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NTIS 바로가기전기전자학회논문지 = Journal of IKEEE, v.23 no.4, 2019년, pp.1218 - 1223
강필순 (Dept. of Electronics and Control Engineering, Hanbat National University) , 송성근 (Energy conversion research center, Korea Electronics Technology Institute)
In HVDC systems, the full-bridge submodule increases the number of components compared to the half-bridge submodule, but the failure-rate can be reduced by securing 100 % redundancy. However, full-bridge submodules require more complex control algorithms to ensure the redundancy and to prevent arm-s...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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풀-브리지 서브 모듈의 단점은 무엇인가? | HVDC 시스템에서 풀-브리지 서브 모듈 구조는 하프브리지 서브 모듈에 비해 부품 수가 증가하지만 100 % 여유율 확보가 가능하여 고장률을 크게 줄일 수 있다. 그러나 풀-브리지 서브 모듈은 여유율 보장과 암(arm) 단락 방지를 위한 데드 타임(dead-time)을 확보하기 위해 복잡한 제어 알고리즘이 필요하다. 이 문제를 해결하기 위해 풀-브리지 서브 모듈과 동일한 부품 수와 100 % 여유율을 갖는 병렬 하프브리지 구성의 고장률을 분석한다. | |
온도에 따른 하프브리지와 병렬 하프브리지 서브 모듈의 고장률 차이의 특징 | 그림 7은 PCA 기반의 하프브리지 및 병렬 하프브리지 서브 모듈의 고장률을 나타낸다. 하프브리지 방식과 비교하여 병렬 하프브리지 서브 모듈은 전체적으로 낮은 고장률을 보인다. | |
HVDC 시스템에서 서브 모듈의 신뢰성을 향상시키기 위해 중요한 것은? | HVDC 시스템에서 서브 모듈의 신뢰성을 향상시키기 위해서는 신뢰성이 낮은 반도체 스위칭 소자 및 잦은 충ㆍ방전으로 수명이 짧은 커패시터에 대한 동작 위험 분석이 중요하다[1]-[5]. |
S. Yang, A. Bryant, P. Mawby, D. Xiang, L. Ran, and P. Tavner, "An Industry-Based Survey of Reliability in Power Electronic Converters," IEEE Trans. Industry Applications, vol.47, pp. 1441-1451, 2011. DOI: 10.1109/ECCE.2009.5316356
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J. Guo, J. Liang, X. Zhang, P. D. Judge, X. Wang, and T. C. Green, "Reliability Analysis of MMCs Considering Submodule Designs with Individual or Series-Operated IGBTs," IEEE Trans. Power Delivery, vol.32, no.2, pp.666-677, 2017. DOI: 10.1109/TPWRD.2016.2572061
J. Xu, P. Zhao, and C. Zhao, "Reliability Analysis and Redundancy Configuration of MMC With Hybrid Submodule Topologies," IEEE Trans. Power Electronics, vol.31, no.4, pp.2720-2729, 2016. DOI: 10.1109/TPEL.2015.2444877
Y. Dong, H. Yang, W. Li, and X. He, "Neutral-Point-Shift-Based Active Thermal Control for a Modular Multilevel Converter Under a Single-Phaseto-Ground Fault," IEEE Trans. Industial Electronics, vol.66, no.3, pp.2474-2484, 2019.
J. Jones and J. Hayes, "A comparison of electronic-reliability prediction models," IEEE Transactions on Reliability, vol.48, no.2, pp.127-134, 1999. DOI: 10.1109/24.784270
D. H. Heo, F. S. Kang, S. G. Song, "Failure-rate Analysis Considering Operational Condition of Half-bridge Submodule in HVDC System," Proc. Int. Sym. on Electrical and Electronics Eng (ISEE), pp.10-12, 2019. DOI: 10.1109/ISEE2.2019.8921368
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