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저자정보
Gnanavadivel J (Mepco Schlenk Engineering College) Senthil Kumar N (Mepco Schlenk Engineering College) Yogalakshmi P (Mepco Schlenk Engineering College)
저널정보
대한전기학회 Journal of Electrical Engineering & Technology Journal of Electrical Engineering & Technology Vol.12 No.1
발행연도
2017.1
수록면
78 - 90 (13page)

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This paper presents the design of closed loop controllers operating a single-phase AC-DC three-level converter for improving power quality at AC mains. Closed loop inhibits outer voltage controller and inner current controller. Simulations of three level converter with three different voltage and current controller combinations such as PI-Hysteresis, Fuzzy-Hysteresis and Fuzzy tuned PI-ysteresis are carried out in MATLAB/Simulink. Performance parameters such as input power factor and source current total harmonic distortion (THD) are considered for comparison of the three controller combinations. The fuzzy-tuned PI voltage controller with hysteresis current controller combination provides a better result, with a source-current THD of 0.93% and unity power factor without any source side filter for the three level converter. For load variations of 25% to 100%, a THD of less than 5% is obtained with a maximum value of only 1.67%. Finally, the fuzzy-tuned PI voltage with hysteresis controller combination is implemented in a Xilinx Spartan-6 XC6SLX25 FPGA board for experimental validation of power quality enhancement. A prototype 100 W, 0-24-48 V as output converter is considered for the testing of controller performance. A source-current THD of 1.351% is obtained in the experimental study with a power factor near unity. For load variations of 25% to 100%, the THD is found to be less than 5%, with a maximum value of only 2.698% in the experimental setup which matches with the simulation results.
#Fuzzy Logic Controller (FLC) #Fuzzy-Tuned PI (Fuzzy PI) #PI #Hysteresis Current Controller (HCC) #Power Factor #Total Harmonic Distortion (THD) #Three-Level converter

목차

Abstract
1. Introduction
2. Modeling of AC-DC Three-Level Converter
3. Design of controllers
4. Simulation Analysis
5. Dynamic Response Analysis of the System
6. Fpga Implementation
7. Comparative Analysis
8. Conclusions
References

참고문헌 (36)

참고문헌 신청
M. M. Jovanovic and D. E. Crow, “Merits and limitations of full bridge rectifier with LC filter in Meeting IEC1000-3-2 Harmonic Limit Specifications,” IEEE Trans. Ind. Applicat., vol. 33, pp. 551-557, Mar./Apr. 1997. R. Redl, “An economical single-phase passive powerfactor corrected rectifier: Topology, operation, extensions, and design for compliance,” in Proc. IEEE Appl. Power Electron. Conf. (APEC), 1998, pp. 454-460. A. R. Prasad, P. D. Ziogas, and S. Manias, “A novel passive wave shaping method for single phase diode rectifiers,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 37, pp. 521-530, Dec. 1990. Limits for Harmonic Current Emissions (Equipment Input Current <16A per Phase), IEC 1000/3/2 Int. Std., 1995. “IEEE 519 Recommended practices and requirements for harmonic control in electrical power systems,” Tech. Rep., IEEE Industry Applications Soc./Power Engineering Soc., 1993.

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UCI(KEPA) : I410-ECN-0101-2017-560-002013323