KR100387758B1 - 전압 변조 방법 - Google Patents

전압 변조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100387758B1
KR100387758B1 KR10-2000-0055974A KR20000055974A KR100387758B1 KR 100387758 B1 KR100387758 B1 KR 100387758B1 KR 20000055974 A KR20000055974 A KR 20000055974A KR 100387758 B1 KR100387758 B1 KR 100387758B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
neutral point
switching
voltage
current flowing
switching loss
Prior art date
Application number
KR10-2000-0055974A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20020023581A (ko
Inventor
김희중
Original Assignee
로크웰오토메이션코리아 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 로크웰오토메이션코리아 주식회사 filed Critical 로크웰오토메이션코리아 주식회사
Priority to KR10-2000-0055974A priority Critical patent/KR100387758B1/ko
Priority to US09/725,096 priority patent/US6333569B1/en
Priority to JP2000393616A priority patent/JP3645179B2/ja
Publication of KR20020023581A publication Critical patent/KR20020023581A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100387758B1 publication Critical patent/KR100387758B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • H02M7/487—Neutral point clamped inverters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/21—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/217—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M7/219—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a bridge configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • H02M7/4833—Capacitor voltage balancing
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0083—Converters characterised by their input or output configuration
    • H02M1/009—Converters characterised by their input or output configuration having two or more independently controlled outputs
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/539—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters with automatic control of output wave form or frequency
    • H02M7/5395—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters with automatic control of output wave form or frequency by pulse-width modulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

본 발명은, 중성점을 가지며 직렬로 연결된 한 쌍의 콘덴서와, 복수의 스위치부를 갖는 3레벨 인버터의 전압 변조 방법에 관한 것이다. 본 전압 변조 방법은 인버터의 설정 제어주기 내에서 적어도 하나의 유효 옵셋 전압을 구하는 단계와, 인버터에 인가된 각각의 옵셋 전압에 따른 스위치부의 스위칭 손실을 산출하는 단계와, 옵셋 전압이 인가되었을 때 제어주기 내에서 중성점에 흐르는 전류를 산출하는 단계와, 산출된 스위칭 손실과 중성점에 흐르는 전류를 정규화하는 단계와, 정규화된 스위칭 손실과 중성점에 흐르는 전류 중 적어도 어느 하나에 소정의 가중치를 가하여 정규화된 스위칭 손실과 중성점에 흐르는 전류의 합이 최대인 정규값을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 직류단 전압의 균형을 적절하게 유지할 수 있으며, 출력 벡터의 변경시의 스위칭에 따른 스위칭 손실을 줄일 수 있어 인버터의 손실을 저감시킬 수 있다.

