KR100274292B1

KR100274292B1 - 전기누전방지장치 및 방법

Info

Publication number: KR100274292B1
Application number: KR1019960071120A
Authority: KR
Inventors: 미치오 야마다; 히토시 가와구치
Original assignee: 다니구찌 이찌로오, 기타오카 다카시; 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 1995-12-21
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 2000-12-15
Also published as: CN1061798C; EP0780960B1; DE69611977D1; JP3331881B2; US5748459A; KR970055023A; CN1159675A; JPH09233837A; EP0780960A1; HK1002794A1; DE69611977T2

Abstract

전기 누설 방지장치는 본체의 부하누설 임피던스와 등가인 등가 임피던스와, 상기 등가 임피던스에 전압을 인가하기 위한 스위칭 장치와, 상기 스위칭 장치를 구동하기 위한 구동장치와, 스위칭 패턴을 발생시키는 제어장치로 구성되어 있다. 접지전류는 등가 임피던스에 역상(anti-phase)전압을 인가시킴으로서 제거되기 때문에 누설 방지장치는 누설 전류를 간단히 그리고 확실하게 방지할 수 잇다.

Description

전기 누설 방지 장치 및 방법

본 발명은 인버터에 의해 구동되는 부하를 이용하는 시스템에 적용되는 누설 방지에 관한 것이다.

도 41은, 예를들면 일본 실용신안공개 소 62-88484호 공보에 나타난 종래의 누설 방지 장치를 나타내는 회로 구성도이다. 이것은 교류서보(servo)에 관한 것이다.

누설 방지 트랜스의 일차코일 U, V, W는 3 상 교류모터(115)의 구동선으로 이것에 흐르는 전류의 합계는 항상 영이 되는 것이 이상적이다. 그러나 트랜지스트의 스위치(103)에 의해 펄스폭 변조를 행하고 있기 때문에, 항상 양전압, 음전압 사이를 전환하며, 부유용량(floating capacitance: 106)의 충방전(charge-discharge)을 반복하고, 이 충방전 전류가 누설 방지 트랜스 일차코일 그룹의 총입력이 된다.

그리고, 누설 방지 트랜스 이차코일은, 모터(115)의 외부(대지(E: 大地)와, 직류 절연귀로 콘덴서(DC insulating return condenser: 108)를 통해 전원부에 접속된다. 누설 방지 트랜스의 일차 및 이차코일에 붙인 ·표시는 코일의 처음을 나타낸다.

이것에 의해, 모터(115)의 부유용량의 충방전 전류는 누설 방지 트랜스(107)의 이차측에서 전원부로 되돌아가가고, 대지(E)를 통해 전원(100)으로 되돌아가는 전류는 감소된다.

상기한 바와 같은 종래의 누설 방지 장치에서는 누설 방지 트랜스가 필요하다. 이 누설 방지 트랜스는 부하의 전류 라인(current line)에 삽입되기 때문에 부하와 같은 전류 용량이 필요하게 된다. 또한 고주파 전류가 부유 용량에서 흐르며, 우수한 고주파 특성을 갖고 있는 누설 방지 트랜스가 사용되어야 한다. 이 때문에 누설 방지 장치는 고가로 되며 또한, 그 크기가 크기 때문에 공간의 제약을 받게 된다.

특히, 인버터 구동의 압축기(compressor)에 있어서는 압축기의 용기내에 모터가 내장되고, 또한 모터에는 냉동 사이클을 순환하는 냉매나 압축기의 냉동기유(refrigerator oil)가 항상 기체, 액체 등의 상태에 놓이고, 적셔져 누설이 되기 쉽다. 더욱이 신냉매인 플론(flon)인 경우, 냉매의 특성악화, 또는 수분 발생이 증가하기 때문에, 하이드로 플루오르 카본을 주성분으로 하는 대체 플론의 도입에 의해 누설량의 증가가 예상되고, 공간 절약과 낮은 비용에 대한 대책이 요망되고 있다.

이것은 대체 플론의 유전률, 전도율이 현행의 것보다 높고, 또한 신냉매와 냉동기유의 호환성의 문제로 인해, 종래의 절연설계로 된 압축기로부터 누설량의 증가가 예상되기 때문이다. 또한, 이것에 의해 절연설계의 변경을 행하면 설계 변경에 의한 비용 및 장기간의 개발 기간이 필요하게 된다.

또한, 비록 신뢰성이 높은 절연설계가 얻어졌다고 해도 제품 제조과정동안 습기와 같은 품질 대책이 더욱 복잡하게 된다.

본 발명은, 이러한 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로서, 저가이고 소형이며 범용성이 높은 누설 방지 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 신뢰성이 높고 취급하기 쉬운 압축기와 같은 구동 부하에 대한 인버터장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 전기 누설 장치는 인버터 장치(9, 10, 11, 12)에 사용되는 전기 누설 방지 장치로서, 한쪽 단부가 접지되어 있는 등가 임피던스 장치(4)와, 상기 등가 임피던스 장치(4)의 다른 쪽 단부에 접속되어 있으며, 상기 인버터에 의해 발생된 AC 전압(U, V, W)과 동기하는 역 위상 교류 전류(Uanti, Vanti, Wanti)를 상기 등가 임피던스에 인가하는 반전 전압 인가 수단(5, 6, 7)을 포함하며, 상기 등가 임피던스 장치(4)는 상기 인버터에 의해 구동된 부하(13)의 대지 누설에 대하여 부하(13)의 임피던스와 등가의 임피던스를 가지며, 상기 반전 전압 인가 수단(5, 6, 7)은 DC 전원 공급장치(12, 15)로부터의 직류 전류를 스위칭하여 상기 직류 전류를 교류 전류로 변환하는 스위칭 수단(5)과, 상기 인버터에 접속되어 있으며, 상기 구동 부하에 인가되는 AC 전압을 발생하고 상기 AC 전압과 동기하는 역 위상 전압 신호를 발생하여 상기 스위칭 수단을 구동하는 제어 수단(6, 7)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 전기 누설 장치는 상기 제어 수단이 인버터에 AC 전압을 발생하기 위한 스위칭 제어 신호에 응답하여 상기 AC 전압에 대한 반전 신호 (reversal signal)를 발생하는 구동 신호 발생 수단(6, 7)을 포함하고, 상기 스위칭 수단(5)은 상기 구동 신호 발생 수단(6, 7)으로부터의 상기 반전 신호에 응답하여 상기 직류 전류를 상기 AC 전압의 역 위상 전압으로 변환하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 전기 누설 장치는 상기 제어수단이, 상기 스위칭 수단이 구동시키는 구동장치(6)와, 상기 인버터내의 제어정보에 기초하여 스위칭 수단의 스위칭 패턴을 발생하고, 상기 스위칭 패턴을 상기 구동장치에 제공하는 제어기(7)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 전기 누설 장치는 상기 제어정보가 상기 인버터내의 제어기(9)에 공급되는 제어신호인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 전기 누설 장치는 상기 제어정보가 상기 인버터내의 구동장치(10)에 공급되는 구동신호인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 전기 누설 장치는 상기 제어정보가 상기 인버터내의 스위칭 유닛(11)에 공급되는 스위칭 신호인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 전기 누설 장치는 DC 전원 공급장치(15)가 인버터의 DC 전원 공급장치(12)와 상이하게 제공되어, 그 전압이 인버터에 의해 스위치되는 전압과 상이한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 전기 누설 장치는 상기 제어수단(6, 7)이 지연수단(20)을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 전기 누설 장치는 상기 등가 임피던스 장치(4)가 각각의 스위칭 수단(5)과 대지사이에 제공된 과도 전류를 발생하는 제 1 누설 임피던스 회로와, DC 전원 공급장치(12)의 다른 단부와 대지사이에 제공된 과도 전류의 역 위상 과도전류를 발생하는 제 2 누설 임피던스 회로를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 누설 임피던스 회로들을 구성하는 소자들의 일부가 공통으로 사용되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 전기 누설 장치는 DC 전원 공급장치(12, 15)의 한 단부에 연결되어 있으며, 상기 인버터 구동 부하의 각 위상에 대하여 역 위상 전압을 발생하는 제 1 스위칭 수단과, 대지로부터 제 1 스위칭 수단(5)으로 과도전류가 발생되도록 하는 제 1 누설 임피던스 회로와, 제 2 스위칭 수단(140)으로부터 대지쪽으로 상기 과도 전류의 역 위상 과도 전류가 발생되도록 하는 제 2 누설 임피던스를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 누설 임피던스 회로들을 구성하는 소자들의 일부가 공통으로 사용되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 전기 누설 장치는 DC 전원 공급장치(12, 15)의 한 단부에 접속된 PNP형 스위칭 소자(141)와, DC 전원 공급장치(12, 15)의 다른 단부에 접속된 NPN형 스위칭 소자(140)와, 2개의 스위칭 소자 사이로부터 대지로 접속된 인버터 구동 부하와 등가인 대지 누설 임피던스 회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 누설 방지 방법은 인버터에 의해 발생된 AC 전압을 구동 부하에 인가하는 단계와, AC 전압과 동기하는 위상 반전전압을 발생시키는 단계와, 상기 반전된 전압이 인가되면 전류가 흐르게 되는 등가 임피던스 장치(4)를 설정하는 단계와, 상기 구동 부하와 상기 등가 임피던스를 접지하는 단계를 포함하는 누설 방지 방법으로서, 상기 등가 임피던스 장치(4)는 상기 등가 임피던스 장치(4)로 흐르는 전류가 상기 AC 전압이 상기 구동 부하(13)로 인가될 때 흐르는 상기 대지 누설 전류와 등가가 되도록 설정하고, 상기 구동 부하(13) 및 상기 등가 임피던스를 접지 단계에 의해 상기 대지 누설 전류 및 등가 전류가 서로 상쇄할 수 있으며, 상기 인버터 구동 부하로부터 대지로 누설하는 전류의 변화를 따르도록 상기 등가 임피던스 장치(4)에 인가된 전압을 변화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

제1도는 본 발명의 실시예 1의 인버터 구동 부하에 대한 누설 방지 장치를 도시한 블록도.

제2도는 본 발명의 실시예 1의 인버터 구동 부하에 대한 누설 방지 장치의 각 부분에 대한 파형도.

제3도는 본 발명의 실시예 2의 인버터 구동 부하에 대한 누설 방지 장치를 도시한 블록도.

제4도는 본 발명의 실시예 3의 인버터 구동 부하에 대한 누설 방지 장치를 도시한 블록도.

