KR101587101B1 - Controlling apparatus for washing machine - Google Patents

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Abstract

세탁기의 제어 장치가 개시된다. 본 발명은 입력전압과 입력전류, 및 직류링크전압을 근거로 직류링크전압을 일정하게 유지하는 직류안정유닛을 구비하거나, 역률보상유닛을 포함하는 직류안정유닛을 구비함으로써, 과전압 또는 순간정전 등의 전원이 불안정한 지역이나 상황에서 세탁기 입력 전원을 일정하게 유지할 수 있도록 하여 시스템 안정성 및 사용자의 편의성을 제고하고, 제조를 용이하게 하도록 한다.A control device for a washing machine is disclosed. The present invention has a DC stabilizing unit that keeps a DC link voltage constant based on an input voltage, an input current, and a DC link voltage, or a DC stabilizing unit including a power factor compensating unit, thereby preventing overvoltage or momentary power failure In an unstable region or situation, the input power of the washing machine can be kept constant, thereby enhancing system stability and user convenience and facilitating the manufacture.

세탁기, 직류 안정 Washing machine, DC stable

Description

세탁기의 제어 장치{CONTROLLING APPARATUS FOR WASHING MACHINE}[0001] CONTROLLING APPARATUS FOR WASHING MACHINE [0002]

본 발명은 과전압 또는 순간정전 등의 전원이 불안정한 지역이나 상황에서 세탁기 입력 전원을 일정하게 유지할 수 있도록 한 세탁기의 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a control apparatus for a washing machine that can maintain a constant input power of a washing machine in an unstable power source such as overvoltage or instantaneous power failure.

세탁기는 의류를 세탁하거나 건조하는 등의 처리를 하는 가전제품으로서, 일반적으로 의류 등의 세탁물을 처리하는 내조 또는 드럼의 회전축이 수직이냐 수평이냐에 의해서 구분된다. 즉, 회전축이 수직인 탑 로드 세탁기(Top Loading Washing Machine)와, 회전축이 수평인 프런트 로드 또는 드럼 세탁기 (Front Loading Washing Machine or Drum Washer)로 구분된다.BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] A washing machine is an appliance product that performs processing such as washing or drying clothes, and is generally classified into an inner bath for processing clothes such as clothes or a rotary shaft of the drum being vertical or horizontal. That is, the washing machine is divided into a top loading washing machine having a vertical axis of rotation and a front loading machine or a drum washing machine having a horizontal rotation axis.

상기 세탁기는 일반적으로 세탁액 속에 담겨진 세탁물에 적당한 마찰이나 진동 등의 기계적 작용을 가하여 오염물을 세탁물로부터 분리하는 기능을 한다.Generally, the washing machine applies a mechanical action such as friction or vibration to the laundry contained in the washing liquid to separate the contaminants from the laundry.

이를 위해, 세탁기는 세탁액과 혼합된 세탁물에 기계적 힘을 가하여 세탁 단계, 세탁물로부터 오염물이 함유된 세탁액을 분리하는 헹굼 단계, 및 세탁물로부터 헹굼물을 분리하는 탈수 단계의 과정을 수행한다.To this end, the washing machine performs a washing step by applying a mechanical force to the laundry mixed with the washing liquid, a rinsing step of separating the washing liquid containing contaminants from the laundry, and a dewatering step of separating the rinsing water from the laundry.

도 1은 일반적인 드럼 세탁기의 구성을 도시한 단면도이다. 이에 도시한 바 와 같이, 드럼 세탁기는, 내부에 수용공간을 형성하는 케이싱(11)과, 케이싱(11)의 내부에 전후방향을 따라 배치되는 터브(21)와, 터브(21)의 내부에 회전가능하게 수용배치되는 드럼(31)을 구비하고 있다. 1 is a sectional view showing the construction of a general drum washing machine. As shown in the drawing, the drum washing machine includes a casing 11 forming a receiving space therein, a tub 21 disposed in the casing 11 in the longitudinal direction, And a drum 31 rotatably accommodated and disposed.

케이싱(11)은 거의 직육면체 형상을 가지며, 전면판에는 세탁물이 출입할 수 있도록 개구(13)가 형성되어 있다. 개구(13)의 연부에는 개구를 개폐할 수 있도록 도어(15)가 구비되어 있다.The casing (11) has a substantially rectangular parallelepiped shape, and an opening (13) is formed in the front plate so that laundry can be taken in and out. A door (15) is provided in the edge of the opening (13) so as to open and close the opening.

케이싱(11)의 내부에는 일측이 개방된 원통형상을 가지고 내부에 세탁수를 수용하는 터브(21)가 설치되어 있으며, 터브(21)의 상측 및 하측에는 터브(21)를 완충지지할 수 있도록 지지스프링(25) 및 댐퍼(27)가 각각 구비되어 있다.The tub 21 has a cylindrical shape with one side opened and has a tub 21 for receiving washing water therein. The tub 21 is provided on the upper and lower sides of the tub 21 so as to buffer the tub 21 A support spring 25 and a damper 27 are provided.

