KR0182744B1

KR0182744B1 - 인버터용 공기조화기

Info

Publication number: KR0182744B1
Application number: KR1019960006384A
Authority: KR
Inventors: 이승관
Original assignee: 김광호; 삼성전자주식회사
Priority date: 1996-03-11
Filing date: 1996-03-11
Publication date: 1999-05-01
Also published as: KR970066354A

Abstract

본 발명은 인버터용 공기조화기에 관한 것으로, 전원단으로부터의 상용교류 전원을 직류전원으로 변환하는 컨버터부와, 상기 컨버터부의 직류전원을 트랜지스터쌍들이 각각 스위칭하여 압축기모터의 3상권선에 상전류를 인가하는 인버터부와, 상기 트랜지스터쌍들에 대한 결전이상여부를 검출할 수 있도록 상기 컨버터부에 인가되는 전류량을 감지하고 그 전류량에 대응하는 감지전압을 출력하는 전류감지부를 구비한 인버터형 공기조화기에 있어서, 상기 트랜지스터쌍들에 대한 각각의 결선이상을 검출할 수 있도록, 상기 트랜지스터쌍들을 한쌍씩 순차적으로 온시킨 상태에서 상기 전류감지부에 의해 감지된 감지전압이 과전류에 상당하는 기준전압 이상이면 그 트랜지스터쌍이 결선이상임을 표시하기 위한 동작을 제어하며 상기 전류 감지부와 상기 인버터부에 접속된 제어부; 및 상기 제어부의 제어에 따라 결선이상된 트랜지스터쌍을 사응자가 확인할 수 있도록 표시하며 상기 제어부에 접속된 표시부를 특징적으로 구비한다. 따라서, 본 발명은 표시부를 통해 표시되는 결선이상된 트랜지스터쌍의 결선이상을 사용자가 확인하여 용이하게 고장수리할 수 있는 효과가 있다.

Description

인버터용 공기조화기

본 발명은 인버터용 공기조화기에 관한 것으로, 특히 압축기모터에 3상의 상전류를 인가하는 인버터부의 트랜지스터쌍들을 순차적으로 온시킨 상태에서 과전류를 감지하여 각 트랜지스터쌍의 미결선 및 오결선과 같은 결선이상을 검출할 수 있도록 한 인버터형 공기조화기에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 압축기, 응축기, 모세관, 증발기 및 이들을 직렬로 연결하는 냉매관으로 이루어진 냉각사이클을 구비하고, 상기 냉각사이클을 통하여 냉매를 상변화시키는 과정에서 실내의 열을 흡수함으로써 실내를 냉방하는 기기이다. 한편, 설정온도까지의 도달시간을 단축시키는 외에 실내온도와 설정온도의 편차를 줄이기 위한 방편으로, 파워트랜지스터모듈(이하, 파워 TR모듈이라 한다)에 의하여 전원주파수를 임의로 가변시킴으로써 압축기모터의 능력자체를 변경시키는 인버터형 공기조화기가 개발되어 활발하게 판매되고 있다.

이러한 인버터형 공기조화기는 일반적으로 상용교류전원의 교류를 컨버터부에서 직류로 변환하여 그것을 인버터부에 급전하여 압축기모터의 회전수를 제어하게 된다. 또한, 상기 컨버터부는 일반적으로 실내기에서 급전되는 교류를 정류하여 직류로 변환시키도록 다이오드와 콘덴서로 구성되어 배전압 정류를 하여 평활해서 직류전압을 만든다. 반면, 인버터부는 컨버터부에서 전달된 직류전압을 실외기 제어부에서의 제어신호에 따라 스위칭하여 파워트랜지스터모듈에서 압축기모터의 공급전원을 만든다.

상기한 구성을 갖는 종래 인버터형 공기조화기에 있어서는 전기적인 회로의 오결선이나 미결전에 의하여 공기조화기의 운전시에 압축기모터에 과전류가 흐르게 되어 이에 따라 트랜지스터 모듈 및 각 회로부품이 파괴되는 현상이 발생되며, 이로 인하여 공기조화기가 정상적인 기능을 수행할 수 없게 되었다.

본 발명은 압축기모터에 3상의 상전류를 인가하는 트랜지스터쌍들의 각각의 결선이상을 검출하여 표시하므로서 사용자가 결전이상 부위를 용이하게 확인하여 고장수리할 수 있도록 한 인버터형 공기조화기를 제공하는데 그 목적이 있다.