제5도는 본 발명에 따르는 누설전류검출부를 도시한 도면.

제6도는 본 발명의 구동신호와 누설전류의 타이밍차트를 도시한 도면.

제7도는 본 발명의 신호보정을 도시한 흐름도.

제8도는 본 발명의 실시예 4의 인버터 구동 부하에 대한 누설 방지 장치를 도시한 도면.

제9도는 본 발명의 보정을 행하는 회로를 도시한 블록도.

제10도는 본 발명의 실시예 5의 인버터 구동 부하에 대한 누설 방지 장치를 도시한 도면.

제11도는 본 발명의 캔슬 전류파형을 도시한 도면.

제12도는 본 발명의 누설전류를 도시한 도면.

제13도는 본 발명의 보정에 관한 알고리즘을 나타내는 흐름도.

제14도는 본 발명의 실시예 6의 인버터 구동 부하에 대한 누설 방지 장치를 도시한 블록도.

제15도는 본 발명의 보정에 관한 알고리즘을 나타내는 흐름도.

제16도는 본 발명의 실시예 7의 인버터 구동 부하에 대한 누설 방지 장치를 도시한 블록도.

제17도는 본 발명의 크로스결선을 도시한 도면.

제18도는 본 발명의 실시예 8의 인버터 구동 부하에 대한 누설 방지 장치를 도시한 도면.

제19도는 본 발명의 정보와 출력의 타이밍차트를 도시한 도면.

제20도는 본 발명의 실시예 9의 누설 방지 장치의 제어부의 흐름도.

제21도는 본 발명의 실시예 10의 누설 방지 장치의 구동부 및 스위칭부를 도시한 도면.

제22도는 본 발명의 지연시간을 도시한 도면.

제23도는 본 발명의 실시예 11의 누설 방지 장치의 스위칭부 및 등가 임피던스 회로와 동작을 도시한 도면.

제24도는 본 발명의 실시예 12의 누설 방지 장치의 스위칭부 및 등가 임피던스 회로와 동작을 도시한 도면.

제25도는 본 발명의 실시예 13의 누설 방지 장치의 스위칭부 및 본체누설 임피던스 등가 임피던스의 회로를 도시한 도면.

제26도는 본 발명의 실시예 14의 누설 방지 장치의 스위칭부 및 본체누설 임피던스 등가 임피던스를 도시한 도면.

제27도는 본 발명의 동작파형을 도시한 도면.

제28도는 본 발명의 실시예 15의 누설 방지 장치의 스위칭부 및 본체누설 임피던스 등가 임피던스의 회로를 도시한 도면.

제29도는 본 발명의 실시예 16의 누설 방지 장치의 구동부 및 스위칭부의 회로도.

제30도는 본 발명의 동작파형을 도시한 도면.

제31도는 본 발명의 실시예 17의 누설 방지 장치의 스위칭부 및 본체누설 임피던스 등가 임피던스의 회로를 도시한 도면.

제32도는 본 발명의 실시예 18의 누설 방지 장치를 도시한 블록도.

제33도는 본 발명의 실시예 18의 누설 방지 장치의 각 부분에 대한 파형도.

제34도는 본 발명의 실시예 19의 누설 방지 장치의 스위칭부 및 부하와 등가인 대지에 대한 누설 임피던스의 회로도.

제35도는 본 발명의 실시예 19의 누설 방지 장치의 동작타이밍을 도시한 도면.

제36도는 본 발명의 실시예 19의 누설 방지 장치를 도시한 블록도.

제37도는 본 발명의 실시예 19인 누설 방지 장치의 스위칭부 및 부하와 등가인 대지에 대한 누설 임피던스의 회로를 도시한 도면.

제38도는 본 발명의 실시예 19인 누설 방지 장치의 각 부의 동작타이밍을 도시한 도면.

제39도는 본 발명의 실시예 20인 누설 방지 장치의 스위칭부 및 부하와 등가인 대지에 대한 누설 임피던스의 회로도.

제40도는 본 발명의 실시예 20인 누설 방지 장치의 각 부의 동작타이밍을 도시한 도면.

제41도는 종래의 누설 방지 장치의 회로구성도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 누설 방지 장치구성 2 : 본체구성

4 : 부하누설 임피던스 등가 임피던스부 5 : 누설 방지 장치의 스위칭부

6 : 누설 방지 장치의 구동부 7 : 누설 방지 장치의 제어부

8 : 본체부하누설 임피던스 9 : 본체제어부

10 : 본체구동부 11 : 본체스위칭부

12 : 컨버터 15 : 직류전원

16 : 누설전류검출부 17 : 가변전원

20 : 가변저항 21 : 콘덴서

22 : 반전회로 30,31 : 다이오드

32,33 : 다이오드 34,37 : 저항

35,38 : 코일 36 : 콘덴서

40 : 트랜지스터 41,43 : 저항

42 : 다이오드 44 : 코일

45,46 : 콘덴서 50,53 : 콘덴서

54 : 다이오드 51,55 : 저항

52,56 : 코일 70,73,76 : 가변저항

71,74 : 가변코일 72,75 : 가변콘덴서

80 : 중성점 125,143,162 : 콘덴서

120,121,140,141,160 : 트랜지스터 122,161 : 다이오드

123,124,142,162,163 : 저항 126,144,165 : 코일

[발명의 실시예 1]

도 1은 본 발명의 누설 방지 장치의 구성도로서, 1은 누설 방지 장치의 구성, 2는 컨버터 인버터 장치 및 모터를 포함시킨 본체의 구성, 3은 상용전원이다. 1의 누설 방지 장치에서 4는 본체의 부하의 누설 임피던스(8)와 등가인 임피던스, 5는 4의 부하 누설 임피던스와 등가인 임피던스에 전압을 인가하는 스위칭부, 6은 5의 스위칭부를 구동하는 구동부, 7은 스위칭 패턴을 생성하는 제어부이다. 누설 방지 장치의 스위칭부(5)의 전원은 본체 컨버터(12)의 출력을 사용하고 있다. 본 실시예에서, 본체의 제어부(9) 및 누설 방지 장치의 제어부(7)는 동일 마이크로 프로세서상에서 실현되고, 그 제어는 마이크로 프로세서에 설치된 프로그램상에서 행하여진다. 또한 구동부(6), 스위칭부(5)는 저전류 용량(500㎃이하 정도)의 전자부품으로 구성된다. 본 경우는 3 상 압축기 모터에 실시된 예이다. 11은 구동부(10)에 의해서 구동되어 ON OFF를 반복하는 인버터 장치의 스위칭부, 12는 전원(3)으로부터의 교류를 직류로 변환하는 컨버터, 13은 모터이고, 이 모터와 컨버터·인버터 장치에 의해 본체(2)를 구성하고 있다.

도 1의 예에서는 본체(2)에 제어장치와 모터가 함께 설치되고, 이 본체의 케이싱(도시하지 않음)으로부터 어스단자가 접지되어 있다. 모터(13)에서 나온 누설 전류는 모터(13)의 전압이 가해진 코일로부터 코어나 절연표면을 통해서 모터의 바깥둘레로 전달된다. 직접 모터의 바깥둘레로부터 어스단자를 취하는 경우나 압축기와 같이, 모터가 고정되는 밀폐용기에 누설전류가 흐르고, 프레임 그라운드, 즉 밀폐용기로부터 대지로 흐르는 경우가 있다. 특히 하이드로 플루오로 카본 또는 하이드로 카본을 주성분으로 하고, 또한, 다른 종류의 냉매를 혼합하는 경우, 누설량이 증가하기 쉽기 때문에, 도 1의 캔슬 전류도 증가한다.

도 1의 모터의 누설 임피던스(8)는, 도 1에서는 3 상의 코일 각각에 존재하는 것을 나타내는 설명용 등가회로이고, 중성점 접지를 의미하는 것이 아니다. 실제로는 각 코일의 절연재료, 제조상태, 모터 사용중의 먼지나 습기의 부착에 의해 임피던스가 변화하고, 또한 코일 절연이 약한 부분에 누설이 발생하기 쉽게 된다.

또한, 도 1의 캔슬 전류는 어스라인과 연결되어 있으므로, 서로 캔슬시키면 된다. 캔슬 전류는 어느 곳에 접지되어도 좋다.

도 2는 본 실시예의 각 부의 전압 전류 파형으로, (a)는 본체의 U 상(相)의 출력전압이다. 즉 스위칭부 U 상 단자와 직류 접지간의 전압 U, (b)는 U의 전압변동에 기인하는 누설 전류, (c)는 누설 방지 장치의 임피던스(4)의 U 상부에 인가되는 전압 Uanti, (d)는 Uanti의 전압변동에 기인하는 캔슬 전류이다. 횡축은 시간축이다.

본 실시예의 누설 방지 장치의 동작을 도 1, 2를 이용하여 설명한다. U 상에 주목하여 설명한다. (a), (b)에 도시된 바와 같이 압축기 모터에서 나온 누설 전류는 상전압의 전환에 의해, 부하누설 임피던스(8)의 용량성분에 충전된 전하가 누설하고 있다. 이것에 대하여 본 실시예에 나타난 누설 방지 장치에서는 본체의 상전압의 역상의 전압을 가지고 스위칭회로를 구동하여 (c)에 나타나는 전압을 발생하는 단계와, 그 전압을 부하누설 임피던스와 등가인 임피던스(4)에 인가하는 단계와 (d)에 나타나는 본체의 누설전류와 반대의 전류를 흘림으로써 누설을 방지하는 단계를 통해 누설이 방지된다.

또한 등가 임피던스(4)는, 전류가 흐르도록 모터 코일 U, V, W에 전압을 인가함으로써 동작되어지므로, 이 때의 누설전류를 측정하여 부하누설 임피던스를 구할 수 있다. 상기 얻어진 부하누설 임피던스와 동일한 등가 임피던스에 대해서는 저항, 코일, 콘덴서와 같은 부품들이 사용되어 진다. 또한 본체의 U 전압은 제어부(9)로 제어되며, 스위칭을 하기 위해 구동부(10)에 의해 스위칭 신호가 발생된다. 한편 상기 신호와 역위상의 신호를 제어부(7)의 제어하에 구동부(6)에서 발생하고, 스위칭부(5)에서 역위상 전압을 발생한다. 이 스위칭부(5)에서는 컨버터(12)로부터의 출력을 그대로 공급하고 있기 때문에, U 상전압과 완전히 반대인 전압 Uanti를 발생시킬 수 있다.

