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본 논문에서는 출력 전압 파형을 개선하고 고조파 성분을 저감시키기 위한 한 방법으로 변압기 2차측을 직렬로 결합시킨 형태를 가지는 새로운 멀티 레벨 인버터를 제안한다. 제안된 11 레벨 PWM 인버터는 출력 전압의 각 레벨을 형성하기 위한 두 개의 level 인버터 모듈과 PWM 스위칭 동작을 위한 PWM 인버터 모듈, 그리고 3대의 변압기로 구성된다. 적절한 변압기의 권선비를 이용하여 직류 전원에 대한 정수비의 연속적인 출력 전압 레벨을 형성하였으며, 변압기의 직렬 결합으로 출력단의 필터용 인덕터가 필요 없는 장점을 가진다. 제안하는 PWM 인버터의 타당성을 입증하기 위해 24 [V] 직류 전원에서 220 [V] 교류 전원을 발생시킬 수 있는 인버터의 시작품을 제작하고 실험을 행하였으며, 기존의 멀티 레벨 방식을 이용한 11 레벨 PWM 인버터와 제안된 11 레벨 PWM 인버터의 비교를 통해 제안하는 인버터의 타당성을 검증하였다.


This paper presents a novel multilevel PWM inverter employing series-connected transformers in order to improve the waveshape of output voltage and to reduce its harmonics. The proposed 11-level inverter consists of three full-bridge inverter modules and their corresponding transformers. Among their inverter modules, one is used as PWM operation and the others as level generation. From a suitable selection of turns ratio of transformer, continuous output voltage levels were generated appearing an integral ratio to input DC source. Because of their series connection of transformers, output filter inductor is not necessary. The operational principles and analysis are explained, and it is compared with a conventional multilevel PWM inverter. The validity of the proposed system is verified through the experimental results using a prototype.