KR100690694B1

KR100690694B1 - Apparatus for supplying dc power source

Info

Publication number: KR100690694B1
Application number: KR1020050113773A
Authority: KR
Inventors: 김학원; 임선경; 김대현
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2005-11-25
Filing date: 2005-11-25
Publication date: 2007-03-09

Abstract

An apparatus for supplying a DC power source are provided to reduce a material cost by decreasing capacitance of a reactor. In an apparatus for supplying a DC power source, a converter(100) has an active filter(300) and a smoothing capacitor(C). The active filter(300) has a reactor(L) and a plurality of power semiconductor devices. The active filter(300) controls input current by driving of a plurality of the power semiconductor devices. The active filter(300) forms a sine wave by identifying both phases of the input current and input voltage. The smoothing capacitor(C) outputs a DC voltage by smoothing an output voltage of the active filter(300) to be the DC voltage. An active filter controller(200) controls a plurality of the power semiconductor devices according to the current inputted to the smoothing capacitor and a 0 voltage signal of the input voltage.

Description

DC Power Supply {APPARATUS 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 파형을 도시한 도이다.2 is a view showing a drive waveform of the 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 발명에 따른 액티브 필터 제어부의 제어 과정의 실시 예를 도시한 도이다.4 is a diagram illustrating an embodiment of a control process of an active filter control unit according to the present invention.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전류 파형을 도시한 도이다.5 is a diagram illustrating a current waveform according to an embodiment of 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 구동부210: synchronization signal generator 220: on / off driver

225: 온/오프 제어부 230: PWM 제어부225: on / off control unit 230: PWM control unit

240: 전류 검출부 250: 전압 검출부240: current detector 250: voltage 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 직류 전원 공급 장치에 관한 것으로서, 특히 공기 조화기의 압축기의 구동을 위한 직류 전원 공급 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a direct current power supply, and more particularly to a direct current power supply for driving a compressor of an 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 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 구동부(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 driver 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 평활된 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 구동 시킴으로써, 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 DC power supply device according to the related art drives the power semiconductor elements Q1 and Q2 alternately 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.

이상과 같이, 상기 종래 기술에 따른 직류 전원 공급 장치 및 방법은 상기 액티브 필터(300)의 상기 전력 반도체 소자들(Q1, Q2)을 반 주기에 1회 구동함으로써, 급격한 전류의 변화로 인해 상기 리액터(L)에서 소음이 발생하는 문제가 있었다. 또한, 종래 기술에 따른 직류 공급 장치 및 그 방법은 구동 시 고조파 제거 및 역률 개선(PFC)을 위해 용량이 큰 리액터(L)를 사용해야 하기 때문에 제조 비용이 증가하는 문제점이 있었다.As described above, the DC power supply device and method according to the related art drive the power semiconductor elements Q1 and Q2 of the active filter 300 once every half cycle, thereby causing the reactor to change suddenly. There was a problem that noise occurs at (L). In addition, the DC supply apparatus and the method according to the related art have a problem in that manufacturing cost increases because a large capacity reactor (L) must be used for harmonic removal and power factor improvement (PFC).

따라서, 본 발명의 목적은 입력 전류를 근거로 액티브 필터의 전력 반도체 소자들을 구동하여 입력 전류의 파형을 개선함으로써, 리액터에서 발생하는 소음을 감소시키고, 또한, 저 용량의 리액터를 사용할 수 있게 함으로써 제조 비용을 절감하는 목적을 이루도록 한 직류 전원 공급 장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to manufacture the power semiconductor elements of the active filter based on the input current to improve the waveform of the input current, thereby reducing the noise generated in the reactor and making it possible to use a low capacity reactor. It is to provide a DC power supply to achieve the purpose of reducing costs.

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 출력하는 평활 커패시터를 포함하여 구성된 컨버터와; 상기 평활 커패시터로 입력되는 전류 및 상기 입력 전압의 영 전압 신호에 따라 상기 복수의 전력 반도체 소자들을 제어하는 액티브 필터 제어부를 포함하여 구성된 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 equal in phase to a sinusoidal wave, and a smoothing capacitor for smoothing and outputting the output voltage of the active filter to a DC voltage; And an active filter controller configured to control the plurality of power semiconductor devices according to a current input to the smoothing capacitor and a zero voltage signal of the input voltage.