도 2의 (a) U 전압과 Uanti 전압이 각각 등가인 누설 임피던스에 인가될 때, 모터(13)로부터 나온 U 누설전류가 발생하여 대지를 향해 같이 흐르게 된다.

한편, 누설 방지 장치(1)의 등가 임피던스(4)로부터는 U 누설 전류와 완전히 역위상의 Uanti 캔슬 전류가 도 1의 화살표와 같이 음의 전류로서 서로 상쇄하도록 흐른다.

또한 제어부(9 와 7), 및 구동부(10 와 6)는 임피던스부(11)의 트랜지스터의 ON, OFF에 대한 상전압과 동일한 반전전압을 발생시킨다. 즉, 한 제어부의 신호가 구동부(6)로 하여금 반전신호를 발생시키는 간단한 회로로 대치되어질 수 있다.

또한, 스위칭부(5) 및 등가 임피던스(4)는 누설전류를 흘릴뿐이므로, 작은 용량의 스위칭 소자나 R, L, C의 부품으로 대치 가능하며, 따라서 IC 회로로 대치할 수 있다.

이와 같이, 반전전압을 누설 임피던스와 등가인 임피던스에 더함으로써, 간단한 전자부품이나 마이크로컴퓨터 내의 소프트웨어를 이용하여, 누설 방지 트랜스 등의 고가의 누설 방지 트랜스를 사용하지 않고 저가의 소형 누설 방지 장치를 얻을 수 있다.

또한 소형의 부품으로 구성되기 때문에, 종래 구성으로서는 불가능하던 IC 화가 가능하고, IC 화가 이루어지면 비용이 저감되고 소형화로 될 수 있다.

[발명의 실시예 2]

도 3은 본 발명의 또 다른 누설 방지 장치의 구성도이다. 15는 스위칭부(5)에 직류전압을 공급하는 정전압원이다. 실시예 1에서는 누설 방지 장치의 스위칭 부(5)의 전원으로 본체 컨버터(12)의 출력이 사용되었지만, 본체와 분리된 직류전원을 사용하여도 동일한 동작을 수행할 수 있다. 또한 본체의 컨버터의 출력전압이 높을 때, 다른 저전압 직류전압을 누설 방지 장치의 스위칭부(5)의 전원으로 사용하면, 컨버터 출력전압보다 훨씬 낮은 전압을 사용할 수 있고, 스위칭부(5)의 구성소자나 등가 회로부품의 내압을 낮출 수 있다.

이와 같이 누설 방지 트랜스와 같은 비싸고 큰 부품을 사용하지 않고 실현가능한 구성으로 하였으므로, 이와 같은 누설 방지 장치는 저렴하고 소형화로 된다.

또한 등가 임피던스의 설정이 잘못되거나, 또는 오랜 동작중에 변화되더라도, 인가전류전압(15)을 변화시켜 대응할 수 있는 취급하기 쉬운 장치가 얻어진다.

[발명의 실시예 3]

도 4는 본 발명의 누설 방지 장치의 다른 구성도이다. 16은 본체의 누설전류를 검출하고 그 정보를 출력하는 누설 전류 검출부로서, 누설전류 상태를 제어부(7)로 전달한다. 실시예 1, 2에서는 실제의 누설전류의 상황을 고려하지 않고 캔슬 전류가 발생되지만, 본 실시예에서는 누설전류에 관한 정보가 검출되며, 그것은 제어동작에 반영되기 때문에, 누설전류와 캔슬 전류의 차이가 생긴 경우 보정을 행할 수 있고, 시간에 따른 변화 때문에 생기는 본체부하 누설 임피던스(8)와 누설 방지 장치의 부하누설 임피던스 등가 임피던스의 차이, 각 부의 시간지연에 의한 U, V, W와 Uanti, Vanti, Wanti 전압변동 타이밍의 차이 등에 대응할 수 있다.

도 5에서는 누설 전류 검출부의 구성의 일례를 설명한다. 모터(13)의 모터 프레임(80)과, 스위칭(11)의 한쪽 끝을 콘덴서(81) 및 저항(82)을 통해 접속한다. 고주파인 누설전압은 콘덴서(81)를 통하여 고저항(82)에서 거의 전류가 흐르지 않는 상태에서 검출할 수 있다.

즉, 누설전류의 검출방법에 관하여는 모터 프레임(80)과 스위칭부(11)의 버스, 예를 들면 마이너스측 사이에 저항을 삽입하여 저항 양끝의 전압을 검출한다. 이 전압은 누설전류와 상관관계가 있다. 검출기능만 수행하기 위해서는 저항만으로 충분하지만, 직류 절연성을 유지하기 위해 보통 직렬로 콘덴서를 삽입한다.

저항값은 수킬로 오옴 정도, 콘덴서는 수천 내지 수백 ㎊ 정도가 적당하다. 상기의 경우 Uanti의 크기보다 오히려 타이밍이 문제가 되며, 방지 전류를 얻기 위한 스위칭 전압 Unati는 수동소자인 LCR로 규정된 짧은 시간 스팬(스위칭의 시간에 대하여)에서는 동일한 전압 파형이 되는데, 전류의 크기는 본 실시예에서는 가변형태라고 생각하여 누설전류를 감소시키려 하였다.

실제의 제품에서는 제어부(9)에 의해 발생되는 스위칭 타이밍과 스위칭부 (11)의 출력에서 전압이 변화하는 타이밍에서 지연이 존재한다. 특히 스위칭부의 지연은 소자의 비균일성과, 출력의 전류량에 의해 발생된다.

본 실시예에서는 본체의 타이밍 지연 정보를 16의 누설 검출부에서 검출하고 누설 방지 장치의 제어부(7)에서 시간 지연 보정을 함으로써 그 편차가 처리되어질 수 있다.

따라서 특히 스위칭 소자와 동작전류의 변동에 대응하는 누설 방지 장치가 얻어진다. 또한 본 실시예에서는 보정이 제어부에 의해서 이루어지기 때문에, 제어부를 본체 마이크로 프로세서내에서 실현함으로써 저가로 구성할 수 있다.

도 6은 구동신호와 누설전류의 타이밍차트, 도 7은 이 동작을 설명하는 흐름도이다.

본 예에서는 얻어진 누설전류에 상관한 전압파형의 피크 전압이 시간타이밍의 변화(도 6 실선화살표)가 누설 방지 장치의 구동신호의 신호변화의 타이밍의 보정치로 된다. 다만 타이밍계측을 위해 순간적으로 캔슬 전류의 커트가 필요하게 된다. 보정의 방법은, 도 6의 구동신호 변화에서 나온 피크지연시간을 홀드값(hole value)으로 취하고, 도 6의 실제의 지연시간과의 차이를 계산하여 그 시간 차이만큼 방지 장치의 구동신호의 변화 타이밍을 늦추는 단계를 포함한다. 이 동작을 흐름도로 나타내면 도 7이 된다. 도 7의 처리는 주기적인 인터럽트 처리를 통해 수행된다.

도 7에 있어서, 제어부(7)가 보정동작을 위해 ST01에서 정기적인 인터럽트처리를 행하는 때, 우선 등가 임피던스로 가하는 전압을 커트하고, 캔슬 전류의 발생을 커트한다(ST02). 다음에 검출부(16)의 저항(82) 양끝 전압을 계측하고, 스위칭 부(11)의 ON, OFF와의 시간과 실제의 누설전류(즉 계측전압)의 지연시간(1)을 얻는다(ST03).

이 지연시간(1)에 대하여, 저장된 데이터로 이미 얻어진 기억시킨 시간(1')을 빼고(ST04), 구동부(6)에 의해 발생된 신호의 타이밍을 보정하여 등가 임피던스 (4)에 인가된 전압을 발생시킨다(ST05).

이것으로써 인터럽트처리를 종료시킨다(ST06).

이와 같이 누설 방지 트랜스 등의 비싸고 큰 부품을 사용하지 않고 동작중의 보정이 가능하고 시간변화, 동작상황의 변화, 제조상의 조건을 고려할 때 신뢰성이 높기 때문에 값싸고 소형인 누설 방지 장치가 얻어진다.

[발명의 실시예 4]

도 8은 본 발명의 일실시예인 누설 방지 장치의 구성도이다. 16은 본체의 누설전류를 검출하여 그 정보를 출력하는 누설전류 검출부로서, 누설전류의 상황을 구동부(6)에 전달한다. 실시예 1, 2에서는 실제의 누설전류의 상황을 고려하지 않고 캔슬 전류의 생성을 행하지만, 본 실시예는 누설전류의 정보를 검출하고, 제어에 반영시키기 위해서, 누설전류와 캔슬 전류의 어긋남이 생긴 경우 보정을 행할 수 있기 때문에, 시간변화에 의한 본체 부하 누설 임피던스(8)와 누설 방지 장치의 부하 누설 임피던스 등가 임피던스의 차이, 각부의 시간지연에 의한 U, V, W와 Uanti, Vanti, Wanti 전압변동 타이밍의 차이 등에 대응할 수 있다.

실제의 제품에서는 제어부(9)에서 발생시키는 스위칭 타이밍과 스위칭부(11)의 출력에서의 전압변화의 타이밍 사이에 지연이 존재한다. 특히 스위칭부의 지연은 소자의 비균일성, 출력의 전류량에 영향을 받는다.

본 실시예에서는 본체의 타이밍 지연 정보를 16의 누설 검출부에서 검출하여 누설 방지 장치의 구동부(6)로 하여금 시간지연을 보정하도록 함으로써 그 차이에 대응할 수 있다.

그러므로 특히 스위칭 소자의 격차, 동작전류의 변동에 대응하는 누설 방지 장치가 얻어진다. 또한, 본 실시예에서는 보정을 구동부에서 행했기 때문에 기존의 부하에 대응하여 나중 부착(afterward-attachment)이 가능하게 되어 범용성이 높은 누설 방지 장치가 얻어진다.

도 6과, 도 7에서는 보정이 소프트웨어, 즉 제어부(7)의 마이크로 컴퓨터 프로그램에 의해 시행되었지만, 본 실시예에서는 구동부(6)의 회로에 의해 보정이 행해졌다.

도 9는 보정을 수행하는 회로구성을 도시한 도면이다.

제어부(7)로부터 신호를 받아 구동회로(84)에서 스위칭 신호를 발생시키지만, 시간차 계측회로(85)는 누설전류 검출부의 실제 시간과 제어부(7)의 신호 시간간의 차이를 측정한다. 이 시간차는 주파수-전압 변환장치(86)에 의해 변환되며, 스위칭부(5)를 위한 타이밍은 가변신호 지연회로(83)에 의해 보정된다. 그 후에 구동회로(84)는 구동신호를 발생시킨다.

