Active NPC 인버터의 모델링 및 성능 분석

Abstract

본 논문에서는 NPC (Neutral-Point-Clamped) 인버터와 ANPC (Active Neutral-Point-Clamed) 인버터의 특성과 성능을 비교 분석한다. NPC 인버터는 스위칭 소자들 사이에 스위칭 손실이 불평등하기 때문에 특정 소자들이 다른 소자들에 비하여 수명이 짧아진다. 이를 개선하기 위해 NPC 인버터의 중성점 다이오드를 스위칭 소자로 교체한 것이 ANPC 인버터이다. ANPC 인버터는 기존의 NPC 인버터에 비해 스위칭 로드를 분산시켜 발열의 불균형을 해소하고 소자 수명을 증가시킨다. 기존의 NPC 인버터 시스템과 ANPC 인버터에 대하여 이론적인 특징과 성능을 분석하고 모델링과 시뮬레이션을 통하여 검토한다. 그리고 두 시뮬레이션을 바탕으로 NPC와 ANPC를 비교 분석한다. 향후 전력 변환 시스템을 구축하는데 있어서 NPC 및 ANPC 토폴로지의 선택, 스위칭 소자의 선정에 도움을 주고자 한다.