여기서, 상기 액티브 필터 제어부는, 상기 영 전압 신호가 입력된 후, 상기 복수의 전력 반도체 소자들을 미리 결정된 시간 동안 미리 결정된 펄스 폭으로 온/오프 구동하는 것이 바람직하다.Here, after the zero voltage signal is input, the active filter controller is configured to drive the plurality of power semiconductor devices on / off at a predetermined pulse width for a predetermined time.

또한, 상기 액티브 필터 제어부는, 상기 영 전압 신호의 검출 시점 전의 제1 미리 결정된 시간 동안 상기 복수의 전력 반도체 소자들을 제1 미리 결정된 펄스 폭으로 온/오프 구동하고, 상기 영 전압 신호의 검출 시점 후의 제2 미리 결정된 시간 동안 상기 복수의 전력 반도체 소자들을 제2 미리 결정된 펄스 폭으로 온/오프 구동하는 것이 바람직하다.The active filter controller may be configured to drive the plurality of power semiconductor devices on / off at a first predetermined pulse width for a first predetermined time before the detection time of the zero voltage signal, and after the detection time of the zero voltage signal. Preferably, the plurality of power semiconductor devices are driven on / off at a second predetermined pulse width for a second predetermined time.

여기서, 상기 액티브 필터 제어부는, 상용 전원으로부터 입력된 교류 전압을 검출하고, 상기 교류 전압의 영 전압을 검출하여 동기 신호를 발생하는 동기 신호 발생부와; 상기 평활 커패시터로 입력되는 전류를 검출하는 전류 검출부와; 상기 평활 커패시터의 출력 전압을 검출하는 전압 검출부와; 상기 동기 신호 발생부로부터 발생된 동기 신호에 따라 상기 복수의 전력 반도체 소자들에 대한 온/오프 제어 신호를 발생하는 온/오프 제어부와; 상기 동기 신호 발생부로부터 검출된 전압, 상기 온/오프 제어부로부터 발생된 온/오프 제어 신호, 상기 전류 검출부로부터 검출된 전류 및 상기 전압 검출부로부터 검출된 전압을 근거로 상기 복수의 전력 반도체 소자들을 구동하는 PWM 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The active filter control unit may include: a synchronization signal generator configured to detect an AC voltage input from a commercial power supply, and detect a zero voltage of the AC voltage to generate a synchronization signal; A current detector for detecting a current input to the smoothing capacitor; A voltage detector detecting an output voltage of the smoothing capacitor; An on / off controller for generating on / off control signals for the plurality of power semiconductor devices in accordance with the synchronization signal generated from the synchronization signal generator; The plurality of power semiconductor devices are driven based on a voltage detected from the synchronization signal generator, an on / off control signal generated from the on / off controller, a current detected from the current detector, and a voltage detected from the voltage detector. It characterized in that it comprises a PWM control unit.

또한, 상기 PWM 제어부는, 상기 전압 검출부로부터 검출된 전압을 기준 전압과 비교하여 그 차이 값에 따라 기준 전류 값을 결정하고, 상기 결정된 기준 전류 값과 상기 동기 신호 발생부로부터 검출된 전압과 승산하고, 상기 승산 결과를 상기 전류 검출부로부터 검출된 전류와 비교하여 그 비교 결과에 따라 입력 신호를 결정하고, 상기 결정된 입력 신호와 PWM 캐리어와 비교하여 PWM 신호를 발생하고, 상기 발생된 PWM 신호에 따라 상기 복수의 전력 반도체 소자들을 온/오프 구동하는 것이 바람직하다.The PWM controller may compare the voltage detected by the voltage detector with a reference voltage, determine a reference current value according to the difference value, and multiply the determined reference current value by the voltage detected by the synchronization signal generator. Comparing the multiplication result with the current detected by the current detector to determine an input signal according to the comparison result, generating a PWM signal by comparing the determined input signal with a PWM carrier, and generating the PWM signal according to the generated PWM signal. It is preferable to drive on / off a plurality of power semiconductor devices.

또한, 상기 복수의 전력 반도체 소자들은, 입력 전압 주파수의 5배 내지 20배 범위 내에서 온/오프 구동 되는 것이 바람직하다.Also, the plurality of power semiconductor devices may be driven on / off within a range of 5 times to 20 times the input voltage frequency.

