KR100690693B1 - Apparatus and method for supplying dc power source - Google Patents

Apparatus and method for supplying dc power source Download PDF

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KR100690693B1
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김대현
임선경
김학원
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엘지전자 주식회사
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0083—Converters characterised by their input or output configuration
    • H02M1/0085—Partially controlled bridges

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Abstract

An apparatus and a method for supplying a DC power source are provided to reduce a material cost by reducing capacitance of a reactor by operating an active filter in a prescribed range of a preset current limit value. In an apparatus for supplying a DC power source, a converter(100) converts an input voltage inputted form an AC power source to a DC voltage. An active filter(300) has a plurality of power semiconductor devices and a reactor(L). The active filter(300) forms sine wave by identifying both phases of the input current and input voltage. A smoothing capacitor(C) outputs a load by smoothing an output voltage of the active filter to be the DC voltage. An active filter controller(200) detects a load quantity applied to the load. The active filter controller(200) sets a current limit value based on the detected load quantity. The active filter controller(200) detects current inputted to the smoothing capacitor(C). The active filter controller(200) controls the active filter according to the detected current and a preset current limit value.

Description

직류 전원 공급 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SUPPLYING DC POWER SOURCE}DC power supply and its method {APPARATUS AND METHOD FOR SUPPLYING DC POWER SOURCE}

도 1은 종래 기술에 따른 직류 전원 공급 장치를 도시한 도이다.1 is a view showing a DC power supply according to the prior art.

도 2는 종래 기술에 따른 직류 전원 공급 장치의 구동 파형도 이다.2 is a driving waveform diagram of a DC power supply according to the prior art.

도 3은 본 발명에 따른 직류 전원 공급 장치의 실시 예를 도시한 도이다.3 is a diagram illustrating an embodiment of a DC power supply according to the present invention.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 액티브 필터 제어 시의 전류 파형도 이다.4 is a waveform diagram of current waveforms during active filter control according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 직류 전원 공급 방법의 실시 예의 흐름도이다.5 is a flowchart of an embodiment of a DC power supply method according to the present invention.

*****도면의 주요부분에 대한 부호의 설명***** ***** Description of the symbols for the main parts of the drawings *****

100: 컨버터 200: 액티브 필터 제어부100: converter 200: active filter control unit

210: 동기 신호 발생부 220: 온/오프 제어부210: sync signal generator 220: on / off controller

230: 전류 검출부 240: 부하 검출부230: current detector 240: load detector

300: 액티브 필터 400: 인버터300: active filter 400: inverter

500: 3상 전동기 L: 리액터500: three-phase motor L: reactor

C: 평활 커패시터 Q1, Q2: 전력 반도체 소자C: smoothing capacitor Q1, Q2: power semiconductor element

본 발명은 전원 공급 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 공기 조화기의 압축기의 구동을 위한 직류 전원 공급 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply and a method thereof, and more particularly to a direct current power supply and a method for driving the compressor of the air conditioner.

최근의 공기 조화기는 그 압축기의 구동 전동기로서 3상 전동기를 사용한다. 상기 3상 전동기의 전원 공급 장치는 상용 전원의 교류를 직류로 변환한 후, 상기 변환된 직류를 인버터를 이용하여 상기 3상 전동기에 인가함으로써 상기 3상 전동기를 구동한다.Modern air conditioners use three-phase electric motors as drive motors for their compressors. The power supply device of the three-phase electric motor drives the three-phase electric motor by converting alternating current of commercial power into direct current, and then applying the converted direct current to the three-phase electric motor using an inverter.

이하에서는 종래 기술에 따른 직류 전원 공급 장치를 첨부한 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.Hereinafter, a description will be given with reference to FIGS. 1 and 2 to which a DC power supply according to the prior art is attached.

도 1은 종래 기술에 따른 직류 전원 공급 장치를 도시한 도이다.1 is a view showing a DC power supply according to the prior art.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래 기술에 따른 직류 전원 공급 장치는, 액티브 필터(300)와 평활 커패시터(C)를 구비하여, 상용 전원으로부터 입력받은 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 컨버터(100)와; 상기 액티브 필터(300)를 제어하는 액티브 필터 제어부(200)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the DC power supply device according to the related art includes an active filter 300 and a smoothing capacitor C, and converts an AC voltage input from a commercial power supply into a DC voltage. Wow; It consists of an active filter control unit 200 for controlling the active filter 300.