제1도는 본 발명의 인버터용 공기조화기의 구성을 보인 제어블록도.

제2도는 본 발명의 인버터용 공기조화기의 동작을 보인 플로우챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 제어부 20 : 전원입력부

30 : 키이조작부 40 : 표시부

50 : 전류감지부 60 : 컨버터부

70 : 인버터부 80 : 압축기모터

상기와 같은 본 발명의 목적은 전원단으로부터의 상응교류전원을 직류전원으로 변환하는 컨버터부와, 상기 컨버터부의 직류전원을 트랜지스터쌍들이 각각 스위칭하여 압축기모터의 3상권선에 상전류를 인가하는 인버터부와, 상기 트랜지스터쌍들에 대한 결전이상여부를 검출할 수 있도록 상기 컨버터부에 인가되는 전류량을 감지하고 그 전류량에 대응하는 감지전압을 출력하는 전류감지부를 구비한 인버터형 공기조화기에 있어서, 상기 트랜지스터쌍들에 대한 각각의 결선이상을 검출할 수 있도록, 상기 트랜지스터쌍들을 한쌍씩 순차적으로 온시킨 상태에서 상기 전류 감지부에 의해 감지된 감지전압이 과전류에 상당하는 기준전압 이상이면 그 트랜지스터쌍이 결선이상임을 표시하기 위한 동작을 제어하며 상기 전류감지부와 상기 인버터부에 접속된 제어부; 및 상기 제어부의 제어에 따라 결선이상된 트랜지스터쌍을 사용자가 확인할 수 있도록 표시하며 상기 제어부에 접속된 표시부에 의하여 달성된다.

이하, 본 발명에 따른 인버터형 공기조화기의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 인버터형 공기조화기의 구성을 보인 제어블럭도이다.

제1도에 도시한 바와 같이, 본 발명은 사용자로부터 공기조화기의 운전의 종류 및 실내의 온도등에 관한 정보를 입력받는 키이조작부(30)와, 전원단(AC)으로부터의 상응교류전원을 정류 및 평활하여 직류전원으로 변환하는 컨버터부(60)와, 상기 컨버터부(60)의 직류전원을 트랜지스터쌍들(u,y)(v,z)(w,x)이 각각 스위칭하여 압축기모터(80)의 3상권선에 상전류()를 인가하는 인버터부(70)와, 상기 트랜지스터쌍들(u,y)(v,z)(w,x)에 대한 결선이상여부를 검출할 수 있도록 상기 컨버터부(60)에 인가되는 전류량을 감지하고 그 전류량에 대응하는 감지전압을 출력하는 전류감지부(50)와, 상기 전류감지부(50)에 의해 감지된 감지전압에 따라 상기 트랜지스터쌍들(u,y)(Y,z)(w,x)에 대한 각각의 결선이상을 검출하고 결선이상된 트랜지스터쌍을 표시하기 위한 동작을 제어하는 제어부(10)와, 상기 제어부(10)에 구동전원을 공급하는 전원입력부(20)와, 상기 제어부(10)의 제어에 따라 결선이상된 트랜지스터쌍을 사용자가 확인할 수 있도록 표시하는 표시부(40)를 구비한다.

상기 전류감지부(50)는 상용교류전원과 컨러터부(60)의 사이에 접속된 전류트랜스(CT)로서, 상응교류전원의 전류량을 감지하여 전압으로 변환하여 그 감지전압을 상기 제어부(10)의 A/D입력단자에 입력한다.

상기 제어부(10)는 상기 전류감지부(50)로부터 감지전압을 입력받아 디지탈 변환하므로서 감지전압을 인식하고, 과전류에 상당하는 기준전압과 비교하여 상기 트랜지스터쌍들(u,y)(v,z)(w,x)의 각각에 대한 결선이상을 검출한다. 이를 위해 상기 제어부(10)는 하나의 트랜지스터쌍이 결선이상된 상태에서 상기 컨버터(60)에 인가되는 과전류에 상당하는 기준전압을 미리 기억하고 있다.

상기 컨버터부(60)는 다이오드 및 콘덴서로 양호하게 구현되며, 상응교류전원을 정류 및 평활하여 직류전원을 상기 인번터부(70)의 트랜지트터쌍(u,y)(Y,z)(tv,x)의 양단에 인가한다.

