서론광대역의 D급 전력증폭기를 실현하기 위해서는 인버터의 스위칭 주파수를 증가시키거나, 스위칭주파수에 기인하는 고주파성분을 제거할 로패스 필터의 컷오프 주파수를 높게 설정할 필요가 있다. 그러나 전자를 행하면 스위칭 손실의 증가, 고dv/dt에 따른 전자노이즈의 증가, 또는 상하 암 단락방지시간(데드타임)에 따른 파형변형도 커진다. 한편 후자는 전력파형에 노이즈의 고조파성분이 잔류해버린다. 여기서 이 같은 광대역전력증폭기를 멀티레벨 인버터로 실현한 사례도 발표되고 있다. 멀티레벨 인버터를 이용하면 고주파성분을 저감할 수 있는 동시에 스위칭으로 인한 자유도가 있기 때문에 스위칭손실도 저감할 수 있다. 또 전압정격, 전류정격의 낮은 소자를 이용하여 전력증폭기 전체의 용량도 증가시킬 수 있다. 그러나 인버터 직렬, 병렬접속 또는 중성점 크램프형(NPC)구성으로 다레벨 파형을 합성하려고 하면 절연한 외부 직류전원과 트랜스, 스위칭소자, 드라이브회로가 다수 필요하다.인버터 출력파형에 포함되는 고주파를 저감할 또 다른 방법은 인버터 출력단에 고주파 보상용 액티브 필터를 트랜스 결합하여 보상파형을 중량함에 따른 파형정형을 행할 삼상 시스템이 제안되고 있다. 저자도 과거에 주 인버터와 직렬로 외부직류전원을 가지지 않는 인버터를 접속하고, 다레벨 파형을 합성할 스위칭형 전력 필터를 제안했다.이 글에서는 다레벨 인버터를 이용한 단상광대역 전력증폭기에서 외부전원이 불필요한 소용량 필터용 인버터를 직렬접속하고 파형정형을 행할 시스템에 대해 검토한다. 주 인버터 단체에서 100(kHz)를 넘는 스위칭을 행할 경우 필터용 인버터로 100(kHz)를 넘는 스위칭을 할 경우 다시 필터용 인버터를 스위칭형전력 필터로 동작시킨 경우로 각각의 효율과 THD(종합변형률)를 실험적으로 비교검증하고, 제안법의 유효성을 확인했기 때문에 보고한다.회로구성과 파형합성원리1. 주인버터 회로<그림 1>에 주인버터 회로구성과 제어블록도를 나타낸다. NPC인버터를 풀브릿지화한 구성으로 출력전압은 5레벨의 PWM파형이 된다. 또 출력단에는 컷오프 주파수 50(kHz)의 로패스 필터를 접속하고 있다.각 스위칭소자의 게이트신호는 전압지령치 eref에 고주파삼각파신호(디저신호)를 더해 A/D변환하여 얻을 수 있는 5레벨 PWM신호를 스위칭 테이블에 입력하여 이 스위칭 테이블에 의해 각 스위치가 균등하게 스위칭할 수 있게 결정된다.