KR100353357B1 - Inverter air conditioner control circuit - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인버터 공기조화기의 제어회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 입력전압과 입력전류의 위상 차에 따른 역률을 개선하여 고조파 왜곡을 최소화시킬 수 있는 인버터 공기조화기의 제어회로에 관한 것이다. 따라서 본 발명은 역률개선을 위한 회로의 충방전시간을 제어하여, 입력전압에 입력전류가 추종될 수 있도록 한다. 이를 위하여 본 발명은, 입력전압과 전류를 감지하는 감지부를 구성시키고, 전류를 충전하는 쵸크코일, 충전된 전류를 방전시키는 파워 스위칭소자, 그리고 상기 파워 스위칭소자의 온/오프 타임을 제어하는 제어회로를 포함한다. 또한, 본 발명은 3상파워스위칭모듈에 입력되는 DC 링크전압을 정전압시키는 구성도 포함한다.The present invention relates to a control circuit of an inverter air conditioner, and more particularly, to a control circuit of an inverter air conditioner capable of minimizing harmonic distortion by improving a power factor according to a phase difference between an input voltage and an input current. Therefore, the present invention controls the charge and discharge time of the circuit for improving the power factor, so that the input current can follow the input voltage. To this end, the present invention comprises a sensing unit for sensing the input voltage and current, the choke coil for charging the current, the power switching device for discharging the charged current, and the control circuit for controlling the on / off time of the power switching device It includes. In addition, the present invention also includes a configuration for constant voltage of the DC link voltage input to the three-phase power switching module.
Description
본 발명은 인버터 공기조화기의 제어회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 입력전압과 입력전류의 위상 차에 따른 역률을 개선하여 고조파 왜곡을 최소화시킬 수 있는 인버터 공기조화기의 제어회로에 관한 것이다.The present invention relates to a control circuit of an inverter air conditioner, and more particularly, to a control circuit of an inverter air conditioner capable of minimizing harmonic distortion by improving a power factor according to a phase difference between an input voltage and an input current.
공기 조화기는 실내의 공기를 용도, 목적에 따라 가장 적합한 상태로 유지하는 장치이다. 이를 테면, 여름에는 냉방상태로, 겨울에는 난방상태로 조절하고, 또한 실내의 습도를 조절하며, 실내의 공기를 쾌적한 청정상태로 조절한다. 이렇게 공기 조화기와 같은 생활의 편의 제품이 확대 사용되면서 많은 나라와 기구에서는 제품의 사용 규격을 여러가지 방면에서 표준화시키고 있다. 이것은 편의 제품으로 인한 소비 에너지를 최소화시키면서, 에너지 사용 효율을 높여서, 제품의 사용으로 인한 환경 오염의 발생을 최소화하기 위함이다.An air conditioner is a device that keeps indoor air in a state most suitable for use and purpose. For example, it is controlled to cool in summer, heated in winter, and also to control the humidity of the room, and to adjust the air in the room to a comfortable clean state. As the convenience products of living such as air conditioners are widely used, many countries and organizations have standardized the use specifications of the products in various aspects. This is to minimize the energy consumption due to the convenience product, to increase the energy use efficiency, to minimize the occurrence of environmental pollution due to the use of the product.
이와 같이 에너지의 사용 효율을 높이면서 냉/난방능력을 향상시킨 것이 인버터 공기조화기이다. 상기 인버터 공기조화기는, 주파수 제어 방식에 의해서 공기조화기의 구동력인 압축기를 구동한다. 특히, 최근에는 창문에 설치 가능한 창문형과, 슬림형, 그리고 실내기와 실외기로 구분된 분리형 등 여러가지 형태의 공기조화기를 구현하고, 사용 및 설치의 편리성을 도모하여 소비자들의 요구사항을 부합시키고 있다.In this way, the inverter air conditioner improves cooling / heating ability while increasing energy use efficiency. The inverter air conditioner drives a compressor which is a driving force of the air conditioner by a frequency control method. In particular, recently, various types of air conditioners such as window type, slim type, and separate type separated into indoor and outdoor units can be implemented, and the convenience of use and installation is being met to meet the requirements of consumers.
따라서 본 발명에서는 열교환기로 구성된 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성된 실외기로 분리된 인버터 공기조화기에서 실외기의 제어 방법에 대해서 살펴보기로 한다.Therefore, the present invention will be described for the control method of the outdoor unit in the inverter air conditioner separated into an indoor unit composed of a heat exchanger, an outdoor unit composed of a compressor and a heat exchanger.
다음, 도 1은 종래의 인버터 공기조화기의 실외기 제어회로도이다.Next, Figure 1 is an outdoor unit control circuit diagram of a conventional inverter air conditioner.
종래의 인버터 공기조화기의 제어회로는, 도 1에 도시하고 있는 바와 같이, 실내기(도시하지 않음)와 통신을 수행하기 위한 통신제어회로부(101)가 구비된다. 상기 통신제어회로부(101)는 실외기의 각 구성소자들을 전체적으로 제어하는 마이크로컴퓨터(도시하지 않음)로부터 신호를 받아서 실내기로 전송한다. 그리고 통신제어회로부(101)는 실내기로부터 전송되온 신호를 입력하여 실외기 내의 마이크로컴퓨터에 인가하는 역할을 담당한다.The control circuit of the conventional inverter air conditioner, as shown in Figure 1, is provided with a communication control circuit unit 101 for performing communication with the indoor unit (not shown). The communication control circuit unit 101 receives a signal from a microcomputer (not shown) which controls each component of the outdoor unit as a whole and transmits the signal to the indoor unit. In addition, the communication control circuit unit 101 is responsible for inputting a signal transmitted from the indoor unit to the microcomputer in the outdoor unit.
그리고 인버터 공기조화기의 제어회로는, 입력되는 교류전압의 노이즈 제거를 위한 EMI(유출 노이즈)필터(103)와, EMS(노이즈 내력)필터(105)와, 입력되는 교류전압에 포함된 서지전압을 제거하기 위한 서지 업서버(104)를 포함한다. 그리고 공기조화기의 정상구동시에 실외기에 전류통로를 형성하는 파워 릴레이(107)와, 돌입전류를 방지하기 위한 PTC를 포함한다. 또한, 실외기에 흐르는 전체 전류를 검출하는 전류 트랜스포머(109)와, 냉방/난방의 절환 동작을 위한 4방 밸브(111)와, 상기 4방 밸브(111)의 동작 제어를 위한 4방 릴레이(115)와, 실외 팬(113), 상기실외팬의 속도를 가변하는 릴레이(117)를 포함한다.The control circuit of the inverter air conditioner includes an EMI (spill noise) filter 103, an EMS (noise strength) filter 105 for removing noise of an AC voltage input, and a surge voltage included in the AC voltage input. It includes a surge up server 104 for removing. And a power relay 107 which forms a current path in the outdoor unit at the normal driving of the air conditioner, and a PTC for preventing inrush current. In addition, a current transformer 109 for detecting the total current flowing to the outdoor unit, a four-way valve 111 for switching between cooling and heating, and a four-way relay 115 for controlling the operation of the four-way valve 111. ), And an outdoor fan 113 and a relay 117 for varying the speed of the outdoor fan.
