KR100445464B1

KR100445464B1 - 인버터 에어컨의 제어방법

Info

Publication number: KR100445464B1
Application number: KR10-2002-0038453A
Authority: KR
Inventors: 임성엽; 박귀근; 손언식; 강훈
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2002-07-03
Filing date: 2002-07-03
Publication date: 2004-08-21
Also published as: KR20040003696A

Abstract

본 발명은 인버터 에어컨의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부하전류에 따라서 압축기의 운전주파수를 강제로 하강시킬 때, 부분 스위칭 온 시간을 조절하여 이상전류 상승으로 인한 압축기 정지동작을 방지할 수 있는 인버터 에어컨의 제어방법에 관한 것이다. 본 발명에서는 에어컨의 구동 중에 입력전류를 감지하여, 주파수 하강 제한전류치 이상으로 상승했을 때, 목표 스위치 온 시간을 1단계 하강시킨 후, 주파수를 하강 시키는 과정으로 제어를 수행한다. 이러한 제어로 목표 스위치 온 시간이 미리 감소되면, 전류 파형의 뒷부분이 낮아지므로 이상 전류 상승을 억제하는 것이 가능하게 되는 것이다.

Description

인버터 에어컨의 제어방법{Control method for inverter airconditioner}

본 발명은 인버터 에어컨의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부하전류에 따라서 압축기의 운전주파수를 강제로 하강시킬 때, 부분 스위칭 온 시간을 조절하여 이상전류 상승으로 인한 압축기 정지동작을 방지할 수 있는 인버터 에어컨의 제어방법에 관한 것이다.

에어컨은 실내의 공기를 용도, 목적에 따라 가장 적합한 상태로 유지하기 위한 가전기기이다. 이를 테면, 여름에는 실내를 시원한 냉방상태로, 겨울에는 실내를 따뜻한 난방상태로 조절하고, 또한 실내의 습도를 조절하며, 실내의 공기를 쾌적한 청정상태로 조절한다. 이렇게 에어컨과 같은 생활의 편의 제품이 점차적으로 확대, 사용되면서 소비자들은 높은 에너지 사용 효율과, 성능 향상 및 사용에 편리한 제품을 요구하게 되었다.

또한, 가정과 회사에서 그리고 공장에서 가전제품 및 전자기기들의 사용이 확대되면서 많은 나라와 기구에서는 제품의 사용 규격을 여러가지 방면에서 규제시키고 있다. 일 예로, 하모닉 규격(규격번호 EN61000-3-2, Limit for Harmonic current emissions)이 있다. 상기 하모닉(다른 표현으로 '고조파'라고 함) 규격에서 제한하는 것은, 주파수의 왜곡되는 양을 규제하기 위한 것이다. 이것은 고조파 장애가 각종 전력기기의 열화를 촉진하여 수명을 단축시키고 과열 등에 의한 화재의 위험을 가중시킬 뿐 만 아니라, 무효전력의 증가를 가져와서 소비전력을 증가시키기 때문이다. 이러한 점때문에 인버터 에어컨에서는 고조파장애를 낮추기 위해서 역률개선을 위한 다양한 제어를 수행하고 있다.

종래는 역률 개선을 위한 제어를 위해서 압축기를 구동하는 디씨 링크(DC LINK) 전압을 일정하게 유지할 수 있도록 부분 스위칭 제어 방식을 도입하였다. 이를 위해서 종래는 도 1에 도시되고 있는 바와 같은 제어 회로를 구비하고 있다.

즉, 도시되고 있는 바와 같이, 전원단(50)에 리액터(52)가 연결되고 있다. 그리고 상기 리액터(52)의 후단에 정류회로(56)와 IGBT 스위치(54)가 병렬 연결된다. 상기 IGBT 스위치(54)는, 후술되는 IGBT 스위치 제어부(68)의 제어에 의해서 온/오프 스위칭된다. 그리고 상기 정류회로(56)의 다음단에는 DC 링크 전압발생부(58)가 연결되어지고, 상기 DC 링크 전압발생부(58)에서 발생된 고압의 DC 링크 전압이 인버터부(60)를 통해서 압축기(62)에 전달되도록 구성되어진다.

