KR100304585B1 - 인버터의 역률보정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인버터의 역률보정장치에 관한 것으로, 종래에는 피에이엠 기능을 선택적으로 동작시키지 못하므로 전원인가 초기와 인버터 모터의 구동초기 및 피에이엠 스위칭소자 구동에 의하여 주변에 발생하는 간섭문제에 대해 적절하게 대처하지 못하는 문제점이 있었다. 따라서, 본 발명은 상용교류전원을 정류하는 정류부와; 상기 정류부의 출력 전압을 평활하는 인덕터와; 상기 인덕터의 출력전압을 정류용 다이오드를 통해 입력받아 다시 평활하는 평활용 커패시터와; 콜렉터가 인덕터의 후단에 접속되며, 에미터가 접지되고, 베이스에 상기 제어부의 피에이엠구동제어신호를 인가받아 도통 제어되는 PAM제어용트랜지스터를 구비한 인버터장치에 있어서, 사용자에 의해 피에이엠모드로 설정되면 그에 따른 피에이엠구동제어신호와 릴레이구동제어신호를 출력하는 제어부와; 상기 제어부의 릴레이구동제어신호를 입력받아 그에 따른 릴레이구동신호를 출력하는 릴레이구동부와; 상기 릴레이구동부의 구동신호에 의해 피에이엠모드 또는 정상모드를 선택하는 릴레이를 포함하여 구성함으로써 피에이엠 기능을 선택적으로 동작시켜 전원인가 초기와 인버터 모터의 구동초기 및 피에이엠 스위칭소자 구동에 의하여 주변에 발생하는 간섭문제를 해결함으로써 피에이엠기능을 보다 효율적이고 경제적으로 구동할 수 있는 효과가 있다.

Description

인버터의 역률보정장치{POWER FACTOR CORRECTING APPARATUS OF INVERTER}

본 발명은 인버터의 역률보정장치에 관한 것으로, 특히 피에이엠 기능을 선택적으로 동작시켜 전원인가 초기와 인버터 모터의 구동초기 및 피에이엠 스위칭소자 구동에 의하여 주변에 발생하는 간섭문제를 해결함으로써 피에이엠 기능을 보다 효율적이고 경제적으로 구동할 수 있도록 한 인버터의 역률보정장치에 관한 것이다.

도1은 일반적인 인버터의 역률보정장치에 대한 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시한 바와같이 상용교류전원(AC)을 정류하는 정류부(100)와; 상기 정류부(100)의 출력 전압을 평활하는 인덕터(L1)와; 상기 인덕터(L1)의 출력전압을 정류용 다이오드(D1)를 통해 입력받아 다시 평활하는 평활용 커패시터(C1)와; 사용자에 의해 피에이엠모드로 설정되면 그에 따른 피에이엠구동제어신호를 출력하는 제어부(130)와; 콜렉터가 상기 인덕터(L1)의 후단에 접속되며, 에미터가 접지되고, 베이스에 상기 제어부(130)의 피에이엠구동제어신호를 인가받아 도통 제어되는 PAM제어용트랜지스터(N1)와; 상기 평활용 커패시터(C1)의 직류 전압을 펄스폭변조 (PWM)를 통해 가변 주파수 및 가변 전압으로 바꾸어주는 인버터부(110)와; 상기 인버터부(110)의 제어에 따라 구동되는 모터(120)로 구성되며, 이와 같이 구성된 종래장치의 동작을 설명한다.

먼저, 정류부(100)는 상용교류전원(AC)을 입력받아 이를 정류하고, 인덕터(L1) 및 평활용커패시터(C1)는 상기 정류부(100)의 정류신호를 평활하여 그에 따른 직류전압을 인버터부(110)에 인가하고, 그러면 상기 인버터부(110)는 상기 평활용커패시터(C1)의 직류전압을 펄스폭변조를 통해 가변주파수및 가변전압으로 변환하여 모터(120)를 구동한다.

이때, 제어부(130)는 PAM제어용트랜지스터(N1)의 온/오프를 제어하여 부하(모터)에 공급되는 전원을 입력 상용교류전원(AC)과 동일한 위상을 가지도록 함과 아울러 상용교류전원(AC)의 전류 최대 크기보다 작은 피크전류를 가지도록 함으로써 역률을 보정한다.

그러나, 상기와 같이 동작하는 종래 장치는 피에이엠 기능을 선택적으로 동작시키지 못하므로 전원인가 초기와 인버터 모터의 구동초기 및 피에이엠 스위칭소자 구동에 의하여 주변에 발생하는 간섭문제에 대해 적절하게 대처하지 못하는 문제점이 있었다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 본 발명은 피에이엠 기능을 선택적으로 동작시켜 전원인가 초기와 인버터 모터의 구동초기 및 피에이엠 스위칭소자 구동에 의하여 주변에 발생하는 간섭문제를 해결함으로써 피에이엠기능을 보다 효율적이고 경제적으로 구동할 수 있도록 한 인버터의 역률보정장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도1은 일반적인 인버터의 역률보정장치에 대한 구성을 보인 회로도.