Description

전압 변조 방법{Voltage Modulation Method}
본 발명은, 3레벨 인버터의 전압 변조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 3레벨 인버터는 중성점을 갖는 한 쌍의 콘덴서와, 각 권선에 연결되어 각 권선을 온오프하여 스위칭 작용을 수행하는 복수의 스위치부를 가지며, 2레벨 인버터에 비해 고용량에 많이 적용된다.
일반적인 3레벨 인버터에는 같은 출력 전압을 내는 잉여의 전압 벡터쌍이 존재한다. 이 벡터쌍은 출력 전압을 나타내지만 직류단 전압의 변화에는 정반대의 영향을 미친다. 하나의 벡터가 상부 콘덴서의 전원을 내리면 나머지 하나의 벡터는 반대의 작용을 하게 된다. 그러므로 직류단의 균형 상황에 따라 이 벡터쌍을 적절히 이용하면 직류단의 균형을 유지하면서도 같은 출력 전압을 낼 수 있게 된다.
예를 들어 지령 벡터가 섹터 1-1에 위치할 경우 적용할 수 있는 출력 벡터의 순서는 (0,0,0)⇒(1,0,0)⇒(1,1,0)⇒(1,1,1)과 (0,0,0)⇒(0,0,-1)⇒(0,-1,-1)⇒(-1,-1,-1)의 두 가지가 있다. 이 두 가지의 출력 벡터의 순서 중 어느 하나를 직류단 전압의 균형 상황에 따라 적절히 선택하면 된다. 지령 벡터가 1-3에 위치할 경우에는 (1,0,0)벡터와, (0,-1,-1)벡터가 같은 출력 전압을 나타내면서도 직류단 전압에는 반대의 작용을 한다는 것을 이용하여 두 벡터의 인가시간 비를 직류단 전압의 상황에 따라 적절히 조절하면 직류단 전압의 균형을 유지할 수 있게 된다.
그런데, 이러한 종래의 3레벨 인버터에 있어서는, 지령 벡터를 합성할 때 공간 벡터 전압 변조법을 이용하게 되면 계산이 복잡하게 되어 CPU에 부담이 되고, 전술한 방법에서는 3상에서 모두 스위칭이 일어나는 연속 전압 변조법을 사용하므로 불연속 전압 변조법에 비해 스위칭 손실이 크게 된다. 일반적으로 삼각파 비교법이나 공간 벡터 전압 변조법을 사용하여 전압을 합성하는 경우 한 제어주기 내에서 3상 모두에서 스위칭이 일어나므로 불연속 전압 변조법을 적용한 경우에 비해 스위칭 손실이 크다.
3레벨 인버터의 직류단은 2개의 콘덴서가 직렬로 연결되어 있고 각각의 콘덴서가 일정한 전압원에 연결되어 있지 않으므로 2개의 콘덴서의 전압이 직류단의 중성점에 흐르는 전류에 따라 쉽게 변화하게 된다. 이 경우 출력 전압의 왜곡이 생기고 전력 소자의 안정적인 동작을 보장할 수 없게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은, 직류단의 균형을 유지시킬 수 있고, 스위칭 손실을 저감할 수 있으며 인버터의 소형화 및 경량화를 가능하게 할 수 있는 전압 변조 방법을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 개략적인 회로 구성도.
도 2는 3레벨 인버터의 출력 벡터도.
도 3은 본 발명에 따른 3레벨 인버터에서 유효 옵셋 전압의 상태 표시도.
도 4는 본 발명에 따른 제어 흐름도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1 : 콘덴서 3 : 중성점
5 : 트랜지스터 7 : 다이오드
9 : 클램핑 다이오드 11 : 제로 벡터부(Zero vector)
13 : 스몰 벡터부(Small Vector) 15 : 미들 벡터부(Middle Vector)
17 : 라지 벡터부(Large Vector)
상기 목적은, 본 발명에 따라, 중성점을 가지며 직렬로 연결된 한 쌍의 콘덴서와, 복수의 스위치부를 갖는 3레벨 인버터의 전압 변조 방법에 있어서, 인버터의 설정 제어주기 내에서 적어도 하나의 유효 옵셋 전압을 구하는 단계와, 인버터에 인가된 각각의 옵셋 전압에 따른 스위치부의 스위칭 손실을 산출하는 단계와, 옵셋 전압이 인가되었을 때 제어주기 내에서 중성점에 흐르는 전류를 산출하는 단계와, 산출된 스위칭 손실과 중성점에 흐르는 전류를 정규화하는 단계와, 정규화된 스위칭 손실과 중성점에 흐르는 전류 중 적어도 어느 하나에 소정의 가중치를 가하여 정규화된 스위칭 손실과 중성점에 흐르는 전류의 합이 최대인 정규값을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전압 변조 방법에 의해서 달성된다.