상기 컨버터(100)는 상기 변환된 직류 전압을 인버터(400)로 출력하고, 상기 인버터(400)는 상기 컨버터(100)로부터 입력된 직류 전압을 교류 전압으로 변환하여 압축기 구동용 3상 전동기(500)에 공급한다.The converter 100 outputs the converted DC voltage to the inverter 400, and the inverter 400 converts the DC voltage input from the converter 100 into an AC voltage to drive the three-phase motor 500 for driving the compressor. Supplies).

상기 액티브 필터 제어부(200)는 상기 상용 전원으로부터 입력된 교류 전압의 영 전압을 검출하여 동기 신호를 발생하는 동기 신호 발생부(210)와; 상기 동기 신호 발생부(210)에서 발생된 동기 신호에 동기하여 상기 액티브 필터(300)의 전력 반도체 소자들(Q1, Q2)을 구동하는 제어 신호를 발생하는 온/오프 제어부(220)로 구성된다.The active filter control unit 200 includes a synchronization signal generator 210 which detects a zero voltage of an AC voltage input from the commercial power source and generates a synchronization signal; The on / off controller 220 generates a control signal for driving the power semiconductor elements Q1 and Q2 of the active filter 300 in synchronization with the sync signal generated by the sync signal generator 210. .

상기 액티브 필터(300)는 리액터(L)와 전력 반도체 소자들(Q1, Q2)로 구성되어 입력 전류를 그 위상이 입력 전압의 위상과 거의 같은 정현파로 만든다. 따라서, 상기 액티브 필터(300)는 입력 전류를 제어하여 고조파 제거와 역률 개선(PFC)을 실시할 수 있게 된다.The active filter 300 is composed of the reactor L and the power semiconductor elements Q1 and Q2 to make the input current a sine wave whose phase is almost the same as that of the input voltage. Accordingly, the active filter 300 may control the input current to perform harmonic rejection and power factor correction (PFC).

상기 평활 커패시터(C)는 상기 액티브 필터(300)의 출력 전압을 직류 전압이 되도록 평활하고, 상기 평활 된 직류 전압을 상기 인버터(400)에 공급한다.The smoothing capacitor C smoothes the output voltage of the active filter 300 to be a DC voltage, and supplies the smoothed DC voltage to the inverter 400.

도 2는 종래 기술에 따른 직류 전원 공급 장치의 구동 파형도 이다.2 is a driving waveform diagram of a DC power supply according to the prior art.

도 2에 도시한 바와 같이, 상기 종래 기술에 따른 직류 전원 공급 장치는 상기 전력 반도체 소자들(Q1, Q2)을 교대로 반 주기에 1회 구동함으로써, 상기 상용 전원의 교류 전압에 따른 상기 평활 커패시터로의 입력 전류의 파형은 도시한 것처럼 입력 전류는 피크 값이 크고, 통전 폭이 좁은 펄스 형상의 전류가 된다.As shown in FIG. 2, the conventional DC power supply device drives the power semiconductor elements Q1 and Q2 once in a half cycle, thereby smoothing the smoothing capacitor according to the AC voltage of the commercial power supply. As shown in the waveform of the input current to the furnace, the input current becomes a pulse-shaped current having a large peak value and narrow conduction width.

그러나, 상기 종래 기술에 따른 직류 전원 공급 장치는 부하 변동에 대한 고려 없이 상기 액티브 필터(300)를 구동하기 때문에, 부하가 커질 경우 역률 개선(PFC) 규격을 만족하기가 어려운 문제가 있었다. 또한, 상기 종래 기술에 따른 직류 전원 공급 장치는 부하가 작을 경우 역률 개선 동작으로 인한 전력 반도체 소자의 손실이 발생하는 문제점이 있었다. 또한, 상기 종래 기술에 따른 직류 전원 공급 장치는 고조파 제거 및 역률 개선(PFC)을 위해 상기 리액터(L)로서 용량이 큰 것을 사용해야 하기 때문에 재료비가 증가하는 문제점이 있었다.However, since the DC power supply device according to the related art drives the active filter 300 without consideration of load fluctuations, it is difficult to satisfy the power factor improvement (PFC) standard when the load increases. In addition, the DC power supply according to the prior art has a problem that the loss of the power semiconductor device due to the power factor correction operation when the load is small. In addition, the DC power supply device according to the prior art has a problem in that the material cost increases because it is necessary to use a large capacity as the reactor (L) for harmonic removal and power factor improvement (PFC).