또한, 인버터 공기조화기의 제어회로는, 입력 교류전압을 브릿지 다이오드로 구성되어진 정류회로에 의해서 DC전압으로 변환하는 정류회로(119)와, 상기 정류회로(119)의 출력전압으로부터 역률을 개선하기 위한 수동필터인 리액터(121) 및 캐패시터(123)가 구성된다.In addition, the control circuit of the inverter air conditioner includes a rectifier circuit 119 for converting an input AC voltage into a DC voltage by a rectifier circuit composed of a bridge diode, and improving the power factor from the output voltage of the rectifier circuit 119. Reactive filter 121 and the capacitor 123 is configured for.
상기 수동필터는, 리액터(121)에 에너지를 보관하고, 캐패시터(123)로 충반전을 계속하여 입력전류의 갑작스런 변화가 있을 경우, 상기 리액터(121)가 전류를 보완하는 역할을 하여, 고조파 왜곡의 영향을 최소화시킨다.The passive filter stores energy in the reactor 121 and continues charging and discharging with the capacitor 123, and when there is a sudden change in the input current, the reactor 121 serves to compensate for the current, thereby harmonic distortion. Minimize the impact.
상기 수동필터에서 역률이 개선된 전압은, 캐패시터(C5,C6)로 구성된 DC 전압 발생부에 인가된다. 상기 DC 전압발생부는, 실외기의 구동에 필요한 DC전압을 발생시킨다. 상기 DC전압발생부로부터 발생된 DC전압은 파워모듈인 IPM(129)에 입력되고, 상기 IPM(129)은 입력된 DC전압으로부터 압축기(125)의 구동을 위한 3상 교류전원을 발생시킨다.The voltage whose power factor is improved in the passive filter is applied to a DC voltage generator comprising capacitors C5 and C6. The DC voltage generator generates a DC voltage required for driving the outdoor unit. The DC voltage generated from the DC voltage generator is input to the IPM 129 which is a power module, and the IPM 129 generates a three-phase AC power for driving the compressor 125 from the input DC voltage.
다음은 상기 구성으로 이루어진 종래의 인버터 공기조화기의 실외기 제어 동작에 대해서 설명한다.Next, the outdoor unit control operation of the conventional inverter air conditioner having the above configuration will be described.
우선, 도시되지는 않고 있지만, 마이크로컴퓨터는 통신제어회로부(101)를 통해서 실내기 측의 마이크로컴퓨터로부터 운전지시를 받게 된다. 즉, 사용자가 선택한 냉방운전 또는 난방운전에 따라서 실내기 측의 마이크로컴퓨터는 냉방사이클 또는 난방사이클의 운행을 위한 지시를 하고, 그 지시를 실외기의 통신제어회로부(101)를 통해서 실외기 측의 마이크로컴퓨터가 인지하게 된다. 이후, 마이크로컴퓨터는 운전모드에 따라서 릴레이(115)를 통한 4방 밸브(111)의 동작을 제어한다. 상기 4방 밸브(111)의 제어동작에 의해서 공기조화기의 운전 사이클이 제어된다. 또한, 마이크로컴퓨터는 팬의 회전을 위해서 릴레이(117)를 통해서 팬 모터(113)를 제어한다.First, although not shown, the microcomputer receives an operation instruction from the microcomputer on the indoor unit side through the communication control circuit unit 101. That is, according to the cooling operation or the heating operation selected by the user, the microcomputer on the indoor unit gives an instruction for the operation of the cooling cycle or the heating cycle, and the instruction is sent to the microcomputer on the outdoor unit through the communication control circuit unit 101 of the outdoor unit. It becomes aware. Thereafter, the microcomputer controls the operation of the four-way valve 111 through the relay 115 according to the operation mode. The operation cycle of the air conditioner is controlled by the control operation of the four-way valve 111. In addition, the microcomputer controls the fan motor 113 through the relay 117 to rotate the fan.
다음, 외부 입력단자를 통해서 실외기로 입력되는 교류전원은 EMI필터(103)와 EMS 필터(105)를 통과하고, 상기 필터에서 소정만큼의 노이즈 성분이 제거된다.Next, the AC power input to the outdoor unit through the external input terminal passes through the EMI filter 103 and the EMS filter 105, and a predetermined amount of noise component is removed from the filter.
상기 필터를 경유한 교류전원은 초기에는 PTC 저항을 통해서 돌입전류 등이 제거된 후, 전류 트랜스포머(109)에 인가된다. 그리고 실외기의 압축기(125)가 정상 구동이 이루어진 후에는 마이크로컴퓨터의 제어하에 파워 릴레이(107)가 온 동작 되면서, 상기 릴레이를 통해서 전류 트랜스포머(109)에 전원이 공급된다.The AC power supply via the filter is initially applied to the current transformer 109 after the inrush current is removed through the PTC resistor. After the compressor 125 of the outdoor unit is normally driven, the power relay 107 is turned on under the control of the microcomputer, and power is supplied to the current transformer 109 through the relay.
상기 전류 트랜스포머(109)는, 입력되는 전류를 검출하고, 검출된 전류치를 마이크로컴퓨터에 전송하여, 실외기 측에 흐르는 전체 전류값을 감지하도록 한다.The current transformer 109 detects the input current and transmits the detected current value to the microcomputer to sense the total current value flowing to the outdoor unit.
그리고 상기 전류 트랜스포머(109)의 일측을 통해서 교류전원은 정류회로(119)에 공급되고, 상기 정류회로(119)는 입력되는 교류전원을 DC 전압으로 정류시킨다.AC power is supplied to the rectifier circuit 119 through one side of the current transformer 109, and the rectifier circuit 119 rectifies the input AC power into a DC voltage.