여기서, 스위칭 손실을 계산하는 단계는, 스위칭 손실 중 최대 스위칭 손실과 최소 스위칭 손실 사이의 제1 차이를 구하는 단계와, 최대 스위칭 손실과 각각의 스위칭 손실 사이의 제2 차이를 구하는 단계와, 각각의 제2 차이를 제1 차이로 나누는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
중성점에 흐르는 전류를 계산하는 단계는, 전류 중 최대 중성점 전류와 최소 중성점 전류의 차이에 의한 제1 전류값을 구하는 단계와, 최대 중성점 전류와 중성점에 흐르는 각각의 전류의 차이에 의한 제2 전류값을 구하는 단계와, 제2 전류값을 제1 전류값으로 나누는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 3레벨 인버터의 개략적인 회로 구성도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 본 3레벨 인버터는 중성점(3)을 가지며 직렬로 연결된 한 쌍의 콘덴서(1)와, 각 상(예를 들어, U상, V상, W상)에 연결된 권선을 온오프하여 스위칭 작용을 수행하는 스위치부를 갖는다. 스위치부는 각 상(U, V, W)에 4개의 트랜지스터(5)와, 각 트랜지스터(5)의 양단에 연결되는 다이오드(7)를 갖는다. 3레벨 인버터에는 각 상(U, V, W)에 2개의 클램핑 다이오드(9)가 마련되어 있으며, 각 클램핑 다이오드(9)는 중성점(3)에 연결되어 있다. 3레벨 인버터에서의 3레벨이란 각 상(U, V, W)에 3개의 전압 상태(예를 들면, Vcc, 0, -Vcc)를 나타내는 것으로, 총 27개의 스위칭 상태가 존재한다.
도 2는 3레벨 인버터의 출력 벡터도이다. 3레벨 인버터는 27개의 스위칭 상태를 갖는 출력 벡터부가 존재한다. 출력 벡터부는 전압의 변동이 없는 즉, 스위칭 상태가 없는 제로 벡터부(11)와, 똑같은 출력 전압을 내는 전압 벡터쌍을 갖는 스몰 벡터부(13)와, 미들 벡터부(15) 및 라지 벡터부(17)를 갖는다. 스몰 벡터부(13)는, 충전 및 방전되는 콘덴서에 따라 상부 스몰 벡터부와 하부 스몰 벡터부를 갖는다. 제로 벡터부(11)는 도시된 바와 같이, (1,1,1), (0,0,0), (-1,-1,-1) 등 스위칭 변동이 없는 벡터 상태이다. 스몰 벡터부(13)는 한 쌍의 콘덴서 중 중성점(3) 상부에 위치한 콘덴서에 출력 전압을 인가하는 상부 스몰 벡터부인 (1,0,0), (1,1,0), (0,1,0), (0,1,1), (0,0,1), (1,0,1)과, 중성점 하부에 위치한 콘덴서에 출력을 인가하는 하부 스몰 벡터부인 (0,0,-1), (-1,0,-1), (-1,0,0), (-1,-1,0), (0,-1,0), (0,-1,-1)을 갖는다. 미들 벡터부(15)는 (1,0,-1), (0,1,-1), (-1,1,0), (-1,0,1), (0,-1,1), (1,-1,0)의 스위칭 상태를 나타내며, 라지 벡터부(17)는 (1,1,-1), (-1,1,-1), (-1,1,1), (-1,-1,1), (1,-1,1), (1,-1,-1)의 스위칭 상태를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 3레벨 인버터에서 유효 옵셋 전압의 상태 표시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 제어 흐름도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 3레벨 인버터에서는 설정된 제어주기 내에서 최소 3개에서 5개의 유효 옵셋 전압을 구할 수 있다(Step1). 본 실시예의 도면에서는 5개의 유효 옵셋 전압(Vsn1,Vsn2, Vsn3,Vsn4, Vsn5)이 도시되고 있다.