본체의 마이크로 컴퓨터가 충분한 처리능력이 있다면 마이크로컴퓨터상에서 소프트웨어를 사용함으로써 비용을 최소화할 수 있다. 그러나 마이크로 컴퓨터 능력에 여유가 없는 경우는 또 하나의 마이크로 컴퓨터를 탑재하는 것보다 회로구성으로 실현하는 쪽이 비용이 적게 든다.

이렇게 함으로서, 누설 방지 트랜스 등과 같은 비싸고 큼 부품을 사용하지 않고 동작중의 보정이 가능하며, 시간변화, 동작 및 제조조건의 변화를 처리하는데 있어서 높은 신뢰성을 가지며, 작고, 값이 싼 장치를 얻을 수 있다.

[발명의 실시예 5]

도 10은 본 발명의 일실시예의 누설 방지 장치의 구성도이다. 16은 본체의 누설전류를 검출하고, 그에 관한 정보를 출력하여, 부하 등가 임피던스와 동일한 임피던스(4)에 누설전류상태를 전달한다.

실시예 1, 2에서는 실제의 누설전류를 고려하지 않고 캔슬 전류가 발생되었지만, 본실시예는 누설전류의 정보가 검출되고, 임피던스가 조정이 되고, 누설전류와 캔슬 전류의 차이가 생긴 경우 보정을 행할 수 있기 때문에, 시간변화에 의한 본체 부하 누설 임피던스(8)와 누설 방지 장치의 부하 누설 임피던스의 등가 임피던스의 차이, 각 부의 시간지연에 의한 U, V, W와 Uanti, Vanti, Wanti 전압 변동 타이밍의 차이 등에 대응할 수 있다.

본 발명의 실시예 5는 실시예 3, 4의 변형이고, 본 발명의 실시예 5에서는 부하누설 임피던스 등가 임피던스로서 보정을 행하며, 여기에서 보정을 거친 경우 캔슬 전류의 파형전체에 보정이 이루어지는 것이 특징이다. 등가 임피던스부에 LCR의 직렬 회로를 사용할 때 각각의 값에 대하여 캔슬 전류가 도 11 및 도 11중의 식으로 나타난다.

또한, 도 12에서는 누설 임피던스와 누설전류의 관계를 나타낸다.

도 10에 있는 등가 임피던스(4)의 LCR의 각 값은, 각 탭으로부터의 회로를 스위칭 소자에 의해 스위치시키기 위해 각 소자에 대한 탭을 제공함으로써 가변적이 될 수 있다.

이 보정에 관한 알고리즘은 도 13의 흐름도로 설명된다.

인터럽트 처리(ST08)에 의해, 캔슬 전류의 출력을 정지(ST09)하고, 전압(E)과 전류(i₁,i₂)를 계측하고, 또한 시간(ta,td)을 계측한다. 본래의 값과의 차이를 계산하여(ST011), 등가 임피던스의 LCR 값이 도 11의 식에 기재되어 있는 LCR 값과 같이 보정된다(ST012).

실제의 제품에서는 압축기내의 냉매의 조건에 의해 부하 누설 임피던스가 변화하여 압축기에서 나온 누설량이 변화한다. 실제 에어컨 등에서는 가동시에 누설량이 높고, 압축기의 누설량을 감시함으로써 임피던스(4)는 가변적이 되며 누설량이 많을 때는 임피던스가 낮아지고 캔슬 전류가 증가된다. 반면에 누설전류가 작을 때는 캔슬 전류가 감소한다.

특히 부하의 동작상태의 변화에 대응한 고성능의 누설 방지 장치가 얻어진다.

이렇게 함으로서, 누설 방지 트랜스 등과 같은 비싸고 큰 부품을 사용하지 않고 동작중의 보정이 실현가능한 구성으로 되어있기 때문에 값싸고 소형인 누설 방지 장치가 얻어진다. 또한 시간변화, 동작상황의 변화, 제조조건의 변화에 대응하는 신뢰성이 높은 누설 방지 장치가 얻어진다.

[발명의 실시예 6]

도 14는 본 발명의 일실시예인 누설 방지 장치의 구성도를 도시했다. 17은 가변 전압원으로 스위칭부(5)에 직류전압을 공급한다. 16은 본체의 누설전류를 검출하여 그 정보를 출력하는 누설전류 검출부로서, 누설전류의 상황을 가변 전압 전원에 전한다. 실시예 1, 2에서는 실제의 누설전류의 상황을 고려하지 않고 캔슬 전류의 생성을 행하지만, 본 실시예는 누설전류의 정보를 검출하여, 전원전압에 반영시키기 때문에, 누설전류와 캔슬 전류의 차이가 생긴 경우 보정을 행할 수 있기 때문에, 시간변화에 의한 본체 부하누설 임피던스(87)와 누설 방지 장치의 부하누설 임피던스 등가 임피던스의 차이 등에 대응할 수 있다.

상술한 LCR을 가변하는 도 11의 예와는 대조적으로 LCR을 일정치로 하여 인가전압(E)을 가변하는 것이다.

실제의 제품에서는 압축기내의 냉매의 상황에 의해 부하 누설 임피던스가 변화하여 압축기로부터의 누설의 량이 변화한다. 실제 에어컨 등에서는 가동시의 누설량이 높고, 압축기의 누설량을 감시함으로써 가변전원(17)의 전압을 가변하며, 누설량이 많은 때는 전압을 올려 캔슬 전류를 증가시키고, 누설량이 적을 때는 전압을 내려 캔슬 전류를 감소시킨다.

특히 부하의 동작상태의 변화에 대응하는 고성능의 누설 방지 장치가 얻어진다.

도 15는 전압을 가변으로 하는 보정의 알고리즘의 흐름도를 도시한 것이다. 도 13과 다른점은 캔슬 전류를 보정하기 위해서는 누설전류를 계측(ST16)하지만 해도 된다는 것이다. 이렇게 함으로서, 저항(R)이 일정하기 때문에, 원래값과의 차이를 계산할 수 있고(ST17), 등가 임피던스(4)에 가하는 전압값을 보정하여(ST18), 인터럽트 처리를 종료하여 누설전류의 캔슬 전류를 출력하면 된다.

누설 방지 트랜스 등과 같은 비싸고 큰 부품을 사용하지 않고 캔슬 전류의 보정이 실현가능한 구성으로 되어있기 때문에 값싸고 소형인 누설 방지 장치가 얻어진다. 또한 시간변화, 동작상황의 변화, 제조상의 조건에 대응하는 신뢰성이 높은 누설 방지 장치가 얻어진다.

[발명의 실시예 7]

도 16은 본 발명의 일실시예인 누설 방지 장치의 구성도를 도시했다. 실시예 1로부터 6에서는 동일마이크로프로세서 내에서 본체의 구동정보를 누설 방지 장치에 제공하였지만, 본체의 구동부(10)로부터 그 구동정보를 논리회로에서 구성된 제어부(7)에 입력시키고 누설 방지 장치의 스위칭 패턴을 생성하더라도 동상의 동작을 행할 수 있다. 이 구성으로서는 기존의 본체에 부착되어질 수 있다.

이렇게 함으로서, 누설 방지 트랜스 등과 같은 비싸고 큰 부품을 사용하지 않고 실현가능한 구성으로 되어있기 때문에, 값싸고 소형인 누설 방지 장치가 얻어진다. 또한 기존의 본체에 부착되어, 이미 설치된 기기의 누설전류를 줄이게 된다. 부착이 가능하며, 또한 소형의 장치를 추가 설치하여 행할 수 있기 때문에 범용성이 높은 방법이다.

즉, 도 17은 결선만 추가한 설명도로서, 본체(2)의 구동부(10)에서 나온 출력배선에서는, 누설 방지 장치(1)의 구동부(6)에 신호 ON OFF가 반대로 되도록 크로스의 결선장치가 되어 있다.

발명의 실시예 7은 실시의 변형으로서, 차이점은 스위칭의 정보, 즉 상전압의 변화 타이밍에 관한 정보를 본체의 어디에서 얻을 수 있느냐에 있다.

일반적으로 제어부의 동작은 마이크로 컴퓨터 내부의 소프트웨어에 의해 실현되고, 구동부는 저압의 전자회로, 스위칭부는 고압의 전자회로로 구성된다. 본 발명의 방지 장치의 동작에 필요한 최소 정보는 결국 본체의 출력 상전압의 변화의 정보가 된다. 이 정보를 얻기 위한 비용을 살펴보면 유리한 순으로 실시예 7의 순으로 된다. 그러나, 각 부에 지연시간이 발생하기 때문에 정보의 정밀도에서 보았을 때, 그 순서는 역으로 되지만, 어떤 장치에서나 추가설치하여 문제점을 해소할 수 있기 때문에, 이 결선만을 크로스시키는 방법은 유연성이 높은 누설전류방지 장치가 얻어진다.

[발명의 실시예 8]

도 18은 본 발명의 일실시예인 누설 방지 장치의 구성도를 도시한 것이다. 실시예 1 내지 6에서는 동일마이크로프로세서 내에서 본체의 구동정보를 누설 방지 장치에 제공하였지만, 본체의 스위칭부(11)에서 그 구동정보를 제어부(7)에 입력시켜 누설 방지 장치의 스위칭 패턴이 발생함으로서 같은 동작이 수행된다.

이렇게 함으로서, 누설 방지 트랜스와 같은 비싸고 큰 부품을 사용하지 않고 실현가능한 구성으로 되기 때문에 값싸고 소형인 누설 방지 장치가 얻어진다. 또한 기존의 본체에 부착가능하기 때문에 범용성이 높다.

도 19는 이 실시예에 있어서, 구동신호, 상전압, 누설전류와 같은 정보와 출력에 대한 흐름도를 나타낸다.

도시한 바와 같은 상전압의 상승, 하강 타이밍이 검출되고, 제어장치에 의해 누설 방지 장치의 타이밍을 설정하는데 사용되므로 반전된 상전압이 캔슬전압 Uanti으로 발생된다.

즉, 방지 장치의 각 부에 지연시간이 없는 처리가 필요하지만 본체의 구동부 및 제어부의 특성을 알지 못하여도, 충실한 타이밍의 발생이 가능하다. 따라서 시판되고 있는 인버터 응용품에 대한 범용방지 장치의 실현이 가능하게 된다.