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, 입력 전류를 근거로 액티브 필터의 전력 반도체 소자들을 구동하여 입력 전류의 파형을 개선함으로써, 리액터에서 발생하는 소음을 감소시키고, 또한, 저 용량의 리액터를 사용할 수 있게 함으로써 제조 비용을 절감하는 목적을 이루도록 한 직류 전원 공급 장치의 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.Hereinafter, by driving the power semiconductor elements of the active filter based on the input current to improve the waveform of the input current, to reduce the noise generated in the reactor, and also to reduce the manufacturing cost by enabling the use of a low capacity reactor DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment of a DC power supply for achieving the purpose will be described in detail with reference to FIGS. 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 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 액티브 필터 제어부(200)는 상기 상용 전원으로부터 입력된 교류 전압을 검출하여 전압 값을 발생하고, 상기 교류 전압의 영 전압을 검출하여 동기 신호를 발생하는 동기 신호 발생부(210)와; 교류에서 상기 평활 커패시터(C)(즉, 직류 링크)로 입력되는 전류를 검출하는 전류 검출부(240)와; 상기 평활 커패시터(C)의 출력 전압을 검출하는 전압 검출부(250)와; 상기 동기 신호 발생부(210)로부터 발생된 동기 신호에 따라 상기 전력 반도체 소자들(Q1, Q2)에 대한 온/오프 제어 신호를 발생하는 온/오프 제어부(225)와; 상기 동기 신호 발생부(210)로부터 검출된 입력 전압, 상기 온/오프 제어부(225)로부터 발생된 온/오프 제어 신호, 상기 전류 검출부(240)로부터 검출된 전류 및 상기 전압 검출부(250)로부터 검출된 출력 전압을 근거로 상기 액티브 필터(300)의 상기 전력 반도체 소자들(Q1, Q2)을 구동하는 PWM 제어부(230)로 구성된다.The active filter control unit 200 detects an AC voltage input from the commercial power supply to generate a voltage value, and detects a zero voltage of the AC voltage to generate a synchronization signal 210; A current detector 240 for detecting a current input to the smoothing capacitor C (ie, a DC link) in an alternating current; A voltage detector (250) for detecting an output voltage of the smoothing capacitor (C); An on / off controller (225) for generating an on / off control signal for the power semiconductor elements (Q1, Q2) according to the synchronization signal generated from the synchronization signal generator (210); The input voltage detected by the synchronization signal generator 210, the on / off control signal generated by the on / off controller 225, the current detected by the current detector 240, and the voltage detected by the voltage detector 250. The PWM control unit 230 drives the power semiconductor elements Q1 and Q2 of the active filter 300 based on the output voltage.

상기 액티브 필터 제어부(200)는 상기 동기 신호 발생부(210)로부터 검출된 입력 교류 전압의 영 전압의 검출 시점을 기준으로 그 시점 전에 제1 미리 결정된 시간 동안 상기 전력 반도체 소자들(Q1, Q2)을 제1 미리 결정된 듀티비로 온/오프 구동하고, 상기 영 전압의 검출 시점을 기준으로 그 시점 후에 제2 미리 결정된 시간 동안 상기 전력 반도체 소자들(Q1, Q2)을 제2 미리 결정된 듀티비로 온/오프 구동함으로써, 입력 전류를 제어한다. 따라서, 상기 전력 반도체 소자들(Q1, Q2)은 입력 전압의 반 주기 동안 2회 이상 온/오프 구동됨으로써, 입력 전류를 점진적으로 상승시킨다. 여기서, 상기 전력 반도체 소자(Q1)는 상기 입력 교류 전압이 양의 전압일 때 구동되고, 상기 전력 반도체 소자(Q2)는 상기 입력 교류 전압이 음의 전압일 때 구동된다.The active filter control unit 200 controls the power semiconductor devices Q1 and Q2 for a first predetermined time before the time based on the detection time of the zero voltage of the input AC voltage detected by the synchronization signal generator 210. Is driven on / off at a first predetermined duty ratio, and the power semiconductor elements Q1 and Q2 are turned on / off at a second predetermined duty ratio for a second predetermined time after that point based on the detection time of the zero voltage. By driving off, the input current is controlled. Accordingly, the power semiconductor devices Q1 and Q2 are driven on / off two or more times during the half period of the input voltage, thereby gradually increasing the input current. Here, the power semiconductor device Q1 is driven when the input AC voltage is a positive voltage, and the power semiconductor device Q2 is driven when the input AC voltage is a negative voltage.