각각의 유효 옵셋 전압을 상전압에 대하여 얻은 극전압이 +Vc, 0, -Vc 중 어느 한 전위에 고정되는 상에서는 스위칭이 일어나지 않게 되고, 나머지 두 개의 상에서만 스위칭 손실이 발생하게 된다. 3레벨 인버터에서는 극전압과 상전류의 극성의 관계에 따라 각각 다른 스위칭 손실 특성을 보인다. 즉, 극전압과 상전류의 극성이 같으면 한 제어주기 내에서 스위칭 소자 1개와 다이오드 1개에서 스위칭이 발생하게 되는 반면, 극성이 다르게 되면 스위칭 소자 1개와 다이오드 3개에서 스위칭이 발생하게 된다.
이러한 스위칭 손실 특성을 고려하여, 각각의 옵셋 전압이 인가되었을 경우, 발생하는 스위치부의 스위칭 손실을 산출한다(Step2). 그리고, 3레벨 인버터에서는 중성점에 흐르는 전류에 따라 직류단의 전압이 변화하므로 각각의 옵셋 전압이 인가되면 설정된 제어주기 내에서 중성점에 흐르는 전류를 산출한다(Step3). 스위치부에서 산출된 스위칭 손실과 산출된 중성점에 흐르는 전류를 기초로 각각의 유효 옵셋 전압에 따라 각각의 스위치부에서 산출된 스위칭 손실 및 중성점에 흐르는 전류를 정규화한다(Step4).
여기서, 스위칭 손실의 정규화는 스위칭 손실 중 최대 스위칭 손실과 최소 스위칭 손실 사이의 제1 차이를 구하고, 최대 스위칭 손실과 각각의 스위칭 손실 사이의 제2 차이를 구하여, 각각의 제2 차이를 제1 차이로 나누는 것으로 구할 수 있다(식 1 참조).
(식 1)
식 1은 각각의 유효 옵셋 전압에 대해 정규화된 값이 클수록 스위칭 손실이 적음을 의미한다.
중성점에 흐르는 전류를 정규화하는 것은, 중성점 전류 중 최대 중성점 전류와 최소 중성점 전류의 차이에 의해 제1 전류값을 구하고, 최대 중성점 전류와 중성점에 흐르는 각각의 전류의 차이에 의해 제2 전류값을 구하여, 제2 전류값을 제1 전류값으로 나눔으로써 구할 수 있다(식2 참조).
(식 2)
식 2에서는 Step3에서 구한 중성점 전류와 직류단의 불균형을 해소하기 위한 중성점 전류의 지령치와의 차이를 의미한다. 각각의 유효 옵셋 전압에 대해 정규화된 값이 클수록 불균형이 감소됨을 의미한다.
Step4에서 산출된 정규화값에 소정의 가중치를 주어 더하여 최종 결과가 최대가 되는 옵셋 전압을 선택한다(Step5). 각각의 유효 옵셋 전압에 대하여 스위칭 에너지 손실을 정규화한 값이 크면 클수록 스위칭 손실이 작음을 의미하고, 중성점에 흐르는 전류를 정규화한 값이 크면 클수록 직류단 양단의 콘덴서(1)의 불균형이 줄어듦을 의미한다. 2개의 정규화된 값 중에서 어느 정규화 값에 더 큰 가중치를 두느냐에 따라 인버터의 손실, 스위칭 손실 및 직류단 균형 유지의 측면을 더 강화할 수 있다. 따라서, 적절한 가중치를 설정하고 전술한 바와 같이 적절한 옵셋 전압을 선택하면 직류단 전압의 균형을 유지하면서도 인버터의 손실, 스위칭 손실을 저감할 수 있다.
본 3레벨 인버터의 전압 변조 방법은 인버터의 손실을 저감하기 위하여 소프트웨어적인 방법을 사용하므로 용량에 관계없이 적용가능하고 별도의 하드웨어가 필요하지 않아 기존의 제품에도 간단하게 구현 가능하므로 CPU에 부담이 없다. 그리고, 스위칭 손실이 줄어들어 방열 설계에 효과적이고 인버터의 소형화 및 경량화를 용이하게 실현할 수 있다. 이러한 3레벨 인버터 구조를 갖는 집적화된 전력 반도체가 개발되면 3레벨 구조가 다양하게 적용될 수 있으며, 전동기 제어에 적용가능성을 높일 수 있다.
이와 같이, 유효 옵셋 전압을 구하고, 각각의 유효 옵셋 전압에 대한 스위칭 에너지 손실과 각각의 유효 옵셋 전압에 대한 제어주기 내에서 중성점으로 흐르는 전류를 계산한다. 이들 스위칭 에너지 손실과 중성점 전류를 정규화한 후, 정규화한 스위칭 에너지 손실과 중성점 전류 중 어느 것에 더 비중을 둘 것인지에 따라 가중치를 설정하여 적절한 옵셋 전압을 선택함으로써, 스위칭 에너지 손실을 줄일 수 있으며 직류단의 전압 불균형을 최소화 할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 인버터의 스위칭 손실을 저감할 수 있으며, 직류단 전압의 균형을 유지할 수 있는 전압 변조 방법이 제공된다. 또한, 본 발명의 전압 변조 방법에 따르면, 3레벨 인버터의 구조를 중/소용량으로도 확대 설치할 수 있다.

