KR100823930B1 - Apparatus and method for supplying dc power source - Google Patents

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KR100823930B1
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최진하
강승탁
유윤호
이기섭
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엘지전자 주식회사
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Abstract

A device and a method for supplying DC power source are provided to reduce the number of switching elements in a converter and to reduce the control work for the switching elements, thereby simplifying the control of the DC power source supply device. A device for supplying DC power source includes a reactor(21) reducing harmonics of an input current, and a powerfulness determining unit(22) for detecting input power to compare the same with reference powerfulness, so that a control unit(27) determine the state of the input power. A converter(23) converts an AC voltage to a DC voltage according to a first control signal. An inverter(26) converts the converted DC voltage to an AC voltage according to a second control signal. A control unit controls the switching of the converter and the inverter according to the determined input power state.

Description

직류 전원 공급 장치 및 방법 { APPARATUS AND METHOD FOR SUPPLYING DC POWER SOURCE}DC POWER SUPPLY AND METHOD {APPARATUS AND METHOD FOR SUPPLYING DC POWER SOURCE}

도 1은 종래 기술에 따른 직류 전원 공급 장치의 회로 구성도이다. 1 is a circuit diagram of a DC power supply according to the prior art.

도 2는 본 발명에 따른 직류 전원 공급 장치의 일 실시예에 대한 회로 구성도이다. 2 is a circuit diagram of an embodiment of a DC power supply according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 직류 전원 공급 장치의 다른 실시예에 대한 회로 구성도이다. 3 is a circuit diagram of another embodiment of a DC power supply according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 직류 전원 공급 방법의 일 실시예에 대한 흐름도이다. 4 is a flowchart illustrating an embodiment of a DC power supply method according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 직류 전원 공급 방법의 다른 실시예에 대한 흐름도이다. 5 is a flowchart of another embodiment of a DC power supply method according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 직류 전원 공급 장치 내의 컨버터 스위칭에 대한 일 실시예를 나타낸 스위칭 신호도이다. 6 is a switching signal diagram showing an embodiment of the converter switching in the DC power supply according to the present invention.

본 발명은 직류 전원 공급 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 상기 장치 내의 컨버터를 구성하는 스위칭 소자의 개수 및 상기 스위칭 소자에 대한 제어량을 줄임으로써, 직류 전원 공급 장치의 제어를 용이하게 하고 제작비를 하는 직류 전원 공급 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다. The present invention relates to a DC power supply and a method thereof, and in particular, by reducing the number of switching elements constituting the converter and the control amount for the switching element, to facilitate the control of the DC power supply and to reduce the manufacturing cost The present invention provides a DC power supply and a method thereof.

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(111)와 평활 커패시터(C)를 구비하여, 상용 전원으로부터 입력 받은 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 컨버터(110)와; 상기 액티브 필터(111)를 제어하는 액티브 필터 제어부(140)로 구성된다.As illustrated in FIG. 1, the DC power supply device according to the related art includes an active filter 111 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 140 for controlling the active filter 111.

상기 컨버터(110)는 상기 변환된 직류 전압을 인버터(120)로 출력하고, 상기 인버터(120)는 상기 컨버터(110)로부터 입력된 직류 전압을 교류 전압으로 변환하여 압축기 구동용 3상 전동기(130)에 공급한다.The converter 110 outputs the converted DC voltage to the inverter 120, and the inverter 120 converts the DC voltage input from the converter 110 into an AC voltage to drive a three-phase motor 130 for driving a compressor. Supplies).

상기 액티브 필터 제어부(140)는 상기 상용 전원으로부터 입력된 교류 전압의 영 전압을 검출하여 동기 신호를 발생하는 동기 신호 발생부(141)와; 상기 동기 신호 발생부(141)에서 발생된 동기 신호에 동기하여 상기 액티브 필터(111)의 스위칭 반도체소자들(Q11 내지 Q23)을 구동하는 제어 신호를 발생하는 온/오프 구동부(142)로 구성된다.The active filter control unit 140 includes a synchronization signal generator 141 which detects a zero voltage of an AC voltage input from the commercial power source and generates a synchronization signal; The on / off driver 142 generates a control signal for driving the switching semiconductor elements Q11 to Q23 of the active filter 111 in synchronization with the sync signal generated by the sync signal generator 141. .