터브(21)의 후방 단부에는 내부에 배치된 드럼(31)을 회전가능하게 지지할 수 있도록 스파이더(23)가 결합되어 있으며, 스파이더(23)의 후방측면에는 드럼(31)을 회전구동시키는 드럼구동모터(41)가 일체로 결합되어 있다. A spider 23 is coupled to the rear end of the tub 21 so as to rotatably support the drum 31 disposed therein and a drum 31 for rotationally driving the drum 31 is provided on the rear side surface of the spider 23. [ And a drive motor 41 are integrally coupled.

한편, 터브(21)의 상부영역에는 터브(21)의 내부에 세탁수를 공급할 수 있도록 도시 않은 급수관 및 급수밸브가 구비되며, 저부영역에는 세탁수를 배출할 수 있도록 배수펌프(24)를 구비한 배수유로(22)가 형성되어 있다. In the upper area of the tub 21, a water supply pipe and a water supply valve (not shown) are provided so as to supply wash water into the tub 21, and a drain pump 24 is provided in the bottom area to discharge wash water. A drainage flow path 22 is formed.

배수유로(22)의 일측에는 터브(21)의 내부의 세탁수를 인출하여 터브(21)의 상부영역으로 순환시킬 수 있도록 순환유로(26)가 형성되어 있으며, 순환유로(26)에는 세탁수를 펌핑할 수 있도록 순환펌프(28)가 구비되어 있다. A circulation flow passage 26 is formed at one side of the drainage flow passage 22 so as to allow the washing water in the tub 21 to be drawn out and circulated to the upper region of the tub 21. In the circulation flow passage 26, A circulation pump 28 is provided so as to pump the gas.

이러한 구성에 의하여, 드럼(31)의 내부에 세탁물이 수용되고 세제 및 세탁수가 공급되면, 도시 않은 제어부는 드럼구동모터(41)를 제어하여 드럼(31)을 회전 시킴과 아울러 순환펌프(28)를 구동시켜 세탁수를 순환시키면서 세탁을 실시하게 된다. 세탁이 완료되면 배수펌프(24) 및 드럼구동모터(41)를 제어하여 배수 및 탈수를 차례로 수행하고, 터브(21)의 내부에 세탁수를 급수하여 헹굼을 수회 실시하게 된다. When the laundry is received in the drum 31 and the detergent and washing water are supplied to the drum 31, the control unit controls the drum driving motor 41 to rotate the drum 31, So that the laundry is circulated while the washing water is circulated. When the washing is completed, the drain pump 24 and the drum driving motor 41 are controlled to drain and dewater in order, and the washing water is supplied to the inside of the tub 21 to perform rinsing several times.

한편, 드럼(31)의 내부에 세탁물이 편중배치된 상태로 탈수를 수행할 경우, 세탁물의 편중에 기인한 드럼(31), 터브(21) 및 드럼(31)의 지지요소(미도시)의 손상 및 강제 마모를 방지할 수 있도록 탈수 전에 드럼(31)의 편심량을 검출한 후 편심량이 기준치 이하인 경우 탈수를 진행하게 된다.On the other hand, when dehydration is performed in a state in which the laundry is placed in the half of the drum 31, the amount of the laundry 31, the tub 21, and the supporting elements (not shown) of the drum 31 When the amount of eccentricity is less than the reference value, the dehydration proceeds after detecting the amount of eccentricity of the drum 31 before dehydration so as to prevent damage and forced wear.

그러나, 종래의 세탁기를 제어하는 세탁기의 제어 장치는 과전압 또는 순간 정전 등의 전원이 불안정하여 세탁기에 전원이 제대로 인가되지 못하고, 이에 따라 제어 장치도 파손되는 문제점이 있었다.However, the control device of the washing machine controlling the conventional washing machine has a problem that the power source such as the overvoltage or the instantaneous power failure is unstable, the power source is not properly applied to the washing machine, and thus the control device is also damaged.

본 발명은 평활 커패시터의 전압을 보상하여 일정한 전압을 공급할 수 있는 세탁기의 제어 장치를 제공함에 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a controller of a washing machine capable of supplying a constant voltage by compensating a voltage of a smoothing capacitor.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 세탁기의 제어 장치는 상용교류전원을 입력받아 직류전원으로 변환하는 컨버터와, 상기 컨버터로부터 출력된 직류전원을 평활화하는 평활유닛과, 상기 평활유닛으로부터 출력된 직류전원을 모터구동전원으로 변환하는 인버터유닛과, 상기 평활유닛으로 입력되는 입력전압과 입력전류, 및 상기 평활유닛으로부터 출력되는 직류링크전압을 근거로 상기 직류링크전압을 일정하게 유지하는 직류안정유닛을 포함하여 구성된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a control apparatus for a washing machine, comprising: a converter for receiving a commercial AC power and converting the AC power into a DC power; a smoothing unit for smoothing the DC power output from the converter; A DC stabilizing unit for maintaining the DC link voltage constant based on an input voltage and an input current input to the smoothing unit and a DC link voltage output from the smoothing unit, .

