Study on EMI Filter Circuit of 3-Level Boost Converter for Railway Vehicle based on Hydrogen Fuel Cell

근래 철도 차량의 전력 및 구동 시스템 기술은 탄소 저감과 친환경 기술 개발을 목표로 수소연료전지 기반 철도차량에 적용되고 있다. 연료 전지의 낮은 전압을 인버터와 배터리 시스템이 요구하는 1000V 이상의 대전압으로 승압하기 위해 승압용 DC/DC 컨버터가 필요하며 3-Level Boost 컨버터가 적합한 대안으로 사용되고 있다. 그러나, 3-Level Boost 컨버터는 스위칭 동작으로 인해 공통 모드 EMI 노이즈가 크게 발생하므로 이에 대한 대책이 필요하다. 보편적으로, 공통 모드 EMI 노이즈 문제의 대책으로 Y 커패시터나 일반적인 EMI 필터를 적용하나, 이는 3-Level Boost 컨버터에 적합한 대책이 되지 못하므로 기존과 다른 EMI 필터 회로가 필요하다. 본 논문에서는 3-Level Boost 컨버터를 기반으로 EMI 필터의 필요성과 새로운 EMI 필터 구조를 제시하며, 시뮬레이션을 통해 그 효과를 검증한다.