상기 액티브 필터(111)는 리액터(L)와 스위칭 반도체소자들(Q1, Q2)로 구성되어 입력 전류를 그 위상이 입력 전압의 위상과 거의 같은 정현파로 만든다.The active filter 111 is composed of the reactor L and the switching 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.

따라서, 상기 액티브 필터(111)는 입력 전류를 제어하여 고조파를 제거하고, 역률 개선(PFC)을 실시할 수 있게 된다.Accordingly, the active filter 111 may control the input current to remove harmonics and to perform power factor correction (PFC).

상기 평활 커패시터(C)는 상기 액티브 필터(111)의 출력 전압을 직류 전압이 되도록 평활하고, 상기 평활된 직류 전압을 상기 인버터(120)에 공급한다.The smoothing capacitor C smoothes the output voltage of the active filter 111 to be a DC voltage, and supplies the smoothed DC voltage to the inverter 120.

그러나, 종래기술에 따른 인버터 구동장치는 상기 컨버터를 구성하는 스위칭소자의 개수가 많아 상기 인버터 구동장치의 제어가 복잡하고, 제작비가 많이 드는 문제점이 있었다.However, the inverter driving apparatus according to the prior art has a problem in that a large number of switching elements constituting the converter is complicated to control the inverter driving apparatus and the manufacturing cost is high.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 직류 전원 공급 장치 내의 컨버터를 구성하는 스위칭 소자의 개수 및 상기 스위칭 소자에 대한 제어량을 줄임으로써, 직류 전원 공급 장치의 제어를 용이하게 하고 제작비를 하는 직류 전원 공급 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다. The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, by reducing the number of switching elements constituting the converter in the DC power supply and the control amount for the switching element, it is easy to control the DC power supply. The present invention provides a DC power supply and a method for manufacturing the same.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 직류 전원 공급 장치는 입력전류의 고조파를 저감하는 리액터; 입력전원을 검출하여 기준 크기와 비교하고, 그 비교결과에 따라 상기 입력전원의 상태를 판단하는 전원크기 판단유닛; 제1 제어신호에 따라 교류전압을 직류전압으로 변환하는 컨버터; 제2 제어신호에 따라 상기 변환된 직류전압을 교류전압으로 변환하는 인버터; 및 상기 입력전원의 상태를 판단하고, 그 판단 결과에 기초하여 상기 컨버터 및 인버터의 스위칭을 제어하는 제어유닛;을 포함하여 구성된다.DC power supply device according to the present invention for achieving the above object is a reactor for reducing harmonics of the input current; A power size determining unit for detecting input power and comparing the input power with a reference magnitude, and determining a state of the input power according to the comparison result; A converter for converting an AC voltage into a DC voltage according to the first control signal; An inverter for converting the converted DC voltage into an AC voltage according to a second control signal; And a control unit for determining a state of the input power and controlling switching of the converter and the inverter based on the determination result.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다른 직류 전원 공급 장치는 입력전류의 고조파를 저감하는 리액터; 입력전원을 검출하여 기준 크기와 비교하는 전원크기 판단유닛; 상기 입력전원을 정류하여 상기 입력전류의 순환경로를 조절하는 전류경로 결정유닛; 제1 제어신호에 따라 상기 정류된 전원의 전압을 평활하는 평활유닛; 제2 제어신호에 따라 모터에 공급되는 전력을 조절하는 인버터; 및 상기 검출된 입력전원과 상기 기준 크기와의 비교결과에 기초하여, 상기 전류경로 결정유닛 및 상기 인버터의 스위칭을 제어하는 제어유닛;을 포함하여 구성된다.Another DC power supply according to the present invention for achieving the above object is a reactor for reducing the harmonics of the input current; A power size determining unit for detecting an input power and comparing the input power with a reference size; A current path determining unit for rectifying the input power to adjust a circulation path of the input current; A smoothing unit for smoothing the voltage of the rectified power source according to a first control signal; An inverter for adjusting the power supplied to the motor according to the second control signal; And a control unit for controlling switching of the current path determining unit and the inverter based on a result of the comparison between the detected input power and the reference magnitude.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 직류 전원 공급 방법은 고조파가 저감된 입력전원을 검출하여 기준 크기와 비교하고, 상기 비교결과에 따라 입력전원의 상태를 판단하는 과정; 상기 입력전원 상태의 판단 결과에 기초하여 전원 변환 과정을 제어하기 위한 제1,2 제어신호를 출력하는 스위칭 제어 과정; 상기 제1 제어신호에 따라 교류전압을 직류전압으로 변환하는 과정; 및 상기 제2 제어신호에 따라 상기 변환된 직류전압을 교류전압으로 변환하는 과정;을 포함하여 이루어진다.In accordance with an aspect of the present invention, there is provided a DC power supply method comprising: detecting an input power source with reduced harmonics and comparing the input power source with a reference magnitude, and determining a state of the input power source according to the comparison result; A switching control process of outputting first and second control signals for controlling a power conversion process based on the determination result of the input power state; Converting an AC voltage into a DC voltage according to the first control signal; And converting the converted DC voltage into an AC voltage according to the second control signal.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다른 직류 전원 공급 방법은 입력전류의 고조파를 저감하고, 입력전압의 크기를 검출하여 기준 크기와 비교하는 과정; 상기 비교 결과에 기초하여, 전원변환을 위한 스위칭 신호를 생성하는 과정; 상기 스위칭 신호에 따라 입력전압을 정류하고 입력전류의 순환경로를 결정하는 과정; 상기 정류된 입력전원의 전압을 직류로 변환 및 평활하는 과정; 및 상기 스위칭 신호에 따라 모터에 공급되는 전력을 조절하는 인버터의 스위칭을 제어하는 과정;을 포함하여 이루어진다.Another DC power supply method according to the present invention for achieving the above object comprises the steps of reducing the harmonics of the input current, detecting the magnitude of the input voltage and comparing it with a reference magnitude; Generating a switching signal for power conversion based on the comparison result; Rectifying an input voltage according to the switching signal and determining a circulation path of an input current; Converting and smoothing the voltage of the rectified input power into direct current; And controlling the switching of the inverter for controlling the power supplied to the motor according to the switching signal.

