KR0179541B1

KR0179541B1 - 위상제어 부하구동 장치 및 방법

Info

Publication number: KR0179541B1
Application number: KR1019950067412A
Authority: KR
Inventors: 최재율; 박희찬
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1995-12-29
Filing date: 1995-12-29
Publication date: 1999-04-15
Also published as: KR970047371A

Abstract

본 발명은 공기조화기에 있어서의 위상제어 부하구동 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 종래에는 위상에 관계없이 파워 릴레이를 온시키도록 되어 있어서, 접점소손 및 릴레이 단품불량 등 불량의 원인이 되었다. 본 발명은 이를 감안하여 입력전압의 제로크로싱 검출수단과, 위상제어에 따른 부하구동을 제어하는 제어수단과, 그 제어수단의 부하구동신호에 의해 부하를 구동시키는 파워 릴레이와, 그 파워 릴레이의 접점이 작동을 감지하여 상기한 제어수단에 피드백시키는 접점신호 피드백수단으로 구성된 위상제어 부하구동장치를 제공하고, 그 제어수단에서 릴레이 작동시간을 구하고, 제로크로싱 시점에서 그 릴레이 작동시간을 뺀 지연시간을 구하여 세팅한 뒤, 부하구동시에 제로크로싱 시점에서 세팅해둔 지연시간동안 지연시켜 부하구동 온신호를 출력시키도록 이루어진 제어방법을 제공함으로써, 파워릴레이의 접점이 항상 제로크로싱 시점에서 작동되어 접점소손 및 불량원인을 제거하였다.

Description

위상제어 부하구동 장치 및 방법

제1도는 일반적인 공기 조화기의 구동 타이밍 설명도.

제2도는 본 발명에 의한 위상제어 부하구동 장치 구성도.

제3도는 본 발명에 따른 위상제어 부하구동 타이밍도.

제4도는 본 발명에 의한 위상제어 지연시간 검출 제어흐름도.

제5도는 본 발명에 의한 위상제어 부하구동 제어흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 제로크로싱 검출부 11 : 마이컴

12 : 파워 릴레이 13 : 부하(압축기)

14 : 피드백 회로부 R1,R2 : 저항

C1 : 콘덴서 PC1 : 포토커플러

본 발명은 위상제어 부하구동 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히, 공기조화기의 압축기를 파워 릴레이로 제어하는 경우에 입력 파형의 제로크로싱(Zero closing) 시점에서 릴레이 접점을 온시켜 릴레이 접점의 손상이나 단품 불량 원인을 제거한 위상제어 부하구동 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기에 있어서 압축기를 구동시키는 방법은 주로 마이컴에 의해 압축기를 구동시키기 위해서는 마이컴의 저전압과 압축기의 고전압을 분리 제어할 수 있는 수단이 필요하고 이를 위해서 파워 릴레이가 사용되고 있다.

그런데 파워 릴레이는 마이컴으로부터 부하 온신호가 가해지면 파워 릴레이 코일에 전류가 흘러서 릴레리 접점을 붙여 줌으로써, 그 접점을 통해 고전압이 압축기에 인가되어 구동시키게 된다.

이 경우 제1도에 도시된 바와 같이 파워 릴레이의 접점에 흐르는 전압이 60Hz로 입력될때 릴레이 접점의 붙는 순간이 ①,②,③ 위치에 따라 접점 소손 및 용착현상이 달라진다.

즉, 전압의 상사점, 하사점인 ①,③의 경우에는 가장 많은 소손이 일어나며, ②의 경우에는 가장 적은 소손이 일어나게 된다.

그러나, 종래 부하구동방법에 의하면, 마이컴은 입력파형과 관계없이 임의의 시점에서 릴레이를 온시키게 되므로, 제1도의 ①∼③위치중 임의의 위치에서 불규칙하게 릴레이접점이 작동되고, 이로 인해 접점의 손상 및 릴레이 단품 불량 등의 원인이 되는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 이와 같은 종래 문제점을 감안하여 입력전압의 제로크로싱 시점에서 릴레이 접점이 작동되게 함으로써, 릴레이 접점 소손 및 단품 불량의 원인을 제거한 위상제어 부하구동 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