상기와 같은 구성으로 전원단의 전압이 고압의 DC 링크전압으로 압축기(62)에 공급되기 위해서는 상기 IGBT 스위치(54) 및 인버터부(60)의 제어가 필요하다. 상기 제어를 위해서 종래에서는 마이크로컨트롤러(70)의 제어하에 인버터부(60)를 구동하는 인버터구동부(64)를 포함하고 있다. 그리고 상기 마이크로컨트롤러(70)의 제어하에 상기 IGBT 스위치(54)의 온/오프 동작을 제어하는 IGBT 스위치 제어부(68)를 포함하고 있다.

또한, 종래는 상기 DC 링크 전압발생부(58)의 발생전압을 감지하는 DC 링크 전압감지부(66)가 구비되며, 제품 내부로 입력되는 입력전압의 위상을 감지하기 위한 입력전압 위상감지부(72)가 구비되어진다. 상기 DC 링크 전압감지부(66)에서감지된 DC 전압의 크기와 상기 입력전압 위상감지부(72)에서 감지된 입력전압의 위상은 마이크로컨트롤러(70)에 입력되어진다.

따라서 상기 구성으로부터 마이크로컨트롤러(70)는, 입력전압의 위상을 인지 가능하고, 또한 발생되는 DC 전압의 크기를 인지할 수 있다. 이렇게 인지된 DC 전압의 크기가 항상 일정하도록 마이크로컨트롤러(70)는 상기 IGBT 스위치(54)의 부분 스위칭동작을 제어하게 된다.

또한, 입력전압감지부(74)가 더 포함된다. 상기 입력전압감지부(74)는, 제품 내부로 입력되는 전압의 크기를 감지하고, 감지된 전압의 크기를 마이크로컨트롤러(70)에 제공하는 구성이다. 그리고 부호 76은 제품 내부로 입력되는 전류의 크기를 감지하기 위한 입력전류감지부이다. 상기 입력전류감지부(76)에서 감지된 입력전류의 크기는 마이크로컨트롤러(70)에 제공되어진다. 상기 입력전류감지부(76)는, 전류 트랜스(CT)를 이용한다.

다음은 상기 구성으로 이루어진 종래 기술에 따른 인버터 에어컨의 제어과정에 대해서 설명한다.

도 3a 내지 도 3c는 종래의 인버터 에어컨의 제어를 위한 동작 흐름도이다.

마이크로컨트롤러(70)의 제어하에 구동이 시작되면, 제품 내부로 전원이 입력되면서 전원부(50)의 전원이 리액터(52) 측으로 전달된다. 상기 리액터(52)를 통과한 전원은 정류회로(56)에 공급되어 1차 정류된다. 상기 정류회로(56)에서 정류된 신호는 DC 링크 전압발생부(58)에 인가되어진다. 그리고 상기 DC 링크 전압발생부(58)에서 높은 DC 전압이 발생되어서 인버터부(60)를 통해서 압축기(62)에공급되어진다.

한편, 상기와 같은 경로로 압축기(62)에 전압이 인가될 때, DC 링크 전압감지부(66)는, 발생되는 DC 전압을 감지해서 마이크로컨트롤러(70)에 제공한다. 또한, 입력전압 위상 감지부(72)는, 제품 내부로 입력되는 전압의 위상을 감지해서 마이크로컨트롤러(70)에 제공한다(도 3a의 제 100 단계).

상기 제 100 단계에서 입력되는 전압의 위상이 제로 크로싱 시점일 때, 마이크로컨트롤러(70)는, IGBT 스위치 제어부(68)에 IGBT 스위치(54)의 온동작을 명령한다. 이때의 신호에 의해서 IGBT 스위치 제어부(68)는 IGBT 스위치(54)를 온동작시킨다(제 103 단계).

상기 IGBT 스위치(54)가 온동작되는 동안, 상기 리액터(52)에는 입력전압이 걸리고, 상기 리액터(52)를 통과하는 전류의 위상은 선형적으로 상승하면서 도 2b에 도시되고 있는 바와 같이 전압 파형의 위상에 가깝게 조절된다. 이때 정류부(56)에서 정류되어져서 DC 링크 전압발생부(58)에 충전된 에너지가 압축기(62) 측으로 공급된다.