이하, 본 발명에 따른 직류 전원 공급 장치 및 그 방법에 대한 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도2 내지 도5를 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a DC power supply device and a method thereof according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

도2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 직류 전원 공급 장치는 입력전류의 고조파를 저감하는 리액터(21); 입력전원을 검출하여 기준 크기와 비교하고, 상기 비교결과에 따라 입력전원의 상태를 판단하는 전원크기 판단유닛(22); 제1 제어신호에 따라 교류전압을 직류전압으로 변환하는 컨버터(23); 제2 제어신호에 따라 상기 변환된 직류전압을 교류전압의 변환하는 인버터(26); 및 상기 입력전원의 상태를 판단하고, 그 판단 결과에 기초하여 상기 컨버터(23) 및 인버터(26)의 스위칭을 제어하는 제어유닛(27);을 포함한다. As shown in FIG. 2, the DC power supply device according to the present invention includes a reactor 21 for reducing harmonics of an input current; A power size judging unit 22 for detecting input power and comparing it with a reference size, and determining a state of the input power according to the comparison result; A converter 23 for converting an AC voltage into a DC voltage according to the first control signal; An inverter 26 for converting the converted DC voltage into an AC voltage according to a second control signal; And a control unit 27 for determining a state of the input power and controlling switching of the converter 23 and the inverter 26 based on the determination result.

상기 컨버터(23)는 다이오드와 직렬연결된 스위칭 소자(SW1~SW3)가 3상 전원의 경로를 단속하여 출력전압의 승압을 조절하는 스위칭부(24) 및 상기 스위칭부의 스위칭 동작에 따라, 교류전압을 직류전압으로 평활하여 승압하는 평활부(25);를 포함한다.The converter 23 includes an AC voltage according to a switching unit 24 and a switching operation of the switching unit in which the switching elements SW1 to SW3 connected in series with the diode regulate the step-up of the output voltage by interrupting the path of the three-phase power source. It includes; a smoothing unit 25 for boosting by smoothing with a DC voltage.

