KR100324744B1

KR100324744B1 - 대기전력 저감장치 및 방법

Info

Publication number: KR100324744B1
Application number: KR1019990003741A
Authority: KR
Inventors: 김학원
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1999-02-04
Filing date: 1999-02-04
Publication date: 2002-02-20
Also published as: KR20000055227A

Abstract

본 발명은 대기전력 저감장치 및 방법에 관한 것으로, 종래의 기술에 있어서는 동작을 하지 않는 대기 시에 전력이 슬레이브 마이컴으로 계속 공급되어 팬, 히터 등으로 지속적으로 제어전원이 공급됨으로써, 필요치 않은 전력소모(예를 들어 냉장고의 경우 최대 3∼4W)가 발생하고, 부하용 모터 등에 손실이 발생하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 전원대기 시 마스터 마이컴에서 슬레이브 마이컴 또는 슬레이브 마이컴 및 서브 보드로 공급되는 전원을 차단하고, 동작 시 마스터에서 전장부하(슬레이브 마이컴 및 서브 보드)로 전원을 공급하도록 하는 장치와 방법을 제공함으로써, 불필요한 대기 전력을 저감시키고, 슬레이브 마이컴에 별도의 감시장치(watch-dog) 기능이 불필요하며, 또한 슬레이브 마이컴에 이상이 발생하면 자동으로 리셋(reset)하여 장치의 신뢰성을 높이게 하는 효과가 있다.

Description

대기전력 저감장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SAVING STAND-BY ELECTRIC POWER}

본 발명은 대기전력 저감장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 냉장고, 에어컨 및 세탁기 등에 사용되는 마스터(Master)와 슬레이브(Slave)로 구분되어 있는 마이컴에 있어서, 전원대기 시 마스터에서 슬레이브로 공급되는 전원을 차단하고, 동작 시 마스터에서 슬레이브로 전원을 공급하도록 하는 대기전력 저감장치 및 방법에 관한 것이다.

도 1은 종래 인버터 냉장고의 부하구동제어장치의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시된 바와 같이 입력되는 상용 전원을 정류하고, 그 정류된 직류전압을 출력하는 정류부(100)와; 상기 정류부(100)에서 출력되는 직류전압을 필터링하여 부하로 공급하는 필터용 커패시터(C)와; 인버터 냉장고의 전체 동작을 제어하는 마스터 마이컴(110)과; 제어신호에 따라 입력되는 전압의 공급을 제어하여 부하(각 모터 및 히터)의 구동을 각각 제어하는 구동제어부(130a)(130b)(130c)와; 통신선(10)을 통해 상기 마스터 마이컴(120)으로부터 부하의 동작을 제어하는 신호가 입력되면 이에 따라 부하의 동작을 차단시키기 위한 신호를 상기 구동제어부(130a∼130c)로 출력하는 슬레이브 마이컴(140)과; 상기 구동제어부(130a∼130c), 마스터 및 슬레이브 마이컴(120)(140)에 각각 구동 전압을 제공하는 스위칭 모드 전원장치(Switching Mode Power Supply)(이하 'SMPS'라 함)(110)와; 상기 필터용 커패시터(C)의 직류 전압을 펄스폭변조(PWM)를 통해 가변 주파수, 가변 전압으로 바꾸어주는 인버터(150)로 구성된 것으로, 이와 같이 구성된 종래 장치의 동작 과정을 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이 마스터 마이컴(120)은 냉장고를 운전하기 위해 통신선(10)을 통해 부하(예를 들어 압축기(COMP), 냉동실 팬, 히터 등)를 구동시키도록 하는 신호를 출력하면 이를 슬레이브 마이컴(140)에서 입력받아 제어신호를 구동제어부(130a∼130c) 및 인버터(150)로 보내며, 상기 구동제어부(130a∼130c) 및 인버터(150)는 제어신호에 의해 각 부하를 구동시키게 되는데, 이때 상기 마스터 및 슬레이브 마이컴(120)(140)과 구동제어부(130a∼130c)는 구동을 하기 위한 전원을 SMPS(110)로부터 공급받는다.