이와 같은 본 발명의 목적은, 입력전압의 제로크로싱 시점을 검출하는 제로크로싱 검출수단과, 릴레이 작동시간에 따른 지연시간을 미리 구하여 두고, 부하구동시에 제로크로싱 검출시점에서 지연시간 경과 후에 부하구동 온신호를 출력하는 제어수단과, 그 제어수단의 부하구동신호에 의해 작동되어 부하를 구동시키는 파워 릴레이와, 그 파워 릴레이의 접점이 작동을 감지하여 상기한 제어수단에 피드백시키는 접점신호 피드백수단으로 부하구동장치를 구성하고, 입력전압의 제로크로싱 1주기 시간에서 릴레이 작동시간을 뺀 지연시간을 구하여 세팅해두는 지연시간 검출과정과, 부하를 온시켜야 되는 경우에 입력전압의 제로크로싱 시점을 검출하는 과정과, 그 제로크로싱 시점에서 상기 지연시간 동안 대기하는 지연과정과, 그 지연시간이 경과된 시점에서 릴레이 구동신호를 출력하여 부하를 구동시키는 구동신호 출력과정을 수행하되, 상기한 지연시간 연산과정은 입력전압의 임의의 제로크로싱 시점에서 바로 다음 제로크로싱 시점까지의 제로크로싱 1주기 시간을 검출하는 단계와, 릴레이 온신호를 출력시켜 릴레이 접점이 작동되기까지의 릴레이 작동시간을 검출하는 단계와, 제로크로싱 1주기 시간에서 릴레이 작동시간을 빼서 지연시간을 연산하는 단계를 수행하도록 구동방법을 구성함으로써, 달성되는 것으로, 이에 따라 구동신호를 출력하게 되면 그 구동신호 출력시점에서부터 릴레이 작동시간이 경과된 후 정확히 제로크로싱 시점에서 릴레이 접점이 작동되기 때문에 접점의 소손이나 릴레이 단품 불량 등을 방지할 수 있게 되는 것이다.

이하, 본 발명에 의한 실시예를 첨부된 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 발명에 의한 위상제어 부하구동 장치 구성도로서, 이에 도시된 바와 같이 메인 입력전압 즉, 부하구동전압(예; 220V 60Hz)의 제로크로싱 시점을 검출하는 제로크로싱 검출부(10)와, 그 제로크로싱 검출에 따라 본 발명에 의한 위상 제어 부하구동을 제어하는 마이컴(11)과, 그 마이컴(11)의 부하구동신호에 의해 부하(13)를 구동시키는 파워 릴레이(12)와, 그 릴레이(12)의 접점이 작동됨을 상기한 마이컴(11)에 피드백시키는 접점신호 피드백 회로부(14)로 구성된다.

상기 접점신호 피드백 회로부(14)는, 상기 파워릴레이(12)의 접점출력을 일정한 레벨의 직류전압으로 평활시키는 저항(R2) 및 콘덴서(C1)와, 그 평활된 직류전압에 의해 구동되어 상기 파워 릴레이의 접점 작동시 반전된 신호를 접점 작동신호로 마이컴(11)에 피드백시키는 포토커플러(PC1)로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 마이컴(11)이 제로크로싱 검출시점부터 소정의 지연시간을 경과한 후 파워 릴레이(12)를 온시키면 그 파워 릴레이(12)의 작동시간이 경과된 뒤 접점이 작동되어 부하인 압축기(13)에 구동전원(220V)을 인가시키게 된다. 이때, 접점이 작동됨과 동시에 피드백 회로부(14)의 포토커플러(PC1)가 작동되어 마이컴(11)에 접점 작동신호를 피드백 시키게 된다.

그러므로, 제3도에 도시된 바와 같이 릴레이 온신호 출력에서부터 피드백신호가 입력될 때까지의 시간이 릴레이 작동시간(t1)이 되고, 제로크로싱 1주기시간(T_Z)에서 상기 릴레이 작동시간(t1)을 뺀 시간(t2)이 지연시간이 된다.

따라서, 릴레이 접점이 제로크로싱 시점에 작동되게 하기 위해서는 제로크로싱 시점에서 릴레이 작동시간 이전에 미리 릴레이 온신호를 출력시켜 주어야만 릴레이 접점이 제로크로싱 시점에서 작동되므로, 제로크로싱 시점에서 상기한 지연시간(t2)동안 지연시킨 뒤 릴레이 온신호를 출력하면 제3도에 도시된 바와 같이 제로크로싱 시점에서 릴레이 접점이 작동된다.