본 발명에 따라 직류안정유닛을 평활유닛의 전단에 연결하여 평활유닛의 전압을 보상함으로써 과전압 또는 순간정전 등의 전원이 불안정한 지역이나 상황에서 세탁기에 일정한 입력전압을 공급할 수 있다.According to the present invention, the DC stabilizing unit is connected to the front end of the smoothing unit to compensate the voltage of the smoothing unit, so that a constant input voltage can be supplied to the washing machine in an unstable region such as an overvoltage or an instantaneous power failure.

또한, 외장형의 직류안정유닛을 평활유닛을 포함한 제어 장치에 탈착할 수 있도록 함으로써 사용자 편의성을 제고하고, 제품의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.Further, the external DC stabilizing unit can be detachably attached to the control device including the smoothing unit, thereby improving the user's convenience and improving the reliability of the product.

본 발명에서는 세탁기의 경우만 설명하나, 이와 유사한 특징을 갖는 건조기 등의 세탁 장치에도 적용될 수 있다. 또한, 도 1에서 드럼 세탁기의 구성을 개시하였으나, 다른 종류의 세탁기에도 본 발명을 적용할 수 있다.In the present invention, only the case of a washing machine is explained, but the present invention can also be applied to a washing machine such as a dryer having similar features. Although the structure of the drum washing machine is shown in FIG. 1, the present invention can be applied to other types of washing machines.

이하 첨부한 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 세탁기의 제어 장치를 상세히 설명한다.Hereinafter, a control apparatus for a washing machine according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2 and FIG.

도 2는 본 발명에 따른 세탁기의 제어 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다. 이를 참조하면, 본 발명에 따른 세탁기의 제어 장치는 상용교류전원을 입력받아 직류전원으로 변환하는 컨버터(200)와, 상기 컨버터로부터 출력된 직류전원을 평활화하는 평활유닛(300)과, 상기 평활유닛으로부터 출력된 직류전원을 모터구동전원으로 변환하는 인버터유닛(600)과, 상기 평활유닛으로 입력되는 입력전압과 입력전류, 및 상기 평활유닛으로부터 출력되는 직류링크전압을 근거로 상기 직류링크전압을 일정하게 유지하는 직류안정유닛(500)을 포함하여 구성된다. 또한, 제어 신호를 출력하여 상기 인버터 유닛을 구동하는 제어 유닛(400)을 더 포함한다.2 is a block diagram schematically showing a configuration of a control apparatus for a washing machine according to the present invention. The controller of the washing machine according to the present invention includes a converter 200 for receiving commercial AC power and converting the AC power into DC power, a smoothing unit 300 for smoothing the DC power output from the converter, And an inverter unit 600 for converting the DC link voltage outputted from the smoothing unit into a motor drive voltage, based on an input voltage and an input current input to the smoothing unit, and a DC link voltage output from the smoothing unit, And a DC stabilizing unit 500 that keeps the DC stabilizing unit 500 in place. The control unit 400 further includes a control unit 400 for outputting a control signal to drive the inverter unit.

상기 컨버터(200)는 다이오드 정류기 등을 이용하여 상용교류전원(100)을 직류 전원으로 변환한다.The converter 200 converts a commercial AC power source 100 into a DC power source using a diode rectifier or the like.

상기 평활유닛(300)은 커패시터 또는 이를 포함한 간단한 회로로 구성되고, 상기 컨버터(200)로부터 출력된 직류 전원을 저장하고, 평활화한다.The smoothing unit 300 includes a capacitor or a simple circuit including the capacitor. The smoothing unit 300 stores and smoothes the DC power output from the converter 200.

상기 인버터 유닛(600)은 상기 평활유닛(300)과 병렬 연결되고, 상기 상기 평활유닛(300)으로부터 출력된 직류 전원을 모터 구동 전원으로 변환하여 세탁기 모터 또는 부하(700)에 공급한다.The inverter unit 600 is connected in parallel to the smoothing unit 300 and converts the DC power output from the smoothing unit 300 into motor driving power and supplies the power to the washing machine motor or the load 700.