상기 정류회로(119)에서 정류된 DC전압은 리액터(121)와 캐패시터(123)로 구성된 수동필터에 인가된다. 상기 수동필터는 입력전류를 소정시간 간격으로 충전했다가 방전하는 동작을 반복 수행하는데, 즉, 상기 리액터(121)에 에너지를 보관하고, 상기 캐패시터(123)에 의해서 충방전동작을 반복 수행한다. 따라서 입력전류의 갑작스런 변화가 있을때, 상기 리액터(121)에서 전류를 보완하는 역할을 하여 고조파 왜곡을 최소화한 전류 파형을 얻는 것이다.또한, 상기 리액터(121)에 의해 에너지가 축적되는 축적시간과 상기 캐패시터(123)에 축적된 에너지의 방전시간에 의해서 입력전류와 전압의 위상이 조절되며, 상기 충방전시간이 입력되는 고조파성분에 대해서 일치할때 최대의 역률 개선효과를 얻게 되는 것이다. 이것은, 상기 충방전시간이 특정 주파수에 따라서 설정되어지기 때문이며, 따라서 설정된 충방전시간에 일치하는 특정 주파수를 갖는 고조파가 입력되어야만 충방전과정에서의 고조파신호의 전류 및 전압의 위상이 일치하여 최대의 역률 개선 효과를 갖게 되기 때문이다.The DC voltage rectified by the rectifier circuit 119 is applied to a passive filter including a reactor 121 and a capacitor 123. The passive filter repeatedly performs an operation of charging and discharging the input current at predetermined time intervals, that is, the energy is stored in the reactor 121 and the charging and discharging operation is repeatedly performed by the capacitor 123. Therefore, when there is a sudden change in the input current, the reactor 121 plays a role of supplementing the current to obtain a current waveform that minimizes the harmonic distortion. In addition, the accumulation time and energy accumulation by the reactor 121 and the The phase of the input current and the voltage is controlled by the discharge time of the energy accumulated in the capacitor 123, and the maximum power factor improvement effect is obtained when the charge / discharge time coincides with the input harmonic component. This is because the charge / discharge time is set according to a specific frequency. Therefore, only when harmonics having a specific frequency matched to the set charge / discharge time are input, the current and voltage phases of the harmonic signal in the charge / discharge process coincide with each other. This is because the power factor is improved.
이와 같이, 고조파 왜곡이 감소되고, 역률이 개선된 전압은 캐패시터(C5,C6)로 구성된 DC전압발생부에 인가된다. 상기 캐패시터(C5,C6)는 입력전압을 계속해서 충전하다가 일정시점에서 방전을 수행하여, 실외기 측에 필요로 하는 DC전압을 발생하는 것이다.In this way, the harmonic distortion is reduced, and the voltage with improved power factor is applied to the DC voltage generation section composed of the capacitors C5 and C6. The capacitors C5 and C6 continue to charge the input voltage, and then discharge at a certain point to generate a DC voltage required for the outdoor unit.
이렇게 해서 발생된 DC 전압은 IPM(129)에 인가되고, 상기 IPM(129)은 압축기(125)의 구동력인 3상 교류전압을 발생시키게 되는 것이다.The DC voltage generated in this way is applied to the IPM 129, and the IPM 129 generates a three-phase AC voltage which is a driving force of the compressor 125.
즉, 종래의 인버터 공기조화기는, 상기 IPM(129)에 공급되는 전압과 전류의 위상차에 따른 역률개선을 위해서 리액터(121)와 캐패시터(123)로 이루어진 수동필터를 이용하였다.That is, the conventional inverter air conditioner uses a passive filter including a reactor 121 and a capacitor 123 to improve the power factor according to the phase difference between the voltage and current supplied to the IPM 129.
그러나 상기 리액터(121) 및 캐패시터(123)로 구성된 수동필터는, 앞서 설명하고 있는 바와 같이, 리액터(121)에 의해 축적되는 에너지의 축적시간과 캐패시터(123)에 축적된 에너지의 방전시간이 고조파성분에 대해서 일치할 때, 최대의 역률 개선효과를 얻을 수 있다. 이것은 상기 충방전시간이 특정주파수에 따라서 설정되어지고, 따라서 상기 충방전시간이 고조파성분과 불일치하면, 역률 개선 효과는 떨어질 수 밖에 없게 된다.한편, 입력되는 고조파신호가 항상 특정주파수만을 갖는 것은 아니며, 또한 상기 리액터(121)와 캐패시터(123)에 의해서 결정되는 충방전시간은 입력되는 고조파성분에 따라서 능동적으로 조절될 수 있는 것이 아니라, 기설정된 값에 따라서 세팅된 상태로 존재하기 때문에, 특정 주파수에 맞게 설계된 종래의 수동필터는 높은 역률개선효과를 얻을 수 없다.However, in the passive filter including the reactor 121 and the capacitor 123, as described above, the accumulation time of the energy accumulated by the reactor 121 and the discharge time of the energy stored in the capacitor 123 are harmonics. When matched with the components, the maximum power factor improvement effect can be obtained. This is because the charge and discharge time is set according to a specific frequency, and therefore, if the charge and discharge time is inconsistent with the harmonic components, the power factor improvement effect is inevitably reduced. On the other hand, the input harmonic signal does not always have a specific frequency. In addition, the charge / discharge time determined by the reactor 121 and the capacitor 123 may not be actively adjusted according to the input harmonic component, but may be set according to a predetermined value, and thus, a specific frequency. The conventional passive filter designed to achieve high power factor can not be obtained.
따라서 종래의 인버터 공기조화기의 제어회로는 고조파성분에 대해서 능동적으로 대처하지 못하여, 역률을 일정치(85%) 이상으로 개선하는 것이 불가능한 문제점이 있었다. 따라서 종래의 인버터 공기조화기의 제어회로는, 상기 수동필터를 통과한 전류파형에 여러차수의 고조파가 포함되어 외부기기에 악영향을 주는 문제점이 있었다. 이러한 점은 종래의 인버터 공기조화기의 제어회로가 국제 고조파 규격을 만족시키지 못하여 제품성을 떨어뜨리는 문제점이 되었다.또한, 종래의 인버터 공기조화기의 제어회로는, 상기 DC 전압발생부에 공급되는 DC 전압이 입력전압과 리액터(121)에 흐르는 전류에 따라서 변동되기 때문에, IPM(129)에 공급되는 DC 전압이 일정하지 못한 문제점이 발생되었다. 상기 IPM(129)에 공급전압이 일정하지 못하면, 결과적으로 압축기 구동전압이 불규칙하게되어 공기조화기의 구동을 불안정하게 하는 문제점이 되었다.Therefore, the control circuit of the conventional inverter air conditioner does not actively cope with harmonic components, and there is a problem that it is impossible to improve the power factor to a predetermined value (85%) or more. Therefore, the control circuit of the conventional inverter air conditioner has a problem in that the current waveform passing through the passive filter includes a plurality of harmonics, which adversely affects external equipment. This is a problem that the control circuit of the conventional inverter air conditioner does not satisfy the international harmonic standard, thereby degrading the productability. In addition, the control circuit of the conventional inverter air conditioner is supplied to the DC voltage generator. Since the DC voltage is changed according to the input voltage and the current flowing through the reactor 121, a problem arises in that the DC voltage supplied to the IPM 129 is not constant. If the supply voltage is not constant to the IPM 129, as a result, the compressor driving voltage becomes irregular, resulting in a problem of unstable driving of the air conditioner.