Claims (3)

  1. 중성점을 가지며 직렬로 연결된 한 쌍의 콘덴서와, 복수의 스위치부를 갖는 3레벨 인버터의 전압 변조 방법에 있어서,
    상기 인버터의 설정 제어주기 내에서 적어도 하나의 유효 옵셋 전압을 구하는 단계와,
    상기 인버터에 인가된 상기 각각의 옵셋 전압에 따른 상기 스위치부의 스위칭 손실을 산출하는 단계와,
    상기 옵셋 전압이 인가되었을 때 상기 제어주기 내에서 상기 중성점에 흐르는 전류를 산출하는 단계와,
    상기 산출된 스위칭 손실과 상기 중성점에 흐르는 전류를 정규화하는 단계와,
    상기 정규화된 스위칭 손실과 중성점에 흐르는 전류 중 적어도 어느 하나에 소정의 가중치를 가하여 상기 정규화된 스위칭 손실과 상기 중성점에 흐르는 전류의 합이 최대인 정규값을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전압 변조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스위칭 손실을 계산하는 단계는,
    상기 스위칭 손실 중 최대 스위칭 손실과 최소 스위칭 손실 사이의 제1 차이를 구하는 단계와,
    상기 최대 스위칭 손실과 각각의 스위칭 손실 사이의 제2 차이를 구하는 단계와,
    상기 각각의 제2 차이를 상기 제1 차이로 나누는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전압 변조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 중성점에 흐르는 전류를 계산하는 단계는,
    상기 전류 중 최대 중성점 전류와 최소 중성점 전류의 차이에 의한 제1 전류값을 구하는 단계와,
    상기 최대 중성점 전류와 중성점에 흐르는 각각의 전류의 차이에 의한 제2 전류값을 구하는 단계와,
    상기 제2 전류값을 상기 제1 전류값으로 나누는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전압 변조 방법.
KR10-2000-0055974A 2000-09-23 2000-09-23 전압 변조 방법 KR100387758B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0055974A KR100387758B1 (ko) 2000-09-23 2000-09-23 전압 변조 방법
US09/725,096 US6333569B1 (en) 2000-09-23 2000-11-29 Pulse width modulation method of inverter
JP2000393616A JP3645179B2 (ja) 2000-09-23 2000-12-25 ３レベルインバータの電圧変調方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0055974A KR100387758B1 (ko) 2000-09-23 2000-09-23 전압 변조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020023581A KR20020023581A (ko) 2002-03-29
KR100387758B1 true KR100387758B1 (ko) 2003-06-18

Family

ID=19690111

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2000-0055974A KR100387758B1 (ko) 2000-09-23 2000-09-23 전압 변조 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6333569B1 (ko)
JP (1) JP3645179B2 (ko)
KR (1) KR100387758B1 (ko)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10057784A1 (de) * 2000-11-22 2002-06-06 Siemens Ag Verfahren zur Steuerung eines Matrixumrichters
US6534949B2 (en) * 2001-03-29 2003-03-18 General Electric Company Motor drive converter and method with neutral point drift compensation
JP3700785B2 (ja) 2002-12-03 2005-09-28 オリジン電気株式会社 電力変換装置
US6838925B1 (en) * 2003-10-07 2005-01-04 American Power Conversion Corporation Three level inverter
US7495938B2 (en) * 2005-04-15 2009-02-24 Rockwell Automation Technologies, Inc. DC voltage balance control for three-level NPC power converters with even-order harmonic elimination scheme
KR101326494B1 (ko) * 2008-11-07 2013-11-08 현대자동차주식회사 인버터의 전압 변조방식 전환을 통한 ｉｇｂｔ 도통손실 저감 방법
US8044631B2 (en) * 2008-12-30 2011-10-25 Rockwell Automation Technologies, Inc. Power conversion systems and methods for controlling harmonic distortion
US8411474B2 (en) * 2010-04-30 2013-04-02 General Electric Company System and method for protection of a multilevel converter
US8471514B2 (en) 2010-09-30 2013-06-25 Rockwell Automation Technologies, Inc. Adaptive harmonic reduction apparatus and methods
US8659925B2 (en) 2010-10-22 2014-02-25 Hamilton Sundstrand Corporation Three-level active rectification pulse width modulation control
US8730691B2 (en) 2011-05-11 2014-05-20 Eaton Corporation Power conversion apparatus and methods employing variable-level inverters
FR2975843B1 (fr) * 2011-05-23 2013-05-17 Renault Sa Procede de commande des interrupteurs d'un redresseur de courant connecte a un chargeur embarque.
EP2600517A1 (en) * 2011-12-02 2013-06-05 Hamilton Sundstrand Corporation Three-level active rectification pulse width modulation control
CN103401455B (zh) * 2013-06-26 2015-06-17 山西潞安环保能源开发股份有限公司 有源中点箝位三电平逆变器调制方法
CN103457583B (zh) * 2013-09-05 2016-08-17 上海大学 归一化脉宽调制波形发生器
CN103580520B (zh) * 2013-11-05 2015-12-09 浙江大学 一种逆变器的调制装置及方法
CN104505837B (zh) * 2015-01-15 2016-06-29 信元瑞电气有限公司 一种基于pi控制有源滤波器的快速电流跟踪控制方法
KR102009512B1 (ko) 2015-04-14 2019-08-13 엘에스산전 주식회사 3상 인버터의 옵셋 전압 생성 장치 및 방법
KR102009509B1 (ko) 2015-04-14 2019-08-13 엘에스산전 주식회사 3상 인버터의 옵셋 전압 생성 장치 및 방법
US9840968B2 (en) 2015-09-16 2017-12-12 Hamilton Sundstrand Corporation Topologies and methods for turbine engine start inverters
CN105305863B (zh) * 2015-10-10 2017-09-19 天津大学 一种三电平npc逆变器中点电位平衡控制方法
CN106712533B (zh) * 2015-11-17 2019-02-19 台达电子企业管理（上海）有限公司 调制波控制方法及三相三线三电平电路
CN106981976B (zh) * 2017-03-24 2019-08-20 江苏固德威电源科技股份有限公司 T型三电平三相逆变器抑制中线共模电流的方法
CN110112988B (zh) * 2019-05-17 2021-07-30 山东大学 三电平变频调速***模型预测控制方法、控制器及***
GB2620578A (en) * 2022-07-11 2024-01-17 Yasa Ltd A voltage converter and method of converting voltage
CN115411942A (zh) * 2022-09-28 2022-11-29 中车大连电力牵引研发中心有限公司 一种三电平双向dcdc变流器中点电压平衡控制改进方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR920017335A (ko) * 1991-02-28 1992-09-26 아오이 죠이찌 중성점 클램프식 전력변환기의 제어장치
KR0131216Y1 (ko) * 1995-01-03 1998-12-15 김광호 타이머 출력 선택회로