따라서, 본 발명의 목적은 부하의 변화에 따라 전류 제한 값을 설정하고, 상기 설정된 전류 제한 값에 따라 액티브 필터를 제어함으로써, 전력 반도체 소자의 손실을 방지하고, 저 용량의 리액터를 사용할 수 있게 함으로써 제조 비용을 절감하는 목적을 이루도록 한 직류 전원 공급 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to set a current limit value according to a load change, and to control an active filter according to the set current limit value, thereby preventing loss of power semiconductor elements and enabling a reactor having a low capacity. It is to provide a DC power supply and a method for achieving the purpose of reducing the manufacturing cost.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 직류 전원 공급 장치는, 리액터와 복수의 전력 반도체 소자들을 구비하고, 상기 복수의 전력 반도체 소자들의 구동으로 입력 전류를 제어하고 상기 입력 전류의 위상을 입력 전압의 위상과 같게 하여 정현파로 만드는 액티브 필터와, 상기 액티브 필터의 출력 전압을 직류 전압이 되도록 평활하여 부하로 출력하는 평활 커패시터를 포함하여 구성된 컨버터와; 상기 부하에 인가되는 부하량을 근거로 전류 제한 값을 설정하고, 상기 평활 커패시터로 입력되는 전류 값 및 상기 설정된 전류 제한 값에 따라 상기 액티브 필터를 제어하는 액티브 필터 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In accordance with an aspect of the present invention, there is provided a DC power supply device including a reactor and a plurality of power semiconductor elements, and controlling input current by driving the plurality of power semiconductor elements and converting a phase of the input current into a phase of the input voltage. A converter comprising an active filter which is made in the same phase as a sine wave, and a smoothing capacitor which outputs the output voltage of the active filter to a load by smoothing it to a DC voltage; And an active filter controller configured to set a current limit value based on a load amount applied to the load, and control the active filter according to the current value input to the smoothing capacitor and the set current limit value.

여기서, 상기 액티브 필터 제어부는, 상기 평활 커패시터로 입력되는 전류를 검출하는 전류 검출부와; 상기 부하에 인가되는 부하량을 검출하는 부하 검출부와; 상기 부하 검출부로부터 검출된 부하량을 근거로 전류 제한 값을 설정하고, 상기 설정된 전류 제한 값과 상기 전류 검출부에서 검출된 전류 값을 근거로 상기 전력 반도체 소자들을 구동하는 온/오프 제어부로 구성되는 것이 바람직하다.The active filter controller may include a current detector configured to detect a current input to the smoothing capacitor; A load detector for detecting a load applied to the load; And an on / off controller configured to set a current limit value based on the load amount detected by the load detector, and to drive the power semiconductor elements based on the set current limit value and the current value detected by the current detector. Do.

또한, 상기 온/오프 제어부는, 상기 전류 검출부로부터 검출된 전류 값이 상기 전류 제한 값에 이를 때까지 상기 복수의 전력 반도체 소자들을 온 시키고, 상 기 검출된 전류 값이 상기 전류 제한 값에 이르면 상기 복수의 전력 반도체 소자들을 오프 시키는 것이 바람직하다.The on / off controller may turn on the plurality of power semiconductor devices until the current value detected by the current detector reaches the current limit value, and when the detected current value reaches the current limit value, It is desirable to turn off the plurality of power semiconductor devices.

여기서, 상기 전류 제한 값은, 상기 검출된 부하량에 비례하여 설정되는 것이 바람직하다.Here, the current limit value is preferably set in proportion to the detected load amount.