이후, 냉장고의 운전을 정지시키기 위해 상기 마스터 마이컴(120)은 상기 통신선(10)을 통해 부하의 구동을 정지시키도록 하는 신호를 출력하면 이를 상기 슬레이브 마이컴(140)에서 입력받아 제어신호를 상기 구동제어부(130a∼130c) 및 인버터(150)로 보내며, 상기 구동제어부(130a∼130c) 및 인버터(150)는 제어신호에 의해 각 부하의 구동을 정지시키게 되는데, 이때 상기 마스터 및 슬레이브 마이컴(120)(140)과 구동제어부(130a∼130c)에는 상기 SMPS(110)로부터 계속적으로 대기전력이 공급된다.

상기에서와 같이 종래의 기술에 있어서는 동작을 하지 않는 대기 시에 전력이 슬레이브 마이컴으로 계속 공급되어 팬, 히터 등으로 지속적으로 제어전원이 공급됨으로써, 필요치 않은 전력소모(예를 들어 냉장고의 경우 최대 3∼4W)가 발생하고, 부하용 모터 등에 손실이 발생하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 전원대기 시 마스터 마이컴의 제어로 슬레이브 마이컴에 공급되는 전원을 차단하고, 동작 시 마스터 마이컴의 제어로 슬레이브 마이컴에 전원을 공급하도록 하는 장치와 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 인버터 냉장고의 부하구동제어장치의 구성을 보인 블록도.

도 2는 본 발명 인버터 냉장고의 대기전력 저감장치의 일실시예의 구성을 보인 블록도.

도 3은 본 발명의 또 다른 대기전력 저감장치의 일실시예의 구성을 보인 블록도.

도 4는 본 발명에 적용되는 구동제어부의 일실시예의 구성을 보인 회로도.

도 5는 본 발명을 적용한 동작 흐름도.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

110 : SMPS 200 : 마스터 마이컴

210 : 슬레이브 마이컴 220a∼220c : 구동제어부

230, 250 : 제1,2 스위치부 240 : 인버터

TR1, TR2 : 트랜지스터 R1∼R4 : 저항

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 대기전력 저감장치의 구성은, 시스템 전체 동작을 제어하는 마스터 마이컴과; 제어신호에 따라 입력되는 전압의 공급을 제어하여 각 부하의 구동을 각각 제어하는 복수개의 구동제어부와; 통신선을 통해 상기 마스터 마이컴으로부터 부하의 동작을 제어하는 신호가 입력되면 이에 따라 부하의 동작을 차단시키기 위한 신호를 상기 구동제어부로 출력하는 슬레이브 마이컴과; 상기 구동제어부, 마스터 마이컴 및 슬레이브 마이컴에 각각 구동 전압을 제공하는 스위칭 모드 전원장치(SMPS)로 구성된 냉장고 및 에어컨 등의 부하구동제어장치에 있어서, 대기 시 상기 마스터 마이컴으로부터 입력되는 전원제어신호에 따라 상기 슬레이브 마이컴으로 공급되는 전원을 차단하는 스위치부를 더 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

또 다른 본 발명 대기전력 저감장치의 구성은, 입력되는 상용 전원을 정류하고, 그 정류된 직류전압을 출력하는 정류부와; 상기 정류부에서 출력되는 직류전압을 필터링하여 부하로 공급하는 필터용 커패시터와; 시스템 전체 동작을 제어하는 마스터 마이컴과; 상기 마스터 마이컴으로부터 부하의 동작을 제어하는 신호가 입력되면 이에 따라 부하의 동작을 차단시키기 위한 신호를 출력하고, 각 부하의 상태를 상기 마스터 마이컴으로 출력하는 슬레이브 마이컴과; 상기 마스터 마이컴 및 슬레이브 마이컴과 구동제어부에 구동 전압을 제공하는 스위칭 모드 전원장치(SMPS)와; 상기 슬레이브 마이컴의 단속출력단으로부터 출력되는 신호의 레벨에 따라 상기 SMPS로부터 입력되는 전압의 공급을 제어하여 각 부하의 구동을 각각 제어하는 복수개의 구동제어부와; 상기 필터용 커패시터의 직류 전압을 펄스폭변조(PWM)를 통해 가변 주파수, 가변 전압으로 바꾸어주는 인버터와; 대기 시 상기 마스터 마이컴으로부터 입력되는 전원제어신호에 따라 상기 슬레이브 마이컴 및 상기 복수개의 구동제어부로 공급되는 전원을 각각 차단하는 제1, 제2 스위치부로 구성한 것을 특징으로 한다.