상기 표시부(40)는 현재 공기조화기의 운전상태를 표시하고, 트랜지스터쌍들(u,y)(v,z)(w,x)에 대한 전기회로선의 미결선 및 오결선에 대한 결선이상을 표시한다.

상기 인버터부(70)는 6개의 트랜지스터(u,v,w,x,y,z)로 구성되며, 이 트랜지스터(u,v,w,x,y,z)는 상기 제어부(10)의 출력단자(u,y,w,x,y,z)를 통해 출력되는 제어신호에 따라 상기 컨버터부(60)에 의해 변환된 직류전압을 스위칭하여 상기 압축기모터(80)의 3상권선에 상전류()를 각각 인가한다. 즉, 트랜지스터(u,v,w,x,y,z)는 3쌍의 트랜지스터(u,y)(v,z)(w,x)로 구분되고 3쌍중 두쌍의 트랜지스터는 온되고 나머지 한쌍의 트랜지스터는 오프되는 동작을 교번으로 행하여 서로 120°의 위상차를 갖는 상전류()를 인가하게 된다.

그리고, 상기 압축기모터(80)의 회전수를 가변시킬 경우 상기 인버터부(70)는 트랜지스터쌍들(u,y)(v,z)(w,x)의 스위칭동작을 조절하여 상기 컨버터(60)에 의해 변환된 직류전압을 소정 주파수와 소정 전압으로 상기 압축기모터(80)에 인가한다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 인버터형 공기조화기의 동작을 제2도의 플로우차트에 따라 설명한다.

먼저, 상응교류전윈이 인가된 상태에서 키이조작부(30)는 공기조화기의 냉난방운전 및 희망하는 실내온도를 입력받는 경우, 단계(510)에서 상기 제어부(10)는 사용자로부터 입력받은 실내온도와 온도젠서에 의하여 감지된 현재 실내의 온도를 비교하여 그 온도차에 따라 상기 압축기모터(80)의 온조건을 판단한다. 단계(S10)의 판단결과 상기 압축기모터(80)의 온조건이 아니면 대기하는 반면, 단계(S10)의 판단겨로가 상기 압축기모터(80)의 온조건이면 단계(12)에서 상기 제어부(10)는 상기 인버터부(70)의 제 1트랜지스터쌍(u,y)을 온시킨다. 단계(S14)에서 상기 전류감지부(50)는 상기 컨버터부(60)에 인가되는 상용교류전원의 전류량을 감지하고 그에 전류량을 전압으로 변환한 감지전압을 상기 제어부(10)의 A/D입력단자에 인가하면, 상기 제어부(10)는 상기 전류감지부(50)로부터 입력받은 감지전압을 디지탈변환하여 감지전압을 인식하고 그 감지전압이 과전류에 상당하는 기준전압(A) 보다 작은지를 판단한다. 단계(S14)의 판단결과 감지전압이 기준전압(A) 보다 작지 않은 경우 즉 기준전압(A)이상이면 단계(S26)에서 상기 제어부(10)는 상기 표시부(40)를 통해 결선이상된 제1트랜지스터쌍(u,y)을 사용자가 확인하여 고장수리할 수 있도록 표시한 다음 단계(S28)에서 공기조화기의 운전을 정지시킨후 종료한다.

단계(S14)의 판단결과 감지전압이 기준전압(A) 보다 작은 경우에는 상기 제1트랜지스터쌍(u,y)에 대한 결선이 정상적인 상태이므로 단계(S16)에서 상기 제어부(10)는 제 1트랜지스터쌍(u,y)을 오프시킴과 동시에 제2트랜지스터쌍(v,z)을 온시킨다. 단계(518)에서 상기 전류감지부(50)는 상기 컨버터부(60)에 인가되는 상응 교류전원의 전류량을 감지하고 그에 전류량을 전압으로 변환한 감지전압을 상기 제어부(10)의 A./D입력단자에 인가하면, 상기 제어부(10)는 상기 전류감지부(50)로부터 입력받은 감지전압을 디지탈변환하여 감지전압을 인식하고 그 감지전압이 과전 판단한다. 단계(S18)의 판단결과 감지류에 상당하는 기준전압(A) 보다 작은지를 전압이 기준전압(A) 보다 작지 않은 경우 즉 기준전압(A)이상이면 단계(S26)에서 상기 제어부(10)는 상기 표시부(40)를 통해 결선이상된 제2트랜지스터쌍(v,z)을 사용자가 확인하여 고장수리할 수 있도록 표시한 다음 단계(S28)에서 공기조화기의 운전을 정지시킨후 종료한다.