상기 동작과 같은 IGBT 스위치(54)의 온동작은, 입력전압의 위상이 제로 크로싱 시점에서 반복해서 이루어지며, 상기 온동작시간은 후술되는 목표 DC 링크 전압에 도달하도록 설정된 목표 스위치 온시간(목표 Switch ON 시간)동안 이루어진다(제 106 단계). 즉, 상기 제 106 단계는, 상기 IGBT 스위치(54)를 온시키고, 얼마동안 온시켜야 할지 목표 스위치 온시간 데이터를 타이머 카운터(Ton)에 저장시키는 단계이다.

따라서 마이크로컨트롤러(70)는, IGBT 스위치(54)가 온 동작된 후, 내장된 타이머를 이용해서 일정시간 간격으로 설정된 Ton시간을 감소시킨다(도 3b의 제 200 단계). 그리고 설정된 시간이 경과되면(제 203 단계), 상기 IGBT 스위치 제어부(68)에 상기 IGBT 스위치(54)의 오프동작을 명령한다(제 206 단계).

상기 제 206 단계에 의해서 IGBT 스위치(54)가 오프되면, 상기 리액터(52)에는 출력전압에서 입력전압 만큼을 뺀 전압이 걸리고, 상기 리액터 전류는 IGBT 스위치(54)의 온 동작에서와 반대로 선형적으로 감소한다. 이 경우 입력에서 출력으로 파워를 공급하여 DC 링크 전압발생부(58)에 에너지를 충전하고 압축기(62)에도 에너지가 공급된다.

상기 동작과정에서 IGBT 스위치(54)가 온 동작되고, 오프 동작되는 것은, 입력되는 전압의 위상이 제로 크로싱 시점마다 한번씩 이루어진다.

다음은, 상기 IGBT 스위치(54)를 온동작시켰을 때, 상기 IGBT 스위치(54)의 온동작시간인 목표 스위치 온 시간(Ton)이 설정되는 과정에 대해서 설명한다.

우선, 각 제품에 대한 실험단계에서 역률이 가장 높게 나오는 DC 링크 전압을 목표 DC 링크전압으로 먼저 설정한다. 상기 설정된 목표 DC 링크전압은 마이크로컨트롤러(70)에 저장되어진다. 또한, 상기 목표 DC 링크전압에 도달하기까지에 이르는 목표 스위치 온시간(Ton)을 설정한다. 상기 목표 스위치 온시간(Ton)은, 실험치에 따른 값이며, 마이크로컨트롤러(70)에 저장되어진다.

DC 링크 전압감지부(66)는, 상기 DC 링크 전압발생부(58)에서 발생되는 DC 링크 전압을 감지해서 마이크로컨트롤러(70)에 전달한다(제 300 단계). 상기 마이크로컨트롤러(70)는, 제 300 단계에서 입력되는 현재 DC 링크 전압과 기설정된 목표 DC 링크전압을 비교한다. 그리고 현재 DC 링크 전압이 목표 DC 링크 전압보다 높은지를 판단한다(제 303 단계).

상기 제 303 단계에서 현재 DC 링크전압이 목표 DC 링크전압보다 높으면, 기설정된 목표 스위치 온 시간(Ton)을 감소시킨다(제 306 단계). 그러나 상기 제 303 단계에서 현재 DC 링크전압이 목표 DC 링크전압보다 낮으면, 기설정된 목표 스위치 온 시간(Ton)을 증가시킨다(제 309 단계).

이렇게 조절된 목표 스위치 온 시간(Ton)이 도 3b의 과정에 의한 제어로 IGBT 스위치(54)의 동작시간을 결정하게 된다.

즉, 상기 제 306 단계와 제 309 단계는, 현재 감지된 DC 링크전압을 목표 DC 링크전압과 비교해서, 목표 DC 링크전압이 높으면 목표 스위치 온 시간을 증가시키고, 목표 DC 링크 전압이 낮으면 목표 스위치 온 시간을 감소시켜서 목표 DC 링크 전압이 일정하게 유지되도록 제어하는 것이다. 따라서 종래는 부하변동에 의해 DC 링크전압이 바뀌더라도 목표 스위치 온 시간(Ton)을 자동적으로 변경하면서 DC 링크전압을 일정하게 유지시키는 제어를 수행하는 것이다.