상기 제어 유닛(400)은 상기 세탁기 모터 또는 부하의 상태를 검출하여 상기 모터 운전 상태를 근거로 인버터 제어 신호를 상기 인버터 유닛(600)에 공급하여 상기 인버터 유닛(600)을 통해 직류 전원을 모터 구동 전원으로 변경하도록 한다. 여기서, 상기 인버터 제어 신호는 일반적으로 상기 인버터 유닛(600)의 PWM(Pulse Width Modulation, 펄스폭변조) 전압 듀티를 제어하는 PWM 신호이다.The control unit 400 detects the state of the washing machine motor or load and supplies an inverter control signal to the inverter unit 600 based on the motor operation state to drive the DC power source through the inverter unit 600 Change to power source. Here, the inverter control signal is generally a PWM signal for controlling PWM (Pulse Width Modulation) voltage duty of the inverter unit 600.

상기 직류안정유닛(500)은 상기 컨버터(200)와 상기 평활유닛(300)의 사이에 연결되고, 상기 평활유닛(300)으로부터 상기 인버터유닛(600)으로 출력되는 직류링크전압을 일정하게 유지한다. 여기서, 상기 직류안정유닛(500)은 상기 컨버터(200)와 상기 평활유닛(300)의 사이에 미리 병렬로 배치되어 연결되거나, 또는 독립적으로 외부 장치의 형태로 구비될 수 있다. 외장형 직류안정유닛(500)으로 구성하는 경우 일반적인 제어 장치에 별도의 슬롯이나 커넥터를 구비하기만 하면 정상전압이 공급되는 지역에서는 직류안정유닛의 연결 없이 사용할 수 있고, 저전압이 발생하거나 입력 전원이 불안정한 지역에서는 직류안정유닛을 연결하여 사용할 수 있다.The DC stabilizing unit 500 is connected between the converter 200 and the smoothing unit 300 and maintains a constant DC link voltage output from the smoothing unit 300 to the inverter unit 600 . Here, the DC stabilizing unit 500 may be connected in parallel between the converter 200 and the smoothing unit 300 in advance, or may be independently provided in the form of an external device. In the case of the external DC stabilizing unit 500, it is possible to use the DC stabilizing unit 500 without connecting the DC stabilizing unit in a region where the normal voltage is supplied as long as a general control device is provided with a slot or a connector. If a low voltage is generated or the input power is unstable In the area, DC stabilization unit can be connected and used.

또한, 상기 직류안정유닛(500)은 상기 평활유닛(300)으로부터 상기 인버터유닛(600)으로 출력되는 상기 직류링크전압을 보상하는 스위칭유닛(미도시)을 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 스위칭유닛은 절연 게이트형 양극성 트랜지스터(Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT)이거나, 동일한 기능을 갖는 소자일 수 있다. 상기 스위칭유닛은 검출된 직류링크전압을 근거로 스위칭되어 전압을 일정하게 유지하는 역할을 한다. 상기 직류링크전압이 상기 세탁기를 구동하는데 필요한 전압이하이면 상기 스위칭유닛의 온주기를 길게 유지하여 입력 전압을 상승시 켜 일정값(예를 들어 310V)을 유지하도록 한다. 반면, 상기 직류링크전압이 기준 전압 이상으로 크면 상기 스위칭유닛의 온주기를 짧게 유지하여 입력 전압을 하강시켜 일정값(예를 들어 310V)을 유지하도록 한다.The DC stabilizing unit 500 includes a switching unit (not shown) for compensating for the DC link voltage output from the smoothing unit 300 to the inverter unit 600. Here, the switching unit may be an insulated gate bipolar transistor (IGBT) or an element having the same function. The switching unit is switched based on the detected DC link voltage to maintain a constant voltage. If the DC link voltage is less than or equal to the voltage required to drive the washing machine, the ON period of the switching unit is maintained to be long to raise the input voltage to maintain a predetermined value (for example, 310V). On the other hand, if the DC link voltage is higher than the reference voltage, the ON period of the switching unit is kept short to lower the input voltage to maintain a constant value (for example, 310V).

도 3은 본 발명의 다른 예에 따른 세탁기의 제어 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도로서, 이에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 세탁기의 제어 장치는, 상용교류전원(100)을 입력받아 직류전원으로 변환하는 컨버터(200)와, 상기 컨버터(Converter; 200)로부터 출력된 직류전원을 평활화하는 평활유닛(300)과, 상기 평활유닛(300)으로부터 출력된 직류전원을 모터구동전원으로 변환하는 인버터유닛(Inverter unit; 600)과, 상기 평활유닛(300)으로부터 상기 인버터유닛(600)으로 출력되는 직류링크전압을 일정하게 유지하는 직류안정유닛(500)을 포함하여 구성되고, 상기 직류안정유닛(500)은 상기 직류링크전압과, 상기 평활유닛으로 입력되는 입력전압 및 입력전류를 근거로 역률을 보상하는 역률보상유닛(520)을 포함하여 구성된다. 또한, 제어 신호를 출력하여 상기 인버터 유닛을 구동하는 제어 유닛(400)을 더 포함한다.3, the controller of the washing machine according to another embodiment of the present invention includes a commercial AC power source 100, A smoothing unit 300 for smoothing the DC power output from the converter 200 and a control unit 300 for controlling the DC power outputted from the smoothing unit 300 to drive the motor And a DC stabilizing unit 500 for maintaining a DC link voltage output from the smoothing unit 300 to the inverter unit 600 at a constant level, The DC stabilization unit 500 includes a power factor correction unit 520 that compensates a power factor based on the DC link voltage, the input voltage input to the smoothing unit, and the input current. The control unit 400 further includes a control unit 400 for outputting a control signal to drive the inverter unit.

