AJOU Central Library Repository: 소용량 직류단 커패시터 기반 3-레벨 NPC 인버터의 입/출력 전류 품질 개선 기법

Graduate School of Ajou University Department of Electronic Engineering 3. Theses(Master)

소용량 직류단 커패시터 기반 3-레벨 NPC 인버터의 입/출력 전류 품질 개선 기법

Alternative Title: Input-Output Current Quality Improvement of the 3-Level NPC Inverters with a Small DC-link Capacitor

Abstract: 본 논문은 소용량 커패시터를 이용한 인버터 시스템의 입/출력 전류 품질 향상을 위한 기법을 제안한다. 3-레벨 인버터의 소용량 직류단 커패시터는 대용량 직류단 커패시터에 비해 비용과 부피가 적으며 수명 및 신뢰성이 우수하다는 장점을 가진다. 그러나 소용량 커패시터는 입/출력 전력의 차이를 보상할 수 없기 때문에 입/출력 전류의 품질이 저하된다. 또한 3-레벨 NPC 인버터를 사용하여 생성된 중성점 전압의 리플은 출력 전류의 품질을 저하시킨다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해 두 가지 기법을 적용하였다. 첫째, 입력 전류 향상을 위해 추가회로를 적용하였다. 둘째, 출력 전류 향상을 위해 중성점 전압 리플 저감 기법을 적용하였다. 제안한 기법의 타당성은 PSIM 시뮬레이션 및 10 kW급 3-레벨 NPC 인버터를 이용한 실험 결과로 검증한다.

Alternative Abstract: This paper proposes a technique for improving the input-output current quality in inverter system using small capacitor. The small dc-link capacitor in three-level inverter has advantages such as cost, volume, life-time, and reliability compared to the large dc-link capacitor. The small capacitors, however, cannot compensate for the difference in input-output power, resulting in deterioration input current quality. In addition, the ripple of the neutral-point voltage generated using three-level NPC inverter degrade the output current quality. Therefore, in order to solve these problems the proposed method is implemented by applying two techniques. First, the additional circuit is applied to improve the input current. Second, the neutral voltage ripple reduction technique is applied to improve the output current. The effectiveness of the proposed techniques are verified by simulation and experimental results.

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