따라서 종래의 인버터 에어컨에서는 압축기를 구동하는 DC 링크전압을 일정하게 유지하도록, 부분 스위칭 온 시간을 자동적으로 제어하여 역률을 최대한 높게 하면서 하모닉 규격을 만족시키는 것이다.

한편, 상기와 같은 에어컨의 제어가 수행되는 과정에서 마이크로컨트롤러(70)는 입력전류감지부(76)를 통해 감지되는 전류치에 기초해서제품의 현재 동작상태를 감시한다. 이것은 상기 입력전류감지부(76)를 통해서 감지되는 전류가 제품의 제한전류치 이상으로 상승되는지를 감시해서 파워 반도체 소자들의 소손을 방지하기 위함이다. 여기서 상기 입력전류는, 제품의 사용상태에 따른 총합전류이다.

일반적으로 인버터 에어컨에서는 전류를 감시하는 상태를 2단계로 제어하고 있다.

일 단계(C.T1) 제어는, 총합전류가 소정전류1 이상이면 운전주파수를 1단계 감소시킨다. 상기 운전주파수 감소는, 현재주파수를 기준으로 소정Hz 단위로 주파수 하강한다. 그리고 상기 운전주파수의 1단계 감소 후, 다시 입력전류를 체크해서 소정전류1 이상이 소정시간1 이상 지속하면 다시 운전주파수를 한단계 감소시킨다. 상기와 같은 주파수 단계 감소후, 총합전류를 체크해서 소정전류1 미만이 소정시간2 이상 지속되면 운전주파수를 원래의 설정 주파수로 상승시킨다.

상기 일 단계 제어에서 기준이 되는 전류, 소정전류1는, DC 피크 감지시 전류값 중 낮은 값을 선택한다.

그리고 이 단계(C.T2) 제어는, 총합전류가 소정전류2 이상이면 즉시 압축기를 오프 상태로 제어한다. 그리고 압축기 오프 상태를 소정시간3 유지한 후, 다시 운전시켜서 총합전류를 체크한다. 그리고 상기 이 단계 제어상태가 소정시간4 이내에 소정횟수1 이상 발생하면 제품운전을 정지시키게 된다.

그러나 상기 설명된 종래 기술의 인버터 에어컨은 다음과 같은 문제점을 발생시켰다.

즉, 부하전류가 제한전류(상기 일 단계 제어를 위한 기준치)에 근접하게 되면, 부하전류를 낮추기 위해서 마이크로컨트롤러(70)는 인버터 구동부(64)를 통한 압축기(62)의 운전주파수를 강제로 하강시키는 제어를 수행한다.

이때 압축기(62)의 운전주파수가 하강되면서, 이와 연동해서 DC 링크전압 발생부(56)에서 발생되는 DC 링크전압이 낮아지게 된다. 그러나 일정한 DC 링크전압을 기준으로 IGBT 스위치(54)의 스위칭 온시간을 제어하는 IGBT 스위치제어부(68)는 낮아진 DC 링크전압을 상승시키기 위해서 스위칭 온시간을 길게 제어하게 된다. 상기와 같이 길어진 스위칭 온시간에 의해서 입력전류는 도 4에 도시되고 있는 바와 같이 제한전류치 이상으로 상승되는 경우가 발생된다. 이때 사용전류는 상기 이 단계(C.T2) 제어에 의한 압축기 정지를 위한 전류치 보다 높게 발생되면서 압축기(62)는 정지되어버리는 문제점이 발생되는 것이다.

