KR101463159B1 - 공기조화기의 전동기 제어장치 - Google Patents

공기조화기의 전동기 제어장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101463159B1
KR101463159B1 KR1020070135488A KR20070135488A KR101463159B1 KR 101463159 B1 KR101463159 B1 KR 101463159B1 KR 1020070135488 A KR1020070135488 A KR 1020070135488A KR 20070135488 A KR20070135488 A KR 20070135488A KR 101463159 B1 KR101463159 B1 KR 101463159B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
switching elements
converter
inverter
power
Prior art date
Application number
KR1020070135488A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090067730A (ko
Inventor
황선호
정한수
이충훈
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020070135488A priority Critical patent/KR101463159B1/ko
Priority to PCT/KR2008/002226 priority patent/WO2009082066A2/en
Priority to EP08254006.3A priority patent/EP2072923B1/en
Priority to US12/318,059 priority patent/US8169180B2/en
Publication of KR20090067730A publication Critical patent/KR20090067730A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101463159B1 publication Critical patent/KR101463159B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/72—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
    • F24F11/74—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/80—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
    • F24F11/83—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers
    • F24F11/85—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers using variable-flow pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/80—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
    • F24F11/86—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling compressors within refrigeration or heat pump circuits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/80—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
    • F24F11/87—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling absorption or discharge of heat in outdoor units
    • F24F11/871—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling absorption or discharge of heat in outdoor units by controlling outdoor fans
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/88—Electrical aspects, e.g. circuits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F25B49/022—Compressor control arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
    • H02M5/42—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/44—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
    • H02M5/453—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M5/458—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M5/4585—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having a rectifier with controlled elements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2140/00—Control inputs relating to system states
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/02—Compressor control
    • F25B2600/021—Inverters therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/11—Fan speed control
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Abstract

본 발명은, 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 컨버터와, 복수개의 스위칭 소자를 구비하고, 직류 전원을 입력받아 스위칭 동작에 의해 교류 전원으로 변환하여 삼상 전동기를 구동하는 인버터와, 스위칭 소자들의 스위칭 동작을 제어하는 게이트 구동부와, 컨버터와 게이트 구동부 사이에 접속되며, 직류 전원을 강압하여, 스위칭 소자들의 동작을 위한 구동 전압을 공급하는 복수개의 전압 강압부를 포함하는 공기조화기의 전동기 제어장치에 관한 것이다. 이에 의하여, 제어장치 내의 회로 소자들을 보호할 수 있게 된다.
Figure R1020070135488
공기조화기, 전동기, 컨버터, 인버터, 게이트 구동부, 감압부

Description

공기조화기의 전동기 제어장치{Motor controller of air conditioner}
본 발명은 공기조화기의 전동기 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회로 소자들을 보호할 수 있는 공기조화기의 전동기 제어장치에 관한 것이다.
공기조화기는 방, 거실, 사무실 또는 영업 점포 등의 공간에 배치되어 공기의 온도, 습도, 청정도 및 기류를 조절하여 쾌적한 실내 환경을 유지할 수 있도록 하는 장치이다.
공기조화기는 일반적으로 일체형과 분리형으로 나뉜다. 일체형과 분리형은 기능적으로는 같지만, 일체형은 냉각과 방열의 기능을 일체화하여 가옥의 벽에 구멍을 뚫거나 창에 장치를 걸어서 설치한 것이고, 분리형은 실내측에는 냉/난방을 수행하는 실내기를 설치하고 실외측에는 방열과 압축 기능을 수행하는 실외기를 설치한 후 서로 분리된 두 기기를 냉매 배관으로 연결시킨 것이다.
한편, 공기조화기에는 압축기, 팬 등에 전동기가 사용되며, 이를 구동하기 위한 전동기 제어장치가 사용되고 있다. 공기조화기의 전동기 제어장치는 상용 교류 전원을 입력받아 직류 전압으로 변환하고, 직류 전압을 소정 주파수의 상용 교류 전원으로 변환하여 전동기에 공급함으로써, 압축기, 팬 등의 전동기를 구동하도 록 제어한다.
한편, 공기조화기의 전동기 제어장치 내에는 다양한 전원이 사용되며, 특히, 마이컴을 제어하기 위한 동작 전원이 사용된다. 이러한 동작 전원은 하나의 장치에 의해 공급되나, 이 장치가 이상 동작하는 경우, 이 장치에 접속되는 전동기 제어장치 내의 대부분의 회로 소자들의 소손 가능성이 높아지게 되므로, 이를 보호하기 위하여 다양한 방안이 제시되고 있다.
본 발명의 목적은, 제어장치 내의 회로 소자들을 보호할 수 있는 공기조화기의 전동기 제어장치를 제공하는 것이다.
상술한 과제 및 그 밖의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치는, 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 컨버터와, 복수개의 스위칭 소자를 구비하고, 직류 전원을 입력받아 스위칭 동작에 의해 교류 전원으로 변환하여 삼상 전동기를 구동하는 인버터와, 스위칭 소자들의 스위칭 동작을 제어하는 게이트 구동부와, 컨버터와 게이트 구동부 사이에 접속되며, 직류 전원을 강압하여, 스위칭 소자들의 동작을 위한 구동 전압을 공급하는 복수개의 전압 강압부를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치는, 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 컨버터와, 복수개의 스위칭 소자를 구비하고, 직류 전원을 입력받아 스위칭 동작에 의해 교류 전원으로 변환하여 삼상 전동기를 구동하는 인버터와, 스위칭 소자들의 스위칭 동작을 제어하는 게이트 구동부와, 상용 교류 전원을 정류하는 정류부와, 정류부와 게이트 구동부 사이에 접속되며, 정류부로부터의 정류 전압을 강압하여, 스위칭 소자들의 동작을 위한 구동 전압을 공급하는 복수개의 전압 강압부를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치는, 복수개의 스위칭 소자를 구비하고, 상용 교류 전원을 입력받아 스위칭 동작에 의해 직류 전원으로 변환하는 컨버터와, 직류 전원을 입력받아 교류전원으로 변환하여 삼상 전동기를 구동하는 인버터와, 스위칭 소자들의 스위칭 동작을 제어하는 게이트 구동부와, 컨버터와 게이트 구동부 사이에 접속되며, 직류 전원을 강압하여, 스위칭 소자들의 동작을 위한 구동 전압을 공급하는 복수개의 전압 강압부를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치는, 복수개의 스위칭 소자를 구비하고, 상용 교류 전원을 입력받아 스위칭 동작에 의해 직류 전원으로 변환하는 컨버터와, 직류 전원을 입력받아 교류전원으로 변환하여 삼상 전동기를 구동하는 인버터와, 스위칭 소자들의 스위칭 동작을 제어하는 게이트 구동부와, 상용 교류 전원을 정류하는 정류부와, 정류부와 게이트 구동부 사이에 접속되며, 정류부로부터의 정류 전압을 강압하여, 스위칭 소자들의 동작을 위한 구동 전압을 공급하는 복수개의 전압 강압부를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치는, 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 컨버터와, 복수개의 스위칭 소자를 구비하고, 직류 전원을 입력받아 교류 전원으로 변환하여 압축기용 전동기를 구동하는 압축기용 인버터와, 복수개의 스위칭 소자를 구비하고, 직류 전원을 입력받아 교류 전원으로 변환하여 팬용 전동기를 구동하는 팬용 인버터와, 압축기용 인버터의 스위칭 소자들의 스위칭 동작을 제어하는 압축기용 게이트 구동부와, 팬용 인버터의 스위칭 소자들의 스위칭 동작을 제어하는 팬용 게이트 구동부와, 직류 전원을 강압하여, 압축기용 인버터의 스위칭 소자들 또는 팬용 인버터의 스위칭 소자들의 동작을 위한 구동 전압을 공급하는 복수개의 전압 강압부를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치는, 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 컨버터와, 복수개의 스위칭 소자를 구비하고, 직류 전원을 입력받아 교류 전원으로 변환하여 압축기용 전동기를 구동하는 압축기용 인버터와, 복수개의 스위칭 소자를 구비하고, 직류 전원을 입력받아 교류 전원으로 변환하여 팬용 전동기를 구동하는 팬용 인버터와, 압축기용 인버터의 스위칭 소자들의 스위칭 동작을 제어하는 압축기용 게이트 구동부와, 팬용 인버터의 스위칭 소자들의 스위칭 동작을 제어하는 팬용 게이트 구동부와, 상용 교류 전원을 정류하는 정류부와, 정류부로부터의 정류 전압을 강압하여, 압축기용 인버터의 스위칭 소자들 또는 팬용 인버터의 스위칭 소자들의 동작을 위한 구동 전압을 공급하는 복수개의 전압 강압부를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치는, 복수개의 컨버터 스위칭 소자를 구비하고, 상용 교류 전원을 입력받아 스위칭 동작에 의해 직류 전원으로 변환하는 컨버터와, 복수개의 인버터 스위칭 소자를 구비하고, 직류 전원을 입력받아 스위칭 동작에 의해 교류 전원으로 변환하여 삼상 전동기를 구동하는 인버터와, 컨버터 스위칭 소자들의 스위칭 동작을 제어하는 컨버터 게이트 구동부와, 인버터 스위칭 소자들의 스위칭 동작을 제어하는 인버터 게이트 구동부와, 직류 전원을 강압하여, 컨버터 스위칭 소자들 또는 인버터 스위칭 소자들의 동작을 위한 구동 전압을 공급하는 복수개의 전압 강압부를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치는, 복수개의 컨버터 스위칭 소자를 구비하고, 상용 교류 전원을 입력받아 스위칭 동작에 의해 직류 전원으로 변환하는 컨버터와, 복수개의 인버터 스위칭 소자를 구비하고, 직류 전원을 입력받아 스위칭 동작에 의해 교류 전원으로 변환하여 삼상 전동기를 구동하는 인버터와, 컨버터 스위칭 소자들의 스위칭 동작을 제어하는 컨버터 게이트 구동부와, 인버터 스위칭 소자들의 스위칭 동작을 제어하는 인버터 게이트 구동부와, 상용 교류 전원을 정류하는 정류부와, 정류부로부터의 정류 전압을 강압하여, 컨버터 스위칭 소자들 또는 인버터 스위칭 소자들의 동작을 위한 구동 전압을 공급하는 복수개의 전압 강압부를 포함한다.
