KR101891117B1 - Wrong wiring detection device and air conditioner including the same - Google Patents
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Abstract
3상 전원의 오결선을 감지하는 오결선 감지 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기에 관한 것으로, 3상 전원에 각각 연결되는 전원선(R, S, T)들과, 3상 전원에 동시에 연결되는 중성선(N)과, 전원선(R, S, T)들 중 어느 하나와 중성선(N)에 흐르는 전압을 토대로 스위칭 전압을 결정하고 결정된 스위칭 전압에 따라 3상 전원의 오결선 여부를 판단하여 3상 전원으로부터 인가되는 전원을 차단하는 오결선 감지부를 포함할 수 있다. 여기서, 오결선 감지부는 전원선(R, S, T)들 중 어느 하나와 중성선(N)에 흐르는 교류를 정류하는 정류부와, 정류된 전압을 평활하는 전압 평활부와, 평활된 전압을 토대로 스위칭 전압을 결정하는 스위칭 전압 결정부와, 스위칭 전압에 따라 3상 전원의 오결선 여부를 판단하는 오결선 판단부와, 오결선 판단부의 판단 신호에 따라 3상 전원으로부터 인가되는 전원을 차단하는 스위칭부를 포함할 수 있다.(R, S, T) connected to a three-phase power source, and a neutral wire connected simultaneously to a three-phase power source. Phase power source is determined based on the switching voltage determined based on the voltage flowing through the neutral line N and either one of the power lines R, S and T and the neutral line N, And a miswiring sensing unit for interrupting the power supplied from the power supply. Here, the miswiring sensing unit includes a rectifying unit for rectifying an alternating current flowing in any one of the power lines R, S, and T and the neutral line N, a voltage smoothing unit for smoothing the rectified voltage, Phase power source according to the switching voltage, and a switching unit for shutting off the power supplied from the three-phase power source in accordance with the determination signal of the mis-connection determination unit .
Description
본 발명은 3상 전원의 오결선을 감지하는 오결선 감지 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기에 관한 것이다.The present invention relates to a miswiring detecting apparatus for detecting miswiring of a three-phase power supply and an air conditioner including the same.
일반적으로, 공기 조화기는 각 실의 공기 조화를 수행하는 실내기와 실내기의 상태 정보를 모니터링하여 연결된 실내기로 냉매가 분배 및 순환되도록 제어하는 실외기로 구성될 수 있다.In general, the air conditioner may include an indoor unit that performs air conditioning of each room, and an outdoor unit that monitors status information of the indoor unit and controls the distribution and circulation of the refrigerant to the connected indoor unit.
공기 조화기는 전원공급단자를 통해 R, S, T의 3상 전원이 인가되는데, 3상 전원이 인가되는 전원선이 오결선되어 3상 전원에 역상이 발생하면 압축기가 역방향으로 회전하게 되어 공기 조화기가 오동작하거나 파손되는 문제점이 있다.The three-phase power source of R, S, T is applied to the air conditioner through the power supply terminal. When the power source line to which the three-phase power source is connected is incorrectly connected, the compressor rotates in the reverse direction when a reverse phase occurs, There is a problem that the unit malfunctions or breaks.
또한, R, S, T상 사이에 부하 불평형이 발생할 경우, N상의 불평형 전류가 흐르게 되고, 부하 불평형이 심할수록 N상 전류도 증가하게 되어 과열 등과 같이 다양한 문제들이 발생할 수 있다.Also, when load unbalance occurs between R, S, and T phases, unbalanced current of N phase flows, and as load unbalance increases, N phase current also increases, and various problems such as overheating may occur.
기존에는 이러한 문제를 해결하기 위하여 오결선이 되어도 부품 소손이 발생하지 않도록 내압이 높은 부품을 적용하는 방법을 사용하거나 또는 오결선이 될 경우 전원을 인가하지 않는 방법을 사용하기도 하였다.In order to solve this problem, there has been used a method of applying a component having a high internal pressure so as not to cause component burnout even in case of a mis-wiring, or a method of not applying a power when a mis-wiring is used.
하지만, 이러한 기존의 방법들은 오결선 회로에 적용되는 저항의 소비 전력이 높아 높은 대기전력이 발생하는 문제가 있었으며, 저항의 높은 소비 전력으로 인하여 저항의 발열이 높아지고 발열에 의한 부품 소손이 발생할 수 있었다.However, these conventional methods have a problem that a high standby power is generated due to a high power consumption of the resistor applied to the miswiring circuit, and the resistance of the resistor is increased due to high power consumption of the resistor, .
따라서, 향후 소비 전력을 낮추면서도 발열에 의한 부품 소손을 방지할 수 있는 오결선 감지 장치가 요구되고 있다.Therefore, there is a demand for a miswiring detection device capable of preventing part burnout due to heat while reducing power consumption in the future.
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또 다른 목적은, 전원선(R, S, T)들 중 어느 하나와 중성선(N)에 흐르는 전압을 토대로 스위칭 전압을 결정하고, 결정된 스위칭 전압에 따라 3상 전원의 오결선 여부를 판단하여 3상 전원으로부터 인가되는 전원을 차단함으로써, N상 오결선에 따른 회로 소손을 방지할 수 있는 오결선 감지 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기를 제공하고자 한다.The present invention is directed to solving the above-mentioned problems and other problems. Another object of the present invention is to determine the switching voltage on the basis of the voltage flowing through any one of the power lines R, S and T and the neutral line N, judge whether the 3- The present invention provides a miswiring detection device and an air conditioner including the same that can prevent circuit burn-out due to mis-wiring by disconnecting the power supplied from an upper power supply.
또 다른 목적은, T-N 상에 흐르는 전압을 토대로 릴레이 스위치를 구동하기 위한 스위칭 전압을 결정하여 N상 오결선을 판단함으로써, 소비 전력을 낮추어 대기전력 감소 및 저항의 발열을 최소화할 수 있는 오결선 감지 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기를 제공하고자 한다.Another object of the present invention is to determine a switching voltage for driving a relay switch based on a voltage flowing on a TN so as to determine an N-phase misconnection, thereby reducing power consumption and reducing false standby power And an air conditioner including the same.