상기 컨버터(200)는 다이오드 정류기 등을 이용하여 상용교류전원(100)을 직류 전원으로 변환한다.The converter 200 converts a commercial AC power source 100 into a DC power source using a diode rectifier or the like.

상기 평활유닛(300)은 커패시터 또는 이를 포함한 간단한 회로로 구성되고, 상기 컨버터(200)로부터 출력된 직류 전원을 저장하고, 평활화한다.The smoothing unit 300 includes a capacitor or a simple circuit including the capacitor. The smoothing unit 300 stores and smoothes the DC power output from the converter 200.

상기 인버터 유닛(600)은 상기 평활유닛(300)과 병렬 연결되고, 상기 상기 평활유닛(300)으로부터 출력된 직류 전원을 모터 구동 전원으로 변환하여 세탁기 모터 또는 부하(700)에 공급한다.The inverter unit 600 is connected in parallel to the smoothing unit 300 and converts the DC power output from the smoothing unit 300 into motor driving power and supplies the power to the washing machine motor or the load 700.

상기 제어 유닛(400)은 상기 세탁기 모터 또는 부하의 상태를 검출하여 상기 모터 운전 상태를 근거로 인버터 제어 신호를 상기 인버터 유닛(600)에 공급하여 상기 인버터 유닛(600)을 통해 직류 전원을 모터 구동 전원으로 변경하도록 한다. 여기서, 상기 인버터 제어 신호는 일반적으로 상기 인버터 유닛(600)의 PWM(Pulse Width Modulation, 펄스폭변조) 전압 듀티를 제어하는 PWM 신호이다.The control unit 400 detects the state of the washing machine motor or load and supplies an inverter control signal to the inverter unit 600 based on the motor operation state to drive the DC power source through the inverter unit 600 Change to power source. Here, the inverter control signal is generally a PWM signal for controlling PWM (Pulse Width Modulation) voltage duty of the inverter unit 600.

상기 직류안정유닛(500)은 상기 컨버터(200)와 상기 평활유닛(300)의 사이에 연결되고, 상기 평활유닛(300)으로부터 상기 인버터유닛(600)으로 출력되는 직류링크전압을 일정하게 유지한다. 여기서, 상기 직류안정유닛(500)은 상기 컨버터(200)와 상기 평활유닛(300)의 사이에 미리 병렬로 배치되어 연결되거나, 또는 독립적으로 외부 장치의 형태로 구비될 수 있다. 외장형 직류안정유닛(500)으로 구성하는 경우 일반적인 제어 장치에 별도의 슬롯이나 커넥터를 구비하기만 하면 정상전압이 공급되는 지역에서는 직류안정유닛의 연결 없이 사용할 수 있고, 저전압이 발생하거나 입력 전원이 불안정한 지역에서는 직류안정유닛을 연결하여 사용할 수 있다.The DC stabilizing unit 500 is connected between the converter 200 and the smoothing unit 300 and maintains a constant DC link voltage output from the smoothing unit 300 to the inverter unit 600 . Here, the DC stabilizing unit 500 may be connected in parallel between the converter 200 and the smoothing unit 300 in advance, or may be independently provided in the form of an external device. In the case of the external DC stabilizing unit 500, it is possible to use the DC stabilizing unit 500 without connecting the DC stabilizing unit in a region where the normal voltage is supplied as long as a general control device is provided with a slot or a connector. If a low voltage is generated or the input power is unstable In the area, DC stabilization unit can be connected and used.

또한, 상기 직류안정유닛(500)은 상기 평활유닛(300)의 출력 전압, 즉 평활 커패시터에 충전되는 직류링크전압과, 상기 컨버터(200)로부터 상기 직류안정유닛(500)을 통해 상기 평활유닛(300)으로 입력되는 입력전압 및 상기 평활유닛(300)으로 입력되는 입력전류를 근거로 역률을 보상하는 역률보상유닛(520)을 포함한다.The DC stabilizing unit 500 further includes a DC link voltage charged in the smoothing capacitor 300 and an output voltage of the smoothing unit 300. The DC stabilizing unit 500 receives the DC link voltage from the converter 200 through the DC stabilizing unit 500, And a power factor correction unit (520) for compensating a power factor based on an input voltage input to the smoothing unit (300) and an input current input to the smoothing unit (300).

