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제1직류 전압원;상기 제1직류 전압원과 직렬로 연결되는 제2직류 전압원; 및상기 제1직류 전압원 및 상기 제2직류 전압원과 병렬로 연결되고, 서로 병렬로 연결되는 제1 내지 3레그;를 포함하고,상기 제1 내지 3레그 각각은,순차적으로 직렬로 연결되는 어퍼 암; 중간 서브모듈; 및 로워 암;을 포함하며,상기 어퍼 암 및 상기 로워 암 각각은 직렬로 연결된 적어도 하나 이상의 암 서브모듈을 포함하고,상기 중간 서브모듈은,상기 암 서브모듈의 커패시터의 전압 변동을 완화하는 완화 모드로 동작하거나, 상기 암 서브모듈 중 하나가 고장났을 때, 고장난 암 서브모듈을 대체하여 동작하는 내고장 모드로 동작하는 것을 특징으로 하는 내고장 기능을 갖는 모듈러 멀티레벨 컨버터
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제1항에 있어서,상기 중간 서브모듈은,서로 직렬로 연결되는 제1스위치; 제2스위치; 및 제3스위치;상기 제1 내지 3스위치와 병렬로 연결되며, 서로 직렬로 연결되는 제4스위치; 및 제5스위치; 및상기 제1 내지 3스위치와 병렬로 연결되는 제2커패시터;를 포함하고,상기 어퍼 암의 일단은 상기 제1직류 전압원과 연결되고, 타단은 상기 제1스위치와 상기 제2스위치 사이에 연결되며,상기 로워 암의 일단은 상기 제2직류 전압원과 연결되고, 타단은 상기 제2스위치와 상기 제3스위치 사이에 연결되고,상기 중간 서브모듈의 출력단은 상기 제4스위치와 상기 제5스위치 사이에 연결되는 것을 특징으로 하는 내고장 기능을 갖는 모듈러 멀티레벨 컨버터
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제2항에 있어서,상기 어퍼 암은,일단이 상기 제1직류 전압원에 연결되는 인덕터; 및적어도 하나 이상의 암 서브모듈;을 포함하며,상기 암 서브모듈은,2개의 스위치 및 하나의 커패시터를 포함하는 하프 브리지 구조이고, 전단에 설치되는 바이패스 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내고장 기능을 갖는 모듈러 멀티레벨 컨버터
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제3항에 있어서,상기 중간 서브모듈의 스위칭을 제어하는 제어부;를 더 포함하고,상기 어퍼 암에 포함되는 암 서브모듈 중 어느 하나가 고장나면, 상기 제어부는,상기 바이패스 스위치를 온 제어하고, 상기 제3스위치 및 상기 제5스위치는 온 제어하며, 상기 제4스위치는 오프 제어하는 것을 특징으로 하는 내고장 기능을 갖는 모듈러 멀티레벨 컨버터
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5
제3항에 있어서,상기 제2커패시터와 상기 암 서브모듈에 포함되는 커패시터의 커패시턴스는 서로 동일한 것을 특징으로 하는 내고장 기능을 갖는 모듈러 멀티레벨 컨버터
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6
제3항에 있어서,상기 중간 서브모듈에 포함되는 스위치의 정격 전압과, 상기 암 서브모듈에 포함되는 스위치의 정격 전압은 서로 동일한 것을 특징으로 하는 내고장 기능을 갖는 모듈러 멀티레벨 컨버터
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7
제2항에 있어서,상기 로워 암은,일단이 상기 제2직류 전압원에 연결되는 인덕터; 및적어도 하나 이상의 암 서브모듈;을 포함하며,상기 암 서브모듈은,2개의 스위치 및 하나의 커패시터를 포함하는 하프 브리지 구조이고, 전단에 설치되는 바이패스 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내고장 기능을 갖는 모듈러 멀티레벨 컨버터
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8
제7항에 있어서,상기 중간 서브모듈의 스위칭을 제어하는 제어부;를 더 포함하고,상기 로워 암에 포함되는 서브모듈 중 어느 하나가 고장나면, 상기 제어부는,상기 바이패스 스위치를 온 제어하고, 상기 제1스위치 및 상기 제4스위치는 온 제어하며, 상기 제5스위치는 오프 제어하는 것을 특징으로 하는 내고장 기능을 갖는 모듈러 멀티레벨 컨버터
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제7항에 있어서,상기 제2커패시터와 상기 암 서브모듈에 포함되는 커패시터의 커패시턴스는 서로 동일한 것을 특징으로 하는 내고장 기능을 갖는 모듈러 멀티레벨 컨버터
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10
제7항에 있어서,상기 중간 서브모듈에 포함되는 스위치의 정격 전압과, 상기 암 서브모듈에 포함되는 스위치의 정격 전압은 서로 동일한 것을 특징으로 하는 내고장 기능을 갖는 모듈러 멀티레벨 컨버터
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제4항 또는 제8항에 있어서,상기 제어부는,상기 완화 모드에서, 상기 제2스위치는 항시 온 제어하고,상기 제1스위치와 상기 제5스위치를 함께 온 제어할 때, 상기 제2스위치와 상기 제4스위치는 함께 오프제어하고,상기 제1스위치와 상기 제5스위치를 함께 오프 제어할 때, 상기 제2스위치와 상기 제4스위치는 함께 온 제어하는 것을 특징으로 하는 내고장 기능을 갖는 모듈러 멀티레벨 컨버터
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제11항에 있어서,상기 제어부는,상기 완화 모드에서 상기 어퍼 암 및 상기 로워 암 각각에 고주파 전압을 주입하는 것을 특징으로 하는 내고장 기능을 갖는 모듈러 멀티레벨 컨버터
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