본 발명의 일 실시예에 의한 오결선 감지 장치는, 3상 전원에 각각 연결되는 전원선(R, S, T)들과, 3상 전원에 동시에 연결되는 중성선(N)과, 전원선(R, S, T)들 중 어느 하나와 중성선(N)에 흐르는 전압을 토대로 스위칭 전압을 결정하고 결정된 스위칭 전압에 따라 3상 전원의 오결선 여부를 판단하여 3상 전원으로부터 인가되는 전원을 차단하는 오결선 감지부를 포함할 수 있다.The miswiring sensing apparatus according to an embodiment of the present invention includes power lines R, S, and T connected to three-phase power sources, a neutral line N simultaneously connected to three-phase power sources, a power line R , S, and T) and the voltage flowing through the neutral line (N), determines whether the three-phase power supply is misconnected according to the determined switching voltage, and disconnects the power from the three- And a wire connection sensing unit.
오결선 감지부는 전원선(R, S, T)들 중 어느 하나와 중성선(N)에 흐르는 교류를 정류하는 정류부와, 정류된 전압을 평활하는 전압 평활부와, 평활된 전압을 토대로 스위칭 전압을 결정하는 스위칭 전압 결정부와, 스위칭 전압에 따라 3상 전원의 오결선 여부를 판단하는 오결선 판단부와, 오결선 판단부의 판단 신호에 따라 3상 전원으로부터 인가되는 전원을 차단하는 스위칭부를 포함할 수 있다.The miswiring sensing unit includes a rectifying unit for rectifying an alternating current flowing in any one of the power lines (R, S, T) and the neutral line (N), a voltage smoothing unit for smoothing the rectified voltage, And a switching unit for disconnecting the power supplied from the three-phase power supply according to a determination signal of the mis-connection determination unit .
여기서, 정류부는 3상 전원 중 SMPS(Switched Mode Power Supply) 전원부에 연결되는 전원선과 중성선(N)에 연결되고, SMPS 전원부에 연결되는 전원선과 중성선(N)에 흐르는 교류를 정류할 수 있다.Here, the rectifying unit is connected to a power line and a neutral line N, which are connected to a SMPS (Switched Mode Power Supply) power supply unit, of the three-phase power supply, and rectifies an alternating current flowing in a power line and a neutral line N connected to the SMPS power supply unit.
또한, 정류부는 브릿지 다이오드를 포함할 수 있다.Further, the rectification part may include a bridge diode.
그리고, 전압 평활부는 정류부의 양측 단에 연결되는 캐패시터를 포함할 수 있다.The voltage smoothing unit may include a capacitor connected to both ends of the rectifying unit.
다음, 스위칭 전압 결정부는, 스위칭부의 스위칭 동작을 위한 제1 스위칭 전압과 오결선 판단부의 스위칭 동작을 위한 제2 스위칭 전압을 결정할 수 있다.Next, the switching voltage determining unit may determine the first switching voltage for the switching operation of the switching unit and the second switching voltage for the switching operation of the misjudgment unit.
여기서, 스위칭 전압 결정부는 전압 평활부에 연결되는 제1 저항과, 제1 저항과 스위칭부 사이에 연결되는 제2 저항과, 제2 저항과 스위칭부 사이의 노드에 일측이 연결되고 오결선 판단부에 타측이 연결되는 제3 저항과, 제3 저항과 오결선 판단부 사이의 노드에 일측이 연결되고 전압 평활부에 타측이 연결되는 제4 저항을 포함할 수 있다.Here, the switching voltage determining unit may include a first resistor connected to the voltage smoothing unit, a second resistor connected between the first resistor and the switching unit, and a second resistor connected to the node between the second resistor and the switching unit, And a fourth resistor having one end connected to a node between the third resistor and the misjudgment determining unit and the other end connected to the voltage smoothing unit.
이어, 오결선 판단부는, 스위칭 전압 결정부로부터 인가되는 스위칭 전압과 미리 설정된 기준 전압을 비교하여 스위칭 전압이 상기 기준 전압보다 더 크면, 3상 전원의 오결선으로 판단하여 스위칭부를 오프시킬 수 있다.Then, the miswiring determining unit compares the switching voltage applied from the switching voltage determining unit with a predetermined reference voltage, and if the switching voltage is larger than the reference voltage, the miswiring determining unit determines that the three-phase power supply is misconnected and turns off the switching unit.
여기서, 오결선 판단부는 스위칭 전압 결정부로부터 인가되는 스위칭 전압과 미리 설정된 기준 전압을 비교하는 비교기와, 비교기의 출력 신호에 따라 스위칭되는 트랜지스터를 포함할 수 있다.Here, the miswiring determination unit may include a comparator that compares the switching voltage applied from the switching voltage determination unit with a predetermined reference voltage, and a transistor that is switched according to an output signal of the comparator.
이때, 비교기는 비교 결과, 스위칭 전압이 기준 전압보다 더 크면, 하이 신호를 출력하고, 스위칭 전압이 기준 전압보다 더 크지 않으면, 로우 신호를 출력하며, 트랜지스터는 비교기의 출력 신호가 하이 신호이면, 온 동작을 수행하여 스위칭부를 오프시키고, 비교기의 출력 신호가 로우 신호이면, 오프 동작을 수행하여 스위칭부를 온시킬 수 있다.At this time, if the switching voltage is greater than the reference voltage, the comparator outputs a high signal. If the switching voltage is not greater than the reference voltage, the comparator outputs a low signal. If the output signal of the comparator is a high signal, An operation is performed to turn off the switching unit, and if the output signal of the comparator is a low signal, the switching unit can be turned on by performing an off operation.
그리고, 스위칭부는 릴레이 스위치일 수 있다.The switching unit may be a relay switch.