[발명의 실시예 9]

본 발명의 실시예는 실시예 1의 제어부(7)에 지연수단을 부가한 것이다. 도 20는 본 실시예의 마이크로프로세서에서 실현되는 제어부(7)의 U 상의 제어 흐름도를 나타낸 것이다. 본체의 제어부(9)의 U 상의 상전압 변화의 검출에 있어서 (ST20), 소프트웨어에 의해 변환되는 지연시간을 더하고(ST21), 누설 방지 장치의 상전압 변화 명령을 출력(ST22)함으로서, 본체와 누설 방지 장치의 각 부의 지연시간을 매치되지 않도록 타이밍 차가 없게 할 수 있다.

이렇게 함으로서, 누설 방지 트랜스 등과 같은 비싸고 큰 부품을 사용하지 않고 실현가능한 구성으로 되기 때문에 값싸고 소형인 누설 방지 장치가 얻어진다. 또한, 각 부의 지연시간의 차이에 의한 출력의 타이밍 차이가 없고, 시간변화, 동작상황의 변화, 제조상의 조건에 대응하는 신뢰성이 높은 누설 방지 장치가 얻어진다. 정보의 정밀도면에서 볼 때 발명의 실시예 1 보다 우수하다.

[발명의 실시예 10]

본 발명의 실시예는 실시예 1의 구동부(6)에 지연수단을 부가한 것이다. 도 21는 본실시예의 구동부(6) 및 스위칭부(5)의 회로도이다. 20은 가변저항으로 전자적으로 저항값을 컨트롤하는 저항이다. 21은 콘덴서, 22는 반전회로, 23은 스위칭부의 파워 트랜지스터를 구동하는 트랜지스터이다. 구동부는 가변저항(20)의 값으로 임의의 지연시간을 인가하여 스위칭부를 구동할 수 있다. 조정가능한 지연수단을 설치함으로써, 본체와 누설 방지 장치의 각 부의 지연시간의 불일치에 의한 타이밍 차이를 없앨 수 있다. 도 22는 지연시간 설명도를 나타낸다. 20, 21의 교점파형으로서 임계레벨(22)에 의해 지연시간이 결정된다.

그러므로 누설 방지 트랜스와 같은 비싸고 큰 부품을 사용하지 않고 간단한 회로구성으로 실현가능한 구성으로 되기 때문에, 값싸고 소형인 누설 방지 장치가 얻어진다. 각 부의 지연시간의 차이에 의한 출력의 타이밍 차이가 없고, 시간변화, 동작상황의 변화, 제조상의 조건에 대응하는 신뢰성이 높고, 정밀도가 좋은 누설 방지 장치가 얻어진다.

[발명의 실시예 11]

제23도 (a)는 본 발명의 일실시예인 누설 방지 장치의 스위칭부 및 본체누설 임피던스와 등가인 등가 임피던스부의 회로를 도시했다. 34, 37은 저항, 35, 38은 코일, 36은 콘덴서이다. 본 실시예에서는, 실시예 1로부터 10의 본체 누설 임피던스의 등가 임피던스(4)에 대하여 부가임피던스인 37 및 38을 추가함으로써 Uanti, Vanti, Wanti의 전압이 압축기의 상전압 U, V, W의 역상 전압에 더욱 가깝게 된다.

그러므로 실시예 1에서 10보다 누설 방지의 효과가 높아진다.

즉, 부가임피던스(37,38)는 각각의 상들이 모아지는 장소인 중성점에 관한 누설 임피던스가 아니고, 미리 설정된 부하 자체의 임피던스와 등가인 임피던스이다. 한편 누설전류와 등가인 임피던스(34, 35, 36)에는 콘덴서(36)가 있기 때문에 스위칭부(5)의 상전압의 상승, 하강의 때에만 전류가 캔슬 전류로서 본체에 흐른다. 이 부가 임피던스에 의해 항상 등가 임피던스(4)에 대응하는 전류를 흘릴 수 있고, 이 결과, 모터(13)에 흐르는 상전압과 반전되고, 동일한 반전한 전압을 발생시키는 방지 장치(1)가 얻어짐으로써 보다 정밀도가 좋게된다. 부가 임피던스(37, 38)는 본체와 등가인 임피던스이고, 한편 누설 임피던스(34, 35, 36)는 과도전류를 흘리기 위한 LCR 회로와 관련이 있다.

도23 (a)의 동작은 도23 (b)를 사용하여 설명한다. 제23도 (b)에서 1→2일 때 트랜지스터(30)는 on→off가 된다. 또한 2→3일 때 트랜지스터(31)는 off→on이 된다. 이 때 상전압 Uanti는 37과 38에 흐르는 전류의 방향에 의해 점선 또는 실선으로 표시된 타이밍에서 H→L이 된다. 이 전압변화에 의해 캔슬 전류가 34, 35, 36에 흐른다. 여기에서 본체누설전류를 완전히 캔슬하기 위해서는 각 임피던스의 값은 본체와 모두 등가인 값이 된다. 룸 에어컨의 압축기 모터에서, 38은 수 내지 수십mH, 37은 수 내지 수십오옴, 34는 수킬로 내지 수십킬로오옴, 35는 수 내지 수십mH, 36은 수천p 내지 수만㎊가 된다.

3→4→5의 경우는 논리가 역전하여 트랜지스터(31)는 on→off, 트랜지스터(30)는 off→on이 된다. 이 때 상전압 Uanti는 37과 38에 흐르는 전류의 방향에 의해 점선 또는 실선으로 표시된 타이밍에서 L→H가 된다. 이 때 상기와 완전히 같은 크기이며, 방향이 완전히 반대인 캔슬 전류가 흐른다. 다른 상에 대하여도 완전히 같은 동작이 수행된다.

[발명의 실시예 12]

도24 (a)는 본 발명의 일실싱인 누설 방지 장치의 스위칭부 및 본체 누설 임피던스와 등가인 등가 임피던스부의 회로를 도시했다. 40은 트랜지스터, 41, 43은 저항, 42는 다이오드, 44는 코일, 45는 콘덴서이다. 실시예 1 내지 11의 본체 누설 임피던스와 같은 등가 임피던스(4) 및 스위칭부는 도 24와 같은 구성으로도 상술한 바와 같이 효과가 얻어진다. 이러한 구조에서는 트랜지스터는 본체의 상전압 변화와 반대인 전압이 생기도록 스위칭된다.

상술한 구조에서는 스위칭부의 부품수가 감소하며 실시예 1 내지 11에서 언급한 것보다 더 싼 누설 방지 장치가 얻어진다.

즉, 콘덴서(44)와 다른 부품이 있기 때문에 도 11과 같이 캔슬 전류가 흐른다.

본체(1)의 등가 임피던스의 A 점과 도23(a)에 있는 각각의 단자점(terminal point)에는 반전된 전압이 있다. 이것을 얻기 위해서 도 23에서는 37, 38이 제공되어 있다.

도24 (a)의 동작을 도24 (b)를 사용하여 설명한다. 1→2일때 트랜지스터(40)는 off→on이 된다. 이 때 상전압 Uanti는 H→L이 된다. 이 전압변화에 의해 캔슬 전류가 45→44→43→40의 순서로 흐른다. 여기에서 본체 누설전류를 완전히 캔슬하기 위해서는 각 임피던스의 값은 본체와 완전히 등가인 값이 된다. 룸 에어컨의 압축기 모터에서는 41, 43은 수킬로에서 수십킬로오옴, 44는 수 내지 수십mH, 45는 수천p에서 수만㎊가 된다.

2→3인 경우는 논리가 역전하여 트랜지스터(40)는 on→off로 된다. 이 때 상전압 Uanti는 L→H가 된다. 이 때 상기와 모두 같은 크기로 방향이 완전히 반대인 캔슬 전류가 41→42→44→45의 순서대로 흐른다. 다른 상에 대하여도 완전히 같은 동작이 된다. 상술한 회로에서, 트랜지스터(40)는 소정의 타이밍으로 개폐되는 스위칭 수단이고, 또한 저항(41과 43)의 저항값은 동일하다. 또한, 다이오드(42)는 경로를 바꾸기 위해서 제공되어 있다.

[발명의 실시예 13]

발명의 실시예 1 내지 12의 본체누설 임피던스와 등가인 등가 임피던스(4) 및 스위칭부는 도 25와 같은 구성으로서도 같은 효과가 얻어진다. 이 때 스위칭부의 각 트랜지스터의 전압 변화는 평탄하게 된다.

이와 같이 코일을 이용하지 않고 트랜지스터의 스위칭동작을 스위칭부의 부품수가 감소하며, 실시예 1 내지 12에서 언급된 것 보다 더 싼 누설 방지 장치가 얻어진다.

도 25에서 도시된 동작은, 도 23, 24에 있는 동작과 동일하다. 도 23, 24에 있는 L44, 35의 코일은 삭제되었다. 회로에서 L을 삭제한 상태에서도, 부가 임피던스가 있으면, 가장 비싼 부품인 코일들이 필요없게 된다.

[발명의 실시예 14]

도 26은 본 발명의 일실시예인 누설 방지 장치의 스위칭부 및 본체누설 임피던스와 등가인 등가 임피던스부의 회로를 도시했다. 도 26에서 46은 콘덴서이다. 실시예 1 내지 12의 본체누설 임피던스 등가 임피던스(4) 및 스위칭부는 도 26과 같은 구성으로서 같은 효과가 얻어진다. 이 때 스위칭부의 각 트랜지스터의 전압 변화가 평탄하게 된다. 버스전압은 본체의 버스전압보다 저전압이 된다. 도 27에는 동작파형이 도시되어 있다.

이와 같이 코일, 저항을 이용하지 않고 트랜지스터의 스위칭 동작을 원활하게 하고, 버스전압은 본체의 버스전압에 대하여 저전압으로 설정함으로써 스위칭부의 부품수가 감소하며, 실시예 1로부터 13에서 언급한 것보다 저렴한 누설 방지 장치가 얻어진다. 각 상의 임피던스(37, 38)는 중성점(80)으로 한데 모여진다.

[발명의 실시예 15]

도 28은 본 발명의 일실시예인 누설 방지 장치의 스위칭부 및 본체누설 임피던스와 등가인 임피던스부의 회로를 도시한 것이다. 실시예 11, 12와 비교했을 때 본체누설 임피던스와 등가인 등가 임피던스부의 코일 및 저항수가 감소된다.

이와 같이 코일과 저항의 부품수가 줄어들기 때문에 실시예 11, 12에 언급된 것보다 더 싼 누설 방지 장치가 얻어진다.