제4도는 본 발명에 의한 위상제어 지연시간 검출 제어흐름도이고, 제5도는 본 발명에 의한 위상제어 부하구동 제어흐름도로서, 이에 도시된 바와 같이 먼저, 입력전압의 제로크로싱 1주기 시간에서 릴레이 작동시간을 뺀 지연시간을 구하여 세팅해두는 지연시간 검출과정을 수행한다. 이는 제4도에 도시된 바와 같이 입력전압의 임의의 제로크로싱 시점에서 바로 다음 제로크로싱 시점까지의 제로크로싱 1주기 시간(T_Z)을 검출하는 단계를 수행한다,. 이어서, 릴레이 온신호를 출력시켜 릴레이 접점이 작동되기까지의 릴레이 작동시간(t1)을 검출하는 단계를 수행한다. 그리고, 상기 제로크로싱 1주기 시간(T_Z)에서 상기 릴레이 작동시간(t1)을 빼서 지연시간(t2)을 연산하는 단계를 수행하여 릴레이를 온시켜야 될 시점을 구하게 된다.

이와 같이 지연시간을 연산하여 미리 세팅하여 두고, 제5도에 도시된 바와 같이 부하를 온시켜야 되는 경우에 입력전압의 제로크로싱 시점을 검출하는 과정을 수행한다. 이어서, 그 제로크로싱 시점에서 상기 지연시간(t2) 동안 대기하는 지연과정을 수행한다. 그 지연시간(t2)이 경과된 시점에서 릴레이 구동신호를 출력하여 부하를 구동시키는 구동신호 출력과정을 수행한다.

따라서, 제로크로싱 시점에서 지연시간을 경과한 후 릴레이 온신호를 출력하게 되면, 그 릴레이가 작동되는 시간(t1)이 경과된 뒤에 접점이 작동되어 부하(13)를 구동시키게 되는 것이다. 여기서 릴레이 작동시간이 필요한 이유는 릴레이 온신호가 인가되면 릴레이 코일이 여자되고, 그 릴레이 코일이 여자된 뒤에 자력에 의해 접점이 작동되므로 릴레이 작동시간이 필요하게 되는 것이다.

그리고, 본 발명에 의한 지연시간 연산과정은 부하를 소정횟수 작동시킨 뒤에 다시 지연시간을 재 검출하여 재 세팅시키므로 약간의 전압변동이나 릴레이의 여자시간 변동 등 여러 조건에 부합하여 오동작을 방지할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 릴레이 접점이 입력전압의 제로크로싱 시점에서 작동되므로, 접점의 소손이나 릴레이 단품 파손 등을 최소화시킬 수 있어어 제품의 신뢰성을 한층 높일 수 있고, 수명연장에도 도움이 되는 효과가 있다.

Claims

입력전압의 제로크로싱 시점을 검출하는 제로크로싱 검출수단과; 릴레이 작동시간에 따른 지연시간을 미리 구하여 두고, 부하구동시에 제로크로싱 검출시점에서 지연시간 경과 후에 부하구동 온신호를 출력하는 제어수단과; 그 제어수단의 부하구동신호에 의해 작동되어 부하를 구동시키는 파워 릴레이와; 그 파워 릴레이의 접점이 작동을 감지하여 상기한 제어수단에 피드백시키는 접점신호 피드백수단; 으로 구성된 것을 특징으로 하는 위상제어 부하구동 장치.
제1항에 있어서, 상기 접점신호 피드백수단은, 상기 파워릴레이의 접점출력을 일정한 레벨의 직류전압으로 평활시키는 저항 및 콘덴서와; 그 평활된 직류전압에 의해 구동되어 상기 파워 릴레이의 접점 작동시 반전된 신호를 접점 작동신호로 제어수단에 피드백시키는 포토커플러; 로 구성된 것을 특징으로 하는 위상제어 부하구동 장치.
입력전압의 제로크로싱 1주기 시간에서 릴레이 작동시간을 뺀 지연시간을 구하여 세팅해두는 지연시간 검출과정과; 부하를 온시켜야 되는 경우에 입력전압의 제로크로싱 시점을 검출하는 과정과; 그 제로크로싱 시점에서 상기 지연시간이 경과될 때까지 대기하는 지연과정과; 그 지연시간이 경과된 시점에서 릴레이 구동신호를 출력하여 부하를 구동시키는 구동신호 출력과정; 을 수행하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 위상제어 부하구동 방법.
제3항에 있어서, 상기 지연시간 검출과정은, 입력전압의 제로크로싱 1주기시간을 검출하는 단계와; 릴레이 온신호를 출력시켜 릴레이 접점이 작동되기까지의 릴레이 작동시간을 검출하는 단계와; 제로크로싱 1주기 시간에서 릴레이 작동시간을 빼서 지연시간을 연산하는 단계; 를 수행하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 위상제어 부하구동 방법.
제3항에 있어서, 상기 지연시간 검출과정은, 부하를 소정횟수 구동시킨 뒤에 다시 지연시간을 검출하여 재 세팅하도록 함을 특징으로 하는 위상제어 부하구동 방법.