KR101790134B1 - Error diagnosis method for inverter - Google Patents

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황순환
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Abstract

본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따르는 인버터의 고장진단 방법은, 압축기를 오프상태에서 온상태로 전환시키기 위한 제어 신호가 인가되는 단계, 상기 압축기에 연결된 인버터에 PWM(Pulse Width Modulation) 제어신호를 인가하는 단계, 상기 PWM 제어신호에 대응되는 듀티비를 최소 듀티비 값으로부터 기준 듀티비 값까지 점차적으로 증가시키는 단계, 상기 듀티비가 증가하는 동안, 상기 인버터의 상전류를 감지하는 단계 및 상기 감지된 상전류에 근거하여, 지락(Ground Fault)의 발생 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of diagnosing an inverter failure, the method comprising: applying a control signal to switch a compressor from an off state to an on state; Gradually increasing a duty ratio corresponding to the PWM control signal from a minimum duty ratio value to a reference duty ratio value while the duty ratio is increasing, And determining whether a ground fault has occurred based on the sensed phase current.

Description

인버터의 고장진단 방법{ERROR DIAGNOSIS METHOD FOR INVERTER}{ERROR DIAGNOSIS METHOD FOR INVERTER}

본 발명은 인버터의 고장진단을 수행하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of performing fault diagnosis of an inverter.

압축기 또는 압축기 모터는 다양한 전자기기에 적용된다. 압축기를 탑재한 전자기기는 압축기의 동작을 제어하기 위한 인버터(Inverter)를 구비한다. 구체적으로, 상기 압축기 또는 압축기 모터는 3상 모터로 형성될 수 있으며, 3상 모터에 대응되는 인버터도 3개의 상에 각각 대응되는 스위치의 쌍을 포함할 수 있다.The compressor or compressor motor is applied to various electronic devices. An electronic apparatus equipped with a compressor is provided with an inverter for controlling the operation of the compressor. Specifically, the compressor or the compressor motor may be formed of a three-phase motor, and the inverter corresponding to the three-phase motor may also include a pair of switches corresponding to three phases, respectively.

인버터는 교류전압을 직류전압으로 변환하고, PWM(Pulse Width Modulation) 신호에 따라 상기 변환된 직류전압을 스위칭하여 교류전압을 생성한다. 인버터에서 생성된 교류전압은 부하(load)로 전달되어 사용되는데, 사용자가 원하는 전압 및 원하는 주파수의 교류전압을 부하로 공급하여 부하의 구동을 정밀하게 제어할 수 있다.The inverter converts an AC voltage to a DC voltage and switches the converted DC voltage according to a PWM (Pulse Width Modulation) signal to generate an AC voltage. The AC voltage generated by the inverter is used by being transferred to a load. The AC voltage of the desired frequency and the desired frequency can be supplied to the load by the user, so that the driving of the load can be precisely controlled.

인버터에서 직류전압을 교류전압으로 변환시키는데 사용되는 스위칭 소자로는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)를 사용하는 것이 일반적이다. 부하 예를 들면 교류전동기로 교류전압을 출력하는 인버터의 출력단에 지락(Ground Fault)이 발생할 경우, 인버터는 부하에 공급하는 전류뿐만 아니라 지락에 의한 전류를 함께 출력한다.It is common to use an insulated gate bipolar transistor (IGBT) as a switching element for converting a DC voltage to an AC voltage in an inverter. Load For example, when a ground fault occurs at the output terminal of an inverter that outputs an AC voltage to an AC motor, the inverter outputs not only the current supplied to the load but also the ground fault current.

구체적으로, 전자기기에 포함된 인버터의 3상으로 형성된 출력선 중 어느 한 상이 그라운드에 접촉되면 지락이 발생할 수 있다. 또한, 모터의 상과 프레임간 절연 파괴시 지락이 발생할 수 있다.Specifically, when any one of the three output lines of the inverter included in the electronic device comes into contact with the ground, a ground fault may occur. In addition, a ground fault may occur when insulation breakdown occurs between the phase of the motor and the frame.

지락 전류는 지락의 상태에 따라 결정되는 것으로서 지락 전류의 크기가 인버터에서 사용하고 있는 스위칭 소자의 정격 전류보다 크거나, 부하에서 요구되는 전류 이외의 전류인 지락 전류가 지속적으로 스위칭 소자를 경유하여 출력되면, 스위칭 소자를 손상시킬 수 있는 문제점이 있다.The ground fault current is determined by the ground fault condition. The ground fault current is larger than the rated current of the switching device used in the inverter, or the ground fault current other than the current required by the load is continuously output via the switching device There is a problem that the switching element may be damaged.

한편, 지락이 발생하더라도, 모터를 포함하는 시스템과 그라운드 사이의 임피던스(Impedance)가 상대적으로 큰 경우에는, 지락에 의해 발생되는 지락 전류의 크기가 상대적으로 작기 때문에, 지락을 검출하기 어려운 문제점이 있다.On the other hand, even if a ground fault occurs, when the impedance between the system including the motor and the ground is relatively large, there is a problem that ground fault is difficult to detect because the ground fault current generated by the ground fault is relatively small .

반대로, 상기 시스템과 그라운드 사이에 존재하는 임피던스가 상대적으로 작은 경우에는, 지락에 의해 발생되는 지락 전류의 크기가 상대적으로 크기 때문에, 지락에 의한 소자 손상이 극대화되는 문제점이 있다.On the contrary, when the impedance existing between the system and the ground is relatively small, there is a problem that the damage of the device due to the ground fault is maximized because the ground fault current generated by the ground fault is relatively large.

즉, 지락이 발생하였음에도 지락의 발생 여부를 검출하지 못한다면, 다양한 반도체로 구성된 PCB로 지락 전류가 흘러들어가게 되어, 상기 PCB가 손상될 우려가 있다.That is, if it is not detected that a ground fault has occurred even if a ground fault occurs, a ground fault current flows into a PCB composed of various semiconductors, and the PCB may be damaged.

따라서 압축기에서 지락이 발생하더라도, 인버터 및 인버터를 포함하는 PCB(Printed Circuit Board) 기판을 보호하기 위해, 지락 여부를 정확하고 신속하게 검출할 필요가 있다.Therefore, even if a ground fault occurs in the compressor, it is necessary to accurately and quickly detect the ground fault to protect the printed circuit board (PCB) board including the inverter and the inverter.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 인버터에 운전 지령이 입력되기 전에, 지락의 발생 여부를 판단할 수 있는 인버터 및 인버터의 고장진단 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a fault diagnosis method for an inverter and an inverter that can determine whether a ground fault occurs before an operation command is input to the inverter.

또한, 본 발명의 목적은, 지락 상태에서의 구동을 방지하는 인버터 및 인버터의 고장진단 방법을 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a fault diagnosis method for an inverter and an inverter for preventing driving in a ground fault condition.