도 28에 도시된 것처럼, 도 23, 24중 콘덴서 이외의 부품은 공통적으로 사용되며, 3상내의 상전압이 동시에 변화하지 않을 때는 부품(54, 55, 56)은 공통적으로 사용된다. 이 동작은 도 27에 도시되어 있다.

[발명의 실시예 16]

도 29는 본 발명의 일실시예인 누설 방지 장치의 스위칭부 및 구동부의 회로를 도시했다. 60은 콘덴서, 61은 저항이다. 이것들은 스위칭부의 구동을 원활하게 하는 적분회로를 구성한다. 이 구동부를 실시예 1로부터 15에 응용하면 본체누설 임피던스와 등가인 등가 임피던스부에 코일이 있을 때는 코일의 값을 내리더라도 같은 값이 얻어진다. 또한 코일이 없을 경우에는 트랜지스터의 동작을 근접하여 캔슬효과가 높아진다. 이 때의 각 부의 동작을 도 30에 도시했다.

코일이 있는 장치는 코일의 값이 내려가면 가격이 싸진다. 코일이 없는 장치는 또한 효과가 높은 누설 방지효과를 제공한다.

도 29는 스위치동작을 시키고 있는 스위칭부의 트랜지스터를 증폭길고 동작시켜, 등가 임피던스가 없어도 같은 캔슬 전류를 얻을 수 있도록 한 구조를 도시했다. 이러한 구조는 사용하면 구동부, 스위칭부, 등가 임피던스부가 외부부착없이 한 개의 IC 칩에 집적이 된다.

[발명의 실시예 17]

본 실시예는 실시예 11로부터 16의 본체누설 임피던스와 등가인 등가 임피던스(4)의 각 소자의 값을 가변으로 한 것이다. 도 13은 실시예 11, 12와 관련된 것이다. 본 실시예는 본체누설 임피던스와 등가인 등가 임피던스(4)를 가변적으로 한 것이다. 그러므로, 시간변화나 제조상의 조건, 동작상황의 변화에 의한 본체 부하누설 임피던스(8)와 누설 방지 장치의 부하누설 임피던스와 등가인 등가 임피던스(4)의 차이가 보정될 수 있다.

도 31의 동작은 도 11에 따라 수행된다. 이 때 각 소자는 전자제어가능한 가변임피던스로 한다.

또한 각부의 값은 출하시 조정과 압축기의 제조차이에 의한 누설 임피던스의 차이를 조정하는데 이용된다. 출하시의 조정을 위해서만 이용된다면 통상의 가변 임피던스 소자라도 상관없다.

이와 같이 누설 방지 트랜스와 같은 고가이고 큰 부품을 사용하지 않고 실현 가능한 구성으로 되어 있기 때문에 값싸고 소형인 누설 방지 장치가 얻어진다. 또한 시간변화, 동작상황의 변화, 제조상의 차이에 대응하는 신뢰성이 높은 누설 방지 장치가 얻어진다.

[발명의 실시예 18]

도 32는 본 발명의 일실시예인 누설 방지 장치의 구성도이다. 본 실시예에서 부하(13)는 3상 180° 전원공급 시스템에서 구동되는 3상 직류의 브러시가 없는 모터(brushless motor)이다.

도 33은 본 실시예의 각 부의 전압전류파형으로, (e)는 본체의 U상의 출력전압(U), (f)는 본체의 V상의 출력전압(V), (g)는 본체의 W 상의 출력전압(W), (h)는 3상 총합의 누설전류, (i)는 누설 방지 장치의 임피던스(M)에 인가되는 전압 Manti, (j)는 Manti의 전압변동에 기인하는 캔슬 전류이다. 횡축은 시간축이다.

본 실시예의 누설 방지 장치의 동작을 도 32, 33을 이용하여 설명한다. (e), (f), (g), (h)에 도시된 것과 같이 압축기 모터에서 나온 누설전류가 상전압의 전환을 거쳤을 때, 부하누설 임피던스(8)의 용량성분에 공급된 전하가 누설된다. 이에 대하여 본 실시예의 누설 방지 장치에서는 본체의 상전압의 역상의 전압을 본체의 제어 정보로부터 스위칭 회로(5)를 구동하고 (i)에 도시된 바와 같은 전압을 발생하는 부하 누설 임피던스와 등가인 임피던스(4)에 인가하고, (j)에 도시된 바와 같은 본체의 누설 전류와 반대의 전류를 흘림으로써 누설을 방지한다.

동시에 상전압이 변화하지 않는 부하에서는 방지 장치의 각 부의 위상수를 부하의 위상수보다 적게할 수 있으므로, 부품수의 감소로 비용을 절감할 수 있다.

즉, 도 33의 점선으로 나타낸 바와 같이, 인가전압 Manti을 하나의 직렬 임피던스인 등가 임피던스에 더함으로써 캔슬 전류를 얻는 것이 요구된다. 그러므로 회로 비용도 감소될 수 있다.

또한 전압 Manti의 위상은 각 상전압의 변화를 앤딩(ANDing)시킴으로써 얻어진다.

또한 동시에 상전압이 변화하지 않는 부하에 관해서는 도 33에 도시된 변조가 안된 3상 인버터는 동시에 변화되지 않는다. 다만, 2상 변조가 인가되면 동시에 2개의 상전압이 변화하고, 3상 변조를 인가하면 동시에 3개의 상전압이 변화된다. 유도기와 브러시리스(brushless) 모터 모주에 대해서 2상 변조가 주로 사용되지만, 실제로는 3상에 대한 2개의 회로들이 가장 알맞다. 그러나 본 실시예는 다른 것과의 차이를 명확히 하기 위해서 3상 부하에 대한 한 회로가 도시되었다.

상술한 바와 같이 스위치의 총수, 즉 트랜지스터의 수, L, C, R 소자수를 인버터의 상수보다도 줄일 수 있다. 즉 인버터의 총위상수에 대하여 방지 장치의 위상수를 적게 하였기 때문에 싼 누설 방지 장치가 얻어진다.

상기 실시예는 전부 3상의 부하에 대하여 나타내었지만 단상 및 모든 상의 부하에 대해서도, 스위칭의 타이밍이 동시적으로 적용된다면 상기 구조가 이용가능하다. 본 발명은 또한 중성점 비접지방식에 적용가능하다.

상기 설명은 압축기의 누설 방지에 대하여 서술하였지만, 인버터에 의해 구동되는 모든 부하의 누설 방지에도 이용할 수 있다.

상기 실시예를 동일 IC 내에 실현할 수 있다. 또한 누설 방지 장치를 IC 내에 포함시키는 경우, 고압과 저압구조를 동시에 패키징(packing)하는 기술이 필요한 경우, 이것에 관하여는 HVIC가 실용화되어 있기 때문에 용이하게 실현할 수 있다.

동일 IC 내에 실현된다면, 매우 소형이며 저렴한 누설 방지 장치가 얻어진다. 상술한 바와 같이, 도 1의 발명과 같이 전원을 인버터와 방지 장치가 공용하기 때문에, 적은 비용으로 확실하게 역위상 발생이 가능하게 된다. 또한, 각 실시예에서는, 종래의 기술과는 달리 트랜스를 전혀 이용하지 않고 소형화시킬 수 있다.

발명의 실시예 19.

도 34는, 누설 방지 장치의 스위칭부 및 대지누설에 대한 임피던스와 등가인 등가 임피던스부의 회로구성도이다. 도 34는 도 24와 동일하고, 발명의 실시예 12의 설명과 거의 동일하다.

또한 도 35는 그 1상의 각 부의 동작 타이밍도이다.

또한 도 36는 본 발명의 누설 방지 장치의 전체 구성도이다.

도 34에서, 160은 트랜지스터, 161은 다이오드, 162, 163은 저항, 164는 콘덴서, 165는 코일이다.

도 34, 35를 이용하여 그 동작을 설명한다. 1→2일 때 트랜지스터(160)는 off→on이 된다. 이 때 상전압 Uanti는 H→L이 된다. 이 때 본체의 누설전류를 캔슬하는 캔슬 전류가 165→164→163→160의 경로로 흐른다. 여기에서 본체측의 누설전류를 완전히 캔슬하기 위해서, 각 임피던스는 본체와 모두 등가인 값이 된다.

2→3인 경우는 논리가 역전하여 트랜지스터(160)는 on→off가 된다. 이 때 상전압 Uanti는 L→H가 된다. 이 때 1→2와 정확히 반대의 크기와 방향이 다른 캔슬 전류가 162→163→164→165의 경로로 흐른다. 이것은 다른 상에 대하여도 완전히 동일하다.

이와 같이 본체의 스위칭의 역상의 전압을 임피던스에 입력시켜 누설전류를 캔슬하는 전류를 발생시켜 누설전류를 방지하고 있다.

이 누설 방지 장치에서는, 도 35에 나타나는 것같이, 트랜지스터(160)가 on하고 있는 동안, 162의 저항에 전원전압이 인가되고, 캔슬 전류와 관계없는 전류가 계속 흐른다. 본체의 누설 임피던스의 저항성분의 임피던스가 클 때, 저항(62)에 있어서의 전력손실은 작으며, 열에 견디기 위해서는 단지 작은 저항만으로도 충분하다.

즉, 등가 임피던스부는 본체의 누설 임피던스(저항분)와 일치하도록 설계된다. 본체 즉, 압축기의 용량이 작게 되면, 그 크기가 감소하여 누설 전류가 감소 하고, 저항(162)은 작은 저항으로 양호하며 경제적이다.

그런데 압축기의 사이즈가 크게되면 반대로 저항(162)의 발열이 커지고, 저항이 크고, 불경제적으로 된다. 이에 대한 대책이 다음에 서술될 것이다.

[발명의 실시예 20]

도 30은 본 발명의 일실시예인 누설 방지 장치의 구성도로서, 1은 누설 방지 장치의 구성, 2는 본체의 구성, 3은 상용전원이다. 1의 누설 방지 장치에서 4는 본체의 부하의 누설 임피던스(8)와 등가인 임피던스, 5는 4의 부하누설 임피던스와 등가인 등가 임피던스에 전압을 주는 스위칭부, 6은 5의 스위칭부를 구동하는 구동부, 7은 스위칭 패턴을 생성하는 제어부이다. 누설 방지 장치의 스위칭부(5)의 전원은 본체 컨버터(12)의 출력을 사용하고 있다. 본 실시예에서 본체의 제어부(9) 및 누설 방지 장치의 제어부(7)는 동일 마이크로프로세서 상에서 실현되고, 그 제어는 마이크로 프로세서에 설치된 프로그램에 의해 행하여진다. 또한 구동부(6), 스위칭부(5)는 저전류 용량(500㎃이하 정도)의 전자부품으로 구성된다. 이것은 3 상 압축기 모터에 실시한 예이다.