따라서 본 발명에서는 부하전류의 증가로 인해서 강제로 압축기의 운전주파수를 하강시켜야 할 때, 부분 스위칭 온 시간을 감소시켜서 이상 전류 상승을 억제할 수 있는 인버터 에어컨의 제어방법을 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 인버터 에어컨의 제어 구성도,

도 2는 종래 인버터 에어컨에서 제어를 수행할 때, 입력전압과 입력전류 파형도,

도 3a 내지 도 3c는 종래 인버터 에어컨의 제어를 위한 동작 흐름도,

도 4는 종래 인버터 에어컨에서 이상전류 발생에 따른 파형도,

도 5는 본 발명에 따른 인버터 에어컨에서 이상전류 발생을 방지하는 제어 흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

50 : 전원 52 : 리액터

54 : IGBT 스위치 56 : 정류부

58 : DC전압 발생부 60 : 인버터부

62 : 압축기 64 : 인버터구동부

66 : DC 링크전압 감지부 68 : IGBT 스위치 제어부

70 : 마이크로컨트롤러 72 : 입력전압위상감지부

74 : 입력전압감지부 76 : 입력전류감지부

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인버터 에어컨의 제어방법은, 입력전원의 역률을 보상하기 위하여 입력전압의 제로 크로싱 시점마다 설정된 스위치온 시간동안 한번의 스위칭 동작을 수행하는 역률보상부와; 상기 역률보상부에서 출력되는 전원을 입력하고, 소정크기의 디씨 전압을 발생시키는 디씨 전압 발생부와; 상기 디씨 전압 발생부의 출력전압을 주파수제어에 의해 인버팅 제어해서 압축기로 공급하는 인버터부를 구비한 인버터 에어컨에 있어서: 입력전류를 감지하는 전류감지단계와; 상기 감지된 입력전류가 제품에 설정된 제한전류값에 도달했는지를 판단하는 판단단계와; 상기 판단단계에서 현재의 입력전류가 제한전류값에 도달했을 때, 상기 역률보상부의 스위칭동작을 위해 설정된 스위치 온 시간을 감소시키는 제 1 제어단계와; 상기 제 1 제어단계의 수행 후, 압축기의 운전주파수를 하강시키는 제 2 제어단계를 포함하여 구성된다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 인버터 에어컨의 제어방법에 대해서 자세하게 설명한다.

본 발명의 동작 설명에서 필요한 제어 구성은 도 1을 참조해서 설명하고, 일반적인 제어 과정은 도 3a 내지 도 3b를 참조해서 설명한다.

마이크로컨트롤러(70)의 제어하에 구동이 시작되면, 제품 내부로 전원이 입력되면서 전원부(50)의 전원이 리액터(52) 측으로 전달된다. 상기 리액터(52)를 통과한 전원은 정류회로(56)에 공급되어 1차 정류된다. 상기 정류회로(56)에서 정류된 신호는 DC 링크 전압발생부(58)에 인가되어진다. 그리고 상기 DC 링크 전압발생부(58)에서 높은 DC 전압이 발생되어서 인버터부(60)를 통해서 압축기(62)에 공급되어진다.

상기 IGBT 스위치(54)가 온동작되는 동안, 상기 리액터(52)에는 입력전압이 걸리고, 상기 리액터(52)를 통과하는 전류의 위상은 선형적으로 상승하면서 도 2에 도시되고 있는 바와 같이 전압 파형의 위상에 가깝게 조절된다. 이때 정류부(56)에서 정류되어져서 DC 링크 전압발생부(58)에 충전된 에너지가 압축기(62) 측으로 공급된다.

따라서 마이크로컨트롤러(70)는, IGBT 스위치(54)가 온 동작된 후, 내장된 타이머를 이용해서 일정시간 간격으로 설정된 Ton시간을 감소시킨다(도 3b의 제200 단계). 그리고 설정된 시간이 경과되면(제 203 단계), 상기 스위치 제어부(68)에 상기 IGBT 스위치(54)의 오프동작을 명령한다(제 206 단계).

상기 제 206 단계에 의해서 IGBT 스위치(54)가 오프되면, 상기 리액터(52)에는 출력전압에서 입력전압 만큼을 뺀 전압이 걸리고, 상기 리액터 전류는 IGBT 스위치(54)의 온 동작에서와 반대로 선형적으로 감소한다. 이 경우 입력에서 출력으로 파워를 공급하여 DC 링크 전압발생부(58)에 에너지를 충전하고 압축기(62)에도 에너지가 공급된다. 상기 IGBT 스위치(54)가 온 동작되고, 오프 동작되는 것은, 입력되는 전압의 위상이 제로 크로싱 시점마다 한번씩 이루어진다.