또한, 오결선 감지부는 3상 전원 중 SMPS(Switched Mode Power Supply) 전원부에 연결되는 전원선과 중성선(N)에 연결되고, SMPS 전원부에 연결되는 전원선과 중성선(N)에 흐르는 전압을 토대로 스위칭 전압을 결정할 수 있다.Also, the miswiring detection unit is connected to a power line and a neutral line (N) connected to a SMPS (Switched Mode Power Supply) power supply among three-phase power supplies, and a switching voltage based on a power line connected to the SMPS power supply unit and a voltage flowing in the neutral line You can decide.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 공기 조화기는, 3상 전원에 각각 연결되는 전원선(R, S, T)들과, 3상 전원에 동시에 연결되는 중성선(N)과, 전원선(R, S, T)들 중 어느 하나와 중성선(N)에 흐르는 전압을 토대로 스위칭 전압을 결정하고 결정된 스위칭 전압에 따라 3상 전원의 오결선 여부를 판단하여 3상 전원으로부터 인가되는 전원을 차단하는 오결선 감지부를 갖는 오결선 감지 장치를 포함할 수 있다.The air conditioner according to an embodiment of the present invention includes power lines R, S and T connected to three-phase power sources, a neutral line N simultaneously connected to three-phase power sources, a power line R , S, and T) and the voltage flowing through the neutral line (N), determines whether the three-phase power supply is misconnected according to the determined switching voltage, and disconnects the power from the three- And may include a miswiring sensing device having a wire sensing portion.
본 발명에 따른 오결선 감지 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.Effects of the false wiring sensing apparatus and the air conditioner including the same according to the present invention will be described as follows.
본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 전원선(R, S, T)들 중 어느 하나와 중성선(N)에 흐르는 전압을 토대로 스위칭 전압을 결정하고, 결정된 스위칭 전압에 따라 3상 전원의 오결선 여부를 판단하여 3상 전원으로부터 인가되는 전원을 차단함으로써, N상 오결선에 따른 회로 소손을 방지할 수 있다.According to at least one of the embodiments of the present invention, the switching voltage is determined based on the voltage flowing through any one of the power lines R, S, and T and the neutral line N, It is possible to prevent circuit burn-out due to N-phase erroneous connection by judging whether the wiring is wrong and disconnecting the power source from the 3-phase power source.
또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, T-N 상에 흐르는 전압을 토대로 릴레이 스위치를 구동하기 위한 스위칭 전압을 결정하여 N상 오결선을 판단함으로써, 소비 전력을 낮추어 대기전력 감소 및 저항의 발열을 최소화할 수 있다.Further, according to at least one embodiment of the present invention, the switching voltage for driving the relay switch is determined based on the voltage flowing on the TN, and the N-phase misconnection is determined, thereby reducing the power consumption, Heat generation can be minimized.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.Further scope of applicability of the present invention will become apparent from the following detailed description. It should be understood, however, that the detailed description and specific examples, such as the preferred embodiments of the invention, are given by way of illustration only, since various changes and modifications within the spirit and scope of the invention will become apparent to those skilled in the art.
도 1은 본 발명에 따른 오결선 감지 장치를 설명하기 위한 블럭 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 오결선 감지 장치를 설명하기 위한 회로도이다.
도 3은 본 발명 제1 실시예에 따른 오결선 감지 장치의 오결선 감지부를 설명하기 위한 회로도이다.
도 4 및 도 5는 도 3의 오결선 감지 과정을 설명하기 위한 회로도이다.
도 6은 본 발명 제2 실시예에 따른 오결선 감지 장치의 오결선 감지부를 설명하기 위한 블럭 구성도이다.
도 7은 본 발명 제2 실시예에 따른 오결선 감지 장치의 오결선 감지부를 설명하기 위한 회로도이다.
도 8은 도7의 오결선 판단부를 설명하기 위한 회로도이다.FIG. 1 is a block diagram illustrating a miswired sensing apparatus according to the present invention.
2 is a circuit diagram for explaining a miswiring detecting apparatus according to the present invention.
3 is a circuit diagram for explaining a miswiring sensing unit of a miswiring sensing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIGS. 4 and 5 are circuit diagrams for explaining the false detection process of FIG.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a miswiring detection unit of a miswiring detection apparatus according to a second exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.
7 is a circuit diagram for explaining a miswiring detection unit of a miswiring detection apparatus according to a second exemplary embodiment of the present invention.
8 is a circuit diagram for explaining the erroneous wire determining unit of Fig.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals are used to designate identical or similar elements, and redundant description thereof will be omitted. The suffix "module" and " part "for the components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role. In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of related arts will be omitted when it is determined that the gist of the embodiments disclosed herein may be blurred. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. , ≪ / RTI > equivalents, and alternatives.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinals, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
도 1은 본 발명에 따른 오결선 감지 장치를 설명하기 위한 블럭 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 오결선 감지 장치를 설명하기 위한 회로도이다.FIG. 1 is a block diagram illustrating a miswiring sensing apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a miswiring sensing apparatus according to the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 전력 변환 장치(1000)는 교류 전원(100)을 정류하는 정류부(1100), 정류부(1100)에서 정류된 DC 전압을 승/강압하거나 역률을 제어하는 컨버터부(1200), 컨버터부(1200)를 제어하는 컨버터 제어부(1300), 삼상 교류 전류를 출력하는 인버터부(1400), 인버터부(1400)를 제어하는 인버터 제어부(1500)와, 그리고 컨버터부(1200)와 인버터부(1400) 사이의 DC단 캐패시터(C)를 포함할 수 있다. 1 and 2, the
이러한 인버터부(1400)는 삼상 교류 전류를 출력하며, 이러한 출력 전류는 모터(2000)에 공급된다. 여기서, 모터(2000)는 공기 조화기를 구동하는 압축기 모터일 수 있다. 이하, 모터(2000)는 공기 조화기를 구동하는 압축기 모터이고, 전력 변환 장치(1000)는 이러한 압축기 모터를 구동하는 모터 구동장치인 것을 예로 설명한다.This
그러나 모터(2900)는 압축기 모터에 제한되지 않으며, 주파수 가변된 교류 전압을 이용하는 다양한 응용제품, 예를 들어, 냉장고, 세탁기, 전동차, 자동차, 청소기 등의 교류 모터에 이용될 수 있다.However, the motor 2900 is not limited to a compressor motor, and can be used in various applications using frequency-varying alternating voltage, for example, AC motors such as refrigerators, washing machines, electric trains, automobiles, and vacuum cleaners.