그리고, 대기전력 저감방법에 있어서는 전장부하(슬레이브 마이컴과 서브 보드)를 운전시키는가를 판단하는 제1 단계와; 상기 제1 단계의 판단결과에 따라 슬레이브 마이컴에 서브 보드 운전지령을 내려 서브보드를 운전하는 제2 단계와; 상기 제1 단계의 판단결과에 따라 슬레이브 마이컴으로 공급되는 전원을 차단하는 제3 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또 다른 대기전력 저감방법으로는 전장부하(슬레이브 마이컴과 서브 보드)를 운전시키는가를 판단하는 제1 단계와; 상기 제1 단계의 판단결과에 따라 슬레이브 마이컴에 서브 보드 운전지령을 내려 서브보드를 운전하는 제2 단계와; 상기 제1 단계의 판단결과에 따라 슬레이브 마이컴 및 서브보드로 공급되는 전원을 모두 차단하는 제3 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과같다.

도 2는 본 발명 인버터 냉장고의 대기전력 저감장치의 일실시예의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시한 바와 같이 입력되는 상용 전원을 정류하고, 그 정류된 직류전압을 출력하는 정류부(100)와; 상기 정류부(100)에서 출력되는 직류전압을 필터링하여 부하로 공급하는 필터용 커패시터(C)와; 시스템 전체 동작을 제어하는 마스터 마이컴(200)과; 제어신호에 따라 입력되는 전압의 공급을 제어하여 각 부하의 구동을 각각 제어하는 구동제어부(220a∼220c)와; 통신선(10)을 통해 상기 마스터 마이컴(200)으로부터 부하의 동작을 제어하는 신호가 입력되면 이에 따라 부하의 동작을 차단시키기 위한 신호를 상기 구동제어부(220a∼220c)로 출력하는 슬레이브 마이컴(210)과; 상기 구동제어부((220a∼220c), 마스터 마이컴(200) 및 슬레이브 마이컴(210)에 각각 구동 전압을 제공하는 스위칭 모드 전원장치(SMPS, 110)와; 상기 필터용 커패시터(C)의 직류 전압을 펄스폭변조(PWM)를 통해 가변 주파수, 가변 전압으로 바꾸어주는 인버터(240)와; 상기 마스터 마이컴(200)으로부터 입력되는 전원제어신호에 따라 상기 슬레이브 마이컴(210)으로 공급되는 전원을 차단하는 스위치부(230)로 구성한다.

이와 같이 구성한 본 발명에 따른 일실시예의 동작 과정을 첨부한 도 5a를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

냉장고를 운전하기 위한 동작 과정은 상기에서 설명한 종래의 동작 설명과 동일하고, 다만 이때에 마스터 마이컴(200)은 스위치부(230)에 전원제어신호를 출력하여 온(ON)상태로 있게 한다.

이후, 냉장고의 운전을 정지시키기 위해 마스터 마이컴(200)은 상기 통신선(10)을 통해 서브모드 즉, 슬레이브 마이컴(140) 및 그의 주변 구동제어부(130a-130c)인 전장 구동회로(일예로, 압축기 구동회로, 냉동실 및 냉장실 팬모터 구동회로, 제빙기용 모터 구동회로등)의 구동을 정지시키도록 하는 신호를 출력하지 않고, 상기 스위치부(230)에 전원제어신호를 출력하여 오프(OFF)시켜 슬레이브 마이컴(210)으로 공급되는 전원을 차단함으로써, 상기 슬레이브 마이컴(210)의 동작을 정지시켜 전장부하(일예로, 압축기, 냉동실 및 냉장실 팬모터, 제빙기용 모터, 서리제거용 히터 등)의 구동을 정지시킨다.

또한, 본 발명의 또 다른 일실시예의 구성을 보인 도 3에 도시한 바와 같이 상기 마스터 마이컴(200)으로부터 입력되는 전원제어신호에 따라 상기 구동제어부(220a-220c)로 공급되는 전원을 차단하는 스위치부(250)를 더 포함하게 함으로써, 도 5b 및 도 5c에서와 같이 전장 부하로 공급되는 전원만을 차단하거나, 전장 부하와 슬레이브 마이컴(210)으로 공급되는 전원을 차단할 수 있다.