상기 스위칭 소자는 병렬연결된 프리휠링 다이오드를 포함하고 있으며, 이러한 프리휠링 다이오드는 스위칭 시 전류의 경로가 차단되어 상기 스위칭 수단에 가해지는 전기적 충격을 방지하기 위하여 전류의 경로를 유지하여 상기 스위칭 수단의 전기적 충격을 방지하는 역할을 한다. The switching device includes a freewheeling diode connected in parallel. The freewheeling diode maintains a current path in order to prevent an electric shock applied to the switching means by blocking a path of current during switching. It prevents shock.

도3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다른 직류 전원 공급 장치는 입력전류의 고조파를 저감하는 리액터(31); 입력전원을 검출하여 기준 크기와 비교하는 전원크기 판단유닛(32); 입력전원을 정류하여 입력전류의 순환경로를 조절하는 전류경로 결정유닛(33); 제1 제어신호에 따라 상기 정류된 전원의 전압을 평활하는 평활유닛(35); 제2 제어신호에 따라 모터에 공급되는 전력을 조절하는 인버터(36); 및 상기 전원크기의 비교결과에 기초하여, 상기 전류경로 결정유닛(33) 및 인버터(36)의 스위칭을 제어하는 제어유닛(37);을 포함하여 구성된다. As shown in Fig. 3, another DC power supply device according to the present invention includes a reactor 31 for reducing harmonics of an input current; A power size determining unit 32 for detecting an input power and comparing the input power with a reference size; A current path determination unit 33 for rectifying the input power to adjust the circulation path of the input current; A smoothing unit 35 smoothing the voltage of the rectified power source according to a first control signal; An inverter 36 for adjusting the power supplied to the motor according to the second control signal; And a control unit 37 for controlling the switching of the current path determining unit 33 and the inverter 36 based on the comparison result of the power supply size.

상기 전류경로 결정유닛(33)은 두개의 직렬연결된 다이오드가 3상 전원의 경로를 제공하기 위하여 병렬연결되어 입력전원을 정류하는 정류부(34); 상기 정류된 입력전원의 전류 경로를 조절하는 스위치(SW); 상기 스위치의 상태에 따라 상기 정류된 전원를 상기 평활유닛(35)으로 공급하는 경로를 제공하는 다이오드(D);를 포함하여 구성된다. The current path determining unit 33 includes: a rectifying unit 34 in which two series-connected diodes are connected in parallel to rectify the input power to provide a path of the three-phase power; A switch (SW) for adjusting a current path of the rectified input power; And a diode (D) providing a path for supplying the rectified power to the smoothing unit 35 according to the state of the switch.

도4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 직류 전원 공급 방법은 고조파가 저감된 입력전원을 검출하여 기준 크기와 비교하고, 상기 비교결과에 따라 입력전원의 상태를 판단하는 과정(S41); 상기 입력전원 상태의 판단 결과에 기초하여 전원 변환 과정을 제어하기 위한 제1,2 제어신호를 출력하는 스위칭 제어 과정(S42~S44); 상기 제1 제어신호에 따라 교류전압을 직류전압으로 변환하는 과정(S45); 및 상기 제2 제어신호에 따라 상기 변환된 직류전압을 교류전압으로 변환하는 과정(S46);을 포함하여 수행된다. As shown in FIG. 4, the DC power supply method according to the present invention includes detecting an input power source with reduced harmonics, comparing the result with a reference magnitude, and determining a state of the input power source according to the comparison result (S41); A switching control process (S42 to S44) outputting first and second control signals for controlling a power conversion process based on the determination result of the input power state; Converting an AC voltage into a DC voltage according to the first control signal (S45); And converting the converted DC voltage into an AC voltage according to the second control signal (S46).