또한, 본 발명의 목적은, 인버터를 포함하는 시스템과 그라운드 사이의 임피던스 크기와 무관하게 지락의 발생 여부를 정확하게 판단할 수 있는 인버터 및 인버터의 고장진단 방법을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a fault diagnosis method of an inverter and an inverter which can accurately determine whether a ground fault occurs regardless of the magnitude of an impedance between a system including an inverter and a ground.

또한, 본 발명의 목적은, 지락 전류에 의한 반도체 소손을 방지할 수 있는 인버터 및 인버터의 고장진단 방법을 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a fault diagnosis method of an inverter and an inverter which can prevent semiconductor burnout due to a ground fault current.

이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 인버터 고장진단 방법은, 압축기를 오프상태에서 온상태로 전환시키기 위한 제어 신호가 인가되는 단계, 상기 압축기에 연결된 인버터에 PWM(Pulse Width Modulation) 제어신호를 인가하는 단계, 상기 PWM 제어신호에 대응되는 듀티비를 최소 듀티비 값으로부터 기준 듀티비 값까지 점차적으로 증가시키는 단계, 상기 듀티비가 증가하는 동안, 상기 인버터의 상전류를 감지하는 단계, 상기 감지된 상전류에 근거하여, 지락(Ground Fault)의 발생 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of diagnosing an inverter fault, comprising: applying a control signal to switch a compressor from an off state to an on state; The method comprising the steps of: applying a PWM (Pulse Width Modulation) control signal; gradually increasing a duty ratio corresponding to the PWM control signal from a minimum duty ratio value to a reference duty ratio value, And determining whether a ground fault has occurred based on the sensed phase current.

본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 상기 지락의 발생 여부를 판단하는 단계는, 상기 감지된 상전류가 기준 전류 값보다 크면, 지락이 발생된 것으로 판단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the step of determining whether or not the ground fault occurs may include determining that a ground fault occurs if the sensed phase current is greater than the reference current value.

본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 상기 듀티비가 증가하는 동안, 상기 인버터에 병렬로 연결된 커패시터의 양단 전압을 모니터링하는 단계를 더 포함하고, 상기 지락의 발생 여부를 판단하는 단계는, 상기 커패시터의 양단 전압이 소정의 시간간격 동안 기준 전위차 이상 변화하면, 지락이 발생된 것으로 판단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling an inverter, the method comprising: monitoring a voltage across a capacitor connected in parallel to the inverter during the duty ratio increase; And determining that a ground fault has occurred when the both-end voltage changes more than the reference potential difference during a predetermined time interval.

본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 상기 지락의 발생 여부를 판단하는 단계는, 상기 커패시터의 양단 전압이 소정의 시간간격 동안 기준 전위차 이상 변화하거나, 상기 감지된 상전류가 기준 전류 값보다 크면, 지락이 발생된 것으로 판단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to one embodiment of the present invention, the step of determining whether or not the ground fault occurs may include determining whether the voltage across the capacitor is greater than or equal to a reference potential difference during a predetermined time interval, Is determined to have occurred.

본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 상기 인버터에 상기 PWM 제어신호가 인가되기 전에, 입력 전원의 전위가 영전위인지 여부를 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the method further comprises confirming whether or not the potential of the input power source is in the zero potential before the PWM control signal is applied to the inverter.

본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 상기 PWM 제어신호를 인가하는 단계는, 상기 입력 전원의 전위 값이 부호 변화점인 시점으로부터, 기 설정된 시간 간격동안 PWM 제어신호를 인가하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the step of applying the PWM control signal may include applying a PWM control signal for a predetermined time interval from a time point when the potential value of the input power source is a sign change point.

본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 상기 지락의 발생 여부를 판단하는 단계는, 상기 듀티비가 증가될 때마다, 상기 상전류와 기준 전류 값을 비교하는 과정, 상기 상전류가 상기 기준 전류 값보다 크면, 카운트 변수를 증가시키는 과정, 상기 카운트 변수가 소정의 숫자보다 크면, 지락의 발생을 검출하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the step of determining whether or not the ground fault occurs may include: comparing the phase current and the reference current value each time the duty ratio is increased; if the phase current is greater than the reference current value, A step of increasing a count variable, and a step of detecting occurrence of a ground fault if the count variable is larger than a predetermined number.

본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 상기 지락의 발생 여부를 판단하는 단계는, 상기 듀티비가 기준 듀티비 값에 도달하기 전까지, 상기 카운트 변수가 소정의 숫자보다 작으면, 상기 압축기가 정상 상태인 것으로 판단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the step of determining whether or not the ground fault occurs may include determining that the compressor is in a normal state when the count variable is less than a predetermined number until the duty ratio reaches a reference duty ratio value And a step of judging that the user is a user.

본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 상기 PWM 제어신호가 인가되기 전에, 상기 압축기에 연결된 인버터에 포함된 복수의 스위치 중 상기 상전류가 흐르는 션트저항에 연결된 일부의 스위치를 온시키고, 나머지 스위치를 오프시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, before the PWM control signal is applied, a part of the plurality of switches included in the inverter connected to the compressor is turned on and the remaining switches are turned off The method comprising the steps of:

본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 상기 션트저항에 연결된 일부의 스위치가 온 상태인지 여부를 확인하는 단계; 및 상기 나머지 스위치가 오프 상태인지 여부를 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, it is determined whether or not a part of the switches connected to the shunt resistor is on. And checking whether the remaining switch is in an off state.

본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 상기 PWM 제어신호의 주파수는, 입력전원의 주파수의 배수인 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the frequency of the PWM control signal is a multiple of the frequency of the input power source.

본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 지락이 발생된 것으로 판단되면, 상기 인버터를 오프시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the method further includes turning off the inverter when it is determined that a ground fault has occurred.

본 발명에 따르는 인버터 및 인버터의 고장진단 방법에 의하면, 지락의 발생 여부를 보다 정확하게 판단할 수 있는 효과가 도출된다.According to the fault diagnosis method of the inverter and the inverter according to the present invention, it is possible to more accurately determine whether or not a ground fault has occurred.

또한, 본 발명에 따르는 인버터 및 인버터의 고장진단 방법에 의하면, 압축기 모터 및 인버터를 포함하는 시스템과 그라운드 사이의 임피던스 크기와 무관하게, 지락의 발생 여부를 검출할 수 있는 효과가 도출된다.Further, according to the fault diagnosis method of the inverter and the inverter according to the present invention, it is possible to detect the occurrence of ground fault regardless of the magnitude of the impedance between the system including the compressor motor and the inverter and the ground.

또한, 본 발명에 따르는 인버터 및 인버터의 고장진단 방법에 의하면, 압축기 구동장치에서 지락이 발생하더라도, 압축기 구동장치에 포함된 반도체의 소손을 방지할 수 있다.Further, according to the fault diagnosis method of the inverter and the inverter according to the present invention, it is possible to prevent the semiconductor contained in the compressor driving apparatus from being burned down even if a ground fault occurs in the compressor driving apparatus.