한편, 전력 변환 장치(1000)는, 압축기 모터를 구동하기 위하여, DC단 전압 검출부(B), 입력 전압 검출부(A), 입력 전류 검출부(D), 출력 전류 검출부(E)를 더 포함할 수 있다. The
전력 변환 장치(1000)는, 계통으로부터의 교류 전원을 공급받아, 전력 변환하여, 모터(2000)에 변환된 전력을 공급한다.The
컨버터부(1200)는, 입력 교류 전원(100)을 직류 전원으로 변환한다. 이러한 컨버터부(1200)는 역률 제어부(PFC(power factor control)부)로 작동하는 직류-직류(DC-DC) 컨버터를 이용할 수 있다. 또한, 이러한 직류-직류(DC-DC) 컨버터는 승압 컨버터(boost converter)를 이용할 수 있다. 경우에 따라, 컨버터(1200)는 정류부(1100)를 포함하는 개념일 수 있다. 이하, 컨버터부(1200)는 승압 컨버터를 이용하는 예를 들어 설명한다.The
정류부(1100)는, 단상 교류 전원을 입력받아 정류하고, 이와 같이 정류된 전원을 컨버터부(1200) 측으로 출력한다. 이를 위해, 정류부(1100)는 브리지 다이오드를 이용한 전파 정류 회로를 이용할 수 있다.The rectifying
이와 같이, 컨버터부(1200)는 정류부(1100)에서 정류된 전압을 승압 및 평활하는 과정에서 역률 개선 동작을 행할 수 있다.In this way, the
이러한 컨버터부(1200)는, 정류부(1100)에 연결되는 인덕터(L1), 이 인덕터(L1)에 연결되는 스위칭 소자(Q1), 이러한 스위칭 소자(Q1)와 병렬로 연결되는 캐패시터(C), 및 스위칭 소자(Q1)와 캐패시터(C) 사이에 연결되는 다이오드(D1)를 포함할 수 있다.The
컨버터부(1200)는 입력전압보다 높은 출력전압을 얻을 수 있는 승압 컨버터로서, 스위칭 소자(Q1)가 도통되면 다이오드(D1)가 차단되면서 인덕터(L1)에 에너지가 저장되며, 캐패시터(C)에 저장되어 있던 전하가 방전하면서 출력단에 출력전압을 발생시킨다.The
또한, 스위칭 소자(Q1)가 차단되면 스위칭 소자(Q1) 도통 시 인덕터(L1)에 저장되어 있던 에너지가 더해져서 출력단으로 전달된다.Further, when the switching element Q1 is interrupted, the energy stored in the inductor L1 at the time of the switching element Q1 is added and is transferred to the output terminal.
여기서, 스위칭 소자(Q1)는 별도의 PWM(pulse width modulation) 신호에 의하여 스위칭 동작을 할 수 있다. 즉, 컨버터 제어부(130)에서 전달되는 PWM 신호는, 스위칭 소자(Q1)의 베이스(base; 또는 게이트) 단에 인가되어, 이 PWM 신호에 의하여 스위칭 소자(Q1)의 스위칭 동작을 구동시킬 수 있다.Here, the switching device Q1 may perform a switching operation by a separate pulse width modulation (PWM) signal. That is, the PWM signal transmitted from the converter control unit 130 is applied to the base (or gate) terminal of the switching element Q1, so that the switching operation of the switching element Q1 can be driven by the PWM signal .
이러한 스위칭 소자(Q1)는, 전력 트랜지스터를 이용할 수 있으며, 예를 들어, 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(insulated gate bipolar mode transistor; IGBT)를 이용할 수 있다. The switching element Q1 may use a power transistor, for example, an insulated gate bipolar mode transistor (IGBT).
IGBT는 전력 MOSFET(metal oxide semi-conductor field effect transistor)과 바이폴라 트랜지스터(bipolar transitor)의 구조를 가지는 스위칭(switching) 소자로서, 구동전력이 작고, 고속 스위칭, 고내압화, 고전류 밀도화가 가능한 소자이다.The IGBT is a switching device having a structure of a metal oxide semi-conductor field effect transistor (MOSFET) and a bipolar transistor. The IGBT is a device capable of small driving power, high speed switching, high voltage conversion and high current density.