상기 스위칭 제어과정은 상기 입력전원의 각 상전압이 균형한지를 판단하는 단계(S42); 상기 판단결과에 따라 입력전원의 각 상전압이 균형을 이루면, 상기 컨버터의 스위치를 동시에 제어하는 단계(S43); 및 상기 판단결과에 따라 입력전원의 각 상전압이 불균형하면, 상기 컨버터의 스위치를 독립적으로 제어하는 단계(S44);를 포함하여 수행된다. The switching control process may include determining whether each phase voltage of the input power is balanced (S42); Controlling each switch of the converter simultaneously when the phase voltages of the input power are balanced according to the determination result (S43); And if the phase voltage of the input power is unbalanced according to the determination result, independently controlling the switch of the converter (S44).

상기 컨버터의 스위치를 독립적으로 제어하는 단계(S43)는 상기 컨버터의 스위치(SW1~SW3) 가운데 적어도 두 개 이상이 온 상태를 유지하도록, 상기 컨버터의 각 스위치를 독립적으로 제어함으로써 수행된다. Independently controlling the switches of the converter (S43) is performed by independently controlling each switch of the converter such that at least two or more of the switches SW1 to SW3 of the converter are turned on.

또한, 상기 컨버터의 스위치를 독립적으로 제어하는 단계(S43)는 상기 컨버터의 스위치 가운데 하나를 가장 긴 온 상태로 유지하고, 다른 하나를 가장 짧은 온 상태로 유지하도록, 상기 컨버터의 스위치(SW1~SW3)를 독립적으로 제어함으로써 수행된다. In addition, the step of independently controlling the switch of the converter (S43) is to maintain one of the switch of the converter in the longest on state, the other switch in the shortest on state, the switches SW1 to SW3 of the converter Is controlled independently.

또한, 상기 컨버터의 스위치를 독립적으로 제어하는 단계(S43)는 상기 컨버터의 스위치 가운데 어느 하나를 온(ON) 구간 전체에서 온 상태로 유지하고, 다른 하나를 가장 짧은 온 상태로 유지하도록, 상기 스위치를 독립적으로 제어함으로써 수행된다. In addition, the step of independently controlling the switch of the converter (S43) is to maintain any one of the switch of the converter in the on (ON) state, and the other in the shortest on state, the switch By controlling them independently.

상기 3개의 스위칭 소자(SW1~SW3)를 동시에 ON/OFF 하여 PFC 제어를 하다가 입력 전압의 불균형 등의 이유로 3상의 입력전류에 편차가 생겼을 경우, 임의의 한 상의 전류가 가장 작고, 다른 임의의 한 상의 전류가 가장 큰 경우에는 도6에 도시된 형태의 스위칭을 하여야 한다. 여기서, 도 6은 상기 컨버터(23)를 스위칭하기 위하여, 시간에 따른 각 상전압의 스위칭 순서도를 나타낸 것이다. When the PFC control is performed by simultaneously turning on / off the three switching elements SW1 to SW3, and a variation occurs in the three-phase input current due to an imbalance in input voltage, the current of any one phase is the smallest and the other arbitrary one. In the case where the phase current is the largest, switching in the form shown in FIG. 6 illustrates a switching flowchart of each phase voltage over time in order to switch the converter 23.

각 상전류의 크기를 크게 하기 위해서는 적어도 2개의 스위치가 ON이 되어야 한다. 하나의 스위치만 ON 하여서는 전류의 경로가 형성되지 않아 리액터(31)에 전류가 유기될 수 없다.At least two switches must be turned on to increase the magnitude of each phase current. If only one switch is ON, no current path is formed, and current cannot be induced in the reactor 31.

예를 들어, R상의 전류를 크게 하기 위해서는 SW1의 ON 시간을 가장 길게 해 주어야 하고, 그 다음 SW2 또는 SW3 중 어느 하나의 스위칭 소자의 ON 시간은 가장 짧아야 한다.For example, in order to increase the current on the R phase, the ON time of SW1 should be made longest, and then the ON time of any switching element of SW2 or SW3 should be the shortest.

스위칭 소자가 하나만 ON 되면 전류의 제어에 영향을 미치지 못하므로 반드시 두개 이상이 스위칭 소자가 동시에 ON이 되어야 하는데, 그러기 위해서 하나의 스위칭 소자의 ON 시간을 ON/OFF 주기의 끝에서 제어를 한다. If only one switching element is ON, it does not affect the control of current. Therefore, two or more switching elements must be ON at the same time. To do this, the ON time of one switching element is controlled at the end of the ON / OFF cycle.

