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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 조영훈
- 발행연도
- 2019
- 저작권
- 건국대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수14
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본 논문은 상보동작하는 스위칭 신호사이에 인위적으로 주입하는 데드타임으로 인한 전압왜곡을 보상하기 위한 새로운 데드타임 보상방법을 제안하였다.
제안하는 데드타임 보상기법은 데드타임 뿐만 아니라, 스위치 기생성분(출력커패시터)으로 인한 전압왜곡까지 모두 보상하여 이상적인 인버터의 동작을 도모한다. 데드타임과 기생성분으로 나타나는 전압왜곡을 보상하기 위하여 기울기를 갖는 사다리꼴 형태의 전압을 보상하는 방법을 적용하였으며, 크기와 기울기를 자유롭게 보정할 수 있는 사다리꼴 형태의 보상전압을 간단하게 구현하기 위한 새로운 사다리꼴 보상전압 구현방법을 제안하였다.
한편 전력용 반도체 소자의 기생성분으로 발생하는 전압왜곡은 소자에 흐르는 전류크기와 외부환경에 따라 변동한다. 따라서 이러한 변화해도 강인한 데드타임 보상성능을 구현하기 위하여 전압왜곡 성분을 실시간으로 측정하여 보상전압의 크기와 형태를 보정할 수 있는 On-line 데드타임 보상전압 제어기를 제안하였다.
마지막으로 제안하는 데드타임 보상방법을 적용한 인버터가 출력할 수 있는 선형변조영역을 정의하여 인버터출력범위를 최적화하였다.
제안하는 데드타임 보상방법의 성능을 검증하기 위하여 3상 및 단상 인버터를 이용한 모의실험과 실험이 진행되었으며, 특히 제안하는 데드타임 보상방법과 기존의 데드타임 보상기법을 각각 적용한 전류센서리스 알고리즘의 성능을 비교·분석하여 제안하는 보상방법의 유효성을 검증하였다.
제안하는 데드타임 보상기법은 데드타임 뿐만 아니라, 스위치 기생성분(출력커패시터)으로 인한 전압왜곡까지 모두 보상하여 이상적인 인버터의 동작을 도모한다. 데드타임과 기생성분으로 나타나는 전압왜곡을 보상하기 위하여 기울기를 갖는 사다리꼴 형태의 전압을 보상하는 방법을 적용하였으며, 크기와 기울기를 자유롭게 보정할 수 있는 사다리꼴 형태의 보상전압을 간단하게 구현하기 위한 새로운 사다리꼴 보상전압 구현방법을 제안하였다.
한편 전력용 반도체 소자의 기생성분으로 발생하는 전압왜곡은 소자에 흐르는 전류크기와 외부환경에 따라 변동한다. 따라서 이러한 변화해도 강인한 데드타임 보상성능을 구현하기 위하여 전압왜곡 성분을 실시간으로 측정하여 보상전압의 크기와 형태를 보정할 수 있는 On-line 데드타임 보상전압 제어기를 제안하였다.
마지막으로 제안하는 데드타임 보상방법을 적용한 인버터가 출력할 수 있는 선형변조영역을 정의하여 인버터출력범위를 최적화하였다.
제안하는 데드타임 보상방법의 성능을 검증하기 위하여 3상 및 단상 인버터를 이용한 모의실험과 실험이 진행되었으며, 특히 제안하는 데드타임 보상방법과 기존의 데드타임 보상기법을 각각 적용한 전류센서리스 알고리즘의 성능을 비교·분석하여 제안하는 보상방법의 유효성을 검증하였다.
목차
제1장 서론 1제1절 연구의 배경 및 동향 1제2절 연구목적 및 내용 4제3절 논문의 구성 4제2장 데드타임 전압왜곡 분석 6제1절 데드타임 6제2절 데드타임으로 인한 전압왜곡 6제3절 다양한 좌표축에서의 전압왜곡 표현 9제4절 스위치 기생성분의 영향 15제3장 제안하는 데드타임 보상방법 24제1절 기존방법 분석 241. 보상전압 구현방법 242. 보상전압 제어기 29제2절 제안하는 데드타임 보상방법 331. 제안하는 위치기반의 사다리꼴 보상전압 구현방법 332. 제안하는 On-line 보상전압 제어기 37제3절 제안하는 데드타임 보상방법의 선형변조영역 411. 선형변조영역의 정의 412. 데드타임으로 인한 선형변조영역의 변화 41제4장 3상 인버터에서의 데드타임 보상 54제1절 시스템 및 제어블록 54제2절 모의실험 결과 57제3절 실험결과 62제5장 전압지령을 이용한 성능평가 71제1절 이상적인 전압지령 71제2절 전류센서리스 방법 71제3절 실험환경 구성 72제4절 실험결과 75제6장 단상 인버터에서의 데드타임 보상 100제1절 양극성 변조에서의 데드타임보상 1011. 양극성 변조기법 1012. 데드타임을 주입한 양극성 변조기법 1033. 데드타임으로 인한 전압왜곡 분석 105제2절 단극성 변조에서의 데드타임보상 1081. 단극성 변조기법 1082. 데드타임을 주입한 단극성 변조기법 1113. 데드타임으로 인한 전압왜곡 분석 113제3절 모의실험결과 및 실험결과 1161. 시스템 및 제어블록 1162. 모의실험 결과 1203. 실험결과 123제7장 결론 134참고문헌 136ABSTRACT 143
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