또한, 상기 액티브 필터 제어부는, 상기 교류 전원으로부터 입력되는 교류 전압의 영 전압을 검출하여 동기 신호를 발생하고, 상기 발생된 동기 신호를 상기 온/오프 제어부에 입력함으로써, 상기 복수의 전력 반도체 소자들의 구동 동기 신호를 제공하는 동기신호 발생부를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.The active filter control unit may generate a synchronization signal by detecting a zero voltage of an AC voltage input from the AC power supply, and input the generated synchronization signal to the on / off control unit to generate the plurality of power semiconductor devices. Preferably, the apparatus further includes a synchronization signal generator for providing a driving synchronization signal.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 직류 전원 공급 방법은, 부하에 인가되는 부하량을 검출하는 단계와; 상기 검출된 부하량을 근거로 전류 제한 값을 설정하는 단계와; 상기 설정된 전류 제한 값에 따라 액티브 필터의 복수의 전력 반도체 소자들을 구동하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.DC power supply method according to the present invention for achieving the above object comprises the steps of detecting the amount of load applied to the load; Setting a current limit value based on the detected load amount; And driving the plurality of power semiconductor elements of the active filter according to the set current limit value.

여기서, 상기 설정된 전류 제한 값에 따라 액티브 필터의 복수의 전력 반도체 소자들을 구동하는 단계는, 상기 액티브 필터에서 직류 링크로 입력되는 전류를 검출하는 단계와; 상기 검출된 전류 값과 상기 설정된 전류 제한 값을 근거로 상기 액티브 필터의 복수의 전력 반도체 소자들을 구동하는 단계로 이루어지는 것이 바람직하다.The driving of the plurality of power semiconductor elements of the active filter according to the set current limit value may include: detecting a current input from the active filter to the DC link; And driving the plurality of power semiconductor elements of the active filter based on the detected current value and the set current limit value.

또한, 상기 전류 제한 값은, 상기 검출된 부하량에 비례하여 설정되는 것이 바람직하다.In addition, the current limit value is preferably set in proportion to the detected load amount.

또한, 상기 복수의 전력 반도체 소자들은, 상기 검출된 전류 값이 상기 전류 제한 값에 이를 때까지 온 되고, 상기 검출된 전류 값이 상기 전류 제한 값에 이르면 오프 되는 것이 바람직하다.In addition, the plurality of power semiconductor devices are preferably turned on until the detected current value reaches the current limit value, and is turned off when the detected current value reaches the current limit value.

아울러, 직류 전원 공급 방법은, 상기 교류 전원으로부터 입력되는 교류 전압의 영 전압을 검출하여 동기 신호를 발생하고, 상기 발생된 동기 신호를 근거로 상기 복수의 전력 반도체 소자들을 구동하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.The DC power supply method may further include generating a synchronization signal by detecting a zero voltage of an AC voltage input from the AC power, and driving the plurality of power semiconductor devices based on the generated synchronization signal. It is preferable to make.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.Other objects and features of the present invention in addition to the above object will be apparent from the description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.

이하에서는, 부하의 변화에 따라 전류 제한 값을 설정하고, 상기 설정된 전류 제한 값에 따라 액티브 필터를 제어함으로써, 전력 반도체 소자의 손실을 방지하고, 저 용량의 리액터를 사용할 수 있게 함으로써 제조 비용을 절감할 수 있는 직류 전원 공급 장치 및 그 방법의 실시 예를 첨부한 도 3 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명한다. 여기서, 종래의 구성과 동일한 본 발명의 구성은 도면 설명의 편의상 도 1의 참조 번호를 인용하여 설명하기로 한다.In the following, by setting the current limit value according to the load change, and controlling the active filter according to the set current limit value, it is possible to prevent the loss of the power semiconductor device, to reduce the manufacturing cost by enabling the use of a low capacity reactor With reference to Figures 3 to 5 attached to the embodiment of the DC power supply and the method which can be described in detail. Herein, the configuration of the present invention, which is the same as the conventional configuration, will be described with reference to FIG. 1 for convenience of description.

도 3은 본 발명에 따른 직류 전원 공급 장치의 실시 예를 도시한 도이다.3 is a diagram illustrating an embodiment of a DC power supply according to the present invention.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 직류 전원 공급 장치는, 액티브 필터(300)와 평활 커패시터(C)를 구비하여, 상용 전원으로부터 입력받은 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 컨버터(100)와; 상기 액티브 필터(300)를 제어하는 액티브 필터 제어부(200)로 구성된다.As illustrated in FIG. 3, the DC power supply device according to the present invention includes an active filter 300 and a smoothing capacitor C, and converts an AC voltage input from a commercial power supply into a DC voltage. Wow; It consists of an active filter control unit 200 for controlling the active filter 300.