따라서 본 발명의 목적은 인버터 공기조화기의 역률을 최대로 개선하여 고조파 규제를 회피할 수 있는 인버터 공기조화기의 제어회로를 제공함에 있다.본 발명의 다른 목적은 입력전압의 변동에 상관없이 일정한 DC 전압을 압축기에 공급하여, 공기조화기의 구동을 안정적으로 제어할 수 있는 인버터 공기조화기의 제어회로를 제공함에 있다.It is therefore an object of the present invention to provide a control circuit of an inverter air conditioner that can maximally improve the power factor of an inverter air conditioner to avoid harmonic regulation. The present invention provides a control circuit of an inverter air conditioner capable of stably controlling the driving of an air conditioner by supplying a DC voltage to a compressor.
도 1은 종래 기술에 따른 인버터 공기조화기의 제어회로도,1 is a control circuit diagram of an inverter air conditioner according to the prior art;
도 2는 본 발명에 따른 인버터 공기조화기의 실외기 구성에 따른 블록도,2 is a block diagram according to the outdoor unit configuration of the inverter air conditioner according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 인버터 공기조화기의 제어회로도,3 is a control circuit diagram of an inverter air conditioner according to the present invention;
도 4는 본 발명과 종래의 파형 비교도,Figure 4 is a comparison of the present invention and conventional waveforms,
도 5는 도 3의 A부분 전류 파형도,5 is a partial current waveform diagram of FIG.
도 6은 도 3의 B부분 전류 파형도.FIG. 6 is a B portion current waveform diagram of FIG. 3. FIG.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1 : 마이크로컴퓨터 3 : IPM 제어회로부1: microcomputer 3: IPM control circuit
5 : PFC 제어회로 7 : 부하부5: PFC control circuit 7: Load part
9 : 전원회로부 11,21: 통신제어부9: power supply circuit section 11, 21: communication control section
13 : 센서감지부 23 : EMI 필터13 sensor detection unit 23 EMI filter
25 : EMS 필터 27,35,37 : 릴레이25: EMS filter 27, 35, 37: relay
29 : 전류 트랜스 30 : 서지 업서부29: current transformer 30: surge up west
31 : 4방 밸브 33 : 팬 모터31: 4-way valve 33: fan motor
41 : 정류회로 43 : 쵸크 코일41: rectifier circuit 43: choke coil
45 : PFC 제어회로 47 : IGBT 스위칭소자45: PFC control circuit 47: IGBT switching device
49 : 다이오드 51 : IPM49: diode 51: IPM
53 : 압축기53: compressor
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인버터 공기조화기의 제어회로는, 상용교류전원을 입력하여 노이즈를 제거하는 필터수단과; 노이즈가 제거된 교류전원을 입력하여 정류하는 정류수단과; 상기 정류수단의 출력전류를 충전하고, 충전된 전류를 방전시키는 충방전수단과; 상기 정류수단의 출력전류와 출력전압을 검출하는 검출수단과; 상기 충방전수단에서 출력되는 DC전압을 승압시켜서 출력하는 승압수단과; 상기 승압된 DC 링크 전압을 입력하고, 3상 교류전원을 발생시키는 3상파워스위칭모듈과; 상기 3상파워스위칭모듈의 출력에 의해서 구동되는 압축기와; 상기 검출수단의 검출값을 입력하고, 전압의 위상에 전류 위상이 추종되도록 상기 충방전수단의 온/오프시간을 제어하는 제어수단을 포함하여 구성된다.In order to achieve the above object, a control circuit of an inverter air conditioner includes: filter means for removing noise by inputting a commercial AC power source; Rectifying means for inputting and rectifying the AC power source from which noise is removed; Charging and discharging means for charging the output current of the rectifying means and discharging the charged current; Detecting means for detecting an output current and an output voltage of said rectifying means; Boosting means for boosting and outputting the DC voltage output from the charging and discharging means; A three-phase power switching module for inputting the boosted DC link voltage and generating a three-phase AC power source; A compressor driven by the output of the three-phase power switching module; And a control means for inputting a detection value of the detection means and controlling the on / off time of the charge / discharge means so that the current phase follows the phase of the voltage.
본 발명의 인버터 공기조화기의 제어회로는, 쵸크 코일과 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 스위치를 이용한 능동필터를 사용하여, 최대의 역률 개선 효과(약 98%)를 얻을 수 있음을 특징으로 한다.The control circuit of the inverter air conditioner of the present invention is characterized in that a maximum power factor improvement effect (about 98%) can be obtained by using an active filter using a choke coil and an Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) switch.
본 발명의 인버터 공기조화기의 제어회로는, IGBT 스위치의 온/오프 타임 제어에 의해서 입력전압이 불규칙해도 DC 링크 전압을 일정하게 유지할 수 있음을 특징으로 한다.The control circuit of the inverter air conditioner of the present invention is characterized in that the DC link voltage can be kept constant even if the input voltage is irregular by the on / off time control of the IGBT switch.
본 발명의 인버터 공기조화기의 제어회로는, 압축기의 구동전압을 약 0볼트에서 280볼트까지 가변 가능하므로써, 압축기의 능력을 향상시킬 수 있음을 특징으로 한다.The control circuit of the inverter air conditioner of the present invention is characterized in that the drive voltage of the compressor can be varied from about 0 volts to 280 volts, thereby improving the capability of the compressor.
이하 첨부한 도면을 참조해서 본 발명에 따른 인버터 공기조화기의 제어회로에 대해서 상세하게 설명한다.우선, 본 발명의 설명에 앞서, 본 발명에서 사용되고 있는 용어에 대해서 간단하게 정의한다.쵸크 코일은 영어로 coke coil이며, 리액터의 역할로 순시 전류 변화 및 돌입전류 방지, 에너지 충방전을 통하여 DC전압을 상승시키는 구성이다. IGBT는, 영어로 Insulated Gate Bipolar Transistor이며, 코일에 에너지를 충전/방전을 할 수 있도록 제어되는 전기 스위칭소자이다. PFC는, 영어로 Power Factor Correction이고, PFC제어회로는 전압과 전류의 위상을 보정하기 위하여 제어하는 회로이다. 그리고 DC 링크전압은, 컨버터 출력전압 즉, 압축기 구동전압을 나타낸다.Hereinafter, a control circuit of an inverter air conditioner according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, prior to the description of the present invention, the terms used in the present invention are simply defined. It is a coke coil in English, and it acts as a reactor to increase DC voltage through instantaneous current change, inrush current prevention, and energy charge / discharge. IGBT is an Insulated Gate Bipolar Transistor in English and is an electrical switching device that is controlled to charge / discharge energy in a coil. PFC is Power Factor Correction in English, and the PFC control circuit is a circuit for controlling to correct the phase of voltage and current. The DC link voltage represents the converter output voltage, that is, the compressor drive voltage.