상기 스위치부(230, 250)를 사용하지 않고, 도 4에 도시한 바와 같이 구동제어부를 구성하여 대기전력을 저감시킬 수 있는데, 이를 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 적용되는 구동제어부의 일실시예의 구성을 보인 회로도로서, 이에 도시한 바와 같이 일측을 속도조절 출력부의 출력단에 연결한 제1 저항(R1)의 타측을 제1 트랜지스터(TR1)의 베이스에 연결하고, 상기 제1 트랜지스터(TR1)의 콜렉터를 일측을 SMPS(110)의 출력단에 연결한 제2 저항(R2)의 타측에 연결하며, 일측을 상기 제1트랜지스터(TR1)의 콜렉터에 연결한 제3 저항(R3)의 타측을 에미터를 상기 SMPS(110)의 출력단에 연결한 제2 트랜지스터(TR2)의 베이스에 연결하고, 상기 제2 트랜지스터(TR2)의 콜렉터를 부하의 입력단에 연결하며, 일측을 상기 제1 저항(R1)의 타측에 연결한 제4 저항(R4)의 타측을 상기 제1 트랜지스터(TR1)의 에미터와 공통으로 접지에 연결하여 구성한 것으로, 부하를 구동시키기 위해 슬레이브 마이컴(210) 또는 마스터 마이컴(200)으로부터 제어신호가 출력되면 이를 속도조절 출력부에서 입력받아 속도조절전원(하이)을 출력하며, 이에 의해 제1 트랜지스터 (TR1)는 턴-온(turn-on)되어 제2 트랜지스터(TR2)를 턴-온시켜 SMPS(110)로부터 입력되는 전원(예를 들어 12V)이 상기 제2 트랜지스터(TR2)를 통해 부하로 공급되게 하며, 이후 부하의 구동을 정지시키기 위해 상기 슬레이브 마이컴(210) 또는 마스터 마이컴(200)으로부터 제어신호가 출력되면 이를 상기 속도조절 출력부에서 입력받아 속도조절전원(로우)을 출력하고, 이에 의해 상기 제1 트랜지스터(TR1)는 턴-오프(turn-off)되어 상기 제2 트랜지스터(TR2)를 턴-오프시킴으로써 부하로 공급되는 전원을 차단하게 된다.

또한, 본 발명은 운전 중 슬레이브 마이컴(210)에 이상이 발생하는 경우(통신선을 통해 마스터 마이컴으로 응답(각 부하의 상태보고 등)이 없는 경우 등) 마스터 마이컴(200)에서 슬레이브 마이컴(210)으로 인가되는 전원을 소정시간 동안 오프 시킨 후, 다시 온 시켜 정상적인 동작을 하도록 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 대기전력 저감장치 및 방법은 운전을 하지 않는 상태(대기 시)일 경우 불필요하게 공급되는 전원을 차단함으로써, 대기 전력을 저감시키고, 슬레이브 마이컴에 별도의 감시장치(watch-dog) 기능이 불필요하며, 또한 슬레이브 마이컴에 이상이 발생하면 자동으로 리셋(reset)하여 장치의 신뢰성을 높이게 하는 효과가 있다.