도2는 본 발명 인버터의 역률보정장치에 대한 실시예의 구성을 보인 회로도.

도3은 본 발명 인버터의 역률보정장치에 대한 다른 실시예의 구성을 보인 회로도.

*****도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*****

100:정류부 110:인버터부

120:모터 200:제어부

210:릴레이구동부 220:릴레이

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상용교류전원을 정류하는 정류부와; 상기 정류부의 출력 전압을 평활하는 인덕터와; 상기 인덕터의 출력전압을 정류용다이오드를 통해 입력받아 다시 평활하는 평활용 커패시터와; 콜렉터가 인덕터의 후단에 접속되며, 에미터가 접지되고, 베이스에 상기 제어부의 피에이엠구동제어신호를 인가받아 도통 제어되는 PAM제어용트랜지스터를 구비한 인버터장치에 있어서, 사용자에 의해 피에이엠모드로 설정되면 그에 따른 피에이엠구동제어신호와 릴레이구동제어신호를 출력하는 제어부와; 상기 제어부의 릴레이구동제어신호를 입력받아 그에 따른 릴레이구동신호를 출력하는 릴레이구동부와; 상기 릴레이구동부의 구동신호에 의해 피에이엠모드 또는 정상모드를 선택하는 릴레이를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 인버터의 역률보정장치에 대한 작용 및 효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도2는 본 발명 인버터의 역률보정장치에 대한 실시예의 구성을 보인 회로도로서, 이에 도시한 바와같이 상용교류전원(AC)을 정류하는 정류부(100)와; 상기 정류부(100)의 출력 전압을 평활하는 인덕터(L1)와; 상기 인덕터(L1)의 출력전압을 정류용 다이오드(D1)를 통해 입력받아 다시 평활하는 평활용 커패시터(C1)와; 사용자에 의해 피에이엠모드로 설정되면 그에 따른 피에이엠구동제어신호와 릴레이구동제어신호를 출력하는 제어부(200)와; 콜렉터가 인덕터(L1)의 후단에 접속되며, 에미터가 접지되고, 베이스에 상기 제어부(200)의 피에이엠구동제어신호를 인가받아 도통 제어되는 PAM제어용트랜지스터(N1)와; 제1 입력단(NC)이 상기 인덕터의 전단에 연결되고, 제2 입력단(NO)이 상기 PAM제어용트랜지스터(N1)의 콜렉터에 연결되어, 릴레이구동신호에 의해 제1 입력단(NC) 또는 제2 입력단(NO)으로 절환되는릴레이(220)와; 상기 제어부(200)로부터 릴레이구동제어신호를 입력받아 그에 따라 릴레이구동신호를 출력하는 릴레이구동부(210)로 구성한다.

상기 릴레이구동부(210)는 상기 제어부(200)의 릴레이구동제어신호에 의해 온/오프 제어되는 엔피엔형트랜지스터(N2)와, 역전류방지용다이오드(D2)와 병렬로 연결되어 상기 엔피엔형트랜지스터(N2)가 턴온될 때 여자되는 릴레이여자코일(L2)로 구성하며, 이와같이 구성한 본 발명의 동작을 설명한다.

먼저, 일반적인 동작은 종래와 동일하다. 즉, 정류부(100)는 상용교류전원(AC)을 입력받아 이를 정류하고, 인덕터(L1) 및 평활용커패시터(C1)는 상기 정류부(100)의 정류신호를 평활하여 그에 따른 직류전압을 인버터부(100)에 인가하고, 그러면 상기 인버터부(110)는 상기 평활용커패시터(C1)의 직류전압을 펄스폭변조를 통해 가변주파수및 가변전압으로 변환하여 모터(120)를 구동한다.

이때, 제어부(200)는 PAM제어용트랜지스터(N1)의 온/오프를 제어하여 입력 상용교류전원(AC)과 동일한 위상을 가지도록 함과 아울러 상용교류전원(AC)의 전류 최대 크기보다 작은 피크전류를 가지도록 함으로써 역률을 보정한다.

여기서, 본 발명은 릴레이(220)와 릴레이구동부(210)를 더 포함하여 구성함으로써 피에이엠 기능을 선택적으로 동작시켜 전원인가 초기와 모터의 구동초기 및 피에이엠 스위칭소자 구동에 의하여 주변에 발생하는 간섭문제에 대해 적절하게 대처한다.

이때, 도 2와 같이 상기 릴레이(220)의 제1 입력단(NC)을 상기 인덕터(L1)의 전단에 연결하고, 제2 입력단(NO)을 상기 PAM제어용트랜지스터(N1)의 콜렉터에 연결하거나, 또는 상기 제1 입력단(NC)을 인덕터(L1)의 후단에 연결하여 PAM모드를 선택 절환할 수 있는데, 이와 같은 본 발명을 상세히 설명한다.