상술한 바와 같이 본 발명 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치는, 어느 하나의 전압 강압부에 고장이 발생하더라도, 제어장치 내의 회로 소자들을 보호할 수 있게 된다.
또한, 복수개의 전압 강압부를 사용함으로써, 강압된 전원을 안정적으로 공급할 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명과 관련된 공기조화기의 개략도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 공기조화기(50)는, 크게 실내기(I)와 실외기(O)로 구분된다.
실외기(O)는, 냉매를 압축시키는 역할을 하는 압축기(2)와, 압축기를 구동하 는 압축기용 전동기(2b)와, 압축된 냉매를 방열시키는 역할을 하는 실외측 열교환기(4)와, 실외 열교환기(5)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실외팬(5a)과 실외팬(5a)을 회전시키는 전동기(5b)로 이루어진 실외 송풍기(5)와, 응축된 냉매를 팽창하는 팽창기구(6)와, 압축된 냉매의 유로를 바꾸는 냉/난방 절환밸브(10)와, 기체화된 냉매를 잠시 저장하여 수분과 이물질을 제거한 뒤 일정한 압력의 냉매를 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터(3) 등을 포함한다.
실내기(I)는 실내에 배치되어 냉/난방 기능을 수행하는 실내측 열교환기(8)와, 실내측 열교환기(8)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실내팬(9a)과 실내팬(9a)을 회전시키는 전동기(9b)로 이루어진 실내 송풍기(9) 등을 포함한다.
실내측 열교환기(8)는 적어도 하나가 설치될 수 있다. 압축기(2)는 인버터 압축기, 정속 압축기 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.
또한, 상기 공기조화기(50)는 실내를 냉방시키는 냉방기로 구성되는 것도 가능하고, 실내를 냉방시키거나 난방시키는 히트 펌프로 구성되는 것도 가능하다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치에서의 전동기는 도면에서 도시한, 실외팬, 압축기 또는 실내 팬을 동작시키기 각 전동기(2b,5b,9b)일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치(200)는, 컨버터(210), 인버터(220), 게이트 구동부(240) 및 복수개의 전압 강압부(261~265)를 포함한다. 또한, 도 2의 공기조화기의 전동기 제어장치(200)는 마이컴(230)을 더 포함할 수 있다. 또한, 도 2의 공기조화기의 전동기 제어장치(200)는 리액터(L), 평활 커패시터(C) 및 출력전류 검출수단(E) 등을 더 포함할 수도 있다.
리액터(L)는, 상용 교류 전원과 컨버터(210) 사이에 배치되어, 역률 보정 또는 승압동작을 수행한다. 또한, 리액터(L)는 컨버터(210)의 고속 스위칭에 의한 고조파 전류를 제한하는 기능을 수행할 수도 있다.
컨버터(210)는 리액터(L)를 거친 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 출력한다. 도면에서는 상용 교류 전원을 단상 교류 전원으로 도시하고 있으나, 삼상 교류 전원일 수도 있다. 상용 교류 전원의 종류에 따라 컨버터(210)의 내부 구조도 달라진다. 예를 들어, 단상 교류 전원인 경우, 2개의 스위칭 소자 및 4개의 다이오드가 연결된 하프 브릿지형의 컨버터가 사용될 수 있으며, 삼상 교류 전원의 경우, 6개의 스위칭 소자 및 6개의 다이오드가 사용될 수도 있다.
컨버터(210)는 복수개의 스위칭 소자를 구비하여, 스위칭 동작에 의해, 승압 동작, 역률 개선 및 직류전원 변환을 수행한다.
평활 커패시터(C)는 컨버터(210)의 출력단에 접속된다. 컨버터(210)로부터 출력되는 변환된 직류 전원을 평활하게 된다. 이하에서는 컨버터(210)의 출력단을 dc 단 또는 dc 링크단이라고 한다. dc 단에 평활된 직류 전압은 인버터(220)에 인가된다.
인버터(220)는, 복수개의 인버터 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원을 소정 주파수의 상용 교류 전원으로 변환하여, 삼상 전동기에 출력한다.
인버터(220)는, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자 및 하암 스위칭 소자가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상,하암 스위칭 소자가 서로 병렬(Sa&S'a,Sb&S'b,Sc&S'c)로 연결된다. 각 스위칭 소자에는 다이오드가 역병렬로 연결된다.
인버터(220) 내의 스위칭 소자들은 게이트 구동부(240)의 스위칭 신호(Si)에 의해 온/오프 동작을 하게 된다. 이에 의해, 소정 주파수를 갖는 삼상 교류 전원이 삼상 전동기(250)에 출력되게 된다. 스위칭 신호(Si)는 마이컴(230)으로부터의 스위칭 제어신호(Sic)에 기초하여 생성된다.
삼상 전동기(250)는 고정자와 회전자를 구비하며, 각상의 고정자의 코일에 소정 주파수의 각상 교류 전원이 인가되어, 회전자가 회전을 하게 된다. 전동기(250)의 종류로는 BLDC 전동기, synRM 전동기 등 다양한 형태가 가능하다.
한편, 마이컴(230)은, 게이트 구동부(240)를 제어한다. 즉, 인버터(220)의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 인버터 스위칭 제어신호(Sic)를 게이트 구동부(240)에 출력한다. 스위칭 제어신호(Sic)는 PWM용 스위칭 제어신호로서, 검출되는 출력전류(io)을 기초로 생성되어 출력된다. 마이컴(230)에 대한 상세 동작은 도 4를 참조하여 후술한다.
게이트 구동부(240)는 마이컴(230)으로부터 인버터 스위칭 제어신호(Sic)를 입력받아 인버터 스위칭 신호(Si)를 출력하고 이에 의해 인버터(220) 내의 스위칭 소자의 온/오프 동작을 제어한다.
출력전류 검출수단(E)은 인버터(220) 출력단의 출력전류 즉, 전동기(250)에 흐르는 전류를 검출한다. 출력전류 검출수단(E)은 인버터(220)와 전동기(250) 사이에 위치할 수 있으며, 전류 검출을 위해, 전류센서, CT(current trnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다.
한편, 출력전류 검출수단(E)은 인버터(220)의 3개의 하암 스위칭 소자에 일단이 각각 접속되는 션트 저항일 수 있다. 검출된 출력전류(io)는 마이컴(230)에 인가되며, 검출된 출력전류(io)에 기초하여 인버터 스위칭 제어신호(Sic)가 생성된다.
한편, 복수개의 전압 강압부(261~265)는, 컨버터(210)와 게이트 구동부(240) 사이에 접속되며, 컨버터의 출력단 전압인 dc 단 전압(Vdc)을 강압하여, 강압된 전압을 인버터 스위칭 소자들의 동작을 위한 구동 전압으로 공급한다. 즉, 강압된 전압을 게이트 구동부(240)에 공급한다. 또한, 마이컴(230)에도 공급한다.
예를 들어, 제1 전압 강압부 내지 제3 전압 강압부(261~263)는, 게이트 구동부(240)를 통해, 인버터(220) 스위칭 소자들 중 3개의 상암 스위칭 소자들(Sa,Sb,Sc) 각각에 구동 전압(V1~V3)을 공급하도록 한다.
또한, 제4 전압 강압부(264)는, 게이트 구동부(240)를 통해, 인버터(220) 스위칭 소자들 중 하암 스위칭 소자들(S'a,S'b,S'c)에 공통의 구동 전압(V4)을 공급 하도록 한다.
한편, 제5 전압 강압부(265)는, 마이컴(230)의 동작을 위한 구동 전압(V5)을 공급하도록 한다.
한편, 복수개의 전압 강압부(261~265)에서 강압되는 전압, 즉 구동 전압(V1~V5)의 크기는 대략 5V 내지 15V 일 수 있다.
이와 같이, 복수개의 전압 강압부를 구비함으로써, 강압부 이상시, 강압부에 접속되는 회로 소자의 소손 범위를 줄일 수 있게 되어, 다른 회로 소자들을 보호할 수 있게 된다. 또한, 독립적으로 그리고 안정적으로 강압된 전압을 생성할 수 있게 된다.
도면에서는 도시하지 않았지만, 도 2의 공기조화기의 전동기 제어장치는, 컨버터 스위칭 제어신호(Scc)의 생성을 위해, dc 단 전압을 검출하는 dc 단 전압 검출수단(미도시), 및 상용 교류 전원으로부터 공급되는 입력전류를 검출하는 입력전류 검출수단(미도시)을 더 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치(300)는, 컨버터(310), 인버터(320), 게이트 구동부(340) 및 복수개의 전압 강압부(361~365)를 포함한다. 또한, 도 3의 공기조화기의 전동기 제어장치(300)는 마이컴(330)을 더 포함할 수 있다. 또한, 도 3의 공기조화기의 전동기 제어장치(300)는 리액터(L), 평활 커패시터(C) 및 출력전류 검출수단(E) 등을 더 포함할 수도 있다.
도 3의 공기조화기의 전동기 제어장치(300)는 도 2의 공기조화기의 전동기 제어장치(200)과 유사하다. 즉, 컨버터(310), 인버터(320), 마이컴(330), 게이트 구동부(340), 복수개의 전압 강압부(361~365), 리액터(L), 평활 커패시터(C) 및 출력전류 검출수단(E)은 도 2와 동일하다.
다만, 도 3의 공기조화기의 전동기 제어장치(300)는 정류부(D1) 및 평활 커패시터(C1)을 더 포함한다.