또한, 상기 제어 장치에 있어서, 상기 직류안정유닛(500)은, 상기 직류링크전압과, 상기 입력전압 및 입력전류를 근거로 역률보상 신호를 발생하는 스위칭구 동유닛(510)을 더 포함하여 구성된다. 즉, 상기 스위칭구동유닛(510)에 의해 상기 스위칭유닛(522)이 구동되어 상기 평활유닛(300)으로 입력되는 전압의 주기를 연장하거나 단축함으로써 직류링크전압을 일정하게 유지하게 된다.Further, in the control device, the DC stabilizing unit 500 further includes a switching driving unit 510 for generating a power factor compensating signal based on the DC link voltage, the input voltage, and the input current, do. That is, the switching unit 522 is driven by the switching driving unit 510 to extend or shorten the period of the voltage input to the smoothing unit 300, thereby maintaining the DC link voltage constant.

상기 역률보상유닛(520)은 리액터(521)와, 스위칭유닛(522)와, 다이오드(523)를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 스위칭유닛(522)은 절연 게이트형 양극성 트랜지스터(Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT)이거나, 동일한 기능을 갖는 소자일 수 있다. 상기 스위칭유닛(522)는 상기 스위칭구동유닛(510)의 구동 신호에 따라 상기 평활유닛(300)으로 입력되는 전압의 주기를 변경하여 상기 직류링크전압을 일정하게 유지한다. 상기 스위칭유닛(522)은 고주파로 동작하기 때문에 상기 스위칭유닛(522)의 스위칭 시 상기 리액터(521)은 전류원의 역할을 한다. 즉, 상기 스위칭유닛(522)이 온되면 상기 리액터(521)에는 상기 컨버터(200)를 통해 변환된 전압이 모두 인가되고, 리액터 전류는 선형적으로 상승한다. 반면, 상기 스위치유닛(522)이 오프되면 상기 다이오드(523)가 도통되어 상기 리액터에는 입력 전압과 출력 전압의 차이만큼의 전압만 인가되게 되고, 리액터 전류는 선형적으로 감소한다. 상기 직류링크전압이 상기 세탁기를 구동하는데 필요한 전압이하이면 상기 스위칭유닛의 온주기를 길게 유지하여 입력 전압을 상승시켜 일정값(예를 들어 310V)을 유지하도록 한다. 반면, 상기 직류링크전압이 기준 전압 이상으로 크면 상기 스위칭유닛의 온주기를 짧게 유지하여 입력 전압을 하강시켜 일정값(예를 들어 310V)을 유지하도록 한다.The power factor correction unit 520 includes a reactor 521, a switching unit 522, and a diode 523. Here, the switching unit 522 may be an insulated gate bipolar transistor (IGBT) or an element having the same function. The switching unit 522 changes the period of the voltage input to the smoothing unit 300 according to the driving signal of the switching driving unit 510 to maintain the DC link voltage constant. Since the switching unit 522 operates at a high frequency, the reactor 521 serves as a current source when the switching unit 522 is switched. That is, when the switching unit 522 is turned on, all the voltages converted through the converter 200 are applied to the reactor 521, and the reactor current linearly rises. On the other hand, when the switch unit 522 is turned off, the diode 523 is turned on, so that only the difference between the input voltage and the output voltage is applied to the reactor, and the reactor current decreases linearly. If the DC link voltage is less than or equal to the voltage required to drive the washing machine, the ON period of the switching unit is maintained to be long to raise the input voltage to maintain a predetermined value (for example, 310V). On the other hand, if the DC link voltage is higher than the reference voltage, the ON period of the switching unit is kept short to lower the input voltage to maintain a constant value (for example, 310V).

상기 스위칭구동유닛(510)은 상기 역률보상유닛(520)을 구동하는 스위칭구동 신호를 발생한다. 도 3에서 상기 스위칭구동유닛(510)은 별도의 구성으로 되어 있으나, 상기 역률보상유닛(520)에 포함되거나, 상기 제어유닛(400)에 포함되어 구성될 수 있다.The switching driving unit 510 generates a switching driving signal for driving the power factor correction unit 520. 3, the switching drive unit 510 may be included in the power factor correction unit 520 or may be included in the control unit 400, although the switching drive unit 510 has a separate structure.