도 1은 본 발명에 따르는 압축기 구동장치의 회로도이다.
도 2는 본 발명에 따르는 인버터 고장진단 방법의 일 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 따르는 인버터 고장진단 방법의 또 다른 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따르는 인버터 고장진단 방법의 또 다른 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따르는 인버터의 고장 여부를 진단하기 위한 기준으로 이용되는 파라미터의 변화를 나타낸 그래프이다.
1 is a circuit diagram of a compressor driving apparatus according to the present invention.
2 is a flowchart showing an embodiment of an inverter fault diagnosis method according to the present invention.
3 is a flowchart showing another embodiment of the inverter fault diagnosis method according to the present invention.
4 is a flowchart showing another embodiment of the inverter fault diagnosis method according to the present invention.
5 is a graph showing changes in parameters used as a criterion for diagnosing the failure of the inverter according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout. . Also, the technical terms used herein should be interpreted as being generally understood by those skilled in the art to which the presently disclosed subject matter belongs, unless the context clearly dictates otherwise in this specification, Should not be construed in a broader sense, or interpreted in an oversimplified sense.

이하의 도 1에서는 본 발명에 따른 압축기 구동장치(100)의 일 실시예가 설명된다. 참고로, 본 발명에 개시된 압축기 구동장치(100)는 압축기를 이용하는 모든 전자기기에 적용될 수 있다. 예를 들어, 압축기 구동장치(100)는 냉장고, 공기조화기 등에 적용될 수 있다.1, an embodiment of a compressor driving apparatus 100 according to the present invention will be described. For reference, the compressor driving apparatus 100 disclosed in the present invention can be applied to all electronic apparatuses using a compressor. For example, the compressor driving apparatus 100 may be applied to a refrigerator, an air conditioner, and the like.

도 1을 참조하면, 압축기 구동장치(100)는 모터부(110), 인버터부(120), 정류부(130), 입력전원부(140), 입력부(150), 출력부(160) 및 제어부(180) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.1, the compressor driving apparatus 100 includes a motor unit 110, an inverter unit 120, a rectifying unit 130, an input power unit 140, an input unit 150, an output unit 160, and a controller 180 ). ≪ / RTI >

구체적으로, 모터부(110)는 압축기 모터일 수 있다. 예를 들어, 상기 모터부(110)는 3상 모터일 수 있다. Specifically, the motor unit 110 may be a compressor motor. For example, the motor unit 110 may be a three-phase motor.

또한, 정류부(130)는 입력전원부(140)로부터 입력전원을 인가받고, 인가받은 입력전원을 정류하여 직류 전압의 형태로 변환할 수 있다. 즉, 정류부(130)에서는 일정한 레벨의 직류 전압이 출력될 수 있다.The rectifier 130 receives the input power from the input power supply 140, and rectifies the input power to convert the input power into a DC voltage. That is, the rectifying unit 130 can output a DC voltage of a constant level.

도 1에 도시된 것과 같이, 정류부(130)의 양단은 커패시터(Cap)와 연결되며, 상기 커패시터는 정류부(130)로부터 출력되는 직류 전압을 평활화하고 저장할 수 있다. 일 실시예에서, 커패시터(Cap)는 직류 링크 커패시터(DC Link Capacitor)일 수 있다.As shown in FIG. 1, both ends of the rectifying unit 130 are connected to a capacitor Cap, and the capacitor can smooth and store the DC voltage output from the rectifying unit 130. In one embodiment, the capacitor Cap may be a DC Link Capacitor.

이와 같이 직류 링크 커패시터에 의해 평활된 직류전압은 인버터부(120)에 전달될 수 있다.Thus, the DC voltage smoothed by the DC link capacitor can be transmitted to the inverter unit 120.

인버터부(120)는 복수의 스위치를 포함할 수 있다. 보다 상세하게, 인버터부(120)는 모터부(110)가 3상 모터인 경우, 각 상에 대응하는 스위치 쌍을 포함할 수 있다. 즉, 인버터부(120)는 제1 내지 제6 스위치(S1, S2, S3, S4, S5, S6)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 스위치로는 MOSFET, IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 등이 주로 사용된다.The inverter unit 120 may include a plurality of switches. More specifically, when the motor unit 110 is a three-phase motor, the inverter unit 120 may include a pair of switches corresponding to each phase. That is, the inverter unit 120 may include the first to sixth switches S1, S2, S3, S4, S5, and S6. For example, MOSFETs and insulated gate bipolar transistors (IGBTs) are mainly used as switches.

인버터부(120)는 직류 링크 커패시터에 의해 전달된 직류전압을 3상 교류 전원으로 변환하여, 모터부(110)에 인가할 수 있다. 이와 같은 인버터부(120)는 3-레벨 인버터로 정의된다.The inverter unit 120 can convert the DC voltage delivered by the DC link capacitor to a three-phase AC power source and apply it to the motor unit 110. The inverter unit 120 is defined as a three-level inverter.

도 1을 참조하면, 인버터부(120)와 직류 링크 캐패시터 사이에는 션트저항(Rs)이 구비될 수 있다. 상기 션트저항(Rs)은 모터부(110)의 상전류를 감지하기 위한 것이다.Referring to FIG. 1, a shunt resistor R s may be provided between the inverter unit 120 and the DC link capacitor. The shunt resistor R s is for detecting the phase current of the motor unit 110.

또한, 도 1을 참조하면, 정류부(130)와 입력전원부(140) 사이에는 리액터(LRe)가 구비될 수 있다. 상기 리액터(LRe)는 정류부(130)에 입력전원이 인가되는 때, 정류부(130)에 발생될 수 있는 돌입전류에 의한 변압기의 충격을 안정시킨다.1, a reactor L Re may be provided between the rectification unit 130 and the input power source unit 140. The reactor L Re stabilizes the impact of the transformer due to an inrush current that may be generated in the rectifier 130 when input power is applied to the rectifier 130.

한편, 제어부(180)은 3-레벨 인버터를 제어하는 인버터 제어 신호를 인버터부(120)로 출력한다. 여기서, 인버터 제어 신호는 일반적으로 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation; PWM) 제어 신호일 수 있다. 상기 PWM 제어 신호는 인버터에 포함된 스위치의 듀티비(Duty Ratio)를 조절하기 위한 제어 신호를 포함할 수 있다.Meanwhile, the control unit 180 outputs an inverter control signal for controlling the three-level inverter to the inverter unit 120. [ Here, the inverter control signal may generally be a pulse width modulation (PWM) control signal. The PWM control signal may include a control signal for controlling a duty ratio of a switch included in the inverter.

입력부(150)는 모터부(110)의 작동, 인버터부(120)의 작동과 관련된 사용자 입력을 인가받을 수 있다. 또한, 입력부(150)는 사용자 입력이 인가되면, 상기 인가된 사용자 입력에 대응되는 신호를 제어부(180)로 전달할 수 있다.The input unit 150 may receive a user input related to the operation of the motor unit 110 and the operation of the inverter unit 120. Also, the input unit 150 may transmit a signal corresponding to the applied user input to the controller 180 when the user input is applied.