이와 같이, 컨버터 제어부(1300)는 컨버터부(1200) 내의 스위칭 소자(Q1)의 턴 온 타이밍을 제어할 수 있다. 이에 따라, 스위칭 소자(Q1)의 턴 온 타이밍을 위한 컨버터 제어 신호(Sc)를 출력할 수 있다.In this manner, the
이를 위해, 컨버터 제어부(1300)는 입력 전압 검출부(A)와 입력 전류 검출부(B)로부터 각각, 입력 전압(Vs)과, 입력 전류(Is)를 수신할 수 있다.The
그리고, 정류부(1100)를 거친 출력 전압은, DC단 캐패시터(C)에 충전되거나 인버터부(1400)를 구동할 수 있다.The output voltage through the
입력 전압 검출부(A)는 입력 교류 전원(100)으로부터의 입력 전압(Vs)을 검출할 수 있다. 예를 들어, 정류부(1100) 전단에 위치할 수 있다.The input voltage detecting section A can detect the input voltage Vs from the input
입력 전압 검출부(A)는 전압 검출을 위해, 저항 소자, OP AMP 등을 포함할 수 있다. 검출된 입력 전압(Vs)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 컨버터 제어 신호(Sc)의 생성을 위해, 컨버터 제어부(1300)에 인가될 수 있다.The input voltage detecting section A may include a resistance element, an OP AMP, or the like for voltage detection. The detected input voltage Vs can be applied to the
다음, 입력 전류 검출부(D)는 입력 교류 전원(100)으로부터의 입력 전류(Is)를 검출할 수 있다. 구체적으로, 정류부(1100) 전단에 위치할 수 있다.Next, the input current detection section D can detect the input current Is from the input
입력 전류 검출부(D)는 전류 검출을 위해, 전류센서, CT(current transformer), 션트 저항 등을 포함할 수 있다. 검출된 입력 전압(Is)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 컨버터 제어 신호(Sc)의 생성을 위해 컨버터 제어부(1300)에 인가될 수 있다. The input current detection unit D may include a current sensor, a current transformer (CT), a shunt resistor, or the like, for current detection. The detected input voltage Is may be applied to the
DC 전압 검출부(B)는 DC단 캐패시터(C)의 맥동하는 전압(Vdc)을 검출한다. 이러한 전원 검출을 위해, 저항 소자, OP AMP 등이 사용될 수 있다. 검출된 DC단 캐패시터(C)(1600)의 전압(Vdc)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(1500)에 인가될 수 있으며, DC단 캐패시터(C)(1600)의 직류 전압(Vdc)에 기초하여 인버터 제어신호(Si)가 생성될 수 있다. The DC voltage detecting section B detects the pulsating voltage Vdc of the DC stage capacitor C. For such power detection, a resistance element, OP AMP, or the like can be used. The voltage Vdc of the detected DC
한편, 도면과 달리, 검출되는 DC 전압은, 컨버터 제어부(1300)에 인가되어, 컨버터 제어신호(Sc)의 생성에 사용될 수도 있다. On the other hand, unlike the drawing, the detected DC voltage is applied to the
인버터부(1400)는, 복수 개의 인버터 스위칭 소자(Qa, Qb, Qc, Qa', Qb', Qc')를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원(Vdc)을 소정 주파수의 삼상 교류 전원으로 변환하여, 삼상 모터(2000)에 출력할 수 있다. The
구체적으로, 인버터부(1400)는 각각 서로 직렬 연결되는 상측 스위칭 소자(Qa, Qb, Qc) 및 하측 스위칭 소자(Qa', Qb', Qc')가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상,하측 스위칭 소자가 서로 병렬로 연결될 수 있다.Specifically, the
컨버터부(1200)와 마찬가지로, 인버터부의 스위칭 소자(Qa, Qb, Qc, Qa', Qb', Qc')는, 전력 트랜지스터를 이용할 수 있으며, 예를 들어, 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(insulated gate bipolar mode transistor; IGBT)를 이용할 수 있다. The switching elements Qa, Qb, Qc, Qa ', Qb', and Qc 'of the inverter section may use power transistors and may be, for example, an insulated gate bipolar transistor transistor (IGBT) can be used.
인버터 제어부(1500)는, 인버터부(1400)의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 인버터 제어신호(Si)를 인버터부(1400)에 출력할 수 있다. 인버터 제어신호(Si)는 펄스폭 변조 방식(PWM)의 스위칭 제어신호로서, 모터(2000)에 흐르는 출력 전류(io) 및 DC단 캐패시터(C) 양단인 DC단 전압(Vdc)에 기초하여 생성되어 출력될 수 있다. 이때의 출력 전류(io)는, 출력전류 검출부(E)로부터 검출될 수 있으며, DC단 전압(Vdc)은 DC단 전압 검출부(B)로부터 검출될 수 있다.The
출력전류 검출부(E)는, 인버터부(1400)와 모터(2000) 사이에 흐르는 출력전류(io)를 검출할 수 있다. 즉, 모터(2000)에 흐르는 전류를 검출한다. 출력전류 검출부(E)는 각 상의 출력 전류(ia, ib, ic)를 모두 검출할 수 있으며, 또는 삼상 평형을 이용하여 두 상의 출력 전류를 검출할 수도 있다.The output current detection section E can detect the output current io flowing between the
출력전류 검출부(E)는 인버터부(1400)와 모터부(2000) 사이에 위치할 수 있으며, 전류 검출을 위해, CT(current transformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다. The output current detection unit E may be located between the
그리고, 공기 조화기의 전력 변환 장치(1000)에 적용되는 전원부(100)는, 3상 전원(R, S, T)일 수 있다.The
이어, 3상 전원의 오결선을 감지하는 오결선 감지 장치는, 3상 전원에 각각 연결되는 전원선(R, S, T)들, 3상 전원에 동시에 연결되는 중성선(N), 그리고 N상의 중성선에 연결되는 스위칭부(1610)를 갖는 오결선 감지부(1600)를 포함할 수 있다.Next, a miswiring detection device for detecting miswiring of a three-phase power source includes power lines (R, S, and T) connected to three-phase power sources, a neutral line (N) And a
여기서, 오결선 감지부(1600)는, 전원선(R, S, T)들 중 어느 하나와 중성선(N)에 흐르는 전압을 토대로 스위칭 전압을 결정하고, 결정된 스위칭 전압에 따라 3상 전원의 오결선 여부를 판단하여 3상 전원으로부터 인가되는 전원을 차단할 수 있다.The
일 예로, 오결선 감지부(1600)는, 전원선(R, S, T)들 중 어느 하나와 중성선(N)에 흐르는 교류를 정류하는 정류부와, 정류된 전압을 평활하는 전압 평활부와, 평활된 전압을 토대로 스위칭 전압을 결정하는 스위칭 전압 결정부와, 스위칭 전압에 따라 3상 전원의 오결선 여부를 판단하는 오결선 판단부와, 오결선 판단부의 판단 신호에 따라 3상 전원으로부터 인가되는 전원을 차단하는 스위칭부(1610)를 포함할 수 있다.For example, the
경우에 따라, 오결선 감지부(1600)의 정류부는, 3상 전원 중 SMPS(Switched Mode Power Supply) 전원부에 연결되는 전원선과 중성선(N)에 연결되고, SMPS 전원부에 연결되는 전원선과 중성선(N)에 흐르는 교류를 정류할 수도 있다.The rectifying part of the
여기서, SMPS 전원부에 연결되는 전원선은, 3상 전원 중 T상 전원에 연결되는 전원선일 수 있다.Here, the power supply line connected to the SMPS power supply unit may be a power supply line connected to the T phase power supply among the three-phase power supply.
