2 level Inverter

목차

1. 개요
2. 시스템 구성

본문내용

그림 13에서는 SVPWM 알고리즘을 사용할 때의 선전압()를 보이고 있습니다. Switching Block을 통해 나온 파형과 PWM 파형이 비교된 신호를 3상 Bridge 회로와 RL 회로를 통과하면서 그림 13과 같은 파형을 보입니다.

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그림 15에서는 SVPWM 알고리즘을 사용한 선전압()를 보이고 있습니다. Switching Block을 통해 나온 파형과 PWM 파형이 비교된 신호를 3상 Bridge 회로와 RL 회로를 통과하면서 그림 15와 같은 파형을 보입니다. 이 때 상전류()가 깔끔한 정현파의 모습을 보이는 것도 그림 16을 통해 확인할 수 있었습니다. 이 시뮬레이션과 실험 결과를 통하여 3-level 인버터는 Six-step 인버터로 작동하고 있음을 알 수 있습니다.
2.3.3 2 level / 3 level Inverter의 비교

먼저 출력전압을 비교해보면, 동일한 직류 전원에 대해 2레벨 인버터 대신 3레벨 인버터를 적용할 경우 인버터 출력단의 전압 상승률이 2레벨 인버터에 비해 0.5배가 됩니다. 또한 3레벨 인버터의 다양한 전압 벡터를 선택함에 따라 전압의 크기를 2레벨 인버터의 경우에 비해 감소시킬 수 있습니다. 즉, 동일한 직류 전원으로부터 다양한 전압을 사용할 수 있다는 장점을 가지고 있습니다.
반면에 같은 주파수에서 2레벨 인버터 사용 시, 3레벨 인버터를 사용할 때보다 출력전압의 고조파 성분을 줄일 수 있다는 장점이 있습니다. 그림 13과 그림 15를 비교해보면 3레벨 인버터에서는 고조파 성분이 포함되어 출력파형이 시간에 따라 균일하지 않을 것을 확인할 수 있습니다.
두 번째로 전류에 대해 비교해보면, 동일한 주파수를 사용했음에도 불구하고 3레벨 인버터의 전류파형이 2레벨 인버터의 전류파형에 비해 더욱 깨끗한 정현파를 나타내는 것을 알 수 있습니다. 정상상태로 접어드는 시간은 2레벨 인버터와 3레벨 인버터는 대체적으로 비슷한 것을 알 수 있습니다. 전류에 민감한 기기를 이용 시에는 3레벨 인버터를 사용하는 것이 유리하다는 것을 알 수 있습니다.

참고 자료

정대웅, 「옵셋 전압에 의한 3상 전압형 인버터 PWM 방법의 일반적 해석」, 서울대학교 대학원 : 전기공학부, 2000, pp. 29-64.
Professor Longya Xu, Jin Wang, 「SIMULATION AND IMPLEMENTATION OF TWO-LEVEL AND THREE-LEVEL INVERTERS BY MATLAB AND RT-LAB」, 『Graduate Program in Electrical and Computer Science』, The Ohio State University, 2011, pp. 36~93.