상기 컨버터(100)는 상기 변환된 직류 전압을 인버터(400)로 출력하고, 상기 인버터(400)는 상기 컨버터(100)로부터 입력된 직류 전압을 교류 전압으로 변환하여 압축기 구동용 3상 전동기(500)에 공급한다.The converter 100 outputs the converted DC voltage to the inverter 400, and the inverter 400 converts the DC voltage input from the converter 100 into an AC voltage to drive the three-phase motor 500 for driving the compressor. Supplies).

상기 액티브 필터 제어부(200)는 상기 상용 전원으로부터 입력된 교류 전압의 영 전압을 검출하여 동기 신호를 발생하는 동기 신호 발생부(210)와; 교류에서 상기 평활 커패시터(C)로 입력되는 전류를 검출하는 전류 검출부(230)와; 상기 3상 전동기(500)에 인가되는 부하량(즉, 직류 링크 전압에서 상기 3상 전동기로 입력되는 부하량)을 상기 인버터(400)에서 검출하는 부하 검출부(240)와; 상기 부하 검출부(240)로부터 검출된 부하량을 근거로 전류 제한 값을 설정하고, 상기 설정된 전류 제한 값과 상기 전류 검출부(230)로부터 검출된 전류 값을 근거로 상기 동기 신호 발생부(210)에서 발생된 동기 신호에 동기하여 상기 액티브 필터(300)의 상기 전력 반도체 소자들(Q1, Q2)을 구동하는 온/오프 제어부(220)로 구성된다.The active filter control unit 200 includes a synchronization signal generator 210 which detects a zero voltage of an AC voltage input from the commercial power source and generates a synchronization signal; A current detector 230 for detecting a current input to the smoothing capacitor C from an alternating current; A load detector 240 for detecting a load amount applied to the three-phase motor 500 (that is, a load amount input to the three-phase motor at a DC link voltage) by the inverter 400; A current limit value is set based on the load amount detected by the load detector 240, and the sync signal generator 210 is generated based on the set current limit value and the current value detected by the current detector 230. The on / off controller 220 drives the power semiconductor elements Q1 and Q2 of the active filter 300 in synchronization with the synchronized signal.

상기 액티브 필터(300)는 리액터(L)와 전력 반도체 소자들(Q1, Q2)로 구성되어 입력 전류를 그 위상이 입력 전압의 위상과 거의 같은 정현파로 만든다. 따라서, 상기 액티브 필터(300)는 입력 전류를 제어하여 고조파 제거와 역률 개선(PFC)을 실시할 수 있게 된다.The active filter 300 is composed of the reactor L and the power semiconductor elements Q1 and Q2 to make the input current a sine wave whose phase is almost the same as that of the input voltage. Accordingly, the active filter 300 may control the input current to perform harmonic rejection and power factor correction (PFC).

상기 평활 커패시터(C)는 상기 액티브 필터(300)로부터의 출력 전압을 직류 전압이 되도록 평활하고, 상기 평활된 직류 전압을 상기 인버터(400)에 공급한다.The smoothing capacitor C smoothes the output voltage from the active filter 300 to be a DC voltage, and supplies the smoothed DC voltage to the inverter 400.

상기 온/오프 제어부(220)는 상기 부하 검출부(240)로부터 검출된 부하량에 비례하여 그 검출된 부하량이 커질수록 상기 전류 제한 값을 크게 설정한다.The on / off controller 220 sets the current limiting value as the detected load amount increases in proportion to the load amount detected by the load detector 240.