상기 스위칭구동유닛(510) 및 역률보상유닛(520)의 동작을 예를 들어 설명한다. 상기 평활유닛(300)의 출력 직류링크전압(VDC)과 기준 출력 전압(Vref)을 비교하여 출력 전압 에러값을 연산한다. 상기 출력 전압 에러값과, 상기 평활유닛(300)으로 입력되는 전압(Vin) 및 전류(iin)를 대응 전압으로 변환한 값을 일정 연산을 통해 상기 스위칭구동 신호를 발생시키도록 한다. 상기 일정 연산은 소자 등에 따라 다른 계수, 다른 연산을 사용할 수 있으며, 상기 직류링크전압, 입력전압, 입력전류 등에 일정 계수를 곱하고 상기 값들을 4칙연산 등을 통해 연산한 다음 스위칭구동신호를 발생시키기 위한 기준값과 비교하여 기준값이상이면 상기 스위칭구동신호를 발생하도록 한다. 상기와 같이 발생된 스위칭구동신호에 따라 스위칭구동소자(미도시)를 이용하여 상기 역률보상유닛(520)을 개폐함으로써 직류링크전압을 일정하게 하도록 한다.The operation of the switching drive unit 510 and the power factor correction unit 520 will be described by way of example. And compares the output DC link voltage VDC of the smoothing unit 300 with the reference output voltage Vref to calculate an output voltage error value. The output voltage error value and the voltage Vin and the current iin input to the smoothing unit 300 are converted into corresponding voltages to generate the switching driving signal through a predetermined calculation. The constant calculation may use different coefficients or other calculations depending on the device, and may be calculated by multiplying the DC link voltage, the input voltage, the input current, and the like by a constant coefficient, calculating the values through a quadratic operation, And generates the switching drive signal if the reference value is greater than a reference value. The DC link voltage is made constant by opening / closing the power factor correction unit 520 using a switching drive element (not shown) according to the switching drive signal generated as described above.

본 발명에 따른 세탁기의 제어 장치는 상기 상용교류전원(100)으로부터 입력되는 노이즈를 제거하는 노이즈필터(미도시)를 더 포함할 수 있다. 일반적으로 정상 모드 및 공통 모드에 대하여 각각 노이즈가 존재하는 데, 신호 전송선에 나타나는 정상 모드 노이즈(Normal Mode Noise 또는 Differential Mode Noise)와 대지면(Earth)과 전송선 사이에 나타나는 공통 모드 노이즈(Common Mode Noise)가 그것이다. 정상 모드 노이즈가 있는 경우, 신호 자체도 정상 모드이므로 신호 특성 상 신호와 노이즈를 구별하기 힘들다. 즉, 노이즈와 신호를 분리하여 신호만을 얻을 수는 없다. 따라서, 정상 모드 노이즈가 신호에 실리지 않도록 하는 것이 중요하며, 노이즈와 신호의 주파수 대역이 다른 경우에는 필터를 이용하여 분리할 수 있다. 노이즈가 신호보다 높은 대역의 주파수이면 저주파 통과 필터를 사용하고, 저주파이면 고주파 통과 필터를 이용한다. 공통 모드 노이즈의 경우에는 신호와 노이즈가 서로 모드가 다른 점을 이용하여 분리할 수 있는데, 공통 모드 노이즈는 접지전위의 변동에 따라 변하지 아니하나, 장치의 접지 임피던스, 또는 라인의 불평형에 영향을 받는다. 상기 노이즈필터는 상기 공통 모드 노이즈를 제거하거나, 필요에 따라 정상 모드 노이즈를 제거한다.The controller of the washing machine according to the present invention may further include a noise filter (not shown) for removing noise inputted from the commercial AC power source 100. Generally, there are noises for the normal mode and the common mode. The common mode noise (Normal Mode Noise or Differential Mode Noise) appearing on the signal transmission line and the common mode noise appearing between the earth and the transmission line, That is. In normal mode noise, since the signal itself is in normal mode, it is difficult to distinguish the signal from the noise due to the characteristics of the signal. In other words, it is impossible to separate only the noise and the signal to obtain the signal. Therefore, it is important to prevent the normal mode noise from being applied to the signal. When the noise and the frequency band of the signal are different, the filter can be used for separation. A low-pass filter is used if the noise has a frequency higher than that of the signal, and a high-pass filter is used if the noise is low. In the case of common-mode noise, the signal and noise can be separated by using different modes. The common-mode noise does not vary with the variation of the ground potential, but is affected by the ground impedance of the device or the imbalance of the line . The noise filter removes the common mode noise or removes normal mode noise as needed.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 세탁기의 제어 장치 및 그의 제어 방법은 상기 평활유닛으로 입력되는 입력전압과 입력전류, 및 상기 평활유닛으로부터 출력되는 직류링크전압을 근거로 상기 직류링크전압을 일정하게 유지하는 직류안정유닛을 구비하거나, 역률보상유닛을 포함하는 직류안정유닛을 구비함으로써, 과전압 또는 순간정전 등의 전원이 불안정한 지역이나 상황에서 세탁기 입력 전원을 일정하게 유지할 수 있다. 또한, 상기 직류안정유닛을 상기 평활유닛의 전단에 착탈되는 외장형으로 구성함으로써, 과전압 또는 순간정전 등의 전원이 불안정한 지역이나 상황에서 세탁기 입력 전원을 일정하게 유지할 수 있도록 하여 시스템 안정성 및 사용자의 편의성을 제고하고, 제조를 용이하게 하도록 한다.As described above, the controller of the washing machine according to the present invention and the control method thereof control the DC link voltage constantly based on the input voltage and the input current input to the smoothing unit, and the DC link voltage output from the smoothing unit Or a DC stabilizing unit including a power factor compensating unit, it is possible to keep the washing machine input power constant in an unstable power source such as an overvoltage or a momentary power failure. In addition, by configuring the DC stabilizing unit as an external type which is attached to and detached from the front end of the smoothing unit, the input power of the washing machine can be kept constant in an unstable power source such as overvoltage or momentary power failure, And to facilitate manufacturing.