정류부(D1)는 상용 교류 전원을 정류한다. 정류부(D1)는, 상용 교류 전원이 단상인 경우, 4개의 다이오드 소자를 포함할 수 있으며, 상용 교류 전원이 삼상인 경우, 6개의 다이오드 소자를 포함할 수 있다.
정류부(D1)에서 정류된 전류 전압은 평활 커패시터(C1)에서 평활된다.
도 3의 복수개의 전압 강압부(361~365)는, 정류부(D1)에서 정류되고 평활된 전압을 이용한다.
즉, 복수개의 전압 강압부(361~365)는, 정류부(D1)와 게이트 구동부(340) 사이에 접속되며, 정류되고 평활된 전압을 강압하여, 강압된 전압을 인버터 스위칭 소자들의 동작을 위한 구동 전압으로 공급한다. 즉, 강압된 전압을 게이트 구동부(340)에 공급한다. 또한, 마이컴(330)에도 공급한다.
예를 들어, 제1 전압 강압부 내지 제3 전압 강압부(361~363)는, 게이트 구동부(340)를 통해, 인버터(320) 스위칭 소자들 중 3개의 상암 스위칭 소자들(Sa,Sb,Sc) 각각에 구동 전압(V1~V3)을 공급하도록 한다.
또한, 제4 전압 강압부(364)는, 게이트 구동부(340)를 통해, 인버터(320) 스위칭 소자들 중 하암 스위칭 소자들(S'a,S'b,S'c)에 공통의 구동 전압(V4)을 공급하도록 한다.
한편, 제5 전압 강압부(365)는, 마이컴(330)의 동작을 위한 구동 전압(V5)을 공급하도록 한다.
한편, 복수개의 전압 강압부(361~365)에서 강압되는 전압, 즉 구동 전압(V1~V5)의 크기는 대략 5V 내지 15V 일 수 있다.
이와 같이, 복수개의 전압 강압부를 구비함으로써, 강압부 이상시, 강압부에 접속되는 회로 소자의 소손 범위를 줄일 수 있게 되어, 다른 회로 소자들을 보호할 수 있게 된다. 또한, 독립적으로 그리고 안정적으로 강압된 전압을 생성할 수 있게 된다.
도 4는 도 2 또는 도 3의 마이컴의 내부 블록도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 마이컴(230,330)은, 추정부(405), 전류 지령 생성부(410), 전압 지령 생성부(420), 및 스위칭 제어신호 출력부(430)를 포함한다.
추정부(405)는, 출력전류 검출수단(E)에 의해 검출된 출력전류(io)에 기초하여 전동기의 회전자의 위치 및 속도(v)를 추정한다.
전류 지령 생성부(410)는 추정 속도(v)와 속도 지령치(v*)에 기초하여 PI 제어기 등을 통해 d,q축 전류 지령치(i* d,i* q)를 생성한다.
전압 지령 생성부(420)는 d,q축 전류 지령치(i* d,i* q)와 검출되는 출력전류(io)에 기초하여 PI 제어기 등을 통해 d,q축 전압 지령치(v* d,v* q)를 생성한다.
스위칭 제어신호 출력부(430)는 d,q축 전압 지령치(v* d,v* q)에 기초하여 인버터 스위칭 소자를 구동하도록 스위칭 제어신호(Sic)를 게이트 구동부(240,340)에 출력한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치(500)는, 컨버터(510), 인버터(520), 게이트 구동부(540) 및 복수개의 전압 강압부(561~565)를 포함한다. 또한, 도 5의 공기조화기의 전동기 제어장치(500)는 마이컴(530)을 더 포함할 수 있다. 또한, 도 5의 공기조화기의 전동기 제어장치(500)는 리액터(505), 평활 커패시터(C), 입력전류 검출수단(A) 및 dc 단 전압 검출수단(D) 등을 더 포함할 수도 있다.
도 5의 공기조화기의 전동기 제어장치(500)는 도 2의 공기조화기의 전동기 제어장치(200)와 유사하다.
다만, 도 5의 공기조화기의 전동기 제어장치(500)는, 마이컴(530), 게이트 구동부(540), 및 복수개의 전압 강압부(561~565)가, 컨버터(510)를 제어하도록 한다. 또한, 입력전류 검출수단(A) 및 dc 단 전압 검출수단(D)이 사용된다.
이하에서는, 그 차이점을 중심으로 기술한다.
컨버터(510)는 각각 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자 및 하암 스위칭 소자가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상,하암 스위칭 소자가 서로 병렬(Sa&S'a,Sb&S'b,Sc&S'c)로 연결된다. 각 스위칭 소자에는 다이오드가 역병렬로 연결된다.
컨버터(510) 내의 스위칭 소자들은 게이트 구동부(540)의 스위칭 신호(Sc)에 의해 온/오프 동작을 하게 된다. 이에 의해, 상용 교류 전원이 직류 전원으로 변환되게 된다. 스위칭 신호(Sc)는 마이컴(530)으로부터의 스위칭 제어신호(Scc)에 기초하여 생성된다.
게이트 구동부(540)는 마이컴(530)으로부터 컨버터 스위칭 제어신호(Scc)를 입력받아 컨버터 스위칭 신호(Sc)를 출력하고 이에 의해 컨버터(510) 내의 스위칭 소자의 온/오프 동작을 제어한다.
입력전류 검출수단(A)은 상용 교류 전원으로부터 입력되는 입력전류(ii)를 검출한다. 이를 위하여, 입력전류 검출수단(A)으로 전류센서, CT(current trnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다. 검출되는 입력전류(ii)는 컨버터 스위칭 제어신호(Scc)의 생성을 위해 마이컴(530)에 입력된다.
dc 단 전압 검출수단(D)은 평활 커패시터(C)의 양단인 dc 단 전압(Vdc)을 검출한다. 이를 위하여, dc 단 전압 검출수단(D)은 저항 소자 등을 포함한다. 검출되는 dc 단 전압(Vdc)는 컨버터 스위칭 제어신호(Scc)의 생성을 위해 마이컴(530)에 입력된다.
한편, 복수개의 전압 강압부(561~565)는, 컨버터(510)와 게이트 구동부(540) 사이에 접속되며, 컨버터(510)의 출력단 전압인 dc 단 전압(Vdc)을 강압하여, 강압된 전압을 컨버터 스위칭 소자들의 동작을 위한 구동 전압으로 공급한다. 즉, 강압된 전압을 게이트 구동부(540)에 공급한다. 또한, 마이컴(530)에도 공급한다.
예를 들어, 제1 전압 강압부 내지 제3 전압 강압부(561~563)는, 게이트 구동부(540)를 통해, 컨버터(510) 스위칭 소자들 중 3개의 상암 스위칭 소자들(Sa,Sb,Sc) 각각에 구동 전압(V1~V3)을 공급하도록 한다.
또한, 제4 전압 강압부(564)는, 게이트 구동부(540)를 통해, 컨버터(510) 스위칭 소자들 중 하암 스위칭 소자들(S'a,S'b,S'c)에 공통의 구동 전압(V4)을 공급하도록 한다.
한편, 제5 전압 강압부(565)는, 마이컴(530)의 동작을 위한 구동 전압(V5)을 공급하도록 한다.
한편, 복수개의 전압 강압부(561~565)에서 강압되는 전압, 즉 구동 전압(V1~V5)의 크기는 대략 5V 내지 15V 일 수 있다.
이와 같이, 복수개의 전압 강압부를 구비함으로써, 강압부 이상시, 강압부에 접속되는 회로 소자의 소손 범위를 줄일 수 있게 되어, 다른 회로 소자들을 보호할 수 있게 된다. 또한, 독립적으로 그리고 안정적으로 강압된 전압을 생성할 수 있게 된다.
한편, 도면에서는 도시하지 않았지만, 도 5의 공기조화기의 전동기 제어장 치(500)는, 인버터 스위칭 제어신호의 생성을 위해, 출력전류 검출수단을 더 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치(600)는, 컨버터(610), 인버터(620), 게이트 구동부(640) 및 복수개의 전압 강압부(661~665)를 포함한다. 또한, 도 6의 공기조화기의 전동기 제어장치(600)는 마이컴(630)을 더 포함할 수 있다. 또한, 도 6의 공기조화기의 전동기 제어장치(600)는 리액터(605), 평활 커패시터(C), 입력전류 검출수단(A) 및 dc 단 전압 검출수단(D) 등을 더 포함할 수도 있다.
도 6의 공기조화기의 전동기 제어장치(600)는 도 5의 공기조화기의 전동기 제어장치(500)와 유사하다. 즉, 컨버터(610), 인버터(620), 마이컴(630), 게이트 구동부(640), 복수개의 전압 강압부(661~665), 리액터(605), 평활 커패시터(C) 입력전류 검출수단(A) 및 dc 단 전압 검출수단(D)은 도 5와 동일하다.
다만, 도 6의 공기조화기의 전동기 제어장치(600)는 정류부(D1) 및 평활 커패시터(C1)를 더 포함한다.
정류부(D1)는 상용 교류 전원을 정류한다. 정류부(D1)는, 상용 교류 전원이 단상인 경우, 4개의 다이오드 소자를 포함할 수 있으며, 상용 교류 전원이 삼상인 경우, 6개의 다이오드 소자를 포함할 수 있다.
정류부(D1)에서 정류된 전류 전압은 평활 커패시터(C1)에서 평활된다.
도 6의 복수개의 전압 강압부(661~665)는, 정류부(D1)에서 정류되고 평활된 전압을 이용한다.
즉, 복수개의 전압 강압부(661~665)는, 정류부(D1)와 게이트 구동부(640) 사이에 접속되며, 정류되고 평활된 전압을 강압하여, 강압된 전압을 컨버터 스위칭 소자들의 동작을 위한 구동 전압으로 공급한다. 즉, 강압된 전압을 게이트 구동부(640)에 공급한다. 또한, 마이컴(630)에도 공급한다.
