System Level IGBT 기반 3상 인버터 Transient해석 (1)

박태수 | 2026년 04월 21일

이번 해석 사례는 상태(State) 제어 방식과 Dead Time을 적용한 3상 인버터의 해석 입니다.

주된 목적은 시스템 레벨(System Level) IGBT를 사용한 3상 인버터 시간영역(Transient) 해석에 있습니다.

전체 시스템 회로도는 다음과 같습니다.


우선 3상에 맞게 Sine 전압원 3개를 추가합니다.
각 전압원은 120V(RMS), 60Hz로 설정하고 위상은 각각 0도, 120도, 240도로 120도씩 차이 나도록 설정합니다.







그 후 Twin Builder의 함수 블록들을 이용해 시스템 IGBT의 특성을 구현합니다.



 - 지수 함수 블록 (EXP)



 - 삼각파 시간함수 블록 (TRIG) : PWM 비교용 삼각파 주파수, 2kHz



 - 등가 직선함수 블록 (EQUL)



 - 사인 기준 신호 블록 (IPA~C) : 60 Hz





전류/전압 결과를 Report 하기 위해 전류계 3개와 유도 전동기, 선간 전압계를 이용합니다.


ON/OFF 상태 로직 섹션을 구현 한 후, Transient 시뮬레이션을 실행합니다.

이 때 데드타임 = DEL 함수 Delay로 설정할 수 있습니다.
해당 사례에서는 5μs입니다.


 

다음과 같이 각 전류/전압계에 걸리는 파라미터들을 확인하여 3상 인버터 시스템이 맞게 동작하는지 확인할 수 있습니다.