또한, 상기 온/오프 제어부(220)는 상기 설정된 전류 제한 값에 따라 상기 전력 반도체 소자들(Q1, Q2)을 온/오프 구동하는데, 상기 전류 검출부(230)로부터 검출된 전류 값이 상기 전류 제한 값에 이를 때까지 상기 전력 반도체 소자들(Q1, Q2)을 온 시키고, 상기 검출된 전류 값이 상기 전류 제한 값에 이르면 상기 전력 반도체 소자들(Q1, Q2)을 오프 시킴으로써 소정의 구간만 상기 액티브 필터(300)를 동작시킨다. 여기서, 상기 온/오프 제어부(220)는 입력되는 교류 전압이 양 전압일 때 상기 전력 반도체 소자(Q1)를 구동하고, 입력되는 교류 전압이 음 전압일 때 상기 전력 반도체 소자(Q2)를 구동한다.In addition, the on / off controller 220 drives the power semiconductor devices Q1 and Q2 on / off according to the set current limit value, and the current value detected from the current detector 230 is the current limit value. The power semiconductor devices Q1 and Q2 are turned on until the value is reached, and the power semiconductor devices Q1 and Q2 are turned off when the detected current value reaches the current limit value. The filter 300 is operated. Here, the on / off controller 220 drives the power semiconductor device Q1 when the input AC voltage is a positive voltage, and drives the power semiconductor device Q2 when the input AC voltage is a negative voltage. .

상기 동기신호 검출부(210)는 상기 상용 전원으로부터 입력되는 교류 전압의 영 전압을 검출하여 동기 신호를 발생하고, 상기 발생된 동기 신호를 상기 온/오프 제어부(220)에 입력함으로써, 상기 전력 반도체 소자들(Q1, Q2)의 구동 동기 신호를 제공한다.The synchronization signal detection unit 210 detects a zero voltage of an AC voltage input from the commercial power supply to generate a synchronization signal, and inputs the generated synchronization signal to the on / off control unit 220. Drive synchronization signals Q1 and Q2 are provided.

따라서, 본 발명은 부하량에 근거한 전류 제한 값에 따라 상기 액티브 필터(300)를 제어함으로써 역률 개선(PFC) 규제를 만족하도록 할 수 있다.Therefore, the present invention can satisfy the power factor improvement (PFC) regulation by controlling the active filter 300 according to the current limit value based on the load amount.

상기 설명한 바와 같은 부하량에 근거한 전류 제한 값을 설정하고, 상기 설정된 전류 제한 값에 따라 상기 액티브 필터(300)를 제어하는 동작의 예는 도 4에 도시되어 있다.An example of an operation of setting the current limit value based on the load amount as described above and controlling the active filter 300 according to the set current limit value is shown in FIG. 4.

이하에서는 본 발명에 따른 직류 전원 공급 방법의 실시 예를 첨부한 도 5를 참조하여 설명한다.Hereinafter, with reference to Figure 5 attached to an embodiment of the DC power supply method according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 직류 전원 공급 방법의 실시 예의 흐름도이다.5 is a flowchart of an embodiment of a DC power supply method according to the present invention.

도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 직류 전원 공급 방법은 상용 전원 으로부터 입력되는 교류 전압의 영 전압을 검출하여 동기 신호를 발생하는 단계(STEP1)와; 인버터(400)에서 3상 전동기(500)에 인가되는 부하량(즉, 직류 링크 전압에서 상기 3상 전동기로 입력되는 부하량)을 검출하는 단계(STEP2)와; 평활 커패시터(C)에 입력되는 전류를 액티브 필터(300)의 전류 검출부(230)에서 검출하는 단계(STEP3)와; 상기 검출된 부하량을 근거로 전류 제한 값을 설정하는 단계(STEP4)와; 상기 검출된 전류 값 및 상기 설정된 전류 제한 값을 근거로 상기 발생된 동기 신호에 따라 액티브 필터(300)의 전력 반도체 소자들(Q1, Q2)을 구동하는 단계(STEP5)로 이루어진다.As shown in FIG. 5, the DC power supply method according to the present invention includes: detecting a zero voltage of an AC voltage input from a commercial power source and generating a synchronization signal (STEP1); Detecting an amount of load applied to the three-phase motor 500 by the inverter 400 (that is, a load amount input to the three-phase motor at a DC link voltage) (STEP2); Detecting the current input to the smoothing capacitor C by the current detector 230 of the active filter 300 (STEP3); Setting a current limit value based on the detected load amount (STEP4); Driving the power semiconductor elements Q1 and Q2 of the active filter 300 according to the generated synchronization signal based on the detected current value and the set current limit value (STEP5).

