일반기술

3상 멀티 레벨 전압원 컨버터

○ 기술발명의 목적: 3상 다이오드 정류회로의 입력 전류에 함유된 고조파를 저감○ 기술 요약 및 특징: 본 발명은 3상 멀티 레벨 전압원 컨버터에 관한 것으로, 제1, 제2, 제3 전압원으로부터 출력되는 제1, 제2, 제3 전류를 각각 유기시킨 제1, 제2, 제3 유기 전류를 정류시켜 부하측에 제공하는 3상 다이오드 브리지 정류부; 제1, 제2, 제3 유기 전류에 함유된 고조파를 저감시키는 레벨 변환 보조부; 및 1차측 권선의 일단 및 2차측 권선의 일단이 레벨 변환부에 연결되고, 1차측 권선의 타단이 제1 캐패시터를 경유하여 3상 다이오드 브리지 정류부의 일단에 연결되고, 2차측 권선의 타단이 제2 캐패시터를 경유하여 3상 다이오드 브리지 정류부의 타단에 연결된 단상 변압기로 구성된다. 따라서, 3상 6스텝 정류회로에 단상 자려식 인버터, 단상 변압기, AC 스위치로 구성된 레벨 변환 보조회로를 배치하여 AC 스위칭 제어함으로서 컨버터 회로의 입력 파형을 멀티 레벨화할 수 있다.○ 색인어: 3상, 멀티 레벨, 고조파 저감, 전압원, 컨버터본 발명은 제1, 제2, 제3 전압원으로부터 출력되는 제1, 제2, 제3 전류를 각각 유기시킨 제1, 제2, 제3 유기 전류를 정류시켜 부하측에 제공하는 3상 다이오드 브리지 정류부; 상기 제1, 제2, 제3 유기 전류에 함유된 고조파를 저감시키는 레벨 변환 보조부; 및 1차측 권선의 일단 및 2차측 권선의 일단이 상기 레벨 변환부에 연결되고, 1차측 권선의 타단이 제1 캐패시터를 경유하여 상기 3상 다이오드 브리지 정류부의 일단에 연결되고, 2차측 권선의 타단이 제2 캐패시터를 경유하여 상기 3상 다이오드 브리지 정류부의 타단에 연결된 단상 변압기를 포함한다.이러한 3상 멀티 레벨 전압원 컨버터에 의하면, 3상 6스텝 정류회로에 단상 자려식 인버터, 단상 변압기, AC 스위치로 구성된 레벨 변환 보조회로를 배치하여 이를 AC 스위칭 제어함으로서 컨버터 회로의 입력 파형을 멀티 레벨화할 수 있다.본 발명은 3상 다이오드 브리지 정류회로(D1 ∼ D6)를 구비한 주회로, 전원 주파수의 3배로 동작하는 단상 자려식 인버터(G11, G12)와 그리고 단상 변압기(TX1)와 역으로 전류를 흐르게 할 수 있는 3개의 AC 스위치(Sa∼Sc)를 구비한 레벨 변환 보조회로를 포함한다.AC 스위치(Sa, Sb, Sc)는 입력 주파수의 2배로, 단상 자려식 인버터 스위치(G11, G12)의 스위칭 주파수는 입력 전원 주파수의 3배로 동작하고, 단상 변압기(TX1)의 권수비 1 : k1 에 의해서 2개의 전압값(+k1E, -k1E)을 발생시킨다. 여기서, 제1 콘덴서(C1)와 제2 콘덴서(C2)의 양단간의 전압(E1, E2)를 E1 = E2 = E 라 하고, G11이 턴 온(turn on)되면 콘덴서 전압, +E가 변압기 1차측에 인가되어 변압기 2차측 'n-N'사이에 VnN = +k1E 을 유기하고, VAN전압은 SA가 °동안 턴온되는 기간에 다이오드 D4, D5가 도통 되기 때문에 +k1E의 전압이 발생된다.그리고, VAN 전압은 SC가 턴온되면 다이오드 D1, D4를 통하여 직류 전압 E가 발생된다. 그리고 반주기 후에 G12가 턴온되면 VnN 전압은 콘덴서 -E 전압이 변압기 1차측에 인가되어 2차측에 - k1E 전압을 유기하고, 이때 SA가 턴온되고, 다이오드 D3, D4가 도통하고 있기 때문에 이 기간 동안 VAN 전압은 -k1E가 된다. t = 180°+ °후에 SC 가 턴온되면 G12는 계속 도통 상태에서 VnN은 -k1E이고, VAN 전압은 다이오드 D3, D2를 통하여 -E가 된다.