먼저, 도2와 같이 릴레이(220)가 제1 입력단(NC)에 접속되도록 셋팅되었을 경우, 사용자가 필요에 의해 PAM모드를 설정하면, 릴레이구동부(210)는 제어부(200)로부터 릴레이구동제어신호를 입력받아 그에 따른 릴레이구동신호로 릴레이(220)를 제2 입력단(NO)으로 절환함으로써 PAM모드로 상술한 바와같이 동작하고, 일반모드로 동작할 경우에는 릴레이(220)의 접점을 제1 입력단(NC)으로 절환하여 상용전원(AC)을 직접 정류함으로써 일반적인 모터(120)의 구동제어를 수행한다.

여기서, 상기 릴레이구동부(210)의 엔피엔형트랜지스터(N2)는 고전위인 릴레이구동제어신호에 의해 턴온되어 릴레이코일(L2)을 여자시켜 릴레이(220)를 제2 입력단 (NO)으로 절환하여 PAM모드로 설정하고, 반대로 저전위인 릴레이구동제어신호가 입력되면 엔피엔형트랜지스터(N1)는 턴오프되어 릴레이(220)를 제1 입력단(NC)으로 절환시켜 일반모드로 설정한다.(여기서, 상기 릴레이(220)의 초기 접점은 사용자에 의해 결정된다.)

즉, 본 발명은 사용자의 선택에 의해 릴레이(220)를 제1 입력단(NC) 또는 제2 입력단(NO)으로 절환시켜 PAM모드 또는 일반모드로 동작시킴으로써 전원인가 초기와 인버터 모터의 구동초기 및 피에이엠 스위칭소자 구동에 의하여 주변에 발생하는 간섭 문제에 대해 능동적으로 대처한다.

도3은 다른 실시예로서, 하이브리드(Hybrid) 방식의 인버터 역률보정장치의 구성을 보인 블록도이다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 피에이엠 기능을 선택적으로 동작시켜 전원인가 초기와 인버터 모터의 구동초기 및 피에이엠 스위칭소자 구동에 의하여 주변에 발생하는 간섭문제를 해결함으로써 피에이엠기능을 보다 효율적이고 경제적으로 구동할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 상용교류전원을 정류하는 정류부와; 상기 정류부의 출력 전압을 평활하는 인덕터와; 상기 인덕터의 출력전압을 정류용 다이오드를 통해 입력받아 다시 평활하는 평활용 커패시터와; 콜렉터가 인덕터의 후단에 접속되며, 에미터가 접지되고, 베이스에 상기 제어부의 피에이엠구동제어신호를 인가받아 도통 제어되는 PAM제어용트랜지스터를 구비한 인버터장치에 있어서, 사용자에 의해 피에이엠모드로 설정되면 그에 따른 피에이엠구동제어신호와 릴레이구동제어신호를 출력하는 제어부와; 상기 제어부의 릴레이구동제어신호를 입력받아 그에 따른 릴레이구동신호를 출력하는 릴레이구동부와; 상기 릴레이구동부의 구동신호에 의해 피에이엠모드 또는 정상모드를 선택하는 릴레이를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 인버터의 역률보정장치.
2. 제1 항에 있어서, 릴레이는 제1 입력단이 인덕터의 전단에 연결되고, 제2 입력단이 PAM제어용트랜지스터의 콜렉터에 연결되어, 릴레이구동신호에 의해 제1 입력단 또는 제2 입력단으로 절환되는 것을 특징으로 하는 인버터의 역률보정장치.
3. 제1 항에 있어서, 릴레이는 제1 입력단이 인덕터의 후단에 연결되고, 제2 입력단이 PAM제어용트랜지스터의 콜렉터에 연결되어, 릴레이구동신호에 의해 제1 입력단 또는 제2 입력단으로 절환되는 것을 특징으로 하는 인버터의 역률보정장치.
4. 제1 항에 있어서, 릴레이구동부는 제어부의 릴레이구동제어신호에 의해 온/오프 제어되는 엔피엔형트랜지스터와, 역전류방지용다이오드와 병렬로 연결되어 상기 엔피엔형트랜지스터가 턴온될 때 여자되는 릴레이여자코일로 구성한 것을 특징으로 하는 인버터의 역률보정장치.
5. 제1 항 내지 제3 항중 어느 한 항에 있어서, 릴레이는 PAM모드시 고전위인 릴레이구동제어신호에 의해 릴레이구동부의 엔피엔형트랜지스터가 턴온되어 릴레이코일을 여자시키면 그에 따라 제2 입력단으로 절환되는 것을 특징으로 하는 인버터의 역률보정장치.