상기 전류 제한 값은 상기 액티브 필터(300)의 부하 검출부(240)로부터 검출된 부하량에 비례하여 그 검출된 부하량이 커질수록 크게 설정된다.The current limit value is set to be larger as the detected load amount increases in proportion to the load amount detected by the load detector 240 of the active filter 300.

상기 전력 반도체 소자들(Q1, Q2)은 상기 액티브 필터(300)의 전류 검출부(230)로부터 검출된 전류 값이 상기 전류 제한 값에 이를 때까지 온 되고, 상기 검출된 전류 값이 상기 전류 제한 값에 이르면 오프 됨으로써 소정의 구간만 상기 액티브 필터(300)가 동작된다.The power semiconductor devices Q1 and Q2 are turned on until the current value detected by the current detector 230 of the active filter 300 reaches the current limit value, and the detected current value is the current limit value. When turned off, the active filter 300 operates only in a predetermined section.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용 및 구체적인 실시 예로만 한정되는 것이 아니라, 다음에 기재된 특허 청구 범위에 의해 정해져야만 할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited only to the contents and specific embodiments described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims described below.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은, 부하량을 근거로 설정된 전류 제한 값에 따라 액티브 필터의 동작을 제어함으로써, 부하 변동에 따른 역률 개선 제어를 할 수 있어서, 부하가 커질 경우의 역률 개선 규격을 만족시킬 수 있고, 부하가 작을 경우의 역률 개선 동작으로 인한 전력 반도체 소자의 손실을 방지할 수 있는 효과가 있다. As described in detail above, the present invention can control the power factor according to the load fluctuation by controlling the operation of the active filter according to the current limit value set based on the load amount, so that the power factor improvement standard when the load increases There is an effect that can be satisfied, and to prevent the loss of the power semiconductor device due to the power factor improvement operation when the load is small.

또한, 본 발명은, 상기 전류 제한 값에 따른 소정 구간만 상기 액티브 필터를 작동함으로써 리액터의 용량을 저감하여 재료비를 절감할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of reducing the material cost by reducing the capacity of the reactor by operating the active filter only a predetermined section according to the current limit value.

Claims (10)