예를 들어, 제1 전압 강압부 내지 제3 전압 강압부(661~663)는, 게이트 구동부(640)를 통해, 컨버터(610) 스위칭 소자들 중 3개의 상암 스위칭 소자들(Sa,Sb,Sc) 각각에 구동 전압(V1~V3)을 공급하도록 한다.
또한, 제4 전압 강압부(664)는, 게이트 구동부(640)를 통해, 컨버터(610) 스위칭 소자들 중 하암 스위칭 소자들(S'a,S'b,S'c)에 공통의 구동 전압(V4)을 공급하도록 한다.
한편, 제5 전압 강압부(665)는, 마이컴(630)의 동작을 위한 구동 전압(V5)을 공급하도록 한다.
한편, 복수개의 전압 강압부(661~665)에서 강압되는 전압, 즉 구동 전압(V1~V5)의 크기는 대략 5V 내지 15V 일 수 있다.
이와 같이, 복수개의 전압 강압부를 구비함으로써, 강압부 이상시, 강압부에 접속되는 회로 소자의 소손 범위를 줄일 수 있게 되어, 다른 회로 소자들을 보호할 수 있게 된다. 또한, 독립적으로 그리고 안정적으로 강압된 전압을 생성할 수 있게 된다.
도 7은 도 5 또는 도 6의 마이컴의 내부 블록도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 마이컴(530,630)은, 전류 지령 생성부(710), 전압 지령 생성부(720), 및 스위칭 제어신호 출력부(730)를 포함한다.
전류 지령 생성부(710)는 검출되는 dc 단 전압(Vdc)과 dc 단 전압 지령치(V*dc)에 기초하여 PI 제어기 등을 통해 d,q축 전류 지령치(i* d,i* q)를 생성한다.
전압 지령 생성부(720)는 d,q축 전류 지령치(i* d,i* q)와 검출되는 입력전류(ii)에 기초하여 PI 제어기 등을 통해 d,q축 전압 지령치(v* d,v* q)를 생성한다.
스위칭 제어신호 출력부(730)는 d,q축 전압 지령치(v* d,v* q)에 기초하여 컨버터 스위칭 소자를 구동하도록 스위칭 제어신호(Scc)를 게이트 구동부(540,640)에 출력한다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치(800)는, 컨버터(810), 압축기용 인버터(820), 팬용 인버터(825), 압축기용 게이트 구동부(840), 팬용 게이트 구동부(845) 및 복수개의 전압 강압부(861~870)를 포함한다. 또한, 도 8의 공기조화기의 전동기 제어장치(800)는 압축기용 마이컴(830) 및 팬용 마이컴(835)을 더 포함할 수 있다. 또한, 도 8의 공기조 화기의 전동기 제어장치(800)는 리액터(L), 평활 커패시터(C) 및 출력전류 검출수단(E,F) 등을 더 포함할 수도 있다.
도 8의 공기조화기의 전동기 제어장치(800)는, 도 2의 공기조화기의 전동기 제어장치(800)와 유사하다. 이하에서는 그 차이점을 중심으로 기술한다.
압축기용 인버터(820)는 복수개의 인버터 스위칭 소자(Sao,S'ao,Sbo,S'bo,Sco,S'co)를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원을 소정 주파수의 상용 교류 전원으로 변환하여, 압축기용 전동기(850)에 출력한다.
압축기용 인버터(820)는, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자 및 하암 스위칭 소자가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상,하암 스위칭 소자가 서로 병렬(Sao&S'ao,Sbo&S'bo,Sco&S'co)로 연결된다. 각 스위칭 소자에는 다이오드가 역병렬로 연결된다.
팬용 인버터(825)는 복수개의 인버터 스위칭 소자(Saf,S'af,Sbf,S'bf,Scf,S'cf)를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원을 소정 주파수의 상용 교류 전원으로 변환하여, 팬용 전동기(855)에 출력한다.
팬용 인버터(825)는, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자 및 하암 스위칭 소자가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상,하암 스위칭 소자가 서로 병렬(Saf&S'af,Sbf&S'bf,Scf&S'cf)로 연결된다. 각 스위칭 소자에는 다이오드가 역병렬로 연결된다.
압축기용 마이컴(830)은 압축기용 게이트 구동부(840)를 제어한다. 즉, 압축기용 인버터(820)의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 인버터 스위칭 제어신호(Soc)를 압축기용 게이트 구동부(840)에 출력한다. 스위칭 제어신호(Soc)는 PWM용 스위칭 제어신호로서, 출력전류 검출수단(E)에서 검출되는 출력전류(io)를 기초로 생성되어 출력된다.
팬용 마이컴(835)은 팬용 게이트 구동부(845)를 제어한다. 즉, 팬용 인버터(825)의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 인버터 스위칭 제어신호(Sfc)를 압축기용 게이트 구동부(845)에 출력한다. 스위칭 제어신호(Sfc)는 PWM용 스위칭 제어신호로서, 출력전류 검출수단(F)에서 검출되는 출력전류(io1)를 기초로 생성되어 출력된다.
압축기용 마이컴(830)과 팬용 마이컴(835)의 상세한 동작은 도 4와 같다.
압축기용 게이트 구동부(840)는 압축기용 마이컴(830)으로부터 인버터 스위칭 제어신호(Soc)를 입력받아 인버터 스위칭 신호(So)를 출력하고 이에 의해 압축기용 인버터(820) 내의 스위칭 소자의 온/오프 동작을 제어한다.
팬용 게이트 구동부(845)는 팬용 마이컴(835)으로부터 인버터 스위칭 제어신호(Sfc)를 입력받아 인버터 스위칭 신호(Sf)를 출력하고 이에 의해 팬용 인버터(825) 내의 스위칭 소자의 온/오프 동작을 제어한다.
출력전류 검출수단(E)은 압축기용 인버터(820) 출력단의 출력전류(io) 즉, 압축기용 전동기(850)에 흐르는 전류를 검출한다. 또한, 출력전류 검출수단(F)은 팬용 인버터(825) 출력단의 출력전류(io1) 즉, 팬용 전동기(855)에 흐르는 전류를 검출한다.
복수개의 전압 강압부(861~870)는, 컨버터의 출력단 전압인 dc 단 전압(Vdc)을 강압하여, 강압된 전압을 압축기용 인버터(820) 또는 팬용 인버터(825) 내의 스위칭 소자들의 동작을 위한 구동 전압으로 공급한다. 즉, 강압된 전압을 압축기용 게이트 구동부(840) 또는 팬용 게이트 구동부(845)에 공급한다. 또한, 압축기용 마이컴(830) 또는 팬용 마이컴(835)에도 공급한다.
예를 들어, 제1 전압 강압부 내지 제3 전압 강압부(861~863)는, 압축기용 게이트 구동부(840)를 통해, 압축기용 인버터(820) 스위칭 소자들 중 3개의 상암 스위칭 소자들(Sao,Sbo,Sco) 각각에 구동 전압(V1~V3)을 공급하도록 한다.
또한, 제4 전압 강압부(864)는, 압축기용 게이트 구동부(840)를 통해, 압축기용 인버터(820) 스위칭 소자들 중 하암 스위칭 소자들(S'ao,S'bo,S'co)에 공통의 구동 전압(V4)을 공급하도록 한다.
한편, 제5 전압 강압부(865)는, 압축기용 마이컴(830)의 동작을 위한 구동 전압(V5)을 공급하도록 한다.
한편, 제6 전압 강압부 내지 제8 전압 강압부(866~868)는, 팬용 게이트 구동부(845)를 통해, 팬용 인버터(825) 스위칭 소자들 중 3개의 상암 스위칭 소자들(Saf,Sbf,Scf) 각각에 구동 전압(V6~V8)을 공급하도록 한다.
또한, 제9 전압 강압부(869)는, 팬용 게이트 구동부(845)를 통해, 팬용 인버 터(825) 스위칭 소자들 중 하암 스위칭 소자들(S'af,S'bf,S'cf)에 공통의 구동 전압(V9)을 공급하도록 한다.
한편, 제10 전압 강압부(870)는, 팬용 마이컴(835)의 동작을 위한 구동 전압(V10)을 공급하도록 한다.
한편, 복수개의 전압 강압부(861~870)에서 강압되는 전압, 즉 구동 전압(V1~V10)의 크기는 대략 5V 내지 15V 일 수 있다.
이와 같이, 복수개의 전압 강압부를 구비함으로써, 강압부 이상시, 강압부에 접속되는 회로 소자의 소손 범위를 줄일 수 있게 되어, 다른 회로 소자들을 보호할 수 있게 된다. 또한, 독립적으로 그리고 안정적으로 강압된 전압을 생성할 수 있게 된다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.
도 9의 공기조화기의 전동기 제어장치(900)는, 도 8의 공기조화기의 전동기 제어장치(800)와 유사하다. 즉, 컨버터(810), 압축기용 인버터(920), 팬용 인버터(925), 압축기용 마이컴(930) 및 팬용 마이컴(935), 압축기용 게이트 구동부(940), 팬용 게이트 구동부(945), 복수개의 전압 강압부(861~870), 리액터(L), 평활 커패시터(C) 및 출력전류 검출수단(E,F)은 도 8과 동일하다.
다만, 도 9의 공기조화기의 전동기 제어장치(900)는 정류부(D1) 및 평활 커패시터(C1)을 더 포함한다.
정류부(D1)는 상용 교류 전원을 정류한다. 정류부(D1)는, 상용 교류 전원이 단상인 경우, 4개의 다이오드 소자를 포함할 수 있으며, 상용 교류 전원이 삼상인 경우, 6개의 다이오드 소자를 포함할 수 있다.
정류부(D1)에서 정류된 전류 전압은 평활 커패시터(C1)에서 평활된다.