그리고, 오결선 감지부(1600)의 스위칭 전압 결정부는, 스위칭부(1610)의 스위칭 동작을 위한 제1 스위칭 전압과 오결선 판단부의 스위칭 동작을 위한 제2 스위칭 전압을 결정할 수 있다.The switching voltage determination unit of the
이어, 오결선 감지부(1600)의 오결선 판단부는, 스위칭 전압 결정부로부터 인가되는 스위칭 전압과 미리 설정된 기준 전압을 비교하여 스위칭 전압이 기준 전압보다 더 크면, 3상 전원의 오결선으로 판단하여 스위칭부(1610)를 오프시킬 수 있다.If the switching voltage is larger than the reference voltage, the erroneous wire
다음, 오결선 감지부(1600)의 스위칭부(1610)는, 릴레이 스위치일 수 있는데 이에 제한되지는 않는다.Next, the
일 예로, 릴레이 스위치는, 구동 전압이 약 9V ~ 약 13.5V인 것을 사용할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.For example, the relay switch may use a drive voltage of about 9V to about 13.5V, but it is not limited thereto.
또한, 오결선 감지부(1600)는, 3상 전원 중 SMPS(Switched Mode Power Supply) 전원부에 연결되는 전원선과 중성선(N)에 연결되고, SMPS 전원부에 연결되는 전원선과 중성선(N)에 흐르는 전압을 토대로 스위칭 전압을 결정할 수 있다.Also, the
이와 같이, 본 발명은, 전원선(R, S, T)들 중 어느 하나와 중성선(N)에 흐르는 전압을 토대로 스위칭 전압을 결정하고, 결정된 스위칭 전압에 따라 3상 전원의 오결선 여부를 판단하여 3상 전원으로부터 인가되는 전원을 차단함으로써, N상 오결선에 따른 회로 소손을 방지할 수 있다.As described above, according to the present invention, the switching voltage is determined on the basis of the voltage flowing through any one of the power lines R, S, and T and the neutral line N, and whether or not the three- By cutting off the power applied from the 3-phase power supply, it is possible to prevent circuit burn-out due to N-phase miswiring.
또한, 본 발명은, R, S, T 상 전압들의 평형을 통해 N상 오결선을 판단하지 않고, T-N 상에 흐르는 전압을 토대로 릴레이 스위치를 구동하기 위한 스위칭 전압을 결정하여 N상 오결선을 판단함으로써, 소비 전력을 낮추어 대기전력 감소 및 저항의 발열을 최소화할 수 있다.Further, the present invention determines the switching voltage for driving the relay switch based on the voltage flowing on the TN, without judging the N-phase misconnection through the balance of the R, S, and T phase voltages, Thereby reducing standby power and minimizing the heat generation of resistance by lowering power consumption.
도 3은 본 발명 제1 실시예에 따른 오결선 감지 장치를 설명하기 위한 회로도이고, 도 4 및 도 5는 도 3의 오결선 감지 과정을 설명하기 위한 회로도이다.FIG. 3 is a circuit diagram for explaining a mis-wiring sensing apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIGS. 4 and 5 are circuit diagrams for explaining the mis-wiring sensing process of FIG.
도 3에 도시된 바와 같이, 오결선 감지 장치(1600)는, R, S, T 상 전압들의 평형을 통해 N상 오결선을 판단하는 방식을 사용하고 있다.As shown in FIG. 3, the
3상 전원을 갖는 전원부(100)는 정류부(1100)를 포함하는 전력 변환 장치(1000)에 연결되어 전원을 공급할 수 있다.The
그리고, 오결선 감지 장치(1600)는, R, S, T, N 상에 각각 연결되어 각 상의 전압을 감지하는 전압 감지부(1620)와, 전압 감지부(1600)으로부터 감지된 전압을 토대로 오결선 여부를 판단하는 판단부(1630), 그리고 판단부(1630)로 인가되는 스위칭 신호에 따라 스위칭되는 스위칭부(1610)를 포함할 수 있다.The
여기서, 전압 감지부(1620)는, R 상에 연결되는 제1 저항, S 상에 연결되는 제2 저항, T 상에 연결되는 제3 저항, N 상에 연결되는 제4 저항을 포함할 수 있다.Here, the
그리고, 판단부(1630)는, 전압 감지부(1620)의 양측 단에 연결되는, 발광 소자 및 제5 저항을 포함할 수 있다.The
여기서, 발광 소자는 오결선이 발생하면 전류가 흘러 발광하여 오결선 에러를 외부로 표시하는 역할을 수행할 수 있다.Here, the light emitting element emits light when a mis-wiring occurs, and can display a mis-wiring error as an external light.
이와 같이, 구성되는 오결선 감지 장치(1600)는, R, S, T, N 상이 정상 결선일 경우, 스위칭부(1610)의 코일(1612)에 걸리는 전압은 0V가 되고, 스위치(1618)는 접점 B(1616)에 위치하여 전력 변환 장치(1000)로 인가되는 전압 공급을 유지할 수 있다.When the R, S, T, and N phases are normal, the voltage applied to the
즉, V_coil = VR + VS + VT = 0V 으로서 3상 평형 상태임을 알 수 있고, V_TN = 220V 임을 알 수 있다.That is, it can be seen that V_coil = V R + V S + V T = 0V, which indicates a three-phase equilibrium state, and V_TN = 220V.