도 37은 본 실시예에 있어서의 누설 방지 장치의 스위칭부 및 대지누설에 대한 임피던스와 등가인 등가 임피던스부의 회로구성도로서, 도 37에서는 120, 121 은 트랜지스터, 122는 다이오드, 123, 124는 저항, 125는 콘덴서, 126은 코일이다.

도 38은 본 실시예에 있어서의 각 부의 동작타이밍도로, (a) 본체의 U 상의 출력전압 U, (b)는 U의 전압변동에 기인하는 누설전류, (c)는 누설 방지 장치의 임피던스(4)의 U 상부에 인가되는 전압 Uanti, (d)는 Uanti의 전압변동에 기인하는 캔슬 전류이다. 또한 (e), (f)는 각각 120, 121의 on, off 상태를 나타낸다. 횡축은 시간축이다.

본 실시예의 누설 방지 장치의 동작을 도 36, 37, 38을 이용하여 설명한다. U 상에 주목하여 설명한다. 도 38(b)의 1→2일 때 트랜지스터(120)는 off→on이 된다. 이 때 상전압 Uanti는 H→L이 된다. 이 때 본체의 누설전류를 부정하는 캔슬 전류가 126→125→124→122→120의 경로로 흐른다. 여기에서 본체측의 누설전류를 완전히 없애기 위해서는 각 임피던스는 본체와 완전히 등가인 값으로 한다.

2→3인 경우는 논리가 역전하여 트랜지스터(120)는 on→off가 된다. 또한 트랜지스터(121)는 이 때 off→on이 되어 캔슬 전류가 흐르는 동안 121이 ON하고, 캔슬 전류의 정지와 동시에 121은 닫힌다. 상전압 Uanti는 L→H가 된다. 이 때 1→2와 정확히 반대의 크기와 방향이 다른 캔슬 전류가 121→124→125→126의 경로로 흐른다. 이것은 다른 상에 대하여도 완전히 같은 동작이다.

이와 같이 본체의 스위칭의 역상의 전압을 임피던스에 공급함으로써 누설전류를 없애는 전류를 발생시켜 누설전류를 방지하고 있다.

여기에서 저항(123)은 트랜지스터(121)를 구동하기 위한 것으로 등가 임피던스의 저항 성분과는 무관계하고 큰 값이 취해진다. 다이오드(122)는 트랜지스터(121)의 베이스 에미터간의 역전압을 방지한다.,

이러한 구성에서는, 누설 임피던스의 저항성분이 작은 장비에서도, 큰 전력 손실을 발생하는 부품이 없는 이러한 장치가 설치된다. 따라서, 저가이며 소형이고, 효율이 좋은 누설 방지 장치가 얻어진다.

또한 소용량의 부품으로 구성되기 때문에, IC 화가 가능하고, IC 화하면 또한 싼값으로 소형화가 이루어진다.

[발명의 실시예 21]

도 36은 본 발명의 일실시예인 누설 방지 장치의 구성도이다. 1은 누설 방지 장치의 구성, 2는 본체의 구성, 3은 상용전원이다. 1의 누설 방지 장치에서 4는 본체의 부하의 누설 임피던스(8)와 등가인 임피던스, 5는 4의 부하누설 임피던스와 등가인 등가 임피던스에 전압을 주는 스위칭부, 6은 5의 스위칭부를 구동하는 구동부, 7은 스위칭 패턴을 생성하는 제어부이다. 누설 방지 장치의 스위칭부(5)의 전원은 본체컨버터(12)의 출력을 사용하고 있다. 본 실시예로 본체의 제어부(9) 및 누설 방지 장치의 제어부(7)는 동일 마이크로프로세서상에서 실현되고, 그 제어는 마이크로프로세서에 설치된 프로그램에 의해 행해진다. 또한 구동부(6), 스위칭부(5)는 저전류 용량(500㎃이하 정도)의 전자부품으로 구성된다. 이것은 3상 압축기 모터로 실시한 예이다.

도 39는 본 실시예에 있어서의 누설 방지 장치의 스위칭부 및 대지누설에 대한 임피던스와 등가인 등가 임피던스부의 회로구성도로서, 도 39는 140, 141은 트랜지스터, 142는 저항, 148은 콘덴서, 144는 코일이다.

도 40은 본 실시예에 있어서의 각 부의 동작타이밍도로, (a)는 본체의 U 상의 출력전압 U, (b)는 U의 전압변동에 기인하는 누설전류, (c)는 누설 방지 장치의 임피던스(4)의 U 상부에 인가되는 전압 Uanti, (d)는 Uanti의 전압변동에 기인하는 캔슬 전류이다. 또한 (g), (h)는 각각의 트랜지스터(140, 141)의 on, off 상태를 나타낸다. 횡축은 시간축이다.

본 실시예의 누설 방지 장치의 동작을 도 36, 39, 40을 이용하여 설명한다. U 상에 주목하여 설명한다. 1→2일 때 트랜지스터(141)는 off→on, 트랜지스터 (140)는 on→off가 된다. 이 때 상전압 Uanti는 H→L이 된다. 이 때 본체의 누설전류를 부정하는 캔슬 전류가 144→143→142→141의 경로로 흐른다. 여기에서 본체측의 누설전류를 완전히 없애기 위해서는 각 임피던스는 본체와 완전히 등가인 값으로 한다.

2→3인 경우는 논리가 역전하고 트랜지스터(141)는 on→off가 된다. 또한 트랜지스터(140)는 이 때 off→on이 되고, 상전압 Uanti L→H가 된다. 이 때 1→2와 정확히 반대의 크기로 방향이 다른 캡슐전류가 120→142→143→144의 경로로 흐른다. 이것은 다른 상에 대하여도 완전히 같은 동작이다.

이와 같이 본체의 스위칭의 역상의 전압을 임피던스에 공급함으로써 누설전류를 없애는 전류를 발생시켜 누설전류를 방지하고 있다. 또한 스위칭 소자(140)는 NPN형, 스위칭 소자(141)는 PNP 형이다.

이러한 구조에서는, 누설 임피던스의 저항성분이 작은 장비내에 큰 전력손실을 발생하는 부품이 없는 장치가 설치되며 저가이고 소형이며, 효율이 좋은 누설 방지 장치가 얻어진다.

또한 소자를 PNP과 NPN를 조합시켜 구성되기 때문에, 또한 소용량의 부품으로 구성되기 때문에, IC 화가 가능하고, IC 화하면 또한 싼 값으로 소형화가 가능하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 인버터에 의해 발생한 교류전압과 동기시켜 역위상의 전압을 부하의 누설 임피던스와 등가인 임피던스에 인가하여 접지전류를 없애기 때문에 간단하고, 또한 확실하게 누설을 방지할 수 있는 인버터 장치가 얻어진다.

본 발명에서는, 인버터에 의해 발생되는 전압과 동기시켜 역위상의 교류를 등가 임피던스부에 인가하는 반전전압 인가수단을 설치하였기 때문에, 소형으로, 또한 확실하게 누설을 방지할 수 있는 장치가 얻어진다.

본 발명에서는, 인버터 구동 부하의 대지누설에 대한 임피던스와 등가인 임피던스를 설치하고, 인버터의 스위칭 신호를 기초로 인버터의 교류전압과 역위상의 전압을 인가하기 때문에 제조가 용이하고, 범용성이 높은 장치가 얻어진다. 또한, 구동발생 수단으로부터 반전 신호를 만들 수 있기 때문에 누설전류에 대한 시간지연이 제어부에서의 신호보다 적고, 스위칭보다 크지만 신호가 저전압이거나, 동일회로내(동일프로그램내)에 있기 때문에 신호를 복구하기 쉽고, 구동부의 제어시간 차이가 보상되어진다.

본 발명에서는 캔슬 전류를 발생시키는 누설 임피던스와 등가인 임피던스를 콘덴서를 포함하는 소자로 구성하기 때문에 제조가 간단하고, 또한, 변겨에 대해 능동적으로 대응할 수 있다.

본 발명에서는, 직류전류의 전압을 자유롭게 선택할 수 있기 때문에, 등가 임피던스장치는 소용량화 또는 표준화가 가능하게 된다. 특히 낮은 내압(withstand voltage)소자가 사용되는 저전압 소스가 가능하게 된다. 그리고 인버터 장치는 집적과 비용절감을 위해 적합하다.

본 발명에서는, 등가 임피던스 등에 인가하는 전압을 가변적으로 할 수 있어 사용하기 편리하므로 인버터의 출력과 장기사용중의 누설전류의 변화에 대응할 수 있는 인버터 장치를 제공한다. 등가 임피던스에 대하여, 삭감이 가능하고 소형화가 가능하다.

본 발명에서는, 누설전류에 따라서 등가 임피던스에 인가하는 전압을 변경하기 때문에 범용성이 높고 신뢰성이 높으며, 부하가 시간에 따라 변하더라도 확실하게, 그리고 고정밀도로 누설을 방지할 수 있는 인버터 장치를 제공한다.

본 발명에서는, 전압이 인버터의 교류전압으로부터 등가 임피던스부로 인가될 때의 시간차이 때문에 저가로 누설을 방지할 수 있다.

본 발명에서는, 누설전류를 검출하여 임피던스량을 변경시키기 때문에 임의의 변경이 간단하고, 신뢰성이 있는 인버터 장치가 얻어진다.

본 발명에서는, 반전전압을 늦게 발생시키는 지연수단을 설치하였기 때문에, 간단히 또는 확실하게 누설을 방지할 수 있다

본 발명에서는, 저가 및 소형이며 범용성이 높은 누설 방지 장치가 얻어지낟.

본 발명에서는, 인버터 장치에 부가 가능한 소형인 장치에 의해 확실하게 누설을 방지할 수 있다. 또한, 제어정보를 바탕으로 스위칭 패턴을 발생시키기 때문에, 동일회로(마이크로컴퓨터)로 구동부를 구성할 수 있고 신뢰성이 높다.

본 발명에서는, 스위칭 패턴이 대지누설전류와 역위상의 전류를 발생시키므로, 누설전류에 가까운 캔슬 전류를 발생할 수 있으며, 보다 소형이며, 값이 싼 누설 방지 장치가 얻어진다.