그러면 스위칭 소자가 도통되는 구간에 적어도 하나 이상의 스위칭 소자가 ON이 되어 R상의 인덕터에 유기되는 전류의 양을 증가시킬 수 있다.Then, at least one switching device is turned on in the section where the switching device is conductive, thereby increasing the amount of current induced in the inductor of the R phase.

도5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 직류 전원 공급 방법의 일실시예는 입력전류의 고조파를 저감하고, 입력전압의 크기를 검출하여 기준 크기와 비교하는 과정(S51); 상기 비교 결과에 기초하여, 전원변환을 위한 스위칭 신호를 생성하는 과정(S52); 상기 스위칭 신호에 따라 입력전압을 정류하고 입력전류의 순환경로를 결정하는 과정(S53); 상기 정류된 입력전원의 전압을 직류로 변환 및 평활하는 과정(S54); 및 상기 스위칭 신호에 따라 모터에 공급되는 전력을 조절하는 인버터의 스위칭을 제어하는 과정(S55);을 포함하여 수행된다. As shown in FIG. 5, an embodiment of the DC power supply method according to the present invention includes reducing harmonics of an input current, detecting a magnitude of an input voltage, and comparing the magnitude with an reference magnitude (S51); Generating a switching signal for power conversion based on the comparison result (S52); Rectifying an input voltage according to the switching signal and determining a circulating path of an input current (S53); Converting and smoothing the voltage of the rectified input power source into direct current (S54); And controlling the switching of the inverter for controlling the power supplied to the motor according to the switching signal (S55).

이하에서, 도3에 도시된 본 발명에 따른 직류 전원 공급 장치의 다른 실시예의 동작과정을 도4에 도시된 제어흐름도를 참조하여 상세히 설명하겠다. Hereinafter, an operation process of another embodiment of the DC power supply apparatus according to the present invention shown in FIG. 3 will be described in detail with reference to the control flowchart shown in FIG.

우선 전원은 3상 전원으로써 교류의 파형을 가진다. 따라서, 상기 정류부(34)에서 3상 교류 전원을 정류하게 되며, 이렇게 정류된 전원은 상기 평활유닛(35)에서 직류로 변환된다. 상기 변환된 직류는 상기 모터를 구동하기 위하여 상기 인버터(36)에 의하여 필요한 주파수를 가진 교류로 변환된다. First, the power supply is a three-phase power supply and has an AC waveform. Therefore, the three-phase AC power is rectified by the rectifying unit 34, and the rectified power is converted into direct current by the smoothing unit 35. The converted direct current is converted into alternating current having the frequency required by the inverter 36 to drive the motor.

이때, 상기 3상 교류전원에서 발생하는 고조파는 상기 리액터(31)에서 제거되며, 상기 전원 크기 판단부(32)는 상기 3상 교류전원의 각 상전류를 검출하여 각 상전류 사이에 편차가 발생하는 지를 판단한다. 상기 판단 결과, 상기 상전류 사이에 편차가 발생하면, 상기 제어유닛은 상기 평활유닛(35)에 일정한 직류 전압이 충전되도록 상기 스위치(SW)의 온-오프를 조절한다. In this case, harmonics generated from the three-phase AC power source are removed from the reactor 31, and the power size determining unit 32 detects each phase current of the three-phase AC power source to determine whether a deviation occurs between each phase current. To judge. As a result of the determination, if a deviation occurs between the phase currents, the control unit adjusts the on-off of the switch SW so that a constant DC voltage is charged in the smoothing unit 35.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들은 도면을 참조하여 상세히 설명되었지만, 본 발명의 사상 및 범위는 상기 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니되며, 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해지는 본 발명의 범위 내에서 다양한 변형들이 가능하다는 것은 당업자에 자명할 것이다.As described above, the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, but the spirit and scope of the present invention should not be construed as being limited to the above embodiments, but are defined by the appended claims. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications are possible within the scope of the invention.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 직류 전원 공급 장치 및 그 방법은 상기 직류 전원 공급 장치 내의 컨버터를 구성하는 스위칭 소자의 개수 및 상기 스위칭 소자에 대한 제어량을 줄임으로써, 직류 전원 공급 장치의 제어를 용이하게 하고 제작비를 줄이는 효과가 있다. As described above, the DC power supply device and the method according to the present invention reduces the number of switching elements constituting the converter in the DC power supply device and the control amount for the switching elements, thereby controlling the control of the DC power supply device. It has the effect of facilitating and reducing production costs.

