반도체 변압기 시스템 구성 분석

초록

본 논문은 모듈 수에 따른 반도체 변압기의 소자 개수, 가격, 효율, 신뢰성, 변압기의 무게 및 부피 특성 비교/분석 결과를 통해 반도체 변압기(Solid-State Transformer) 시스템을 설계한다. 철도 차량용 반도체 변압기는 25 kV 고압의 교류 전압을 1500 V 직류 전압으로 변환해야 하며 철도 차량의 안전을 위해 고압 절연이 요구된다. 위의 요구사 항을 만족하는 반도체 변압기는 모듈 수에 따라 시스템 구성을 달리 할 수 있으며, 이에 따라 반도체 변압기 특성이 달라진다. 따라서, 본 논문은 모듈 수에 따른 반도체 변압기 시스템을 제시하고 네 가지 특성 분석을 통해 반도체 변압기 시스템을 설계한다. 마지막으로 제안하는 반도체 변압기의 성능은 시뮬레이션을 통해 성능을 확인한다.

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