도 1은 일반적인 세탁기의 구성을 개략적으로 도시한 구성도;BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view of a general washing machine; FIG.

도 2는 본 발명에 따른 세탁기의 제어 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도;2 is a block diagram schematically showing a configuration of a control apparatus for a washing machine according to the present invention;

도 3은 본 발명의 다른 예에 따른 세탁기의 제어 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도이다.3 is a view schematically showing a configuration of a control apparatus for a washing machine according to another example of the present invention.

Claims (8)

상용교류전원을 입력받아 직류전원으로 변환하는 컨버터;A converter which receives a commercial AC power and converts the received AC power into a DC power; 상기 컨버터로부터 출력된 직류전원을 평활화하는 평활유닛;A smoothing unit for smoothing the DC power output from the converter; 상기 평활유닛으로부터 출력된 직류전원을 모터구동전원으로 변환하는 인버터유닛; 및An inverter unit for converting the DC power output from the smoothing unit into a motor driving power source; And 상기 평활유닛으로 입력되는 입력전압과 입력전류, 및 상기 평활유닛으로부터 출력되는 직류링크전압을 근거로 상기 직류링크전압을 일정하게 유지하고, 상기 컨버터와 상기 평활유닛의 사이에 연결되는 직류안정유닛;을 포함하는 세탁기의 제어 장치.A DC stabilizing unit that keeps the DC link voltage constant based on an input voltage and an input current input to the smoothing unit and a DC link voltage output from the smoothing unit and is connected between the converter and the smoothing unit; And a controller for controlling the washing machine. 제1 항에 있어서, 상기 직류안정유닛은,The apparatus according to claim 1, wherein the DC stabilizing unit comprises: 상기 직류링크전압과, 상기 평활유닛으로 입력되는 입력전압 및 입력전류를 근거로 역률을 보상하는 역률보상유닛;을 포함하는 세탁기의 제어 장치.And a power factor correction unit for compensating a power factor based on the DC link voltage, an input voltage input to the smoothing unit, and an input current. 제2 항에 있어서, 상기 직류안정유닛은,The apparatus according to claim 2, wherein the DC stabilizing unit comprises: 상기 직류링크전압과, 상기 입력전압 및 입력전류를 근거로 역률보상 신호를 발생하는 스위칭구동유닛;을 더 포함하는 세탁기의 제어 장치.And a switching drive unit for generating a power factor compensation signal based on the DC link voltage, the input voltage, and the input current. 제3 항에 있어서, 상기 스위칭구동유닛은,4. The switching power supply according to claim 3, 상기 평활유닛으로 인가되는 입력전압을 검출하는 입력전압검출유닛;An input voltage detection unit for detecting an input voltage applied to the smoothing unit; 상기 평활유닛으로 인가되는 입력전류를 검출하는 입력전류검출유닛; 및An input current detection unit for detecting an input current applied to the smoothing unit; And 상기 직류링크전압을 검출하는 출력직류전압검출유닛;을 더 포함하는 세탁기의 제어 장치.And an output DC voltage detecting unit for detecting the DC link voltage. 제3 항에 있어서, 상기 역률보상유닛은,4. The power unit according to claim 3, 상기 역률보상 신호에 의해 구동되어 상기 평활유닛으로부터 상기 인버터유닛으로 출력되는 상기 직류링크전압을 보상하는 스위칭유닛;을 포함하는 세탁기의 제어 장치.And a switching unit driven by the power factor correction signal to compensate the DC link voltage output from the smoothing unit to the inverter unit. 제1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 상용교류전원으로부터 입력되는 노이즈를 제거하는 노이즈필터;를 더 포함하는 세탁기의 제어 장치.And a noise filter for removing noise inputted from the commercial AC power source. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,7. The method according to any one of claims 1 to 6, 상기 직류안정유닛은 상기 평활유닛의 전단에 착탈되는 외장형으로 구성된 것을 특징으로 하는 세탁기의 제어 장치.And the DC stabilizing unit is configured to be detachably attached to the front end of the smoothing unit. 제7 항에 있어서,8. The method of claim 7, 제어 신호를 출력하여 상기 인버터 유닛을 구동하는 제어 유닛;을 더 포함하는 세탁기의 제어 장치.And a control unit for outputting a control signal to drive the inverter unit.
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