여기서, V_coil 은 코일(1612)에 걸리는 전압 코일이고, VR은 R상 전원선에 걸리는 전압, VS은 S상 전원선에 걸리는 전압, VT은 T상 전원선에 걸리는 전압이며, V_TN은 T-N 상에 걸리는 전압이다.Here, the V_coil the voltage coil applied to the coil (1612), V R is the voltage across the R phase power line, V S is the voltage, V T applied to the S-phase power line is a voltage applied to the T-phase power line, V_TN is It is the voltage across TN.
또한, R, S, T, N 상이 오결선일 경우, 스위칭부(1610)의 코일(1612)에 걸리는 전압은 220V가 되고, 스위치(1618)는 접점 A(1614)에 위치하여 전력 변환 장치(1000)로 인가되는 전압 공급을 차단할 수 있다.When the R, S, T, and N phases are erroneous, the voltage applied to the
즉, V_coil = VR + VS + VT = 220V 이고, V_TN = 0V 임을 알 수 있다.That is, V_coil = V R + V S + V T = 220V, and V_TN = 0V.
여기서, V_coil 은 코일(1612)에 걸리는 전압 코일이고, VR은 R상 전원선에 걸리는 전압, VS은 S상 전원선에 걸리는 전압, VT은 T상 전원선에 걸리는 전압이며, V_TN은 T-N 상에 걸리는 전압이다.Here, the V_coil the voltage coil applied to the coil (1612), V R is the voltage across the R phase power line, V S is the voltage, V T applied to the S-phase power line is a voltage applied to the T-phase power line, V_TN is It is the voltage across TN.
이와 같이, 3상 전원이 정상 결선인 경우, 도 4와 같이, V1에는 3상 전압평형에 따라 N 전압이 걸리게 되고, V2에는 직접적으로 N상이 연결되어 있어 스위칭부(1610)의 릴레이 코일(1612) 양단에 전압이 걸리지 않아 릴레이 스위치(1618)는 B 접점을 유지한다.In this way, when the three-phase power source is a normal connection, as shown in FIG. 4, N voltage is applied to V1 according to the three-phase voltage balance, and N phases are directly connected to V2, so that the relay coil 1612 ), The
즉, 정상 결선 시, 릴레이 코일 양단에 0V로 전류가 흐르지 않아서, 릴레이 스위치는 노말 클로즈(nomal close) 상태일 수 있다.That is, in normal wiring, no current flows at 0 V across the relay coil, so that the relay switch can be in a normally closed state.
그리고, 오결선인 경우, 도 5와 같이, V1에는 3상 전압 평형에 N전압이 걸리나, V2에 오결선된 S전압이 걸리게 되어 스위칭부(1610)의 릴레이 코일(1612) 양단에 전압 220V가 걸려 릴레이 스위치(1618)는 A 접점으로 변경되어 V_TN 공급을 하지 않는다.5, an N voltage is applied to the three-phase voltage equilibrium in V1 but an S voltage miswired to V2 is applied, and a voltage 220V is applied to both ends of the
즉, 오결선 시, 릴레이 코일 양단에 S-N 220V가 형성되고 전류가 흘러 접점이 오픈되어, 릴레이 스위치로 흐르는 전류는 R, T 상으로 빠져나갈 수 있다.That is, in the case of mis-wiring, S-N 220V is formed at both ends of the relay coil, the current flows and the contact opens, and the current flowing to the relay switch can go out to the R and T phases.
도 6은 본 발명 제2 실시예에 따른 오결선 감지 장치의 오결선 감지부를 설명하기 위한 블럭 구성도이고, 도 7은 본 발명 제2 실시예에 따른 오결선 감지 장치의 오결선 감지부를 설명하기 위한 회로도이며, 도 8은 도7의 오결선 판단부를 설명하기 위한 회로도이다.FIG. 6 is a block diagram illustrating a miswiring sensing unit of a miswiring sensing apparatus according to a second exemplary embodiment of the present invention. FIG. 7 illustrates a miswiring sensing unit of a miswiring sensing apparatus according to a second exemplary embodiment of the present invention Fig. 8 is a circuit diagram for explaining the erroneous wire determining unit of Fig. 7. Fig.
본 발명 제2 실시예는, 본 발명 제1 실시예와 같이, R, S, T 상 전압들의 평형을 통해 N상 오결선을 판단하는 방식을 사용하지 않고, T-N 상에 흐르는 전압을 토대로 릴레이 스위치를 구동하기 위한 스위칭 전압을 결정하여 N상 오결선을 판단함으로써, 소비 전력을 낮추어 대기전력 감소 및 저항의 발열을 최소화할 수 있다.In the second embodiment of the present invention, as in the first embodiment of the present invention, without using the method of determining the N-phase misconnection through the balance of the R, S and T phase voltages, based on the voltage flowing on the TN, And determines the N-phase misconnection, thereby reducing the power consumption and minimizing the standby power reduction and the heat generation of the resistor.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 3상 전원의 오결선을 감지하는 오결선 감지 장치는, 3상 전원에 각각 연결되는 전원선(R, S, T)들, 3상 전원에 동시에 연결되는 중성선(N), 그리고 N상의 중성선에 연결되는 스위칭부(1610)를 갖는 오결선 감지부(1600)를 포함할 수 있다.6 and 7, a miswiring detecting apparatus for detecting miswiring of a three-phase power source includes power lines (R, S, and T) connected to three-phase power sources, And a
여기서, 오결선 감지부(1600)는, 전원선(R, S, T)들 중 어느 하나와 중성선(N)에 흐르는 전압을 토대로 스위칭 전압을 결정하고, 결정된 스위칭 전압에 따라 3상 전원의 오결선 여부를 판단하여 3상 전원으로부터 인가되는 전원을 차단할 수 있다.The
일 예로, 오결선 감지부(1600)는, 정류부(1640), 전압 평활부(1650), 스위칭 전압 결정부(1660), 그리고 스위칭부(1610)를 포함할 수 있다.For example, the
여기서, 정류부(1640)는, 전원선(R, S, T)들 중 어느 하나와 중성선(N)에 흐르는 교류를 정류할 수 있는데, 브릿지 다이오드를 포함할 수 있다.The
경우에 따라, 정류부(1640)는, 3상 전원 중 SMPS(Switched Mode Power Supply) 전원부에 연결되는 전원선과 중성선(N)에 연결되고, SMPS 전원부에 연결되는 전원선과 중성선(N)에 흐르는 교류를 정류할 수도 있다.The
여기서, SMPS 전원부에 연결되는 전원선은, 3상 전원 중 T상 전원에 연결되는 전원선일 수 있는데, 이에 제한되지는 않는다.Here, the power supply line connected to the SMPS power supply unit may be a power supply line connected to the T phase power supply among the three-phase power supply, but is not limited thereto.