또한, 출력부(160)는 제어부(180)로부터 소정의 신호를 수신하며, 수신된 신호에 근거하여 동작할 수 있다. 구체적으로, 상기 출력부(160)는 발광다이오드, LED, OLED, 부저와 같은 출력소자를 포함할 수 있다.In addition, the output unit 160 receives a predetermined signal from the control unit 180, and can operate based on the received signal. In particular, the output unit 160 may include an output device such as a light emitting diode, an LED, an OLED, and a buzzer.

도 1에 도시된 것과 같이, 인버터의 출력단에 지락(Ground Fault)이 발생하는 경우, 그라운드(G)로부터 입력전원부(140)의 양의 단자(L)까지 전류(I)가 흐를 수 있다.1, when a ground fault occurs at the output terminal of the inverter, the current I may flow from the ground G to the positive terminal L of the input power supply unit 140. As shown in FIG.

한편, 도 1에 도시되지는 않았으나, 인버터의 출력단에 지락(Ground Fault)이 발생하는 경우, 그라운드(G)로부터 입력전원부(140)의 음의 단자(N)까지 전류가 흐를 수도 있다.Although not shown in FIG. 1, when a ground fault occurs at the output terminal of the inverter, current may flow from the ground G to the negative terminal N of the input power source 140.

이하에서는 위와 같은 압축기 구동장치(100)를 탑재한 시스템에서, 인버터의 고장진단을 수행하는 방법에 대해 설명한다. 특히, 인버터의 지락 발생 여부를 검출하는 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method of performing the fault diagnosis of the inverter in the system having the compressor driving apparatus 100 as described above will be described. In particular, a method of detecting whether or not a ground fault has occurred in the inverter will be described.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따르는 인버터 고장진단 방법의 일 실시예가 도시된다.Referring to FIG. 2, an embodiment of an inverter fault diagnosis method according to the present invention is shown.

제어부(180)는 압축기가 오프상태에서 온상태로 전환되기 전에, 인버터에 지락이 발생했는지 여부를 검사할 수 있다.The control unit 180 can check whether or not a fault has occurred in the inverter before the compressor is switched from the OFF state to the ON state.

즉, 제어부(180)는 압축기 구동장치(100)를 포함하는 시스템의 전원을 키거나, 상기 시스템이 휴지상태에서 동작상태로 전환되는 때에, 상기 압축기 구동장치(100)에 포함된 인버터에 지락이 발생했는지 여부를 검사하기 위한 지락 검사 알고리즘을 개시할 수 있다.That is, when the power source of the system including the compressor driving apparatus 100 is switched on or the system is switched from the rest state to the operating state, the controller 180 controls the inverter included in the compressor driving apparatus 100 to be grounded A ground fault checking algorithm can be initiated to check whether or not a fault has occurred.

지락 검사 알고리즘이 개시되면, 제어부(180)는 PWM 제어신호에 대응되는 듀티비를 최소 듀티 값에서부터 기준 듀티 값까지 점차적으로 증가시킬 수 있다(S201). 예를 들어, 상기 최소 듀티비 값은 1/16일 수 있으며, 상기 기준 듀티비 값은 1/2일 수 있다.When the ground fault checking algorithm is started, the controller 180 may gradually increase the duty ratio corresponding to the PWM control signal from the minimum duty value to the reference duty value (S201). For example, the minimum duty ratio value may be 1/16, and the reference duty ratio value may be 1/2.

구체적으로, 제어부(180)는 인버터부(120)의 스위치가 설정된 최소 듀티비로 동작하도록, 상기 인버터부(120)에 최소 듀티비에 대응되는 PWM 제어신호를 기 설정된 시간 간격동안 인가할 수 있다.Specifically, the controller 180 may apply the PWM control signal corresponding to the minimum duty ratio to the inverter unit 120 for a predetermined time interval so that the switch of the inverter unit 120 operates at the set minimum duty ratio.

또한, 제어부(180)는 상기 스위치의 듀티비를 미리 설정된 듀티비 증가분만큼 증가시키도록 PWM 제어신호를 변경할 수 있으며, 변경된 PWM 제어신호를 상기 기 설정된 시간 간격동안 인버터부(120)에 인가할 수 있다. 예를 들어, 상기 미리 설정된 듀티비 증가분은 1/16 일 수 있다.In addition, the controller 180 may change the PWM control signal to increase the duty ratio of the switch by a predetermined duty ratio increment, and may apply the changed PWM control signal to the inverter unit 120 during the predetermined time interval. have. For example, the predetermined duty ratio increment may be 1/16.

이와 같이, 제어부(180)는 상기 스위치의 듀티비를 기준 듀티비에 도달할 때까지 점차적으로 증가시킬 수 있다.In this way, the control unit 180 can gradually increase the duty ratio of the switch until it reaches the reference duty ratio.

또한, 제어부(180)는 상기 PWM 제어신호에 대응되는 듀티비가 증가하는 동안, 상전류와, 직류 링크 커패시터 양단의 전압을 감지할 수 있다(S202).Also, while the duty ratio corresponding to the PWM control signal increases, the controller 180 may sense the phase current and the voltage across the DC link capacitor (S202).

구체적으로, 제어부(180)는 인버터부(120)에 연결된 션트저항(Rs)에 흐르는 상전류를 감지할 수 있다.Specifically, the controller 180 may sense a phase current flowing through the shunt resistor Rs connected to the inverter unit 120. [

또한, 제어부(180)는 인버터부(120)에 병렬로 연결된 직류 링크 커패시터(Cap)의 양단에 걸리는 전압을 감지할 수 있다.In addition, the controller 180 may sense a voltage across both ends of the DC link capacitor Cap connected in parallel to the inverter unit 120.

제어부(180)는 감지된 상전류와 직류 링크 커패시터 양단의 전압에 근거하여, 인버터부(120)에 지락이 발생하였는지 여부를 판단할 수 있다(S203).The control unit 180 may determine whether a ground fault has occurred in the inverter unit 120 based on the sensed phase current and the voltage across the DC link capacitor (S203).

즉, 제어부(180)는 감지된 상전류가 기준 전류 값을 초과하면, 지락이 발생된 것으로 판단할 수 있다. 또한, 제어부(180)는 감지된 직류 링크 커패시터 양단의 전압이 기준 전압 값 이상 변화하면, 지락이 발생된 것으로 판단할 수 있다.That is, if the sensed phase current exceeds the reference current value, the controller 180 can determine that a ground fault has occurred. The control unit 180 may determine that a ground fault has occurred when the voltage across the detected DC link capacitor changes by a value equal to or greater than a reference voltage value.

이와 같이, 제어부(180)는 인버터부(120)의 스위치의 듀티비가 점차적으로 증가할 때마다, 지락의 발생 여부를 판단할 수 있다.As described above, the control unit 180 can determine whether or not a ground fault occurs whenever the duty ratio of the switch of the inverter unit 120 gradually increases.