Claims (10)

입력전류의 고조파를 저감하는 리액터; A reactor for reducing harmonics of an input current; 입력전원을 검출하여 기준 크기와 비교하고, 그 비교결과에 따라 상기 입력전원의 상태를 판단하는 전원크기 판단유닛;A power size determining unit for detecting input power and comparing the input power with a reference magnitude, and determining a state of the input power according to the comparison result; 제1 제어신호에 따라 교류전압을 직류전압으로 변환하는 컨버터;A converter for converting an AC voltage into a DC voltage according to the first control signal; 제2 제어신호에 따라 상기 변환된 직류전압을 교류전압으로 변환하는 인버터; 및An inverter for converting the converted DC voltage into an AC voltage according to a second control signal; And 상기 입력전원의 상태를 판단하고, 그 판단 결과에 기초하여 상기 컨버터 및 인버터의 스위칭을 제어하는 제어유닛;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 직류 전원 공급 장치.And a control unit for determining a state of the input power and controlling switching of the converter and the inverter based on the determination result. 제1항에 있어서, 상기 컨버터는,The method of claim 1, wherein the converter, 다이오드와 직렬연결된 스위칭 소자가 3상 전원의 경로를 단속하여 출력전압의 승압을 조절하는 스위칭부; 및A switching unit for switching a diode connected in series with the diode to control a step-up of the output voltage by interrupting a path of a three-phase power source; And 상기 스위칭부의 스위칭 동작에 따라, 교류전압을 직류전압으로 평활하여 승압하는 평활부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 직류 전원 공급 장치.And a smoothing unit for smoothing and boosting an AC voltage to a DC voltage according to the switching operation of the switching unit. 입력전류의 고조파를 저감하는 리액터;A reactor for reducing harmonics of an input current; 입력전원을 검출하여 기준 크기와 비교하는 전원크기 판단유닛;A power size determining unit for detecting an input power and comparing the input power with a reference size; 상기 입력전원을 정류하여 상기 입력전류의 순환경로를 조절하는 전류경로 결정유닛;A current path determining unit for rectifying the input power to adjust a circulation path of the input current; 제1 제어신호에 따라 상기 정류된 전원의 전압을 평활하는 평활유닛;A smoothing unit for smoothing the voltage of the rectified power source according to a first control signal; 제2 제어신호에 따라 모터에 공급되는 전력을 조절하는 인버터; 및An inverter for adjusting the power supplied to the motor according to the second control signal; And 상기 검출된 입력전원과 상기 기준 크기와의 비교결과에 기초하여, 상기 전류경로 결정유닛 및 상기 인버터의 스위칭을 제어하는 제어유닛;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 직류 전원 공급 장치.And a control unit for controlling switching of the current path determining unit and the inverter based on a result of comparing the detected input power with the reference magnitude. 제3항에 있어서, 상기 전류경로 결정유닛은,The method of claim 3, wherein the current path determination unit, 두개의 직렬연결된 다이오드가 3상 전원의 경로를 제공하기 위하여 병렬연결되어 입력전원을 정류하는 정류부;A rectifying unit for rectifying the input power by connecting two series-connected diodes in parallel to provide a path of the three-phase power; 상기 정류된 입력전원의 전류 경로를 조절하는 스위치;A switch for adjusting a current path of the rectified input power source; 상기 스위치의 상태에 따라 상기 정류된 전원를 상기 평활유닛으로 공급하는 경로를 제공하는 다이오드;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 직류 전원 공급 장치.And a diode providing a path for supplying the rectified power to the smoothing unit according to the state of the switch. 