도 9의 복수개의 전압 강압부(961~970)는, 정류부(D1)에서 정류되고 평활된 전압을 이용한다.
즉, 복수개의 전압 강압부(961~970)는, 정류되고 평활된 전압을 강압하여, 강압된 전압을 압축기용 인버터(920) 또는 팬용 인버터(925) 내의 스위칭 소자들의 동작을 위한 구동 전압으로 공급한다. 즉, 강압된 전압을 압축기용 게이트 구동부(940) 또는 팬용 게이트 구동부(945)에 공급한다. 또한, 압축기용 마이컴(930) 또는 팬용 마이컴(935)에도 공급한다.
예를 들어, 제1 전압 강압부 내지 제3 전압 강압부(961~963)는, 압축기용 게이트 구동부(940)를 통해, 압축기용 인버터(920) 스위칭 소자들 중 3개의 상암 스위칭 소자들(Sao,Sbo,Sco) 각각에 구동 전압(V1~V3)을 공급하도록 한다.
또한, 제4 전압 강압부(964)는, 압축기용 게이트 구동부(940)를 통해, 압축기용 인버터(920) 스위칭 소자들 중 하암 스위칭 소자들(S'ao,S'bo,S'co)에 공통의 구동 전압(V4)을 공급하도록 한다.
한편, 제5 전압 강압부(965)는, 압축기용 마이컴(930)의 동작을 위한 구동 전압(V5)을 공급하도록 한다.
한편, 제6 전압 강압부 내지 제8 전압 강압부(966~968)는, 팬용 게이트 구동부(945)를 통해, 팬용 인버터(925) 스위칭 소자들 중 3개의 상암 스위칭 소자들(Saf,Sbf,Scf) 각각에 구동 전압(V6~V8)을 공급하도록 한다.
또한, 제9 전압 강압부(969)는, 팬용 게이트 구동부(945)를 통해, 팬용 인버터(925) 스위칭 소자들 중 하암 스위칭 소자들(S'af,S'bf,S'cf)에 공통의 구동 전압(V9)을 공급하도록 한다.
한편, 제10 전압 강압부(970)는, 팬용 마이컴(935)의 동작을 위한 구동 전압(V10)을 공급하도록 한다.
한편, 복수개의 전압 강압부(961~970)에서 강압되는 전압, 즉 구동 전압(V1~V10)의 크기는 대략 5V 내지 15V 일 수 있다.
이와 같이, 복수개의 전압 강압부를 구비함으로써, 강압부 이상시, 강압부에 접속되는 회로 소자의 소손 범위를 줄일 수 있게 되어, 다른 회로 소자들을 보호할 수 있게 된다. 또한, 독립적으로 그리고 안정적으로 강압된 전압을 생성할 수 있게 된다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치(1000)는, 컨버터(1010), 인버터(1020), 컨버터 게이트 구동부(1045), 인버터 게이트 구동부(1040), 및 복수개의 전압 강압부(1061~1065)를 포함한다. 또한, 도 10의 공기조화기의 전동기 제어장치(1000)는 마이컴(1030)을 더 포함할 수 있다. 또한, 도 10의 공기조화기의 전동기 제어장치(1000)는 리액터(L), 평활 커패시터(C), 입력전류 검출수단(A), dc 단 전압 검출수단(D) 및 출력전류 검출수 단(E) 등을 더 포함할 수도 있다.
리액터(L), 평활 커패시터(C), 입력전류 검출수단(A), dc 단 전압 검출수단(D) 및 출력전류 검출수단(E)에 대한 설명은 다른 실시예와 같으므로, 생략한다.
컨버터(1010)는 복수개의 컨버터 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 출력한다.
컨버터(1010)는, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자 및 하암 스위칭 소자가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상,하암 스위칭 소자가 서로 병렬(Sa1&S'a1,Sb1&S'b1,Sc1&S'c1)로 연결된다. 각 스위칭 소자에는 다이오드가 역병렬로 연결된다.
인버터(1020)는, 복수개의 인버터 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원을 소정 주파수의 상용 교류 전원으로 변환하여, 삼상 전동기에 출력한다.
인버터(1020)는, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자 및 하암 스위칭 소자가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상,하암 스위칭 소자가 서로 병렬(Sa&S'a,Sb&S'b,Sc&S'c)로 연결된다. 각 스위칭 소자에는 다이오드가 역병렬로 연결된다.
마이컴(1030)은, 컨버터 게이트 구동부(1045) 및 인버터 게이트 구동부(1040)를 함께 제어한다. 즉, 컨버터(1010)의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 컨버터 스위칭 제어신호(Scc)를 컨버터 게이트 구동부(1045)에 출력하고, 인버터(1020)의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 인버터 스위칭 제어신호(Sic)를 인버터 게이트 구동부(1040)에 출력한다.
컨버터 스위칭 제어신호(Scc)는 PWM용 스위칭 제어신호로서, 검출되는 입력전류(ii) 및 dc 단 전압(Vdc)을 기초로 생성되어 출력한다. 컨버터 스위칭 제어신호(Scc)과 관련한 마이컴(1030)의 동작은 도 7과 같다.
인버터 스위칭 제어신호(Sic)는 PWM용 스위칭 제어신호로서, 검출되는 출력전류(io)를 기초로 생성되어 출력한다. 인버터 스위칭 제어신호(Sic)과 관련한 마이컴(1030)의 동작은 도 4와 같다.
컨버터 게이트 구동부(1045)는 마이컴(1030)으로부터 컨버터 스위칭 제어신호(Scc)를 입력받아 컨버터 스위칭 신호(Sc)를 출력하고 이에 의해 컨버터(1010) 내의 스위칭 소자의 온/오프 동작을 제어한다.
인버터 게이트 구동부(1040)는 마이컴(1030)으로부터 인버터 스위칭 제어신호(Sic)를 입력받아 인버터 스위칭 신호(Si)를 출력하고 이에 의해 인버터(1020) 내의 스위칭 소자의 온/오프 동작을 제어한다.
한편, 복수개의 전압 강압부(1061~1065)는, 컨버터(1010)의 출력단 전압인 dc 단 전압(Vdc)을 강압하여, 강압된 전압을 컨버터 스위칭 소자 또는 인버터 스위칭 소자들의 동작을 위한 구동 전압으로 공급한다. 즉, 강압된 전압을 컨버터 게이트 구동부(1045) 또는 인버터 게이트 구동부(1040)에 공급한다. 또한, 마이컴(1030)에도 공급한다.
예를 들어, 제1 전압 강압부 내지 제3 전압 강압부(1061~1063)는, 인버터 게이트 구동부(1040)를 통해, 인버터(1020) 스위칭 소자들 중 3개의 상암 스위칭 소자들(Sa,Sb,Sc) 각각에 구동 전압(V1~V3)을 공급하도록 한다.
또한, 제4 전압 강압부(1064)는, 컨버터 게이트 구동부(1045)를 통해, 컨버터(1010) 스위칭 소자들 중 2개의 상암 스위칭 소자들(Sa1,Sb1)에 공통의 구동 전압(V4)을 공급하도록 한다.
또한, 제5 전압 강압부(1065)는, 컨버터 게이트 구동부(1045)를 통해, 컨버터(1010) 스위칭 소자들 중 1개의 상암 스위칭 소자들(Sc1)에 구동 전압(V5)을 공급하도록 한다.
한편, 제3 전압 강압부(1063)는, 인버터 게이트 구동부(1040)를 통해, 인버터(1020) 스위칭 소자들 중 하암 스위칭 소자들(S'a,S'b,S'c)에 공통의 구동 전압(V3)을 공급하도록 한다.
또한, 제5 전압 강압부(1065)는, 컨버터 게이트 구동부(1045)를 통해, 컨버터(1010) 스위칭 소자들 중 하암 스위칭 소자들(S'a1,S'b1,S'c1)에 공통의 구동 전압(V5)을 공급하도록 한다.
한편, 제1 전압 강압부(1061)는, 마이컴(1030)의 동작을 위한 구동 전압(V1)을 공급하도록 한다.
한편, 복수개의 전압 강압부(1061~1065)에서 강압되는 전압, 즉 구동 전압(V1~V5)의 크기는 대략 5V 내지 15V 일 수 있다.
이와 같이, 복수개의 전압 강압부를 구비함으로써, 강압부 이상시, 강압부에 접속되는 회로 소자의 소손 범위를 줄일 수 있게 되어, 다른 회로 소자들을 보호할 수 있게 된다. 또한, 독립적으로 그리고 안정적으로 강압된 전압을 생성할 수 있게 된다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.
도 11의 공기조화기의 전동기 제어장치(1100)는, 도 10의 공기조화기의 전동기 제어장치(1000)와 유사하다. 즉, 컨버터(1010), 인버터(1020), 마이컴(1030), 컨버터 게이트 구동부(1045), 인버터 게이트 구동부(1040), 복수개의 전압 강압부(1061~1065), 리액터(L), 평활 커패시터(C), 입력전류 검출수단(A), dc 단 전압 검출수단(D) 및 출력전류 검출수단(E)은 도 10과 동일하다.
다만, 도 11의 공기조화기의 전동기 제어장치(1100)는 정류부(D1) 및 평활 커패시터(C)를 더 포함한다.
정류부(D1)는 상용 교류 전원을 정류한다. 정류부(D1)는, 상용 교류 전원이 단상인 경우, 4개의 다이오드 소자를 포함할 수 있으며, 상용 교류 전원이 삼상인 경우, 6개의 다이오드 소자를 포함할 수 있다.
정류부(D1)에서 정류된 전류 전압은 평활 커패시터(C1)에서 평활된다.
도 11의 복수개의 전압 강압부(1161~1165)는, 정류부(D1)에서 정류되고 평활된 전압을 이용한다.