보다 상세하게, 제어부(180)는 듀티비가 증가하는 동안, 감지된 상전류의 값이나 직류 링크 커패시터 양단의 전압의 변화가 지락 발생 조건에 대응되면, 디폴트 값이 0인 카운트 변수를 1씩 증가시킬 수 있으며, 카운트 변수가 소정의 값을 초과하면, 최종적으로 지락이 발생된 것으로 판단할 수 있다.More specifically, if the detected phase current value or the voltage across the DC link capacitor corresponds to the ground fault occurrence condition while the duty ratio is increasing, the controller 180 may increase the count variable having the default value of 0 by 1 If the count variable exceeds a predetermined value, it can be determined that a ground fault has finally occurred.

아울러, 제어부(180)는 지락이 발생된 것으로 판단되면, 인버터부(120)를 비활성화시킬 수 있다. 즉, 제어부(180)는 지락이 발생된 것으로 판단되면, 인버터부(120)에 포함된 스위치를 모두 오프 상태로 전환시켜, 인버터부(120)와 인버터부(120)에 연결된 PCB 기판으로 지락에 의한 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다.In addition, if the controller 180 determines that a ground fault has occurred, the inverter unit 120 may be inactivated. That is, when it is determined that a ground fault has occurred, the control unit 180 switches all the switches included in the inverter unit 120 to the off state and grounds the PCB substrate connected to the inverter unit 120 and the inverter unit 120 It is possible to prevent an electric current from flowing.

또한, 제어부(180)는 지락이 발생된 것으로 판단되면, 부저가 경고음을 출력하거나, LED가 깜빡이도록 출력부(160)를 제어할 수 있다.Also, when it is determined that a ground fault has occurred, the controller 180 may control the output unit 160 to output a warning sound or an LED to blink.

이하의 도 3에서는 본 발명에 따른 인버터 고장진단 방법에 대해 더욱 상세한 실시예가 설명된다.In the following FIG. 3, a more detailed embodiment of the inverter fault diagnosis method according to the present invention will be described.

제어부(180)에는 압축기를 오프상태에서 온상태로 전환시키기 위한 제어 신호가 인가될 수 있다. 제어부(180)는 압축기를 온상태로 전환시키기 위한 제어 신호가 인가되면, 지락 검사 알고리즘을 시작할 수 있다.A control signal for switching the compressor from the off state to the on state may be applied to the controller 180. The control unit 180 may start the ground fault checking algorithm when a control signal for switching the compressor to the on state is applied.

먼저, 제어부(180)는 인버터부(120)에 PWM 제어신호를 인가하기 전에, 상기 압축기에 연결된 인버터에 포함된 복수의 스위치 중 상기 상전류가 흐르는 션트저항에 연결된 일부의 스위치를 온시키고, 나머지 스위치를 오프시킬 수 있다.First, before applying the PWM control signal to the inverter unit 120, the controller 180 turns on some of the plurality of switches included in the inverter connected to the compressor and connected to the shunt resistor through which the phase current flows, Can be turned off.

즉, 도 1을 참조하면, 제어부(180)는 션트저항(Rs)에 직접 연결된 제4 내지 제6 스위치(S4, S5, S6)를 턴 온시키고, 나머지 스위치인 제1 내지 제3 스위치(S1, S2, S3)을 턴 오프시킬 수 있다.1, the controller 180 turns on the fourth to sixth switches S4, S5, and S6 that are directly connected to the shunt resistor Rs and turns on the first to third switches S1 , S2, S3) can be turned off.

일 실시예에서, 제어부(180)는 상기 션트저항에 연결된 일부의 스위치가 온 상태인지 여부를 확인할 수 있고, 상기 나머지 스위치가 오프 상태인지 여부를 확인할 수 있다.In one embodiment, the control unit 180 can check whether or not a part of the switches connected to the shunt resistor is in an ON state, and can check whether the remaining switches are OFF.

이로써, 제어부(180)는 압축기 구동장치(100)를 포함하는 시스템이 지락 검사 알고리즘을 수행할 준비가 되었는지 여부를 검사할 수 있다.Thereby, the control unit 180 can check whether or not the system including the compressor driving apparatus 100 is ready to perform the ground fault checking algorithm.

한편, 제어부(180)는 션트저항(Rs)에 직접 연결된 제4 내지 제6 스위치(S4, S5, S6) 중 어느 하나가 오프되어 있거나, 션트저항(Rs)에 직접 연결되지 않은 제1 내지 제3 스위치(S1, S2, S3) 중 어느 하나가 온되어 있으면, 지락 검사와 압축기의 구동을 중단시킬 수 있다.Meanwhile, the controller 180 may be configured such that any one of the fourth to sixth switches S4, S5, and S6 directly connected to the shunt resistor Rs is off, or the first to sixth switches S4, S5, and S6 are not directly connected to the shunt resistor Rs, When any one of the three switches S1, S2, and S3 is turned on, the ground fault test and the driving of the compressor can be stopped.

또한, 제어부(180)는 상기 인버터부(120)에 PWM 제어신호가 인가되기 전에, 입력 전원의 전위가 영전위(0V)인지 여부를 확인할 수 있다(S301).Also, the controller 180 may check whether the potential of the input power source is zero (0V) before the PWM control signal is applied to the inverter unit 120 (S301).

제어부(180)는 입력 전원의 전위 값이 부호 변화점인 시점으로부터, 기 설정된 시간 간격동안 PWM 제어신호를 인가할 수 있다.The control unit 180 can apply the PWM control signal for a predetermined time interval from the point when the potential value of the input power source is the sign change point.

제어부(180)는 PWM 제어신호에 대응되는 듀티비를 설정할 수 있다(S302).The control unit 180 can set a duty ratio corresponding to the PWM control signal (S302).

구체적으로, 제어부(180)는 PWM 제어신호에 대응되는 듀티비를 최초에 최소 듀티 값으로 설정할 수 있고, 상기 듀티비가 기준 듀티비 값에 도달할 때까지 점차적으로 증가시킬 수 있다.Specifically, the control unit 180 can set the duty ratio corresponding to the PWM control signal to the minimum duty value at first, and gradually increase the duty ratio until the duty ratio reaches the reference duty ratio value.

예를 들어, 상기 최소 듀티비 값은 1/16일 수 있으며, 상기 기준 듀티비 값은 1/2일 수 있다. 또 다른 예에서, 듀티비의 증가분은 1/16일 수 있다.For example, the minimum duty ratio value may be 1/16, and the reference duty ratio value may be 1/2. In another example, the increase in duty ratio may be 1/16.

제어부(180)는 설정된 듀티비에 대응되는 PWM 제어신호를 인버터부(120)에 인가시킬 수 있다(S303).The control unit 180 may apply the PWM control signal corresponding to the duty ratio to the inverter unit 120 (S303).