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.

이하에서는 상기 액티브 필터 제어부(200)에 의한 상기 액티브 필터(300)의 전력 반도체 소자들(Q1, Q2)의 제어 과정을 첨부한 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a process of controlling the power semiconductor devices Q1 and Q2 of the active filter 300 by the active filter control unit 200 will be described in detail with reference to FIG. 4.

도 4에 도시한 바와 같이, 액티브 필터 제어부(200)는 우선 평활 커패시터(C)로부터 출력된 직류 전압을 전압 검출부(250)를 통하여 검출하고, 상기 검출된 전압(Vout) 및 기준 전압(Vout*)을 비교한 후, 상기 비교 결과에 따른 차이 값에 따라 기준 전류 값(|i*|)을 결정하여 승산기로 입력하고, 상기 승산기에서 상기 기준 전류 값(|i*|)을 상기 동기 신호 발생부(210)로부터 입력된 입력 교류 전압(Vin)과 승산 한다. 따라서, 상기 승산에 의한 출력 결과는 상기 기준 전류(|i*|)에 상기 입력 전압의 주파수 성분을 포함하고 있다.As shown in FIG. 4, the active filter controller 200 first detects a DC voltage output from the smoothing capacitor C through the voltage detector 250, and then detects the detected voltage Vout and the reference voltage Vout *. ), The reference current value (| i * |) is determined and input to the multiplier according to the difference value according to the comparison result, and the multiplier generates the reference signal (| i * |) to generate the synchronization signal. Multiplies the input AC voltage Vin input from the unit 210. Therefore, the output result of the multiplication includes the frequency component of the input voltage in the reference current | i * |.

이어서 상기 액티브 필터 제어부(200)는 상기 전류 검출부(240)로부터 입력된 입력 전류(i)를 상기 승산 결과와 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 PWM 듀티비를 결정할 파형을 발생한다. 이후, 상기 발생된 파형이 발진기에서 발생한 일정 주기의 삼각파와 비교되고, 여기에서 펄스형의 PWM 신호가 출력된다.Subsequently, the active filter controller 200 compares the input current i input from the current detector 240 with the multiplication result, and generates a waveform to determine the PWM duty ratio according to the comparison result. Thereafter, the generated waveform is compared with a triangular wave of a certain period generated in the oscillator, where a pulsed PWM signal is output.

이 때, 상기 액티브 필터 제어부(200)는 상기 검출된 전압(Vout) 및 기준 전 압(Vout*)의 비교 결과와 상기 동기 신호를 근거로 상기 발생된 PWM 신호를 게이트 구동 신호 발생부로 입력되는 상기 PWM 신호를 제어하고, 상기 게이트 구동 신호 발생부는 상기 동기 신호 발생부(210)로부터 입력된 동기 신호 및 상기 PWM 신호에 따라 상기 전력 반도체 소자들(Q1, Q2)의 온/오프를 구동한다. 따라서, 상기 액티브 필터 제어부(200)는 상기 전력 반도체 소자들(Q1, Q2)을 미리 결정된 시간 후에 미리 결정된 듀티비로 구동할 수 있게 된다.At this time, the active filter controller 200 inputs the generated PWM signal to the gate driving signal generator based on a comparison result of the detected voltage Vout and the reference voltage Vout * and the synchronization signal. The PWM signal is controlled, and the gate driving signal generator drives on / off of the power semiconductor devices Q1 and Q2 according to the synchronization signal input from the synchronization signal generator 210 and the PWM signal. Therefore, the active filter control unit 200 may drive the power semiconductor devices Q1 and Q2 at a predetermined duty ratio after a predetermined time.

따라서, 상기 액티브 필터(300)는 상기 전류 검출부(240)에서 검출된 전류 값과 상기 전압 검출부(250)에서 검출된 전압 값을 근거로 상기 전력 반도체 소자들(Q1, Q2)을 제어함으로써 입력 전류를 제어할 수 있게 된다.Accordingly, the active filter 300 controls the power semiconductor devices Q1 and Q2 based on the current value detected by the current detector 240 and the voltage value detected by the voltage detector 250. Can be controlled.