DC 링크 전압감지부(66)는, 상기 DC 링크 전압발생부(58)에서 발생되는 DC 링크 전압을 감지해서 마이크로컨트롤러(70)에 전달한다(도 3c의 제 300 단계). 상기 마이크로컨트롤러(70)는, 제 300 단계에서 입력되는 현재 DC 링크 전압과 기설정된 목표 DC 링크전압을 비교한다. 그리고 현재 DC 링크 전압이 목표 DC 링크 전압보다 높은지를 판단한다(제 303 단계).

즉, 상기 제 306 단계와 제 309 단계는, 현재 감지된 DC 링크전압을 목표 DC 링크전압과 비교해서, 목표 DC 링크전압이 높으면 목표 스위치 온 시간을 증가시키고, 목표 DC 링크 전압이 낮으면 목표 스위치 온 시간을 감소시켜서 목표 DC 링크 전압이 일정하게 유지되도록 제어하는 것이다. 따라서 본 발명은 부하변동에 의해 DC 링크전압이 바뀌더라도 목표 스위치 온 시간(Ton)을 자동적으로 변경하면서 DC 링크전압을 일정하게 유지시키는 제어를 수행하는 것이다.

이와 같이, 인버터 에어컨에서는 압축기를 구동하는 DC 링크전압을 일정하게 유지하도록, 부분 스위칭 온 시간을 자동적으로 제어하여 역률을 최대한 높게 하면서 하모닉 규격을 만족시키는 것이다.

한편, 상기와 같은 제어가 수행되는 과정에서 마이크로컨트롤러(70)는 입력전류감지부(76)를 통해 감지되는 전류치에 기초해서 제품의 현재 동작상태를 감시한다. 이것은 상기 입력전류감지부(76)를 통해서 감지되는 전류가 제품의 제한전류치 이상으로 상승되는지를 감시해서 파워 반도체 소자들의 소손을 방지하기 위함이다. 여기서 상기 입력전류는, 제품의 사용상태에 따른 총합전류이다.

즉, 총합전류가 소정전류1 이상으로 상승되면 전류를 낮추기 위해서 압축기의 운전주파수를 낮추는 일 단계(C.T1) 제어와, 총합전류가 소정전류2 이상으로 상승되면 압축기를 정지시키는 이 단계(C.T2) 제어를 수행한다.

이때, 상기 이 단계(C.T2) 제어는, 종래와 마찬가지로 총합전류가 소정전류2 이상이면 즉시 압축기를 오프 상태로 제어한다. 그리고 압축기 오프 상태를 소정시간3 유지한 후, 다시 운전시켜서 총합전류를 체크한다. 그리고 상기 이 단계 제어상태가 소정시간4 이내에 소정횟수1 이상 발생하면 제품운전을 정지시키게 된다.

그러나 상기 일 단계(C.T1) 제어는, 종래에 압축기의 운전주파수를 낮추므로 인해서 발생된 스위칭 시간이 길어지는 문제점을 해소할 수 있도록 제어를 수행한다.

도 5는 본 발명의 인버터 에어컨에서 상기 일 단계(C.T1) 제어에 따른 동작 과정을 설명하고 있다.

즉, 마이크로컨트롤러(70)는, 도 3a 내지 도 3c의 과정에 의한 제어가 수행되고 있을 때, 입력전류감지부(76)를 통해서 제품의 현재 사용전류를 감시한다. 상기 과정에서 검출된 현재 입력전류가 상기 일 단계(C.T!)에서 설정되고 있는 주파수 하강을 위한 제한전류보다 클 때(제 500 단계), 마이크로컨트롤러(70)는, 상기 일 단계(C.T1) 제어를 수행해야 한다고 인식한다.

이 경우에서는 상기 도 3c에 도시되고 있는 DC 링크 전압을 목표 DC 링크 전압에 도달하도록 목표 스위치 온 시간을 제어하는 과정을 수행하지 않는다.

그리고 마이크로컨트롤러(70)는, 이전 제어 과정에서 상기 IGBT 스위치(54)의 목표 스위치 온 시간(Ton)으로 설정되고 있는 스위치 온 시간을 1 단계 감소시킨다(제 510 단계).