도 2는 본 발명에 따른 인버터 공기조화기의 실외기의 제어를 위한 구성도이다.2 is a configuration diagram for the control of the outdoor unit of the inverter air conditioner according to the present invention.
본 발명의 인버터 공기조화기의 실외기는, 실외기 내의 각 구성요소들의 동작을 전체적으로 제어하는 마이크로컴퓨터(1)와, 실내기와 데이터 송수신을 수행하고, 송수신된 데이터를 상기 마이크로컴퓨터(1)에 전송하는 통신제어부(11)와, 실외기의 각 부의 동작을 위한 필요한 크기의 DC전압을 발생시키는 전원회로부(9)와, 상기 마이크로컴퓨터(1)의 제어하에 냉/난방 운전에 따라서 적절한 제어가 이루어지는 사방변 및 실외팬(7)을 포함한다.The outdoor unit of the inverter air conditioner of the present invention is configured to perform data transmission and reception with a microcomputer 1 which controls the operation of each component in the outdoor unit as a whole, and to transmit and receive data to and from the microcomputer 1. Four sides of the communication control unit 11, the power supply circuit unit 9 for generating a DC voltage of the required size for the operation of each unit of the outdoor unit, and the appropriate control in accordance with the cooling / heating operation under the control of the microcomputer (1) And an outdoor fan 7.
또한, 본 발명의 인버터 공기조화기의 실외기는, 실외온도, 배관온도, 압축기 온도 등을 감지하는 센서 감지부(13)와, 압축기에 3상 교류전원의 공급을 위한 IPM제어회로부(3), 그리고 역률 개선을 위한 PFC 제어회로(5)를 포함하고 있다.In addition, the outdoor unit of the inverter air conditioner of the present invention, the sensor detecting unit 13 for detecting the outdoor temperature, piping temperature, compressor temperature, etc., the IPM control circuit unit 3 for supplying the three-phase AC power to the compressor, And a PFC control circuit 5 for improving the power factor.
다음, 도 3은 본 발명에 따른 인버터 공기조화기의 실외기의 상세한 제어회로도이다.Next, Figure 3 is a detailed control circuit diagram of the outdoor unit of the inverter air conditioner according to the present invention.
본 발명의 인버터 공기조화기의 제어회로는, 도 3에 도시하고 있는 바와 같이, 실내기(도시하지 않음)와 통신을 수행하기 위한 통신제어회로부(21)가 구비된다. 상기 통신제어회로부(21)는 실외기의 각 구성소자들을 전체적으로 제어하는마이크로컴퓨터(1 : 도 2에 도시)로부터 신호를 받아서 실내기로 전송한다. 그리고 통신제어회로부(21)는 실내기로부터 전송되온 신호를 입력하여 실외기 내의 마이크로컴퓨터에 인가하는 역할을 담당한다.As shown in FIG. 3, the control circuit of the inverter air conditioner of the present invention includes a communication control circuit unit 21 for performing communication with an indoor unit (not shown). The communication control circuit unit 21 receives a signal from a microcomputer (shown in FIG. 2) which controls each component of the outdoor unit as a whole and transmits it to the indoor unit. The communication control circuit unit 21 plays a role of applying a signal transmitted from the indoor unit to the microcomputer in the outdoor unit.
그리고 본 발명의 인버터 공기조화기의 제어회로는, 입력되는 교류전압의 노이즈 제거를 위한 EMI(유출 노이즈)필터(23)와, EMS(노이즈 내력)필터(25)와, 입력되는 교류전압에 포함된 서지전압을 제거하기 위한 서지 업서버(39)를 포함한다. 그리고 실외기의 공급전원을 온/오프 하는 파워 릴레이(27)와, 돌입전류를 방지하기 위한 PTC를 포함한다. 또한, 실외기에 흐르는 전류를 검출하는 전류 트랜스포머(29)와, 냉방/난방의 절환 동작을 위한 4방 밸브(31)와, 상기 4방 밸브(31)의 동작 제어를 위한 4방 릴레이(35)와, 실외 팬(33), 상기 실외팬의 속도를 가변하는 릴레이(37)를 포함한다.In addition, the control circuit of the inverter air conditioner of the present invention is included in the EMI (spill noise) filter 23, the EMS (noise strength) filter 25, and the input AC voltage. And a surge up server 39 for removing the surge voltage. And a power relay 27 for turning on / off the power supply of the outdoor unit and a PTC for preventing inrush current. In addition, a current transformer 29 for detecting a current flowing in the outdoor unit, a four-way valve 31 for switching between cooling and heating, and a four-way relay 35 for controlling the operation of the four-way valve 31. And an outdoor fan 33 and a relay 37 for varying the speed of the outdoor fan.
상기까지의 구성은 종래와 동일하게 이루어지므로, 자세한 접속관계는 생략하며, 본 발명의 인버터 공기조화기의 제어회로에서 제시하고 있는 98%의 역률 개선을 위한 능동필터의 부분을 이하에서 상세하게 살펴본다.Since the configuration up to the above is made in the same manner as in the prior art, detailed connection relations are omitted, and the active filter for improving the power factor of 98% proposed in the control circuit of the inverter air conditioner of the present invention will be described in detail below. see.
외부에서 입력되는 교류전압을 DC전압으로 변환하는 정류회로(41)의 뒷단에 역률 개선을 위한 능동필터가 접속되며, 그 구성은 쵸크 코일(43), IGBT 스위칭소자(47), 다이오드(49), 그리고 전류 검출을 위한 센싱저항(Rs)과, 상기 IGBT 스위칭소자(47)의 온/오프 동작을 제어하기 위한 PFC 제어회로(45)로 이루어진다.An active filter for improving the power factor is connected to the rear end of the rectifier circuit 41 for converting an AC voltage input from the outside into a DC voltage, and the configuration thereof is the choke coil 43, the IGBT switching element 47, and the diode 49. And a sensing resistor Rs for current detection and a PFC control circuit 45 for controlling an on / off operation of the IGBT switching element 47.
