MOSFET Single-Phase Inverter

소개

본 자료는 공업전문대학교 전기공학, 전자공학과의 전력변환실습 과목 강의에 이용되는 자료로서 MOSFET Single-Phase Inverter에 대해 상세하게 설명하였으며, 실습에 꼭 필요한 자료임.

목차

1. 실험 목적

2. 관련 이론
가. 인버터로서 4상한 쵸퍼의 이용
나. PWM과 180도-변조 단상인버터

3. 실험 요약

4. 실험 순서
가. 4상한 쵸퍼를 이용한 직류전력의 교류전력변환
나. 두 개의 MOSFET로 구성한 PWM 단상인버터의 동작
다. 두 개의 MOSFET로 구성된 180도-변조 단상인버터의 동작

본문내용

1. 실습목적
․PWM 단상 인버터의 동작을 이해한다.
․180̊-변조 단상 인버터의 동작을 이해한다.

2. 관련이론
가. 인버터로서 4상한 쵸퍼의 이용
인버터는 직류전력을 교류전력으로 변화하는 장치이다 이 장치는 가변주파수, 가변전압의 단상, 2상, 3상 교류를 만들도록 해 준다. 이와 같은 교류회로망은 다양한 교류전동기 구동에 광범위하게 이용될 수 있다.

단상인버터는 4상한 쵸퍼를 이용해서 달성될 수 있다. 스위칭제어신호의 듀티사이클은 쵸퍼의 출력전압이 정․부의 값 사이에서 주어진 비율에 따라 교번 하도록 변경될 수 있도록 만들어진다. 그림 16-1은 전류형 부하에 연결된 4상한 쵸퍼를 보여준다. 또한, 4상한 쵸퍼의 제어입력에 가해지는 신호와 쵸퍼 출력전압, 전류의 파형을 보여준다.

정현파 신호는 스위칭제어신호의 듀티사이클을 변조한다. 결과적으로 4상한 쵸퍼출력의 전압 파형은 정현파 신호의 순시전압에 따라서 그의 폭이 변하는 쌍극(bipolar)의 펄스열이다. 그림 16-1의 점선은 4상한 쵸퍼 출력에서 각 사이클에 걸쳐 bipolar 펄스열의 평균전압과 일치한다. 이 전압은 4상한 쵸퍼의 듀티사이클 제어입력에 가해진 신호와 같은 동일한 정현파 형태를 갖는 것을 보여준다.

4상한 쵸퍼출력에 bipolar펄스의 폭의 전반적인 크기는 정현파 신호의 크기에 따라서 변한다. 정현파 신호의 크기가 증가함은 펄스폭의 변화범위도 커진다. 그 결과 4상한 쵸퍼의 교류출력전압도 증가한다. 4상한 쵸퍼에서 펄스폭이 변화하는 비율은 정현파신호의 주파수에 달려있다. 정현파 신호의 주파수 증가는 펄스폭이 변하는 비율이 증가 시킨다. 그 결과 4상한 쵸퍼에 교류전압의 주파수도 증가한다.

<그림 16-1 4상한 쵸퍼를 인버터로 이용>

약간의 맥동을 제외하면 4상한 쵸퍼의 출력전류는 4상한 초퍼의 듀티사이클 제어입력에 공급된 신호와 같은 모양의 정현파이다. 그림 16-1에서 전류 파형은 오른쪽으로 이동되었다. 그 이유는 저항-유도성 부하이기 때문에 전압보다 위상이 뒤진다.

참고자료

· 없음