을 제작하여 실험한다. 전압과 전류 제어기는 마이크로컨트롤러를 이용한 디지털 제어기로 구현된다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The single phase buck-boost DC-AC inverter generates an alternating output voltage as the differential voltage of two DC-DC individual buck-boost converters. Two converters are driven with DC-biased and $180[^{\circ}]$ phase-shifted sinusoidal references. The peak value of the inverter al...

주제어

#Buck-Boost   #Inverter   #Digital Controller   #Microcontroller  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 아날로그 제어 회로에 비해 회로 구성이 단순하고 복잡한 제어도 프로그래밍을 통해 구현이 가능하다. 따라서 본 연구에서는 디지털 제어기법을 기반으로 하여 현재 산업용에 많이 사용되는 UPS, 상용 인버터 및 신재생 에너지의 계통 연계를 위한 전력변환 장치 등에 적용할 수 있는 단상 벅-부스트 DC-AC 인버터를 설계하고자 한다. 단상 벅-부스트 DC-AC 인버터는 회로 특성상 동작점의 변화가 크므로 대신호를 모델링하여 제어기를 설계하고 Mcrochip사의 마이크로컨트롤러인 저렴한 가격의 dsPIC的FJ128MC를 이용하여 전류제어기와 전압제어기 모두를 디지털로 구성한다.
  • 본 논문에서는 단상 벅-부스트 DC-AC 인버터를 소개하고 평균 상태방정식을 통해 저가형 단일 마이크로컨트롤러를 이용한 디지털 제어기의 설계 및 구현에 대해 기술하였다. 벅-부스트는 넓은 동작 범위를 가지므로 대신호를 모델링하여 제어기를 구성하였다.
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참고문헌 (8)

  1. N. Vazquez, J. Almazan, J. Alvarez, C. Aguilar, J. Arau, "Analysis and experimental study of the buck, boost and buck-boost inverters", IEEE PESC 99, pp. 801-806, vol. 2, July 1999 

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  2. R.O. Caceres, W.M Garcia, O.E. Camcho, "A buck-boost DC-AC converter: operation, analysis, and control", IEEE CIEP 98, pp. 126-131, Oct. 1998 

  3. P. Sanchis, A.Ursua, E. Gubia and L. Marroyo, "Design and experimental operation of a control strategy for the buck-boost DC-AC Inverter", lEE Proc.-Electr. Power Appl., pp. 660-668, vol. 152, May 2005 

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  4. P. Sanchis, A. Ursaea,E. Gubia, L. Marroyo, "Boost DC-AC inverter: a new control strategy", Power Electronics, IEEE Transactions on, pp. 343-353, vol. 20, Issue 2, March 2005 

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  5. P. Sanchis, A. Ursua, E. Gubia, L. Marroyo, "Buck-boost DC-AC inverter: proposal for a new control strategy", IEEE PESC 04, pp. 3994-3998, vol. 5, June 2004 

    crossref

  6. R. Caceres, R. Rojas, O. Camacho, "Robust PID control of a buck-boost DC-AC converter", Telecomnunications Energy Conference, pp. 180-185, Sept. 2000 

  7. Erickson, R. W. and Maksimmovic, D, "Fundamentals of Power Electronics", 2nd Edition. Kluwer Academic Publishers, 2001 

  8. R. B. Ridley, B. H. Cho, and F. C. Lee, "Analysis and interpretation of loop gains of multiloop-controlled switching regulators," IEEE Trans. Power Electron., vol. 3, pp. 545-554, Feb. 1988 

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