전류센서리스 단위역률 3상 PWM AC/DC Boost 컨버터 (Current Sensorless Three Phase PWM AC/DC Boost Converter with Unity Power Factor)

서지정보

· 발행기관 : 한국조명.전기설비학회
· 수록지 정보 : 조명.전기설비학회논문지 / 17권 / 6호 / 105 ~ 112페이지
· 저자명 : 천창근, 김철우

초록

AC/DC 전력변환장치로서 위상제어 컨버터나 출력전압을 제어할 수 없는 다이오드 정류기는 역률저하 및 저차 고조파 발생의 문제점을 가진다. 본 논문에서는 역률개선 및 고조파 감소의 문제점을 극복하기 위하여 3상 PWM AC/DC Boost 컨버터에 대해 연구하였다. 제안한 컨버터의 특성은 입력 단에 전류 센서 없이 전압 센서만을 사용하여 입력전류의 위상을 조정하는 비교적 간단한 알고리즘으로 단위역률을 구현하였으며, 일정 주파수로 스위칭 소자를 구동시키는 정현 PWM 방식을 채용하여 불규칙한 스위칭 주파수 방식에서 나타나는 입력필터의 설계 및 스위칭 소자 선정에 대한 어려움을 극복하였다. 본 논문에서 제안한 제어알고리즘을 시뮬레이션 한 결과 부하영역 및 발전영역에서도 단위역률이 잘 이루어졌으며 DC link 단의 출력전압이 거의 리플 없이 다이나믹한 응답특성을 보였다. 또 시뮬레이션으로 얻어진 회로정수를 바탕으로 인덕터 및 커패시터의 용량을 적절한 크기로 산정하여 실험에 적용한 결과 같은 부하조건에서 다이오드 정류기와 비교하여 역률 및 저차 고조파가 현저하게 개선되었음을 알 수 있었다.

영어초록

Diode rectifier which can't be controlled output voltage and phase control converter as AC/DC converter have low power factor and harmonics of lower order in the line current. In this paper, three phase PWM(Pulse Width Modulation) AC/DC boost converter is studied to solve these problems. The characteristics of a proposed converter are to control the phase of current without current sensor as a very simple control algorithm using circuit parameters only and to apply sinusoidal PWM method with fixed switching frequency due to a difficult design of input filter and switching device. We simulate for the proposed algorithm that high power factor is achieved and DC link voltage has fast dynamic response without ripple in rectifying and regenerating operation. As a result of experiment with circuit parameter(inductor, capacitor) decided in simulation, the proposed converter had high power factor and reduction of low order harmonics as against diode rectifier.

참고자료

· 없음