Claims

시스템 전체 동작을 제어하는 마스터 마이컴과; 제어신호에 따라 입력되는 전압의 공급을 제어하여 각 부하의 구동을 각각 제어하는 복수개의 구동제어부와; 통신선을 통해 상기 마스터 마이컴으로부터 부하의 동작을 제어하는 신호를 입력받아 그에 따라 상기 부하의 동작을 차단시키기 위한 신호를 상기 구동제어부로 출력하는 슬레이브 마이컴과; 상기 구동제어부, 마스터 마이컴 및 슬레이브 마이컴에 각각 구동 전압을 제공하는 스위칭 모드 전원장치(SMPS)로 구성된 냉장고 및 에어컨 등의 부하구동제어장치에 있어서, 대기 시 상기 마스터 마이컴으로부터 입력되는 전원제어신호에 따라 상기 스위칭 모드 전원장치(SMPS)에서 상기 슬레이브 마이컴으로 공급되는 전원을 차단하는 스위치부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 대기전력 저감장치.
제1항에 있어서, 상기 마스터 마이컴은 운전 중 슬레이브 마이컴에 이상이 발생하여 그 슬레이브 마이컴으로 부터 응답이 없을때 상기 스위치부를 소정시간 동안 오프 시킨 후, 다시 온 시켜 정상적인 동작으로 들어가게 구성된 것을 특징으로 하는 대기전력 저감장치.
입력되는 상용 전원을 정류하고, 그 정류된 직류전압을 출력하는 정류부와; 상기 정류부에서 출력되는 직류전압을 필터링하여 부하로 공급하는 필터용 커패시터와; 시스템 전체 동작을 제어하는 마스터 마이컴과; 상기 마스터 마이컴으로부터 부하의 동작을 제어하는 신호를 입력받아 그에 따라 부하의 동작을 차단시키기 위한 신호를 출력하고, 각 부하의 상태를 상기 마스터 마이컴으로 출력하는 슬레이브 마이컴과; 상기 마스터 마이컴 및 슬레이브 마이컴과 구동제어부의 구동 전압을 제공하는 스위칭 모드 전원장치(SMPS)와; 상기 슬레이브 마이컴의 단속출력단으로부터 출력되는 신호의 레벨에 따라 상기 스위칭 모드 전원장치(SMPS)로부터 입력되는 전압의 공급을 제어하여 각 부하의 구동을 각각 제어하는 복수개의 구동제어부와; 상기 필터용 커패시터의 직류 전압을 펄스폭변조(PWM)를 통해 가변 주파수, 가변 전압으로 바꾸어주는 인버터와; 대기 시 상기 마스터 마이컴으로부터 입력되는 전원제어신호에 따라 스위칭 모드 전원장치(SMPS)에서 상기 슬레이브 마이컴 및 상기 복수개의 구동제어부로 공급되는 전원을 각각 차단하는 제1, 제2 스위치부로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 대기전력 저감장치.
제7항에 있어서, 상기 마스터 마이컴은 슬레이브 마이컴의 오동작을 감지하여 그에 따라 제1 스위치부를 소정시간 오프시킨 후, 다시 온시켜 상기 슬레이브 마이컴을 정상동작 시키도록 하는 오류감지 리셋부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 대기전력 저감장치.
일측을 속도조절 전원 출력부의 출력단에 연결한 제1 저항의 타측을 제1 트랜지스터의 베이스에 연결하고, 상기 제1 트랜지스터의 콜렉터를 일측을 스위칭 모드 전원장치(SMPS)의 출력단에 연결한 제2 저항의 타측에 연결하며, 일측을 상기 제1트랜지스터의 콜렉터에 연결한 제3 저항의 타측을 에미터를 상기 스위칭 모드 전원장치(SMPS)의 출력단에 연결한 제2 트랜지스터의 베이스에 연결하고, 상기 제2 트랜지스터의 콜렉터를 부하의 입력단에 연결하며, 일측을 상기 제1 저항의 타측에 연결한 제4 저항의 타측을 상기 제1 트랜지스터의 에미터와 공통으로 접지에 연결하여 구성된 것을 특징으로 대기전력 저감장치.
슬레이브 마이컴과 그의 주변 전장구동회로를 운전시키는가를 판단하는 제1 단계와; 상기 제1 단계의 판단결과에 따라 슬레이브 마이컴에 서브 보드 운전지령을 내려 그 슬레이브 마이컴의 주변 전장 구동회로를 운전하는 제2 단계와; 상기 제1 단계의 판단결과에 따라 슬레이브 마이컴으로 공급되는 전원을 차단하는 제3 단계로 이루어진 것을 특징으로 대기전력 저감방법.
제16항에 있어서, 상기 제2 단계는 제1 단계의 판단결과 상기 전장구동회로의 운전으로 판단되면 슬레이브 마이컴으로부터 응답이 있는가를 판단하는 단계와; 상기 단계의 판단결과 응답이 없으면 슬레이브 마이컴에 공급되는 전원을 소정시간 동안 차단한 후, 다시 공급하는 단계를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 대기전력 저감방법.