좀 더 자세하게 살펴보면, 정류회로(41)의 제 1 출력단에 쵸크 코일(43)이 연결되고, 제 2 출력단에 센싱저항(Rs)이 연결되며, 상기 센싱저항(Rs)에서 검출된전류파형이 PFC 제어회로(45)에 입력된다.In more detail, the choke coil 43 is connected to the first output terminal of the rectifier circuit 41, the sensing resistor Rs is connected to the second output terminal, and the current waveform detected by the sensing resistor Rs is PFC. It is input to the control circuit 45.
그리고 정류회로(41)의 제 1,2 출력단 사이에 콘덴서(C1)가 연결되며, 상기 정류회로(41)에서 출력되는 전압 파형을 감지하기 위하여, 상기 정류회로(41)의 제 1 출력단과 PFC 제어회로(45)의 입력단 사이에 두개의 저항(R1,R2)이 직렬 연결되고 있다.The capacitor C1 is connected between the first and second output terminals of the rectifier circuit 41, and to detect the voltage waveform output from the rectifier circuit 41, the first output terminal and the PFC of the rectifier circuit 41. Two resistors R1 and R2 are connected in series between the input terminals of the control circuit 45.
그리고 상기 쵸크 코일(43)의 또 하나의 단자는 다이오드(49)의 애노드단에 연결됨과 동시에 IGBT 스위치(47)의 콜렉터단자에 연결된다. 상기 IGBT 스위치(47)의 게이트단자는 저항(R3)을 통해서 PFC 제어회로(45)에 연결되며, 에미터단자는 그라운드 전위에 연결되고 있다. 그리고 상기 저항(R3)과 IGBT 스위치(47)의 게이트단자 사이에 또 하나의 저항(R4)이 연결되며, 상기 저항(R4)은 센싱저항(Rs)에 연결되고 있다. 그리고 상기 PFC 제어회로는 DC 링크 전압을 감지하기 위해서, 상기 다이오드(49)의 캐소드단에 연결되고 있다.The other terminal of the choke coil 43 is connected to the anode terminal of the diode 49 and to the collector terminal of the IGBT switch 47. The gate terminal of the IGBT switch 47 is connected to the PFC control circuit 45 through the resistor R3, and the emitter terminal is connected to the ground potential. Another resistor R4 is connected between the resistor R3 and the gate terminal of the IGBT switch 47, and the resistor R4 is connected to the sensing resistor Rs. The PFC control circuit is connected to the cathode of the diode 49 to sense the DC link voltage.
즉, 본 발명의 능동필터는, 쵸크 코일(43)에 에너지를 축적하고, IGBT 스위치소자(47)의 온/오프에 따라서 축적된 에너지가 다이오드(49)를 도통시키면서 출력된다. 그리고 상기 IGBT 스위치(47)의 온/오프 제어는 PFC 제어회로(45)에서 수행하고 있으며, 상기 PFC 제어회로(45)는, 정류회로(41)의 출력으로부터 전압파형을 감지하고, DC 승압용 캐패시터(C5,C6)에서 출력되는 DC 링크 전압을 감지한다. 그리고 상기 센싱저항(Rs)으로부터 전류파형을 감지하여, 상기 IGBT 스위치(47)의 온/오프 타임을 제어한다.즉, 상기 PFC 제어회로(45)는, DC 링크전압과, 입력AC 전압, 그리고 전류를 감지하도록 구성된다. 그리고 출력전압은, IGBT의 펄스폭을 조절함에 따라서 상승 또는 하강 제어가 가능하며, 그것은 쵸크코일의 에너지가 많고 적음에 따라서 출력전압을 조절할 수 있기 때문이다. 따라서 상기 PFC 제어회로(45)에 의한 IGBT의 펄스폭의 조절로 출력전압을 조절하는 것이 가능하게 된다. 그리고 전압파형과 전류파형의 위상 편차에 따라서 그 해당부분만큼 IGBT 스위치의 스위칭 펄스폭을 조절하여 두신호의 위상차를 보정하므로서 역률을 개선한다. 그리고 상기 PFC 제어회로는, 감지된 DC 링크전압에 의해서 IGBT 펄스폭을 클로즈 루프(CLOSE LOOP)로 제어하여 출력전압이 정전압이 되도록 제어 가능하다.That is, in the active filter of the present invention, energy is accumulated in the choke coil 43, and the accumulated energy is output while conducting the diode 49 as the IGBT switch element 47 is turned on and off. On / off control of the IGBT switch 47 is performed by the PFC control circuit 45, and the PFC control circuit 45 senses a voltage waveform from the output of the rectifier circuit 41 and uses a DC booster. The DC link voltage output from the capacitors C5 and C6 is sensed. The current waveform is sensed from the sensing resistor Rs to control the on / off time of the IGBT switch 47. That is, the PFC control circuit 45 includes a DC link voltage, an input AC voltage, and Configured to sense current. The output voltage can be controlled to rise or fall by adjusting the pulse width of the IGBT, because the output voltage can be adjusted according to the high and low choke coil energy. Therefore, the output voltage can be adjusted by adjusting the pulse width of the IGBT by the PFC control circuit 45. The power factor is improved by correcting the phase difference between the two signals by adjusting the switching pulse width of the IGBT switch according to the phase deviation between the voltage waveform and the current waveform. The PFC control circuit may control the output voltage to be a constant voltage by controlling the IGBT pulse width in a close loop based on the sensed DC link voltage.
이렇게 하여, 상기 능동필터에서 역률이 개선된 전압은, 캐패시터(C5,C6)로구성된 DC 전압 발생부에 인가된다. 상기 DC 전압발생부는, 실외기의 구동에 필요한 DC전압을 발생시킨다. 상기 DC전압발생부로부터 발생된 DC전압은 파워모듈인 IPM(51)에 입력되고, 상기 IPM(51)은 입력된 DC전압으로부터 압축기(53)의 구동을 위한 3상 교류전원을 발생시킨다. 그리고 IPM(51)에 연결되고 있는 저항(R5)은 상기 IPM으로 흐르는 총전류를 감지하기 위한 저항이다.In this way, the voltage whose power factor is improved in the active filter is applied to the DC voltage generating section consisting of capacitors C5 and C6. The DC voltage generator generates a DC voltage required for driving the outdoor unit. The DC voltage generated from the DC voltage generator is input to the IPM 51 which is a power module, and the IPM 51 generates a three-phase AC power for driving the compressor 53 from the input DC voltage. The resistor R5 connected to the IPM 51 is a resistor for sensing the total current flowing to the IPM.
다음은 상기 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 인버터 공기조화기의 제어동작에 대해서 설명한다.Next, the control operation of the inverter air conditioner according to the present invention having the above configuration will be described.