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2888104B2 (ja) 1993-09-01 1999-05-10 株式会社日立製作所 電力変換装置
US5910892A (en) 1997-10-23 1999-06-08 General Electric Company High power motor drive converter system and modulation control
DE19829856A1 (de) * 1998-07-02 2000-01-05 Abb Research Ltd Dreipunkt-Stromrichter und Verfahren zum Betrieb
SE512795C2 (sv) * 1998-09-18 2000-05-15 Abb Ab VSC-strömriktare

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR920017335A (ko) * 1991-02-28 1992-09-26 아오이 죠이찌 중성점 클램프식 전력변환기의 제어장치
KR0131216Y1 (ko) * 1995-01-03 1998-12-15 김광호 타이머 출력 선택회로

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002119067A (ja) 2002-04-19
KR20020023581A (ko) 2002-03-29
JP3645179B2 (ja) 2005-05-11
US6333569B1 (en) 2001-12-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100387758B1 (ko) 전압 변조 방법
US7215559B2 (en) Method and apparatus to reduce common mode voltages applied to a load by a drive
US6337804B1 (en) Multilevel PWM voltage source inverter control at low output frequencies
US7495938B2 (en) DC voltage balance control for three-level NPC power converters with even-order harmonic elimination scheme
US10079558B2 (en) Switching scheme for static synchronous compensators using cascaded H-bridge converters
US6751105B2 (en) Method for controlling pwm pulse
JP4337316B2 (ja) 電力変換装置
US11515807B1 (en) Line frequency commutated voltage source converters for multiphase modular multilevel converters
US7102321B2 (en) Control method for peak power delivery with limited DC-bus voltage
KR20190094843A (ko) 인버터 제어장치
JP3856689B2 (ja) 中性点クランプ式電力変換器の制御装置
JP2000166251A (ja) 電力変換装置
AU2017424982A1 (en) Switching scheme for static synchronous compensators using cascaded H-bridge converters
Bode et al. A novel hysteresis current controller for multilevel single phase voltage source inverters
KR20190090557A (ko) 불연속 변조 기법을 이용한 고속철도 추진제어 장치용 단상 npc 3레벨 pwm 컨버터 및 그 제어 방법
JP2004120968A (ja) 電力変換装置
CN115800788A (zh) 大功率模块化多电平换流器自适应桥臂电容电压均衡方法
JP7040077B2 (ja) 電力変換装置
CN110380636B (zh) 电力变换装置及电力变换装置的控制方法
JP7456972B2 (ja) 電力変換装置
JP2003289672A (ja) 電力変換装置
US20180205371A1 (en) Voltage supply circuits and controlling methods therefor
WO2017016594A1 (en) Arrangement, method and computer program product for limiting circulating currents
KR100426650B1 (ko) 중성점 전압 불균형을 고려한 3-레벨 공간전압벡터펄스폭변조방법과 그 장치
WO2024053452A1 (ja) マルチレベルインバータ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
N231 Notification of change of applicant
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130603

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140513

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150515

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160516

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170621

Year of fee payment: 15

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180604

Year of fee payment: 16

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190603

Year of fee payment: 17