구체적으로, 제어부(180)는 입력 전원의 전위 값이 부호 변화점인 시점으로부터, 기 설정된 시간 간격동안 PWM 제어신호를 인가할 수 있다. 예를 들어, 상기 기 설정된 시간 간격은, 입력전원의 주기의 4배에 대응될 수 있다.Specifically, the control unit 180 may apply the PWM control signal for a predetermined time interval from the time when the potential value of the input power source is the sign change point. For example, the predetermined time interval may correspond to four times the period of the input power source.

이와 관련하여 도 5를 참조하면, PWM 제어신호(501), 상전류(502) 및 입력전원(503)의 변화를 나타내는 그래프가 도시된다.Referring to FIG. 5 in this regard, there is shown a graph showing changes in PWM control signal 501, phase current 502, and input power 503.

도 5를 참조하면, 제어부(180)는 입력전원(503)의 주기보다 긴 시간 간격동안, PWM 제어신호(501)를 인버터부(120)에 인가할 수 있다. 예를 들어, 상긴 시간 간격은 입력전원(503)의 주기의 4배에 대응될 수 있다.Referring to FIG. 5, the controller 180 may apply the PWM control signal 501 to the inverter unit 120 for a time interval longer than the period of the input power source 503. FIG. For example, the crunch time interval may correspond to four times the period of the input power source 503.

제어부(180)는 상전류(502)의 피크(510)가 발생되면, 지락이 발생된 것으로 판단할 수 있다.When the peak 510 of the phase current 502 is generated, the controller 180 can determine that a ground fault has occurred.

제어부(180)는 PWM 제어신호가 인가되는 동안, 인버터부(120)의 상전류를 감지할 수 있다. 또한, 제어부(180)는 PWM 제어신호가 인가되는 동안, 인버터부(120)에 병렬로 연결된 커패시터의 양단 전압을 모니터링할 수 있다.The controller 180 can sense the phase current of the inverter unit 120 while the PWM control signal is applied. In addition, the controller 180 may monitor the voltage across the capacitor connected in parallel to the inverter unit 120 while the PWM control signal is being applied.

또한, 도 3을 참조하면, 제어부(180)는 상기 감지된 상전류 및 상기 커패시터의 양단 전압 중 적어도 하나에 근거하여 지락의 발생 여부를 판단할 수 있다(S310).Referring to FIG. 3, the controller 180 may determine whether a ground fault has occurred based on at least one of the sensed phase current and the voltage across the capacitor (S310).

일 실시예에서, 제어부(180)는 감지된 상전류가 기준 전류 값보다 크면, 지락이 발생된 것으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 상기 기준 전류 값은 5A일 수 있다.In one embodiment, the controller 180 may determine that a ground fault has occurred if the sensed phase current is greater than the reference current value. For example, the reference current value may be 5A.

또 다른 실시예에서, 제어부(180)는 커패시터의 양단 전압이 소정의 시간간격 동안 기준 전위차 이상 변화하면, 지락이 발생된 것으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 상기 기준 전위차는 50V 일 수 있다.In another embodiment, the controller 180 can determine that a ground fault has occurred if the voltage across the capacitor changes by more than the reference potential difference during a predetermined time interval. For example, the reference potential difference may be 50V.

또 다른 실시예에서, 제어부(180)는 커패시터의 양단 전압이 소정의 시간간격 동안 기준 전위차 이상 변화하거나, 상기 감지된 상전류가 기준 전류 값보다 크면, 지락이 발생된 것으로 판단할 수 있다.In another embodiment, the controller 180 may determine that a ground fault has occurred if the voltage across the capacitor changes over a reference potential difference for a predetermined time interval, or if the sensed phase current is greater than the reference current value.

또한, 제어부(180)는 스위치의 듀티비가 증가될 때마다, 상기 상전류와 기준 전류 값을 비교할 수 있으며, 상기 상전류가 상기 기준 전류 값보다 크면, 카운트 변수를 증가시킬 수 있고, 상기 카운트 변수가 소정의 숫자보다 크면, 지락의 발생을 검출할 수 있다.Further, the controller 180 may compare the phase current with the reference current value whenever the duty ratio of the switch is increased. If the phase current is greater than the reference current value, the controller 180 may increase the count variable, The occurrence of the ground fault can be detected.

도 3을 참조하면, 제어부(180)는 듀티비가 증가될 때마다, 상전류와 기준 전류 값을 비교하거나, 직류 링크 커패시터 양단의 전압 변화량과 기준 전압 변화량을 비교할 수 있다(S304).Referring to FIG. 3, the control unit 180 may compare the phase current and the reference current value each time the duty ratio is increased or compare the voltage change amount across the DC link capacitor with the reference voltage change amount (S304).

제어부(180)는 상기 비교결과에 근거하여, 상기 상전류가 상기 기준 전류 값보다 크거나, 직류 링크 커패시터 양단의 전압 변화량이 기준 전압 변화량보다 크면, 제1 카운트 변수를 1씩 증가시킬 수 있다(S305). 이 경우, 상기 제1 카운트 변수는 초기 값이 0이고, 정수인 변수이다.If the phase current is larger than the reference current value or the voltage change amount across the DC link capacitor is greater than the reference voltage change amount, the control unit 180 may increase the first count variable by 1 (S305 ). In this case, the first count variable is a variable whose initial value is 0 and is an integer.

제어부(180)는 상기 제1 카운트 변수와 소정의 숫자를 비교할 수 있다(S306).The controller 180 may compare the first count variable with a predetermined number (S306).

또한, 제어부(180)는 상기 제1 카운트 변수가 소정의 숫자보다 크면, 상기 제1 카운트 변수를 초기 값으로 재설정(S307)하고, 제2 카운트 변수를 1씩 증가시킬 수 있다(S308). 이 경우, 상기 제2 카운트 변수는 초기 값이 0이고, 정수인 변수이다. 예를 들어, 상기 소정의 숫자는 3일 수 있다.If the first count variable is greater than the predetermined number, the controller 180 may reset the first count variable to an initial value (S307) and increase the second count variable by one (S308). In this case, the second count variable is a variable whose initial value is 0 and is an integer. For example, the predetermined number may be three.

제어부(180)는 제2 카운트 변수를 소정의 숫자와 비교할 수 있으며(S309), 상기 제2 카운트 변수가 소정의 숫자보다 크면, 지락이 발생된 것으로 판단할 수 있다(S310). 예를 들어, 상기 소정의 숫자는 3일 수 있다.The controller 180 may compare the second count variable with a predetermined number (S309). If the second count variable is greater than the predetermined number, it may be determined that a ground fault has occurred (S310). For example, the predetermined number may be three.

반면, 제어부(180)는 상기 제1 카운트 변수가 소정의 숫자보다 작으면, 듀티비가 증가되도록 상기 듀티비를 설정하는 단계(S302), 설정된 듀티비에 대응되는 PWM 제어신호를 인가하는 단계(S303), 지락 발생 조건을 판단하는 단계(S304)를 다시 수행할 수 있다.If the first count variable is smaller than the predetermined number, the control unit 180 sets the duty ratio to increase the duty ratio (S302), and applies the PWM control signal corresponding to the set duty ratio (S303 ) And judging the ground fault occurrence condition (S304) again.