마이크로컴퓨터(1 : 도 2에 도시)는 통신제어회로부(21 : 또는 도 2의 11)를 통해서 실내기 측의 마이크로컴퓨터로부터 운전지시를 받게 된다. 즉, 사용자가 선택한 냉방운전 또는 난방운전에 따라서 실내기 측의 마이크로컴퓨터는 냉방사이클 또는 난방사이클의 운행을 위한 지시를 하고, 그 지시를 실외기의 통신제어회로부(21)를 통해서 실외기 측의 마이크로컴퓨터(1)가 인지하게 된다. 이후, 마이크로컴퓨터(1)는 운전모드에 따라서 릴레이(35)를 통한 4방 밸브(31)의 동작을 제어한다. 상기 4방 밸브(31)의 제어동작에 의해서 공기조화기의 운전 사이클이 제어된다. 또한, 마이크로컴퓨터는 팬의 회전을 위해서 릴레이(37)를 통해서 팬 모터(33)를 제어한다.The microcomputer 1 (shown in FIG. 2) receives an operation instruction from the microcomputer on the indoor unit side through the communication control circuit section 21 (or 11 in FIG. 2). That is, according to the cooling operation or the heating operation selected by the user, the microcomputer on the indoor unit gives an instruction for the operation of the cooling cycle or the heating cycle, and the instruction is sent to the microcomputer on the outdoor unit through the communication control circuit unit 21 of the outdoor unit. 1) becomes aware. Thereafter, the microcomputer 1 controls the operation of the four-way valve 31 through the relay 35 in accordance with the operation mode. The operation cycle of the air conditioner is controlled by the control operation of the four-way valve 31. The microcomputer also controls the fan motor 33 via a relay 37 for rotation of the fan.
다음, 외부 입력단자를 통해서 실외기로 입력되는 교류전원은 EMI필터(23)와 EMS 필터(25)를 통과하고, 상기 필터에서 소정만큼의 노이즈 성분이 제거된다.Next, the AC power input to the outdoor unit through the external input terminal passes through the EMI filter 23 and the EMS filter 25, and a predetermined amount of noise components are removed from the filter.
상기 필터를 경유한 교류전원은 초기에는 PTC 저항을 통해서 돌입전류 등이 제거된 후, 전류 트랜스포머(29)에 인가된다. 그리고 실외기의 압축기(53)가 정상구동이 이루어진 후에는 마이크로컴퓨터(1)의 제어하에 파워 릴레이(27)가 온 동작 되면서, 상기 릴레이를 통해서 전류 트랜스포머(29)에 전원이 공급된다.The AC power supply via the filter is initially applied to the current transformer 29 after the inrush current is removed through the PTC resistor. After the compressor 53 of the outdoor unit is normally driven, the power relay 27 is turned on under the control of the microcomputer 1, and power is supplied to the current transformer 29 through the relay.
상기 전류 트랜스포머(129)는, 입력되는 전류를 검출하고, 검출된 전류치를 마이크로컴퓨터(1)에 전송하여, 실외기 측에 흐르는 전체 전류값을 감지하도록 한다.The current transformer 129 detects an input current and transmits the detected current value to the microcomputer 1 to sense the total current value flowing to the outdoor unit.
그리고 상기 전류 트랜스포머(29)의 일측을 통해서 교류전원은 정류회로(41)에 공급되고, 상기 정류회로(41)는 입력되는 교류전원을 DC 전압으로 정류시킨다. 상기 정류회로(41)에서 전파정류된 전압은 쵸크코일(43)에 인가되고, 상기 쵸크코일(43)은, IGBT 스위치(47)가 온동작될때까지 수 A의 전류를 충전한다.AC power is supplied to the rectifier circuit 41 through one side of the current transformer 29, and the rectifier circuit 41 rectifies the input AC power to a DC voltage. The full-wave rectified voltage in the rectifier circuit 41 is applied to the choke coil 43, and the choke coil 43 charges a current of several A until the IGBT switch 47 is turned on.
한편, PFC 제어회로(45)는, 상기 정류회로(41)에서 전파정류된 전압의 파형을 저항(R1,R2)을 통해서 검출한다. 그리고 센싱저항(Rs)을 통해서 전류 파형을 검출한다. 이렇게 검출된 전압 파형과 전류파형의 위상을 인지하고, 상기 PFC 제어회로(45)는 입력전압의 사인파에 추종을 하면서 전류가 흐를 수 있도록 IGBT 스위치(47)의 펄스폭 제어에 따른 충방전시간의 제어를 수행한다.On the other hand, the PFC control circuit 45 detects the waveform of the full-wave rectified voltage in the rectifier circuit 41 through the resistors R1 and R2. The current waveform is detected through the sensing resistor Rs. Recognizing the phase of the voltage waveform and the current waveform detected in this way, the PFC control circuit 45 follows the sine wave of the input voltage while the charge and discharge time according to the pulse width control of the IGBT switch 47 so that the current can flow. Perform control.
즉, 상기 PFC 제어회로(45)로부터 저항(R3,R4)을 통하여 수십KHz 주파수의 펄스폭이 IGBT 스위치(47)의 게이트단자에 인가되면, IGBT 스위치(47)가 온동작되면서 상기 쵸크 코일(43)에 충전된 전류가 다이오드(49)를 통하여 평활용 캐패시터(C5,C6)에 충전된다. 그리고 상기 PFC 제어회로(45)의 제어하에 IGBT 스위치(47)가 오프동작되면, 다시 쵸크 코일(43)은 전류를 충전한다.That is, when a pulse width of several tens of KHz frequency is applied to the gate terminal of the IGBT switch 47 from the PFC control circuit 45 through the resistors R3 and R4, the IGBT switch 47 is turned on and the choke coil ( Current charged to 43 is charged to the smoothing capacitors C5 and C6 through the diode 49. When the IGBT switch 47 is turned off under the control of the PFC control circuit 45, the choke coil 43 again charges the current.
따라서 상기 쵸크 코일(43)에 충전된 전류가 상기 IGBT 스위치(47)의 온 동작에 따라서 방전되는 동작이 반복 수행되면서, 평활용 캐패시터(C5,C6)로부터 DC전압이 출력되어 IPM(51)에 인가되는 것이다.Accordingly, while the current charged in the choke coil 43 is repeatedly discharged according to the on operation of the IGBT switch 47, the DC voltage is output from the smoothing capacitors C5 and C6 to the IPM 51. It is authorized.
즉, 본 발명의 능동필터는 PFC 제어회로(45)를 통해서 IGBT 스위치(47)의 온/오프 타임에 따른 IGBT의 펄스폭을 제어하여 전압과 전류의 위상이 일치하도록 조절하는 것이다.That is, the active filter of the present invention controls the pulse width of the IGBT according to the on / off time of the IGBT switch 47 through the PFC control circuit 45 to adjust the phase of the voltage and the current to match.
