커플 인덕터를 가진 새로운 다단계 변환기: 특성 및 제어

본 논문에서는 새로운 5단계(5L) 변환기를 제시합니다. 이는 커플 인덕터를 가진 5L-액티브-중성점-클램프(5L-ANPC-CI)라고 하며, 두 개의 병렬 기본 커뮤테이션 셀에 연결된 3단계 양방향(3L-B) 커뮤테이션 셀로 구성됩니다. 제안된 토폴로지는 서로 다른 주파수에서 제어되는 두 개의 계단식 전류 단계로 볼 수 있습니다. 고전류 단계는 저주파에서 제어되는 3L-B 셀에 특정하며, 저전류 단계는 고주파(HF)에서 제어되는 커플드 인덕터로 구성된 병렬 셀에 해당합니다. 이러한 장점 때문에 새로운 변환기는 출력 전류를 증가시키는 유용한 해결책으로 보이며, HF 전력 장치에서의 스위치 전류는 감소합니다. 새로운 구조의 작동 원리는 단상 및 3상 토폴로지에 대해 시뮬레이션을 통해 검증되었습니다. 저전압 테스트 벤치에서의 단상 5L-ANPC-CI 변환기에 대한 실험 결과도 제공되어 이 개념의 적절한 작동을 검증합니다.