또한, 상기 액티브 필터 제어부(200)는 상기 전력 반도체 소자들(Q1, Q2)의 온/오프 구동을 입력 전압 주파수의 5배 내지 20배 범위 내로 제한하여 실시한다.In addition, the active filter controller 200 limits the on / off driving of the power semiconductor devices Q1 and Q2 to be within a range of 5 times to 20 times the input voltage frequency.

상기 제어에 따른 전류 파형이 도 5에 도시되어 있다.The current waveform according to the control is shown in FIG. 5.

도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 직류 전원 공급 장치는 적은 용량의 리액터를 사용하여도 영 전압 검출 후 전력 반도체 소자들을 수회 온/오프 하여 소정 시간 동안 전류의 상승치를 기존과 동일하게 함으로써 리액터의 용량을 저감할 수 있다.As shown in FIG. 5, the DC power supply apparatus according to the present invention turns on / off the power semiconductor elements several times after detecting a zero voltage even when using a reactor having a small capacity so that the current rise value for a predetermined time is the same as before. Reactor capacity can be reduced.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은, 입력 전류를 근거로 액티브 필터의 전력 반도체 소자들을 구동하여 입력 전류의 파형을 개선함으로써, 리액터 의 용량을 저감하여 재료비를 줄일 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention has the effect of reducing the material cost by reducing the capacity of the reactor by driving the power semiconductor elements of the active filter based on the input current to improve the waveform of the input current.

또한, 본 발명은, 입력 전류를 근거로 액티브 필터의 전력 반도체 소자들을 구동하여 입력 전류의 파형을 개선함으로써, 스위칭 소자의 온/오프 동작으로 인한 급격한 전류 변화 때문에 발생하는 리액터의 소음을 억제하고, 전류 제어를 통하여 액티브 필터의 신뢰성 향상시키고, 직류 링크 전압을 일정하게 제어할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention, by driving the power semiconductor elements of the active filter based on the input current to improve the waveform of the input current, thereby suppressing the noise of the reactor caused by the rapid current change due to the on / off operation of the switching element, The current control has the effect of improving the reliability of the active filter and controlling the DC link voltage constantly.

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.

Claims

An active filter including a reactor and a plurality of power semiconductor elements, controlling an input current by driving the plurality of power semiconductor elements, and making a phase of the input current equal to a phase of an input voltage to form a sine wave; and an output of the active filter A converter comprising a smoothing capacitor for smoothing and outputting a voltage to be a DC voltage;

And an active filter control unit controlling the plurality of power semiconductor elements according to a current input to the smoothing capacitor and a zero voltage signal of the input voltage.

The method of claim 1, wherein the active filter control unit,

And driving the plurality of power semiconductor devices on / off at a predetermined pulse width for a predetermined time after the zero voltage signal is input.

The method of claim 1, wherein the active filter control unit,

Driving the plurality of power semiconductor elements on / off at a first predetermined pulse width for a first predetermined time before the detection time of the zero voltage signal, and for the second predetermined time after the detection time of the zero voltage signal. And power on / off the power semiconductor elements at a second predetermined pulse width.

The method of claim 1, wherein the active filter control unit,

A synchronization signal generator for detecting an AC voltage input from a commercial power supply and detecting a zero voltage of the AC voltage to generate a synchronization signal;

A current detector for detecting a current input to the smoothing capacitor;

A voltage detector detecting an output voltage of the smoothing capacitor;

An on / off controller for generating on / off control signals for the plurality of power semiconductor devices in accordance with the synchronization signal generated from the synchronization signal generator;

The plurality of power semiconductor devices are driven based on a voltage detected from the synchronization signal generator, an on / off control signal generated from the on / off controller, a current detected from the current detector, and a voltage detected from the voltage detector. DC power supply comprising a PWM control unit.

The method of claim 4, wherein the PWM control unit,

Compare the voltage detected by the voltage detector with a reference voltage to determine a reference current value according to the difference value, multiply the determined reference current value with the voltage detected by the synchronization signal generator, and multiply the result of the multiplication. The input signal is compared with the current detected by the detector to determine an input signal, the PWM signal is generated by comparing the determined input signal with the PWM carrier, and the power semiconductor devices are turned on according to the generated PWM signal. DC power supply characterized in that the drive on / off.

The method of claim 2, wherein the plurality of power semiconductor devices,

DC power supply, characterized in that driven on / off within a range of 5 times to 20 times the input voltage frequency.