도 4는 본 발명에 의한 능동필터의 사용으로부터 얻어낼 수 있는 전압파형과 전류파형과, 그리고 종래 수동필터의 사용으로부터 얻어낼 수 있는 전압파형과 전류파형을 도시하고 있다.4 shows voltage waveforms and current waveforms obtained from the use of an active filter according to the present invention, and voltage waveforms and current waveforms obtained from the use of a conventional passive filter.
도 5는 도 3의 A 부분에 흐르는 입력전류 파형을 도시하고 있고, 도 6은 상기 쵸크 코일(43)에 흐르는 전류 파형을 도시하고 있다. 상기 두 파형은 도시하고 있는 바와 같이 전압파형과 일치하는 사인파의 형태를 취하고 있기 때문에 98% 이상이 개선된 역률을 유지하게 되는 것이다.FIG. 5 shows an input current waveform flowing in part A of FIG. 3, and FIG. 6 shows a current waveform flowing in the choke coil 43. Since the two waveforms take the form of a sinusoidal waveform coinciding with the voltage waveform as shown in the figure, the power factor of 98% or more is maintained.
그리고 다이오드(49)는, DC 승압용 캐패시터(C5,C6)에서 출력되는 DC 링크전압이 상기 IGBT 스위칭소자(47)로 흐르는 것을 방지하기 위한 역전압방지용이다.The diode 49 is for preventing reverse voltage to prevent the DC link voltage output from the DC boosting capacitors C5 and C6 from flowing to the IGBT switching element 47.
또한, 센싱저항(Rs)에서 감지된 전류가 과전류라고 판단될때, PFC 제어회로(45)는 상기 IGBT 스위치(47)의 동작을 제어하여, 과전류가 IPM(51) 측으로 인가되는 것을 방지한다. 또한, 상기 PFC 제어회로(45)는 감지된 DC 링크 전압이 과상승, 저전압인 경우에도 마이크로컴퓨터를 통하여 IPM(51) 내의 파워소자 동작을 오프시킨다.In addition, when it is determined that the current sensed by the sensing resistor Rs is an overcurrent, the PFC control circuit 45 controls the operation of the IGBT switch 47 to prevent the overcurrent from being applied to the IPM 51 side. In addition, the PFC control circuit 45 turns off the power device operation in the IPM 51 through the microcomputer even when the sensed DC link voltage is excessively high or low.
이와 같이, 상기 쵸크 코일(43)과 IGBT 스위치(47)의 온/오프에 제어에 의해서 역률이 98% 이상 개선된 전압은 DC 평활회로를 통해서 IPM(51)에 입력된다. 상기 IPM(51)은, 입력되는 DC 전압을 다시 3상 교류전압으로 변환하여, 압푹기(53)의 구동전압 및 주파수를 제어하게 된다. 그리고 저항(R5)은 IPM(51)에 흐르는 전류를 감지하여 오동작이 발생되었을 경우, IPM(51) 내의 스위칭소자의 동작이 오프되도록 제어한다.As such, the voltage whose power factor is improved by 98% or more by the control on / off of the choke coil 43 and the IGBT switch 47 is input to the IPM 51 through the DC smoothing circuit. The IPM 51 converts the input DC voltage into a three-phase AC voltage again to control the driving voltage and frequency of the crusher 53. In addition, the resistor R5 senses a current flowing in the IPM 51 to control the operation of the switching element in the IPM 51 to be turned off when a malfunction occurs.
또한, 본 발명의 인버터 공기조화기의 제어회로는, 상기 DC 승압용 캐패시터(C5,C6)에서 출력되는 DC 전압을 감지하여, 일정한 DC 전압이 IPM(51)에 인가될 수 있도록, 상기 PFC 제어회로(45)의 제어하에 동작되는 IGBT 스위치(47)의 온/오프 타임을 조절한다. 따라서 본 발명은 입력전압의 변동에 관계없이 일정한 DC 전압을 압축기로 공급할 수 있다. 이것은 감지된 DC 링크전압에 따라서 IGBT 펄스폭 제어에 따른 충방전동작시간 제어로 출력전압을 조절하는 것이 가능하기 때문이다.In addition, the control circuit of the inverter air conditioner of the present invention, by detecting the DC voltage output from the DC boosting capacitor (C5, C6), so that a constant DC voltage can be applied to the IPM 51, the PFC control The on / off time of the IGBT switch 47 operated under the control of the circuit 45 is adjusted. Therefore, the present invention can supply a constant DC voltage to the compressor regardless of the variation of the input voltage. This is because it is possible to adjust the output voltage by controlling the charge and discharge operation time according to the IGBT pulse width control according to the sensed DC link voltage.
따라서 종래의 인버터 공기조화기의 제어회로는 DC 링크 전압이 입력전압과 리액터에 흐르는 전류에 따라서 변동되었으나, 본 발명은 입력전압이 낮아지더라도 IPM 모듈(51)에 공급되는 DC 전압을 일정하게 유지할 수 있게 된다.Therefore, in the control circuit of the conventional inverter air conditioner, the DC link voltage is changed according to the input voltage and the current flowing in the reactor, but the present invention maintains the DC voltage supplied to the IPM module 51 even when the input voltage is lowered. It becomes possible.
즉, 본 발명은 입력전압과 전류의 위상을 동일하게 하여, 다수의 고조파의 발생을 억제시킨다. 따라서 고조파로 인한 다른 기기에 미치는 영향을 최소화할 수 있으며, 역률을 종래 85%에서 98% 이상으로 증대시키므로써 불필요한 전력소비를 방지할 수 있게 된다.That is, the present invention equalizes the phase of the input voltage and the current, thereby suppressing the generation of a large number of harmonics. Therefore, it is possible to minimize the influence on other devices due to harmonics, and to increase the power factor from the conventional 85% to more than 98% to prevent unnecessary power consumption.
더불어 본 발명은 입력전압의 변동과 상관없이, DC 링크 전압을 일정하게 제어 가능하므로써, 압축기에 인가되는 전압의 불안정을 해소하여, 공기조화기의 안정된 구동을 유지시키는 효과가 있다.In addition, the present invention can control the DC link voltage constantly regardless of the change in the input voltage, thereby eliminating the instability of the voltage applied to the compressor, thereby maintaining the stable operation of the air conditioner.
Claims (6)
Priority Applications (1)
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| KR19990044911A KR100353357B1 (en) | 1999-10-16 | 1999-10-16 | Inverter air conditioner control circuit |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR19990044911A KR100353357B1 (en) | 1999-10-16 | 1999-10-16 | Inverter air conditioner control circuit |
Publications (2)
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