즉, 복수개의 전압 강압부(1161~1165)는, 정류되고 평활된 전압을 강압하여, 강압된 전압을 컨버터(1110) 또는 인버터(1120) 내의 스위칭 소자들의 동작을 위한 구동 전압으로 공급한다. 즉, 강압된 전압을 컨버터 게이트 구동부(1145) 또는 인버터 게이트 구동부(1140)에 공급한다. 또한, 마이컴(1130)에도 공급한다.
예를 들어, 제1 전압 강압부 내지 제3 전압 강압부(1161~1163)는, 인버터 게이트 구동부(1140)를 통해, 인버터(1120) 스위칭 소자들 중 3개의 상암 스위칭 소자들(Sa,Sb,Sc) 각각에 구동 전압(V1~V3)을 공급하도록 한다.
또한, 제4 전압 강압부(1164)는, 컨버터 게이트 구동부(1145)를 통해, 컨버터(1110) 스위칭 소자들 중 2개의 상암 스위칭 소자들(Sa1,Sb1)에 공통의 구동 전압(V4)을 공급하도록 한다.
또한, 제5 전압 강압부(1165)는, 컨버터 게이트 구동부(1145)를 통해, 컨버터(1110) 스위칭 소자들 중 1개의 상암 스위칭 소자들(Sc1)에 구동 전압(V5)을 공급하도록 한다.
한편, 제3 전압 강압부(1163)는, 인버터 게이트 구동부(1140)를 통해, 인버터(1120) 스위칭 소자들 중 하암 스위칭 소자들(S'a,S'b,S'c)에 공통의 구동 전압(V3)을 공급하도록 한다.
또한, 제5 전압 강압부(1165)는, 컨버터 게이트 구동부(1145)를 통해, 컨버터(1110) 스위칭 소자들 중 하암 스위칭 소자들(S'a1,S'b1,S'c1)에 공통의 구동 전압(V5)을 공급하도록 한다.
한편, 제1 전압 강압부(1161)는, 마이컴(1130)의 동작을 위한 구동 전압(V1)을 공급하도록 한다.
한편, 복수개의 전압 강압부(1161~1165)에서 강압되는 전압, 즉 구동 전압(V1~V5)의 크기는 대략 5V 내지 15V 일 수 있다.
이와 같이, 복수개의 전압 강압부를 구비함으로써, 강압부 이상시, 강압부에 접속되는 회로 소자의 소손 범위를 줄일 수 있게 되어, 다른 회로 소자들을 보호할 수 있게 된다. 또한, 독립적으로 그리고 안정적으로 강압된 전압을 생성할 수 있게 된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명과 관련된 공기조화기의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.
도 4는 도 2 또는 도 3의 마이컴의 내부 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.
도 7은 도 5 또는 도 6의 마이컴의 내부 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
210,310,510,610,810,910,1010,1110:컨버터
220,320,520,620,820,920,1020,1120:인버터
230,330,530,630,1030,1130:마이컴
261,0,440,540,640:과전류 판단부
260,460,560,660:컨버터 게이트 구동부
270,570,670:인버터 게이트 구동부

Claims (46)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 복수개의 스위칭 소자를 구비하고, 상용 교류 전원을 입력받아 스위칭 동작에 의해 직류 전원으로 변환하는 컨버터;
    상기 직류 전원을 입력받아 교류전원으로 변환하여 삼상 전동기를 구동하는 인버터;
    상기 스위칭 소자들의 스위칭 동작을 제어하는 게이트 구동부;
    상기 게이트 구동부를 제어하는 마이컴 ; 및
    상기 컨버터와 상기 게이트 구동부 사이에 접속되며, 상기 직류 전원을 강압하여, 상기 스위칭 소자들의 동작을 위한 구동 전압을 공급하는 복수개의 전압 강압부;를 포함하며,
    상기 마이컴은,
    상기 컨버터의 출력단 전압인 검출된 dc 단 전압에 기초하여 전류 지령치를 생성하는 전류 지령 생성부;
    상기 전류 지령치 및 상기 상용 교류 전원으로부터의 입력전류에 기초하여 전압 지령치를 생성하는 전압 지령 생성부; 및
    상기 전압 지령치에 기초하여 컨버터 스위칭 제어신호를 생성하여 출력하는 스위칭 제어신호 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 컨버터 스위칭 소자들은, 서로 직렬로 연결되는 상암 스위칭 소자와 하암 스위칭 소자가 한 쌍을 이루어, 세 쌍이 서로 병렬로 연결되고,
    상기 전압 강압부들 중 제1 내지 제3 전압 강압부 각각은 3개의 상암 스위칭 소자들 각각에 구동 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 컨버터 스위칭 소자들은, 서로 직렬로 연결되는 상암 스위칭 소자와 하암 스위칭 소자가 한 쌍을 이루어, 세 쌍이 서로 병렬로 연결되고,
    상기 전압 강압부들 중 제4 전압 강압부는 3개의 하암 스위칭 소자들에 공통의 구동 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 전압 강압부들 중 제5 전압 강압부는 상기 마이컴의 동작을 위한 구동 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.
  15. 삭제
  16. 복수개의 스위칭 소자를 구비하고, 상용 교류 전원을 입력받아 스위칭 동작에 의해 직류 전원으로 변환하는 컨버터;
    상기 직류 전원을 입력받아 교류전원으로 변환하여 삼상 전동기를 구동하는 인버터;
    상기 스위칭 소자들의 스위칭 동작을 제어하는 게이트 구동부;
    상기 게이트 구동부를 제어하는 마이컴 ;
    상기 상용 교류 전원을 정류하는 정류부; 및
    상기 정류부와 상기 게이트 구동부 사이에 접속되며, 상기 정류부로부터의 정류 전압을 강압하여, 상기 스위칭 소자들의 동작을 위한 구동 전압을 공급하는 복수개의 전압 강압부;를 포함하며,
    상기 마이컴은,
    상기 컨버터의 출력단 전압인 검출된 dc 단 전압에 기초하여 전류 지령치를 생성하는 전류 지령 생성부;
    상기 전류 지령치 및 상기 상용 교류 전원으로부터의 입력전류에 기초하여 전압 지령치를 생성하는 전압 지령 생성부; 및
    상기 전압 지령치에 기초하여 컨버터 스위칭 제어신호를 생성하여 출력하는 스위칭 제어신호 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 컨버터 스위칭 소자들은, 서로 직렬로 연결되는 상암 스위칭 소자와 하암 스위칭 소자가 한 쌍을 이루어, 세 쌍이 서로 병렬로 연결되고,
    상기 전압 강압부들 중 제1 내지 제3 전압 강압부 각각은 3개의 상암 스위칭 소자들 각각에 구동 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 컨버터 스위칭 소자들은, 서로 직렬로 연결되는 상암 스위칭 소자와 하암 스위칭 소자가 한 쌍을 이루어, 세 쌍이 서로 병렬로 연결되고,
    상기 전압 강압부들 중 제4 전압 강압부는 3개의 하암 스위칭 소자들에 공통의 구동 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 전압 강압부들 중 제5 전압 강압부는 상기 마이컴의 동작을 위한 구동 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.
  20. 삭제
  21. 복수개의 스위칭 소자를 구비하고, 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 컨버터;
    복수개의 스위칭 소자를 구비하고, 상기 직류 전원을 입력받아 교류 전원으로 변환하여 압축기용 전동기를 구동하는 압축기용 인버터;
    복수개의 스위칭 소자를 구비하고, 상기 직류 전원을 입력받아 교류 전원으로 변환하여 팬용 전동기를 구동하는 팬용 인버터;
    상기 압축기용 인버터의 스위칭 소자들의 스위칭 동작을 제어하는 압축기용 게이트 구동부;
    상기 압축기용 게이트 구동부를 제어하는 압축기용 마이컴;
    상기 팬용 인버터의 스위칭 소자들의 스위칭 동작을 제어하는 팬용 게이트 구동부; 및
    상기 직류 전원을 강압하여, 상기 압축기용 인버터의 스위칭 소자들 또는 팬용 인버터의 스위칭 소자들의 동작을 위한 구동 전압을 공급하는 복수개의 전압 강압부;를 포함하며,
    상기 압축기용 마이컴은,
    상기 컨버터의 출력단 전압인 검출된 dc 단 전압에 기초하여 전류 지령치를 생성하는 전류 지령 생성부;
    상기 전류 지령치 및 상기 상용 교류 전원으로부터의 입력전류에 기초하여 전압 지령치를 생성하는 전압 지령 생성부; 및
    상기 전압 지령치에 기초하여 컨버터 스위칭 제어신호를 생성하여 출력하는 스위칭 제어신호 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 압축기용 인버터 스위칭 소자들은, 서로 직렬로 연결되는 상암 스위칭 소자와 하암 스위칭 소자가 한 쌍을 이루어, 세 쌍이 서로 병렬로 연결되고,
    상기 전압 강압부들 중 제1 내지 제3 전압 강압부 각각은 3개의 상암 스위칭 소자들 각각에 구동 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 압축기용 인버터 스위칭 소자들은, 서로 직렬로 연결되는 상암 스위칭 소자와 하암 스위칭 소자가 한 쌍을 이루어, 세 쌍이 서로 병렬로 연결되고,
    상기 전압 강압부들 중 제4 전압 강압부는 3개의 하암 스위칭 소자들에 공통의 구동 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 전압 강압부들 중 제5 전압 강압부는 상기 압축기용 마이콤의 동작을 위한 구동 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.
  25. 제21항에 있어서,
    상기 팬용 인버터 스위칭 소자들은, 서로 직렬로 연결되는 상암 스위칭 소자와 하암 스위칭 소자가 한 쌍을 이루어, 세 쌍이 서로 병렬로 연결되고,
    상기 전압 강압부들 중 제6 내지 제8 전압 강압부 각각은 3개의 상암 스위칭 소자들 각각에 구동 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.