복수의 전력 반도체 소자들과 리액터를 구비하여 입력 전류의 위상을 입력 전압의 위상과 같게 하여 정현파로 만드는 액티브 필터와 상기 액티브 필터의 출력 전압을 직류 전압이 되도록 평활하여 부하로 출력하는 평활 커패시터를 포함하여 구성되고, 교류 전원으로부터 입력된 상기 입력 전압을 직류 전압으로 변환하는 컨버터와;An active filter including a plurality of power semiconductor elements and a reactor to make a phase of an input current equal to a phase of an input voltage to be a sine wave, and a smoothing capacitor that outputs the output voltage of the active filter to a direct voltage to a direct voltage; A converter configured to convert the input voltage input from an AC power source into a DC voltage; 상기 부하에 인가되는 부하량을 검출하고, 상기 검출된 부하량을 근거로 전류 제한 값을 설정하고, 상기 평활 커패시터로 입력되는 전류를 검출하고, 상기 검출된 전류 값 및 상기 설정된 전류 제한 값에 따라 상기 액티브 필터를 제어하는 액티브 필터 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 전원 공급 장치.Detect a load amount applied to the load, set a current limit value based on the detected load amount, detect a current input to the smoothing capacitor, and detect the current according to the detected current value and the set current limit value. DC power supply comprising an active filter control unit for controlling the filter. 제1항에 있어서, 상기 액티브 필터 제어부는,The method of claim 1, wherein the active filter control unit, 상기 평활 커패시터로 입력되는 전류를 검출하는 전류 검출부와;A current detector for detecting a current input to the smoothing capacitor; 상기 부하에 인가되는 부하량을 검출하는 부하 검출부와;A load detector for detecting a load applied to the load; 상기 부하 검출부로부터 검출된 부하량을 근거로 전류 제한 값을 설정하고, 상기 설정된 전류 제한 값과 상기 전류 검출부에서 검출된 전류 값을 근거로 상기 전력 반도체 소자들을 구동하는 온/오프 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 전원 공급 장치.And an on / off controller configured to set a current limit value based on the load amount detected by the load detector, and to drive the power semiconductor devices based on the set current limit value and the current value detected by the current detector. DC power supply. 제2항에 있어서, 상기 온/오프 제어부는,The method of claim 2, wherein the on / off control unit, 상기 전류 검출부로부터 검출된 전류 값이 상기 전류 제한 값에 이를 때까지 상기 복수의 전력 반도체 소자들을 온 시키고, 상기 검출된 전류 값이 상기 전류 제한 값에 이르면 상기 복수의 전력 반도체 소자들을 오프 시키는 것을 특징으로 하는 직류 전원 공급 장치.Turn on the plurality of power semiconductor devices until the current value detected by the current detector reaches the current limit value, and turn off the plurality of power semiconductor devices when the detected current value reaches the current limit value. DC power supply. 제1 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전류 제한 값은,The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the current limit value is 상기 검출된 부하량에 비례하여 설정되는 것을 특징으로 하는 직류 전원 공급 장치.DC power supply, characterized in that set in proportion to the detected load amount. 제2항에 있어서, 상기 액티브 필터 제어부는,The method of claim 2, wherein the active filter control unit, 상기 교류 전원으로부터 입력되는 교류 전압의 영 전압을 검출하여 동기 신호를 발생하고, 상기 발생된 동기 신호를 상기 온/오프 제어부에 입력함으로써, 상기 복수의 전력 반도체 소자들의 구동 동기 신호를 제공하는 동기신호 발생부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 전원 공급 장치.A synchronization signal is generated by detecting a zero voltage of an AC voltage input from the AC power supply, and generates the synchronization signal, and inputs the generated synchronization signal to the on / off controller, thereby providing a driving synchronization signal for the plurality of power semiconductor devices. DC power supply further comprises a generator. 전동기에 인가되는 부하량을 검출하는 단계와;Detecting an amount of load applied to the electric motor; 상기 검출된 부하량을 근거로 전류 제한 값을 설정하는 단계와;Setting a current limit value based on the detected load amount; 상기 설정된 전류 제한 값에 따라 상용 전원을 직류 전원으로 변환하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 직류 전원 공급 방법.And converting commercial power into direct current power according to the set current limit value. 제6항에 있어서, 상기 설정된 전류 제한 값에 따라 상용 전원을 직류 전원으로 변환하는 단계는,The method of claim 6, wherein converting commercial power into direct current power according to the set current limit value. 입력 전류를 검출하는 단계와;Detecting an input current; 상기 검출된 전류 값과 상기 설정된 전류 제한 값을 근거로 복수의 전력 반도체 소자들을 구동하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 직류 전원 공급 방법.And driving a plurality of power semiconductor devices based on the detected current value and the set current limit value. 제6항에 있어서, 상기 검출된 부하량을 근거로 전류 제한 값을 설정하는 단계는,The method of claim 6, wherein setting the current limit value based on the detected load amount comprises: 상기 검출된 부하량에 비례하여 상기 전류 제한 값을 설정하는 단계인 것을 특징으로 하는 직류 전원 공급 방법.And setting the current limiting value in proportion to the detected load amount. 제7항에 있어서, 상기 검출된 전류 값과 상기 설정된 전류 제한 값을 근거로 복수의 전력 반도체 소자들을 구동하는 단계는,The method of claim 7, wherein the driving of the plurality of power semiconductor devices is based on the detected current value and the set current limit value. 상기 검출된 전류 값이 상기 전류 제한 값에 도달할 때까지 상기 복수의 반도체 소자들을 온 시키고, 상기 검출된 전류 값이 상기 전류 제한 값에 이르면 상기 복수의 반도체 소자들을 오프 시키는 것을 특징으로 하는 직류 전원 공급 방법.The plurality of semiconductor devices are turned on until the detected current value reaches the current limit value, and the plurality of semiconductor devices are turned off when the detected current value reaches the current limit value. Supply method. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 상용 전원의 입력 전압에서 영 전압을 검출하여 동기 신호를 발생하고, 상기 발생된 동기 신호를 근거로 상기 상용 전원을 직류 전원으로 변환하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 전원 공급 방법.And detecting a zero voltage from an input voltage of the commercial power supply to generate a synchronous signal, and converting the commercial power to a DC power based on the generated synchronous signal.
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