마찬가지로, 제어부(180)는 상기 제2 카운트 변수가 소정의 숫자보다 작으면, 듀티비가 증가되도록 상기 듀티비를 설정하는 단계(S302), 설정된 듀티비에 대응되는 PWM 제어신호를 인가하는 단계(S303), 지락 발생 조건을 판단하는 단계(S304)를 다시 수행할 수 있다.Similarly, when the second count variable is smaller than the predetermined number, the control unit 180 sets the duty ratio to increase the duty ratio (S302), applies the PWM control signal corresponding to the set duty ratio (S303 ) And judging the ground fault occurrence condition (S304) again.

한편, 제어부(180)는 감지된 상전류가 기준 전류 값을 초과하지 않고, 직류 링크 캐패시터 양단의 전압 변화량이 기준 전압 변화량 값을 초과하지 않으면, 인가된 PWM 제어신호에 대응되는 듀티비와 기준 듀티비 값을 비교할 수 있다(S311).On the other hand, if the sensed phase current does not exceed the reference current value and the voltage change amount across the DC link capacitor does not exceed the reference voltage change amount value, the control unit 180 sets the duty ratio corresponding to the applied PWM control signal and the reference duty ratio (S311).

비교결과, 제어부(180)는 인가된 PWM 제어신호에 대응되는 듀티비가 기준 듀티비보다 크면, 압축기 구동장치(100)가 정상 상태인 것으로 판단할 수 있다(S312).As a result of comparison, if the duty ratio corresponding to the applied PWM control signal is greater than the reference duty ratio, the controller 180 can determine that the compressor driving apparatus 100 is in a normal state (S312).

일 실시예에서, 입력부(150)는 기준 전류 값, 기준 전압 변화량 값, 기준 듀티비 값, 카운트 변수의 비교 대상으로 이용되는 숫자 중 적어도 하나와 관련된 사용자 입력을 인가받을 수 있다. 제어부(180)는 인가된 사용자 입력에 따라, 지락 검사 알고리즘의 민감도를 조정할 수 있다.In one embodiment, the input unit 150 may be provided with a user input associated with at least one of a reference current value, a reference voltage variation value, a reference duty ratio value, and a number used as a comparison target of the count variable. The controller 180 may adjust the sensitivity of the ground fault checking algorithm according to the user input applied.

이하의 도 4에서는 본 발명에 따르는 인버터 고장진단 방법의 일 실시예가 설명된다.In the following FIG. 4, an embodiment of the inverter fault diagnosis method according to the present invention is described.

도 4를 참조하면, 지락 검사의 개시 조건이 만족된 후, 제어부(180)는 인버터에 포함된 복수의 스위치에 대해 온오프 상태를 검사할 수 있다(S401). 즉, 제어부(180)는 미리 선택된 스위치가 온 상태인지 여부에 대해 검사할 수 있고, 나머지 스위치가 오프 상태인지 여부에 대해 검사할 수 있다.Referring to FIG. 4, after the start condition of the ground fault test is satisfied, the controller 180 may check on / off states of a plurality of switches included in the inverter (S401). That is, the control unit 180 can check whether or not the previously selected switch is in the ON state, and check whether the remaining switches are in the OFF state.

또한, 제어부(180)는 도 2 및 도 3에 도시된 실시예에 따라, 지락 검사를 수행할 수 있다(S402).In addition, the controller 180 may perform the ground fault test according to the embodiment shown in FIGS. 2 and 3 (S402).

제어부(180)가 지락이 발생된 것을 감지하면, 인버터부(120)의 동작 상태를 확인할 수 있다(S403). 구체적으로, 제어부(180)는 지락이 발생된 것을 감지하면, 상기 PWM 제어신호를 인버터부(120)로부터 차단시키거나, 상기 PWM 제어신호를 제거할 수 있다.When the control unit 180 detects that a ground fault has occurred, the operation state of the inverter unit 120 can be confirmed (S403). Specifically, when the control unit 180 detects that a ground fault has occurred, the control unit 180 may block the PWM control signal from the inverter unit 120 or remove the PWM control signal.

아울러, 제어부(180)는 지락이 해제된 후, 압축기 구동장치(100)가 정상적으로 작동하는지 여부를 확인할 수 있다(S404). 즉, 제어부(180)는 PWM 제어신호의 출력과, 모터부(110)의 동작이 정상인지 여부를 확인할 수 있다.In addition, after the ground fault is released, the control unit 180 can check whether the compressor driving apparatus 100 operates normally (S404). That is, the control unit 180 can check whether the output of the PWM control signal and the operation of the motor unit 110 are normal.

본 발명에 따르는 인버터 및 인버터의 고장진단 방법에 의하면, 지락의 발생 여부를 보다 정확하게 판단할 수 있는 효과가 도출된다.According to the fault diagnosis method of the inverter and the inverter according to the present invention, it is possible to more accurately determine whether or not a ground fault has occurred.

또한, 본 발명에 따르는 인버터 및 인버터의 고장진단 방법에 의하면, 압축기 모터 및 인버터를 포함하는 시스템과 그라운드 사이의 임피던스 크기와 무관하게, 지락의 발생 여부를 검출할 수 있는 효과가 도출된다.Further, according to the fault diagnosis method of the inverter and the inverter according to the present invention, it is possible to detect the occurrence of ground fault regardless of the magnitude of the impedance between the system including the compressor motor and the inverter and the ground.

또한, 본 발명에 따르는 인버터 및 인버터의 고장진단 방법에 의하면, 압축기 구동장치에서 지락이 발생하더라도, 압축기 구동장치에 포함된 반도체의 소손을 방지할 수 있다.Further, according to the fault diagnosis method of the inverter and the inverter according to the present invention, it is possible to prevent the semiconductor contained in the compressor driving apparatus from being burned down even if a ground fault occurs in the compressor driving apparatus.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Accordingly, the above description should not be construed in a limiting sense in all respects and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the scope of equivalents of the present invention are included in the scope of the present invention.