단계(S18)의 판단결과 감지전압이 기준전압(A) 보다 작은 경우에는 상기 제2트랜지스터쌍(v,z)에 대한 결선이 정상적인 상태이므로 단계(S20)에서 상기 제어부(10)는 제 2트랜지스터쌍(v,z)을 오프시킴과 동시에 제3트랜지스터쌍(w,x)을 온시킨다. 단계(S22)에서 상기 전류감지부(50)는 상기 컨버터부(60)에 인가되는 상용교류전원의 전류량을 감지하고 그에 전류량을 전압으로 변환한 감지전압을 상기 제어부(10)의 A./D입력단자에 인가하면, 상기 제어부(10)는 상기 전류감지부(50)로부터 입력받은 감지전압을 디지탈변환하여 감지전압을 인식하고 그 감지전압이 과전류에 상당하는 기준전압(A)보다 작은지를 판단한다. 단계(S22)의 판단결과 감지 전압이 기준전압(A) 보다 작지 않은 경우 즉 기준전압(A)이상이면 단계(S26)에서 상기 제어부(10)는 상기 표시부(40)를 통해 결선이상된 제3트랜지스터쌍(w,x)을 사용자가 확인하여 고장수리할 수 있도록 표시한 다음 단계(S28)에서 공기조화기의 운전을 정지시킨후 종료한다.

단계(S22)의 판단결과 감지전압이 기준전압(A) 보다 작은 경우에는 상기 제3트랜지스터쌍(tv,x)에 대한 결선이 정상적인 상태이므로 단계(524)에서 상기 제어부(10)는 상기 제 1 내지 제 3트랜지스터쌍(u,y)(v,z)(w,x)를 교번으로 온스위칭하여 서로 120°의 위상차를 갖는 상전류()를 상기 압축기모터(80)에 인가하는데, 실내온도와 설정온도의 온도차에 의하여 설정된 운전주파수로 압축기모터(80)를 정상적으로 운전하므로서 냉난방운전을 수행하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 압축기모터에 3상의 상전류를 인가하는 트랜지스터쌍들을 순차적으로 온시킨 상태에서 전류감지부를 통해 감지한 감지전압이 과전류에 상당하는 기준전압 이상이면 그 트랜지스터쌍이 결선이상임을 표시부를 통해 표시하므로서 사용자가 결선이상부위를 확인하여 용이하게 고장수리할 수 있는 효과가 있다.

Claims

전원단(AC)으로부터의 상응교류전원을 직류전원으로 변환하는 컨버터부(60)와, 상기 컨버터부(60)의 직류전원을 트랜지스터쌍들(u,y)(v,z)(w,x)이 각각 스위칭하여 압축기모터(80)의 3상권선에 상전류()를 인가하는 인버터부(70)와, 상기 트랜지스터쌍들(u,y)(v,z)(w,x)에 대한 결선이상여부를 검출할 수 있도록 상기 컨버터부(60)에 인가되는 전류량을 감지하고 그 전류량에 대응하는 감지전압을 출력하는 전류감지부(50)를 구비한 인버터형 공기조화기에 있어서, 상기 트랜지스터쌍들(u,y)(v,z)(w,x)에 대한 각각의 결선이상을 검출할 수 있도록, 상기 트랜지스터쌍들(u,y)(v,z)(w,x)을 한쌍씩 순차적으로 온시킨 상태에서 상기 전류감지부(50)에 의해 감지된 감지전압이 과전류에 상당하는 기준전압 이상이면 그 트랜지스터쌍이 결선이상임을 표시하기 위한 동작을 제어하며 상기 전류감지부(50)와 상기 인버터부(70)에 접속된 제어부(10); 및 상기 제어부(10)의 제어에 따라 결선이상된 트랜지스터쌍을 사용자가 확인할 수 있도록 표시하며 상기 제어부(10)에 접속된 표시부(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 인버터형 공기조화기.