  26. 제21항에 있어서,
    상기 팬용 인버터 스위칭 소자들은, 서로 직렬로 연결되는 상암 스위칭 소자와 하암 스위칭 소자가 한 쌍을 이루어, 세 쌍이 서로 병렬로 연결되고,
    상기 전압 강압부들 중 제9 전압 강압부는 3개의 하암 스위칭 소자들에 공통의 구동 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.
  27. 제21항에 있어서,
    상기 팬용 게이트 구동부를 제어하는 팬용 마이컴;을 더 포함하고,
    상기 전압 강압부들 중 제10 전압 강압부는 상기 팬용 마이컴의 동작을 위한 구동 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.
  28. 복수개의 스위칭 소자를 구비하고, 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 컨버터;
    복수개의 스위칭 소자를 구비하고, 상기 직류 전원을 입력받아 교류 전원으로 변환하여 압축기용 전동기를 구동하는 압축기용 인버터;
    복수개의 스위칭 소자를 구비하고, 상기 직류 전원을 입력받아 교류 전원으로 변환하여 팬용 전동기를 구동하는 팬용 인버터;
    상기 압축기용 인버터의 스위칭 소자들의 스위칭 동작을 제어하는 압축기용 게이트 구동부;
    상기 압축기용 게이트 구동부를 제어하는 압축기용 마이컴;
    상기 팬용 인버터의 스위칭 소자들의 스위칭 동작을 제어하는 팬용 게이트 구동부;
    상기 상용 교류 전원을 정류하는 정류부; 및
    상기 정류부로부터의 정류 전압을 강압하여, 상기 압축기용 인버터의 스위칭 소자들 또는 팬용 인버터의 스위칭 소자들의 동작을 위한 구동 전압을 공급하는 복수개의 전압 강압부;를 포함하며,
    상기 압축기용 마이컴은,
    상기 컨버터의 출력단 전압인 검출된 dc 단 전압에 기초하여 전류 지령치를 생성하는 전류 지령 생성부;
    상기 전류 지령치 및 상기 상용 교류 전원으로부터의 입력전류에 기초하여 전압 지령치를 생성하는 전압 지령 생성부; 및
    상기 전압 지령치에 기초하여 컨버터 스위칭 제어신호를 생성하여 출력하는 스위칭 제어신호 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 압축기용 인버터 스위칭 소자들은, 서로 직렬로 연결되는 상암 스위칭 소자와 하암 스위칭 소자가 한 쌍을 이루어, 세 쌍이 서로 병렬로 연결되고,
    상기 전압 강압부들 중 제1 내지 제3 전압 강압부 각각은 3개의 상암 스위칭 소자들 각각에 구동 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.
  30. 제28항에 있어서,
    상기 압축기용 인버터 스위칭 소자들은, 서로 직렬로 연결되는 상암 스위칭 소자와 하암 스위칭 소자가 한 쌍을 이루어, 세 쌍이 서로 병렬로 연결되고,
    상기 전압 강압부들 중 제4 전압 강압부는 3개의 하암 스위칭 소자들에 공통의 구동 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.
  31. 제28항에 있어서,
    상기 전압 강압부들 중 제5 전압 강압부는 상기 압축기용 마이콤의 동작을 위한 구동 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.
  32. 제28항에 있어서,
    상기 팬용 인버터 스위칭 소자들은, 서로 직렬로 연결되는 상암 스위칭 소자와 하암 스위칭 소자가 한 쌍을 이루어, 세 쌍이 서로 병렬로 연결되고,
    상기 전압 강압부들 중 제6 내지 제8 전압 강압부 각각은 3개의 상암 스위칭 소자들 각각에 구동 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.
  33. 제28항에 있어서,
    상기 팬용 인버터 스위칭 소자들은, 서로 직렬로 연결되는 상암 스위칭 소자와 하암 스위칭 소자가 한 쌍을 이루어, 세 쌍이 서로 병렬로 연결되고,
    상기 전압 강압부들 중 제9 전압 강압부는 3개의 하암 스위칭 소자들에 공통의 구동 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.
  34. 제28항에 있어서,
    상기 팬용 게이트 구동부를 제어하는 팬용 마이컴;을 더 포함하고,
    상기 전압 강압부들 중 제10 전압 강압부는 상기 팬용 마이컴의 동작을 위한 구동 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.
  35. 복수개의 컨버터 스위칭 소자를 구비하고, 상용 교류 전원을 입력받아 스위칭 동작에 의해 직류 전원으로 변환하는 컨버터;
    복수개의 인버터 스위칭 소자를 구비하고, 상기 직류 전원을 입력받아 스위칭 동작에 의해 교류 전원으로 변환하여 삼상 전동기를 구동하는 인버터;
    상기 컨버터 스위칭 소자들의 스위칭 동작을 제어하는 컨버터 게이트 구동부;
    상기 인버터 스위칭 소자들의 스위칭 동작을 제어하는 인버터 게이트 구동부;
    상기 컨버터 게이트 구동부와 인버터 게이트 구동부를 함께 제어하는 마이컴;및
    상기 직류 전원을 강압하여, 상기 컨버터 스위칭 소자들 또는 인버터 스위칭 소자들의 동작을 위한 구동 전압을 공급하는 복수개의 전압 강압부;를 포함하며,
    상기 마이컴은,
    상기 컨버터의 출력단 전압인 검출된 dc 단 전압에 기초하여 전류 지령치를 생성하는 전류 지령 생성부;
    상기 전류 지령치 및 상기 상용 교류 전원으로부터의 입력전류에 기초하여 전압 지령치를 생성하는 전압 지령 생성부; 및
    상기 전압 지령치에 기초하여 컨버터 스위칭 제어신호를 생성하여 출력하는 스위칭 제어신호 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.
  36. 제35항에 있어서,
    상기 전압 강압부들 중 제1 내지 제3 전압 강압부는,
    3개의 인버터 상암 스위칭 소자들에 각각의 구동 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.
  37. 제35항에 있어서,
    상기 전압 강압부들 중 제4 전압 강압부는, 2개의 컨버터 상암 스위칭 소자들에 공통의 구동 전압을 공급하고,
    상기 전압 강압부들 중 제5 전압 강압부는 1개의 컨버터 상암 스위칭 소자에 구동 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.
  38. 제36항에 있어서,
    상기 제3 전압 강압부는,
    상기 인버터 하암 스위치들 모두에 공통의 구동 전압을 더 공급하는 것을 특 징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.
  39. 제37항에 있어서,
    상기 제5 전압 강압부는 상기 컨버터 하암 스위치들 모두에 공통의 구동 전압을 더 공급하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.
  40. 제36항에 있어서,
    상기 제1 전압 강압부는 상기 마이컴에 구동 전압을 더 공급하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.
  41. 복수개의 컨버터 스위칭 소자를 구비하고, 상용 교류 전원을 입력받아 스위칭 동작에 의해 직류 전원으로 변환하는 컨버터;
    복수개의 인버터 스위칭 소자를 구비하고, 상기 직류 전원을 입력받아 스위칭 동작에 의해 교류 전원으로 변환하여 삼상 전동기를 구동하는 인버터;
    상기 컨버터 스위칭 소자들의 스위칭 동작을 제어하는 컨버터 게이트 구동부;
    상기 인버터 스위칭 소자들의 스위칭 동작을 제어하는 인버터 게이트 구동부;
    상기 컨버터 게이트 구동부와 인버터 게이트 구동부를 함께 제어하는 마이컴;
    상기 상용 교류 전원을 정류하는 정류부; 및
    상기 정류부로부터의 정류 전압을 강압하여, 상기 컨버터 스위칭 소자들 또는 인버터 스위칭 소자들의 동작을 위한 구동 전압을 공급하는 복수개의 전압 강압부;를 포함하며,
    상기 마이컴은,
    상기 컨버터의 출력단 전압인 검출된 dc 단 전압에 기초하여 전류 지령치를 생성하는 전류 지령 생성부;
    상기 전류 지령치 및 상기 상용 교류 전원으로부터의 입력전류에 기초하여 전압 지령치를 생성하는 전압 지령 생성부; 및
    상기 전압 지령치에 기초하여 컨버터 스위칭 제어신호를 생성하여 출력하는 스위칭 제어신호 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.
  42. 제41항에 있어서,
    상기 전압 강압부들 중 제1 내지 제3 전압 강압부는,
    3개의 인버터 상암 스위칭 소자들에 각각의 구동 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.
  43. 제41항에 있어서,
    상기 전압 강압부들 중 제4 전압 강압부는, 2개의 컨버터 상암 스위칭 소자들에 공통의 구동 전압을 공급하고,
    상기 전압 강압부들 중 제5 전압 강압부는 1개의 컨버터 상암 스위칭 소자에 구동 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.
  44. 제42항에 있어서,
    상기 제3 전압 강압부는,
    상기 인버터 하암 스위치들 모두에 공통의 구동 전압을 더 공급하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.
  45. 제43항에 있어서,
    상기 제5 전압 강압부는 상기 컨버터 하암 스위치들 모두에 공통의 구동 전압을 더 공급하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.
  46. 제42항에 있어서,
    상기 제1 전압 강압부는 상기 마이컴에 구동 전압을 더 공급하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.