고조파가 저감된 입력전원을 검출하여 기준 크기와 비교하고, 상기 비교결과에 따라 입력전원의 상태를 판단하는 과정; Detecting an input power source having reduced harmonics and comparing the input power source with a reference magnitude, and determining a state of the input power source according to the comparison result; 상기 입력전원 상태의 판단 결과에 기초하여 전원 변환 과정을 제어하기 위한 제1,2 제어신호를 출력하는 스위칭 제어 과정;A switching control process of outputting first and second control signals for controlling a power conversion process based on the determination result of the input power state; 상기 제1 제어신호에 따라 교류전압을 직류전압으로 변환하는 과정; 및Converting an AC voltage into a DC voltage according to the first control signal; And 상기 제2 제어신호에 따라 상기 변환된 직류전압을 교류전압으로 변환하는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 전원 공급 방법.And converting the converted DC voltage into an AC voltage according to the second control signal. 제5항에 있어서, 상기 스위칭 제어과정은,The method of claim 5, wherein the switching control process, 상기 입력전원의 각 상전압이 균형한지를 판단하는 단계;Determining whether each phase voltage of the input power source is balanced; 상기 각 상전압이 균형한지를 판단한 결과에 따라 상기 입력전원의 각 상전압이 균형을 이루면, 상기 컨버터의 스위치를 동시에 제어하는 단계; 및Simultaneously controlling the switches of the converter when each phase voltage of the input power is balanced according to a result of determining whether each phase voltage is balanced; And 상기 각 상전압이 균형한지를 판단한 결과에 따라 상기 입력전원의 각 상전압이 불균형하면, 상기 컨버터의 스위치를 독립적으로 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 전원 공급 방법.And independently controlling the switches of the converter when each phase voltage of the input power is unbalanced according to a result of determining whether the respective phase voltages are balanced. 제6항에 있어서, 상기 컨버터의 스위치를 독립적으로 제어하는 단계는,The method of claim 6, wherein the independently controlling the switch of the converter comprises: 상기 컨버터의 스위치 가운데 적어도 두 개 이상이 온 상태를 유지하도록, 상기 컨버터의 각 스위치를 독립적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 직류 전원 공급 방법.And controlling each switch of the converter independently so that at least two of the switches of the converter remain on. 제6항에 있어서, 상기 컨버터의 스위치를 독립적으로 제어하는 단계는,The method of claim 6, wherein the independently controlling the switch of the converter comprises: 상기 컨버터의 스위치 중 어느 하나를 가장 긴 온 상태로 유지하고, 다른 하나를 가장 짧은 온 상태로 유지하도록, 상기 컨버터의 스위치를 독립적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 직류 전원 공급 방법.And independently controlling the switches of the converter to keep one of the switches of the converter in the longest on state and the other of the switches in the shortest on state. 제6항에 있어서, 상기 컨버터의 스위치를 독립적으로 제어하는 단계는,The method of claim 6, wherein the independently controlling the switch of the converter comprises: 상기 컨버터의 스위치 가운데 하나는 온(ON) 구간 전체에서 온 상태를 유지하고, 다른 하나는 가장 짧은 온 상태를 유지하도록, 상기 스위치를 독립적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 직류 전원 공급 방법.The method of claim 1, wherein one of the switches of the converter maintains the ON state throughout the ON period and the other of the switches maintains the shortest ON state. 입력전류의 고조파를 저감하고, 입력전압의 크기를 검출하여 기준 크기와 비교하는 과정;Reducing harmonics of the input current, detecting a magnitude of the input voltage, and comparing the magnitude with the reference magnitude; 상기 비교 결과에 기초하여, 전원변환을 위한 스위칭 신호를 생성하는 과정;Generating a switching signal for power conversion based on the comparison result; 상기 스위칭 신호에 따라 입력전압을 정류하고 입력전류의 순환경로를 결정하는 과정;Rectifying an input voltage according to the switching signal and determining a circulation path of an input current; 상기 정류된 입력전원의 전압을 직류로 변환 및 평활하는 과정; 및Converting and smoothing the voltage of the rectified input power into direct current; And 상기 스위칭 신호에 따라 모터에 공급되는 전력을 조절하는 인버터의 스위칭을 제어하는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 전원 공급 방법.And controlling the switching of the inverter for controlling the power supplied to the motor in accordance with the switching signal.
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