상기 제 510 단계에서 목표 스위치 온 시간(Ton)은 1단계 감소된 후, 마이크로컨트롤러(70)는, 종래와 마찬가지로 압축기의 운전주파수를 1 단계 하강 제어한다(제 520 단계). 상기 운전주파수 감소는, 현재주파수를 기준으로 소정Hz 단위로 주파수 하강한다.

이와 같이, 목표 스위치 온 시간이 하강 제어된 후, 압축기의 운전주파수가 하강 제어되면, 이후부터는 상기 IGBT 스위치 제어부(68)는 하강 제어된 목표 스위치 온 시간에 따라서 IGBT 스위치(54)의 스위칭동작을 제어하고, 인버터 구동부(64)는 상기 하강 제어된 압축기의 운전주파수로 인버터부(60)의 인버팅 동작을 제어하게 된다.

그리고 마이크로컨트롤러(70)는 상기 일 단계(C.T1) 제어에서 상기와 같은 제어를 수행한 후에는 종래와 마찬가지의 과정으로 제어를 수행한다. 즉, 상기 운전주파수의 1단계 감소 후, 다시 입력전류를 체크해서 소정전류1 이상이 소정시간1 이상 지속하면 다시 운전주파수를 한단계 감소시킨다(물론 이 과정에서는 목표 스위치 온 시간을 1단계 낮추는 과정이 우선 수행된다). 상기와 같은 주파수 단계 감소 후, 총합전류를 체크해서 소정전류1 미만이 소정시간2 이상 지속되면 운전주파수를 원래의 설정 주파수로 상승시킨다(그리고 이 때에는 목표 스위치 온 시간도 다시 원래의 상태로 복귀시킨다).

이상에서와 같이 본 발명에서는 에어컨의 구동 중에 입력전류를 감지하여,주파수 하강 제한전류치 이상으로 상승했을 때, 목표 스위치 온 시간을 1단계 하강시킨 후, 주파수를 하강 시키는 과정으로 제어를 수행한다. 이러한 제어로 목표 스위치 온 시간이 미리 감소되면, 전류 파형의 뒷부분이 낮아지므로 도 4와 같은 이상 전류 상승을 억제하는 것이 가능하게 되는 것이다.

위에서 설명한 본 발명은 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

부하 전류가 제한전류에 근접하여, 압축기의 운전주파수를 강제로 하강시킬 경우, 주파수를 하강시키기 전에 미리 부분 스위치 온 시간을 감소시켜서, 이상 전류 상승으로 인한 압축기의 오프 동작이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 압축기가 이상전류치에 의해 오프 동작되는 것이 방지되면서 제품의 성능이 좋아지게 된다.

이러한 점으로부터 본 발명은 압축기 정지동작에 따른 에러발생을 방지해서, 제품의 서비스 발생량을 감소시키는 것이 가능하게 된다. 그리고 제품에 대한 성능향상과, 제품의 사용 만족도 증가효과를 더불어 얻게 된다.

Claims

입력전원의 역률을 보상하기 위하여 입력전압의 제로 크로싱 시점마다 설정된 스위치 온 시간동안 한번의 스위칭 동작을 수행하는 역률보상부와; 상기 역률보상부에서 출력되는 전원을 입력하고, 소정크기의 디씨 전압을 발생시키는 디씨 전압 발생부와; 상기 디씨 전압 발생부의 출력전압을 주파수제어에 의해 인버팅 제어해서 압축기로 공급하는 인버터부를 구비한 인버터 에어컨에 있어서:

입력전류를 감지하는 전류감지단계와;

상기 감지된 입력전류가 제품에 설정된 제한전류값에 도달했는지를 판단하는 판단단계와;

상기 판단단계에서 현재의 입력전류가 제한전류값에 도달했을 때, 상기 역률보상부의 스위칭동작을 위해 설정된 스위치 온 시간을 감소시키는 제 1 제어단계와;

상기 제 1 제어단계의 수행 후, 압축기의 운전주파수를 하강시키는 제 2 제어단계를 포함하여 구성되는 인버터 에어컨의 제어방법.