KR1020070135488A 2007-12-21 2007-12-21 공기조화기의 전동기 제어장치 KR101463159B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070135488A KR101463159B1 (ko) 2007-12-21 2007-12-21 공기조화기의 전동기 제어장치
PCT/KR2008/002226 WO2009082066A2 (en) 2007-12-21 2008-04-18 Motor controller of air conditioner
EP08254006.3A EP2072923B1 (en) 2007-12-21 2008-12-15 Motor controller of air conditioner
US12/318,059 US8169180B2 (en) 2007-12-21 2008-12-19 Motor controller of air conditioner

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070135488A KR101463159B1 (ko) 2007-12-21 2007-12-21 공기조화기의 전동기 제어장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090067730A KR20090067730A (ko) 2009-06-25
KR101463159B1 true KR101463159B1 (ko) 2014-11-20

Family

ID=40456310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070135488A KR101463159B1 (ko) 2007-12-21 2007-12-21 공기조화기의 전동기 제어장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8169180B2 (ko)
EP (1) EP2072923B1 (ko)
KR (1) KR101463159B1 (ko)
WO (1) WO2009082066A2 (ko)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5167869B2 (ja) * 2008-03-04 2013-03-21 ダイキン工業株式会社 電力変換装置における状態量検出方法及び電力変換装置
JP2010104075A (ja) * 2008-10-21 2010-05-06 Yutaka Denki Seisakusho:Kk 電源回路
US8264192B2 (en) 2009-08-10 2012-09-11 Emerson Climate Technologies, Inc. Controller and method for transitioning between control angles
US8508166B2 (en) 2009-08-10 2013-08-13 Emerson Climate Technologies, Inc. Power factor correction with variable bus voltage
US8698433B2 (en) * 2009-08-10 2014-04-15 Emerson Climate Technologies, Inc. Controller and method for minimizing phase advance current
JP4817204B2 (ja) * 2010-03-19 2011-11-16 シャープ株式会社 モータ制御装置
TWI458253B (zh) * 2011-05-10 2014-10-21 Delta Electronics Inc 交流驅動馬達
US9634593B2 (en) 2012-04-26 2017-04-25 Emerson Climate Technologies, Inc. System and method for permanent magnet motor control
EP2883302B1 (en) 2012-08-10 2020-09-30 Emerson Climate Technologies, Inc. Motor drive control using pulse-width modulation pulse skipping
JP5997677B2 (ja) * 2013-10-16 2016-09-28 ダイキン工業株式会社 電力変換装置及び空気調和装置
KR102308028B1 (ko) 2014-06-09 2021-09-30 엘지전자 주식회사 모터 구동장치 및 이를 구비하는 공기조화기
JP6257789B2 (ja) * 2014-09-26 2018-01-10 三菱電機株式会社 室内機及び空気調和機
KR102366592B1 (ko) * 2015-09-24 2022-02-23 엘지전자 주식회사 칠러
US10277115B2 (en) 2016-04-15 2019-04-30 Emerson Climate Technologies, Inc. Filtering systems and methods for voltage control
US10284132B2 (en) 2016-04-15 2019-05-07 Emerson Climate Technologies, Inc. Driver for high-frequency switching voltage converters
US10305373B2 (en) 2016-04-15 2019-05-28 Emerson Climate Technologies, Inc. Input reference signal generation systems and methods
US10763740B2 (en) 2016-04-15 2020-09-01 Emerson Climate Technologies, Inc. Switch off time control systems and methods
US10656026B2 (en) 2016-04-15 2020-05-19 Emerson Climate Technologies, Inc. Temperature sensing circuit for transmitting data across isolation barrier
US9933842B2 (en) 2016-04-15 2018-04-03 Emerson Climate Technologies, Inc. Microcontroller architecture for power factor correction converter
US11387729B2 (en) 2016-04-15 2022-07-12 Emerson Climate Technologies, Inc. Buck-converter-based drive circuits for driving motors of compressors and condenser fans
US10020754B2 (en) * 2016-09-30 2018-07-10 Sunpower Corporation String inverter system
CN106871389B (zh) * 2017-04-19 2019-06-28 河南工业大学 变风量空气处理机组主动式故障诊断方法
KR102036113B1 (ko) * 2017-06-29 2019-10-24 엘지전자 주식회사 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기
US20210091698A1 (en) * 2018-02-19 2021-03-25 Johnson Controls Technology Company Adaptive logic board for variable speed drive
EP3618213A1 (en) 2018-07-23 2020-03-04 Hoffman Enclosures, Inc. Three-phase electronic control unit for enclosure air conditioners
CN112771775B (zh) * 2018-09-28 2023-12-01 三菱电机株式会社 电力变换装置、马达驱动装置以及空气调节机
CN109945396B (zh) * 2019-03-25 2021-10-26 广东美的制冷设备有限公司 空调器、驱动电路故障的检测方法和检测装置
EP4107441A4 (en) * 2020-02-21 2024-01-10 Johnson Controls Tyco IP Holdings LLP LOGIC BOARD FOR SPEED DRIVE
KR102157700B1 (ko) * 2020-04-06 2020-09-18 주식회사 에이치에스해성 보호회로를 구비한 전력변환장치 및 전력변환장치의 제어방법
TW202235787A (zh) * 2021-02-19 2022-09-16 美商江森自控泰科知識產權控股有限責任合夥公司 用於監測冷凍器系統之電組件的系統及方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0697569A1 (en) * 1994-07-26 1996-02-21 Fujitsu General Limited Control apparatus for controlling motor of air conditioner
KR0141777B1 (ko) * 1994-08-06 1998-08-17 이헌조 이씨엠 구동용 인버터의 보호장치
KR0149268B1 (ko) * 1994-07-26 1999-10-01 야스후쿠 마타미 공기 조화기의 모터를 제어하는 제어 방법 및 그 장치
KR20060009199A (ko) * 2004-07-21 2006-01-31 엘지전자 주식회사 무정류자 모터의 속도 제어 장치 및 방법

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4928052A (en) * 1987-04-30 1990-05-22 Fanuc Ltd. Power supply regenerating circuit
KR0155782B1 (ko) * 1994-12-02 1999-03-20 김광호 직류 브러쉬리스 모터 컴프레서 기동 회로 보호 장치 및 방법
US5648892A (en) * 1995-09-29 1997-07-15 Allen-Bradley Company, Inc. Wireless circuit board system for a motor controller
JP3298450B2 (ja) * 1997-03-19 2002-07-02 株式会社日立製作所 空気調和機及び電力変換装置
JP3440889B2 (ja) * 1999-06-28 2003-08-25 国産電機株式会社 電力変換回路付き電源装置及びその制御方法
JP4880828B2 (ja) * 2001-06-19 2012-02-22 株式会社東芝 インバータ装置
US7646155B2 (en) * 2003-04-30 2010-01-12 Balck & Decker Inc. Generic motor control system
JP3722811B2 (ja) * 2003-06-06 2005-11-30 ファナック株式会社 モータ駆動装置
US6995992B2 (en) * 2003-06-20 2006-02-07 Wisconsin Alumni Research Foundation Dual bridge matrix converter
JP2005020919A (ja) * 2003-06-27 2005-01-20 Toyota Industries Corp 電動機の制御装置
JP2005198377A (ja) * 2004-01-05 2005-07-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd モータ駆動用インバータ制御装置
US7187136B2 (en) * 2004-10-25 2007-03-06 Osram Sylvania, Inc. Method and circuit for regulating power in a high intensity discharge lamp
US7511438B2 (en) * 2006-09-29 2009-03-31 Reliance Electric Technologies, Llc Electric braking of machinery with a plurality of inverter-fed motors
KR101340170B1 (ko) * 2007-06-01 2013-12-10 엘지전자 주식회사 청소기 및 그 구동 방법
KR101461559B1 (ko) * 2007-12-21 2014-11-13 엘지전자 주식회사 공기조화기의 전동기 제어장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0697569A1 (en) * 1994-07-26 1996-02-21 Fujitsu General Limited Control apparatus for controlling motor of air conditioner
KR0149268B1 (ko) * 1994-07-26 1999-10-01 야스후쿠 마타미 공기 조화기의 모터를 제어하는 제어 방법 및 그 장치
KR0141777B1 (ko) * 1994-08-06 1998-08-17 이헌조 이씨엠 구동용 인버터의 보호장치
KR20060009199A (ko) * 2004-07-21 2006-01-31 엘지전자 주식회사 무정류자 모터의 속도 제어 장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
EP2072923A1 (en) 2009-06-24
US8169180B2 (en) 2012-05-01
EP2072923B1 (en) 2017-07-19
WO2009082066A2 (en) 2009-07-02
WO2009082066A3 (en) 2012-08-23
US20090160382A1 (en) 2009-06-25
KR20090067730A (ko) 2009-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101463159B1 (ko) 공기조화기의 전동기 제어장치
KR101395890B1 (ko) 공기조화기의 전동기 제어장치 및 그 제어 방법
KR101395891B1 (ko) 공기조화기의 전동기 제어장치
KR101561922B1 (ko) 공기조화기의 전동기 제어방법
KR20090052166A (ko) 공기조화기의 전동기 제어장치
KR101694539B1 (ko) 공기 조화기의 압축기 구동장치 및 그 구동방법
KR20090039482A (ko) 공기조화기의 전동기 제어장치
KR101416932B1 (ko) 공기조화기의 전동기 제어장치
KR20100003580A (ko) 공기조화기의 전동기 제어장치
KR100940097B1 (ko) 공기조화기의 전동기 제어장치
KR101054438B1 (ko) 공기조화기의 전동기 구동장치
KR101054439B1 (ko) 공기조화기의 전동기 구동장치
KR20090049856A (ko) 공기조화기의 전동기 제어장치
KR101591326B1 (ko) 공기조화기의 전동기 구동장치
KR20140112298A (ko) 전력변환장치, 및 이를 구비하는 공기조화기
KR101466293B1 (ko) 공기조화기의 전동기 제어장치
KR101655799B1 (ko) 공기조화기의 전동기 구동장치
KR20090081914A (ko) 공기조화기의 전동기 제어장치
KR20100133635A (ko) 공기조화기의 전동기 구동장치
KR20100036780A (ko) 전동기 제어장치
KR20090044252A (ko) 공기조화기의 전동기 제어장치
KR100948646B1 (ko) 공기조화기의 전동기 제어장치 및 그 제어방법
KR100956435B1 (ko) 공기조화기의 전동기 제어장치
KR101468723B1 (ko) 공기조화기의 전동기 제어장치
KR100925276B1 (ko) 전동기 제어 장치 및 그 제어 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191014

Year of fee payment: 6