본 발명에서는, 누설전류를 검출하여 제어하기 때문에 섬세하고 치밀한 대응을 할 수 있으며, 신뢰성이 높은 누설 방지 장치가 얻어진다.

본 발명에서는, 대지누설의 정보를 기초로 제어신호를 변경하기 때문에, 광범위한 스위칭 동작이 가능하고, 보다 확실한 누설 방지 장치가 얻어진다.

본 발명에서는, 대지누설의 정보를 기초로 스위칭 구동 신호를 변경하기 때문에, 스위칭동작이 확실하고, 신뢰성이 높은 장치가 얻어진다.

본 발명에서는, 대지누설의 정보를 기초로 임피던스량이 변경, 조정되기 때문에, 신뢰성이 높고 정밀도가 좋은 누설 방지 장치가 얻어진다.

본 발명에서는, 대지 누설 정보를 가변전원에 제공하면, 인가전압이 변경되므로 전류누설을 확실하게 방지하는 장치가 얻어진다.

본 발명에서는, 인버터 구동부로부터 스위칭에 관한 정보를 얻기 때문에, 저가이며 제어동작을 행하는 목적에 사용되는 장치가 얻어진다.

본 발명에서는, 인버터의 스위칭 정보를 직접 이용하여 스위칭하기 때문에 잡음 등의 영향이 적게되도록 하는데 사용되며, 전류누설을 방지하는 장치가 얻어진다. 또한, 누설전류가 캔슬 전류와 일치하기 쉽고, 시간에 따른 변화가 없으며 높은 신뢰성이 있는 장치가 얻어진다.

본 발명에서는, 제어부에 지연수단을 가지기 때문에, 정밀도가 좋은 누설 방지가 수행된다. 특히, 스위칭 소자나 조정목적을 위한 포토커플러(photocoupler)와 같은 신호 지연소자의 특성변화를 시간지연이 포함하고 있기 때문에, 한층 더 정밀도가 좋은 캔슬 전류를 만들 수 있는 장치가 얻어진다.

본 발명에서는, 구동부에 지연수단을 설치하였기 때문에 확실하게 그리고 효과적으로 스위칭이 지연되어 신뢰성이 높은 장치가 얻어진다.

본 발명에서는, 등가 임피던스부에 대해 각 소자가 제공되어 있기 때문에 유지보수가 쉽게되는 장치가 얻어진다.

본 발명에서는, 누설 임피던스 회로가 간단하므로 간단한 장치를 제공한다.

본 발명에서는, 간단한 등가회로로 구성된 누설 방지 장치가 얻어진다.

본 발명에서는, 등가 임피던스를 보다 간단히 할 수 있어, 저가인 장치를 얻을 수 있다.

본 발명에서는, 공통으로 사용되는 부품들을 배열함으로써 보다 적은 전기부품으로 등가 임피던스를 얻을 수 있기 때문에 저가인 장치가 얻어진다.

본 발명에서는, 구동부에 적분회로를 사용하였기 때문에, 가령, 비록 코일을 사용하지 않더라도, 부족하지만, 상전압의 급격한 변화에 대한 누설전류의 지연이 발생되므로 저가이고 소형인 누설 방지 장치가 얻어진다.

본 발명에서는, 등가 임피던스 각 소자가 가변적이므로, 누설특성의 변화에 대응하며 신뢰성이 높은 장치가 얻어진다.

본 발명에서는, 적은 부품으로 누설 방지 장치가 얻어져 경제적이다.

본 발명에서는, 장치의 각 부를 집적화할 수 있어, 대량생산화가 용이하며, 저가이고, 소형이며 어디에나 장치할 수 있다.

본 발명에서는, 인버터제어장치와 누설 방지가 호환성이 있으므로 보다 신뢰성이 향상된 인버터 장치가 얻어진다.

본 발명에서는, 등가전류를 발생시켜 접지전류를 캔슬시키기 때문에, 누설 방지를 간단히, 또한 저가로 행할 수 있다.

본 발명에서는, 누설전류의 변화에 추종시킬 수 있어, 정밀도가 높은 누설 방지 방법이 얻어진다.

본 발명에서는, 적은 비용으로 구동할 수 있으며, 압축기용 전류누설 모터와는 관계가 없다. 인버터는 냉동사이클내의 냉매인 염소를 포함하지 않은 플론의 사용을 촉진시킬 수 있으므로 환경에 큰 영향을 끼친다.

상기 냉매는 주로 하이드로 플루오르 카본 또는 하이드로 카본 또는 그들의 혼합물을 포함하고 있다.

본 발명은, 압축기의 사이즈가 커진 경우, 누설전류가 크게 되더라도 누설 방지 장치가 소형이므로 전류누설 방지를 할 수 있다.

본 발명에서는, PNP와 NPN을 조합시켜 누설 방지 장치를 구성할 수 있기 때문에 부품의 집적화가 가능하게 되어 소형의 장치가 얻어진다.

Claims

인버터 장치(9, 10, 11, 12)에 사용되는 전기 누설 방지 장치로서, 한쪽 단부가 접지되어 있는 등가 임피던스 장치(4)와, 상기 등가 임피던스 장치(4)의 다른 쪽 단부에 접속되어 있으며, 상기 인버터에 의해 발생된 AC 전압(U, V, W)과 동기하는 역 위상 교류 전류(Uanti, Vanti, Wanti)를 상기 등가 임피던스에 인가하는 반전 전압 인가 수단(5, 6, 7)을 포함하는 전기 누설 방지 장치에 있어서, 상기 등가 임피던스 장치(4)는 상기 인버터에 의해 구동된 부하(13)의 대지 누설에 대하여 부하(13)의 임피던스와 등가의 임피던스를 가지며, 상기 반전 전압 인가 수단(5, 6, 7)은 DC 전원 공급장치(12, 15)로부터의 직류 전류를 스위칭하여 상기 직류 전류를 교류 전류로 변환하는 스위칭 수단(5)과, 상기 인버터에 접속되어 있으며, 상기 구동 부하에 인가되는 AC 전압을 발생하고 상기 AC 전압과 동기하는 역 위상 전압 신호를 발생하여 상기 스위칭 수단을 구동하는 제어 수단(6, 7)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 누설 방지 장치.
제1항에 있어서, 상기 제어 수단은 인버터에 AC 전압을 발생하기 위한 스위칭 제어 신호에 응답하여 상기 AC 전압에 대한 반전 신호(reversal signal)를 발생하는 구동 신호 발생 수단(6, 7)을 포함하고, 상기 스위칭 수단(5)은 상기 구동 신호 발생 수단(6, 7)으로부터의 상기 반전 신호에 응답하여 상기 직류 전류를 상기 AC 전압의 역 위상 전압으로 변환하는 것을 특징으로 하는 전기 누설 방지 장치.
제1항에 있어서, 상기 제어수단은 상기 스위칭 수단을 구동시키는 구동장치(6)와, 상기 인버터내의 제어정보에 기초하여 스위칭 수단의 스위칭 패턴을 발생하고, 상기 스위칭 패턴을 상기 구동장치에 제공하는 제어기(7)로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 누설 방지 장치.
제3항에 있어서, 상기 제어정보는 상기 인버터내의 제어기(9)에 공급되는 제어신호인 전기 누설 방지 장치.
제3항에 있어서, 상기 제어신호는 상기 인버터내의 구동 장치(10)에 공급되는 구동신호인 전기 누설 방지 장치.
제3항에 있어서, 상기 제어정보는 상기 인버터내의 스위칭 유닛(11)에 제공되는 스위칭 신호인 전기 누설 방지 장치.
제1항에 있어서, 상기 DC 전원 공급장치(15)는 인버터의 DC 전원 공급장치(12)와 상이하게 제공되어, 그 전압이 인버터에 의해 스위치되는 전압과 상이한 전기 누설 방지 장치.
제1항에 있어서, 상기 제어수단(6, 7)은 지연수단(20)을 갖는 전기 누설 방지 장치.
제1항에 있어서, 상기 등가 임피던스 장치(4)는 각각의 스위칭 수단(5)과 대지사이에 제공된 과도 전류를 발생하는 제 1 누설 임피던스 회로와, DC 전원 공급장치(12)의 다른 단부와 대지사이에 제공된 과도 전류의 역 위상 과도전류를 발생하는 제 2 누설 임피던스 회로를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 누설 임피던스 회로들을 구성하는 소자들의 일부가 공통으로 사용되는 전기 누설 방지 장치.
제1항에 있어서, DC 전원 공급장치(12, 15)의 한 단부에 연결되어 있으며, 상기 인버터 구동 부하의 각 위상에 대하여 역 위상 전압을 발생하는 제 1 스위칭 수단과, 대지로부터 제 1 스위칭 수단(5)으로 과도전류가 발생되도록 하는 제 1 누설 임피던스 회로와, 제 2 스위칭 수단(140)으로부터 대지쪽으로 상기 과도 전류의 역 위상 과도 전류가 발생되도록 하는 제 2 누설 임피던스를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 누설 임피던스 회로들을 구성하는 소자들의 일부가 공통으로 사용되는 전기 누설 방지 장치.
제1항에 있어서, DC 전원 공급장치(12, 15)의 한 단부에 접속된 PNP형 스위칭 소자(141)와, DC 전원 공급장치(12, 15)의 다른 단부에 접속된 NPN형 스위칭 소자(140)와, 2개의 스위칭 소자 사이로부터 대지로 접속된 인버터 구동 부하와 등가인 대지 누설 임피던스 회로를 포함하는 전기 누설 방지 장치.
누설 방지 방법으로서, 인버터에 의해 발생된 AC 전압을 구동 부하와 인가하는 단계와, AC 전압과 동기하는 위상 반전전압을 발생시키는 단계와, 상기 반전된 전압이 인가되면 전류가 흐르게 되는 등가 임피던스 장치(4)를 설정하는 단계와, 상기 구동 부하와 상기 등가 임피던스를 접지하는 단계를 포함하는 누설 방지 방법에 있어서, 상기 등가 임피던스 장치(4)는 상기 등가 임피던스 장치(4)로 흐르는 전류가 상기 AC 전압이 상기 구동 부하(13)로 인가될 때 흐르는 상기 대지 누설 전류와 등가가 되도록 설정되고, 상기 구동 부하(13) 및 상기 등가 임피던스를 접지 단계에 의해 상기 대지 누설 전류 및 전류가 서로 상쇄할 수 있으며, 상기 인버터 구동 부하로부터 대지로 누설하는 전류의 변화를 따르도록 상기 등가 임피던스 장치(4)에 인가된 전압을 변화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 누설 방지 방법.