Claims (11)

션트저항과, 상기 션트저항에 직접 연결된 복수의 스위치와, 상기 션트저항에 직접 연결되지 않은 복수의 스위치를 포함하는 인버터의 고장진단 방법에 있어서,
압축기를 오프상태에서 온상태로 전환시키기 위한 제어 신호가 인가되는 단계;
상기 압축기를 온상태로 전환시키기 위한 제어 신호가 인가되면, 상기 션트저항에 직접 연결된 복수의 스위치가 온 상태인지 검사하고, 상기 션트저항에 직접 연결되지 않은 복수의 스위치가 오프 상태인지 검사하는 단계;
상기 션트저항에 직접 연결된 복수의 스위치가 모두 온 상태이고, 상기 션트저항에 직접 연결되지 않은 복수의 스위치가 모두 오프 상태이면, 상기 인버터에 대해 지락 발생 여부를 판단하는 알고리즘을 개시하는 단계;
상기 션트저항에 직접 연결된 복수의 스위치 중 어느 하나가 오프 상태이거나, 상기 션트저항에 직접 연결되지 않은 복수의 스위치 중 어느 하나가 온 상태이면, 상기 인버터에 대해 지락 발생 여부를 판단하는 알고리즘과 상기 인버터의 구동을 중단시키는 단계;
상기 압축기에 연결된 인버터에 PWM(Pulse Width Modulation) 제어신호를 인가하는 단계;
상기 PWM 제어신호에 대응되는 듀티비를 최소 듀티비 값으로부터 기준 듀티비 값까지 점차적으로 증가시키는 단계;
상기 듀티비가 증가하는 동안, 상기 인버터의 상전류를 감지하는 단계;
상기 감지된 상전류에 근거하여, 지락(Ground Fault)의 발생 여부를 판단하는 단계; 및
상기 듀티비가 증가하는 동안, 상기 인버터에 병렬로 연결된 커패시터의 양단 전압을 모니터링하는 단계를 포함하고,
상기 지락의 발생 여부를 판단하는 단계는,
상기 커패시터의 양단 전압이 소정의 시간간격 동안 기준 전위차 이상 변화하면, 지락이 발생된 것으로 판단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 인버터의 고장진단 방법.
A fault diagnosis method for an inverter including a shunt resistor, a plurality of switches directly connected to the shunt resistor, and a plurality of switches not directly connected to the shunt resistor,
Applying a control signal to switch the compressor from an off state to an on state;
Checking whether a plurality of switches directly connected to the shunt resistor are in an on state when a control signal for switching the compressor to an on state is applied and checking whether a plurality of switches not directly connected to the shunt resistor are off;
The method comprising: initiating an algorithm to determine whether a ground fault has occurred to a plurality of switches directly connected to the shunt resistor in an on state and a plurality of switches not directly connected to the shunt resistor in an off state;
An algorithm for determining whether or not a ground fault has occurred for any one of a plurality of switches directly connected to the shunt resistor in an off state or a plurality of switches not directly connected to the shunt resistor in an on state, ;
Applying a PWM (Pulse Width Modulation) control signal to an inverter connected to the compressor;
Gradually increasing a duty ratio corresponding to the PWM control signal from a minimum duty ratio value to a reference duty ratio value;
Sensing a phase current of the inverter while the duty ratio is increasing;
Determining whether a ground fault has occurred based on the sensed phase current; And
Monitoring the voltage across the capacitor connected in parallel to the inverter while the duty ratio is increasing,
The step of determining whether or not the ground fault occurs may include:
And determining that a ground fault has occurred when the voltage across the capacitor changes by more than a reference potential difference during a predetermined time interval.
제1항에 있어서,
상기 지락의 발생 여부를 판단하는 단계는,
상기 감지된 상전류가 기준 전류 값보다 크면, 지락이 발생된 것으로 판단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 인버터의 고장진단 방법.
The method according to claim 1,
The step of determining whether or not the ground fault occurs may include:
And determining that a ground fault has occurred, if the detected phase current is greater than a reference current value.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 지락의 발생 여부를 판단하는 단계는,
상기 커패시터의 양단 전압이 소정의 시간간격 동안 기준 전위차 이상 변화하거나, 상기 감지된 상전류가 기준 전류 값보다 크면, 지락이 발생된 것으로 판단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 인버터의 고장진단 방법.
The method according to claim 1,
The step of determining whether or not the ground fault occurs may include:
And determining that a ground fault has occurred if the both-end voltage of the capacitor changes by a reference potential difference or more during a predetermined time interval, or if the detected phase current is larger than a reference current value.
제1항에 있어서,
상기 인버터에 상기 PWM 제어신호가 인가되기 전에, 입력 전원의 전위가 영전위인지 여부를 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인버터의 고장진단 방법.
The method according to claim 1,
Further comprising the step of confirming whether or not the potential of the input power source is in the zero potential before the PWM control signal is applied to the inverter.
제5항에 있어서,
상기 PWM 제어신호를 인가하는 단계는,
상기 입력 전원의 전위 값이 부호 변화점인 시점으로부터, 기 설정된 시간 간격동안 PWM 제어신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 인버터의 고장진단 방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the step of applying the PWM control signal comprises:
And a PWM control signal is applied for a predetermined time interval from a time point when the potential value of the input power source is a sign change point.
제5항에 있어서,
상기 지락의 발생 여부를 판단하는 단계는,
상기 듀티비가 증가될 때마다, 상기 상전류와 기준 전류 값을 비교하는 과정;
상기 상전류가 상기 기준 전류 값보다 크면, 카운트 변수를 증가시키는 과정;
상기 카운트 변수가 소정의 숫자보다 크면, 지락의 발생을 검출하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 인버터의 고장진단 방법.
6. The method of claim 5,
The step of determining whether or not the ground fault occurs may include:
Comparing the phase current with a reference current value each time the duty ratio is increased;
Increasing the count variable if the phase current is greater than the reference current value;
And detecting the occurrence of a ground fault if the count variable is greater than a predetermined number.
제7항에 있어서,
상기 지락의 발생 여부를 판단하는 단계는,
상기 듀티비가 기준 듀티비 값에 도달하기 전까지, 상기 카운트 변수가 소정의 숫자보다 작으면, 상기 압축기가 정상 상태인 것으로 판단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 인버터의 고장진단 방법.
8. The method of claim 7,
The step of determining whether or not the ground fault occurs may include:
And determining that the compressor is in a normal state when the count variable is less than a predetermined number until the duty ratio reaches a reference duty ratio value.
제1항에 있어서,
상기 PWM 제어신호가 인가되기 전에, 상기 압축기에 연결된 인버터에 포함된 복수의 스위치 중 상기 상전류가 흐르는 션트저항에 연결된 일부의 스위치를 온시키고, 나머지 스위치를 오프시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인버터의 고장진단 방법.
The method according to claim 1,
Turning on a part of the switches connected to the shunt resistor through which the phase current flows among the plurality of switches included in the inverter connected to the compressor before the PWM control signal is applied and turning off the remaining switches Fault diagnosis method of inverter.
제9항에 있어서,
상기 션트저항에 연결된 일부의 스위치가 온 상태인지 여부를 확인하는 단계; 및
상기 나머지 스위치가 오프 상태인지 여부를 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인버터의 고장진단 방법.
10. The method of claim 9,
Determining whether a portion of the switches connected to the shunt resistor is in an on state; And
Further comprising checking whether the remaining switch is in an off state.
제1항에 있어서,
지락이 발생된 것으로 판단되면, 상기 인버터를 오프시키는 단계를 더 포함하는 인버터의 고장진단 방법.
The method according to claim 1,
Further comprising the step of turning off the inverter if it is determined that a ground fault has occurred.
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