그리고, 전압 평활부(1650)는, 정류된 전압을 평활하여 전압을 안정화시킬 수 있다.The
일 예로, 전압 평활부(1650)는, 정류부의 양측 단에 연결되는 캐패시터를 포함할 수 있다.For example, the
다음, 스위칭 전압 결정부(1660)는, 평활된 전압을 토대로 스위칭 전압을 결정할 수 있다.Next, the switching
그리고, 스위칭 전압 결정부(1660)는, 스위칭부(1610)의 스위칭 동작을 위한 제1 스위칭 전압과 오결선 판단부의 스위칭 동작을 위한 제2 스위칭 전압을 결정할 수 있다.The switching
일 예로, 스위칭 전압 결정부(1660)는, 전압 평활부에 연결되는 제1 저항(1732), 제1 저항(1732)과 스위칭부(1610) 사이에 연결되는 제2 저항(1734), 제2 저항(1734)과 스위칭부(1610) 사이의 노드에 일측이 연결되고 오결선 판단부(1670)에 타측이 연결되는 제3 저항(1736), 그리고 제3 저항(1736)과 오결선 판단부(1670) 사이의 노드에 일측이 연결되고 전압 평활부(1650)에 타측이 연결되는 제4 저항(1738)을 포함할 수 있다.In one example, the switching
여기서, 제1 스위칭 전압(Vrelay)은, Vrelay = VDC × Rp/Rs, Rs = Rs1 + Rs2, Rp = Rp1 + Rp2 (여기서, VDC는 전압 평활부의 양단에 걸리는 전압값이고, Rs1은 상기 스위칭 전압 결정부의 제1 저항값이며, Rs2는 상기 스위칭 전압 결정부의 제2 저항값이고, Rp1은 상기 스위칭 전압 결정부의 제3 저항값이며, Rp2는 상기 스위칭 전압 결정부의 제4 저항값임)으로 정해진 수식에 의해 산출될 수 있다.Here, the first switching voltage V relay is V relay = V DC Rp / Rs, Rs = Rs1 + Rs2, Rp = Rp1 + Rp2 where V DC is a voltage value across both ends of the voltage smoothing unit, Rs2 is a second resistance value of the switching voltage determination unit, Rp1 is a third resistance value of the switching voltage determination unit, and Rp2 is a fourth resistance value of the switching voltage determination unit) Can be calculated by a formula determined by the following equation.
또한, 제2 스위칭 전압(Vshunt)은, Vshunt = Vrelay × (Rp2/Rp1 + Rp2) (여기서, Vrelay는 제1 스위칭 전압값이고, Rp1은 상기 스위칭 전압 결정부의 제3 저항값이며, Rp2는 상기 스위칭 전압 결정부의 제4 저항값임)으로 정해진 수식에 의해 산출될 수 있다.Also, the second switching voltage V shunt may be expressed as: V shunt = V relay x Rp2 / Rp1 + Rp2 where V relay is a first switching voltage value and Rp1 is a third resistance value of the switching voltage determining section , And Rp2 is a fourth resistance value of the switching voltage determination unit).
이어, 오결선 판단부(1670)는, 스위칭 전압에 따라 3상 전원의 오결선 여부를 판단할 수 있다.Then, the erroneous
즉, 오결선 판단부(1670)는, 스위칭 전압 결정부(1660)로부터 인가되는 스위칭 전압과 미리 설정된 기준 전압을 비교하여 스위칭 전압이 기준 전압보다 더 크면, 3상 전원의 오결선으로 판단하여 스위칭부(1610)를 오프시켜 전원 공급을 차단시킬 수 있다.That is, the erroneous
또한, 오결선 판단부(1670)는, 스위칭 전압 결정부(1660)로부터 인가되는 스위칭 전압과 미리 설정된 기준 전압을 비교하여 스위칭 전압이 기준 전압보다 더 크지 않으면, 3상 전원의 정상결선으로 판단하여 스위칭부(1610)를 온시켜 전원 공급을 유지시킬 수 있다.If the switching voltage is not greater than the reference voltage, the erroneous
일 예로, 오결선 판단부(1670)는, 도 8과 같이, 비교기(1672)와 트랜지스터(1674)를 포함할 수 있다.For example, the
여기서, 비교기(1672)는, 스위칭 전압 결정부(1660)로부터 인가되는 스위칭 전압과 미리 설정된 기준 전압을 비교하고, 트랜지스터(1674)는 비교기(1672)의 출력 신호에 따라 스위칭될 수 있다.Here, the
즉, 비교기(1672)는, 비교 결과, 스위칭 전압이 기준 전압보다 더 크면, 하이(high) 신호를 출력하고, 스위칭 전압이 기준 전압보다 더 크지 않으면, 로우(low) 신호를 출력할 수 있다.That is, the
그리고, 트랜지스터(1674)는, 비교기(1672)의 출력 신호가 하이 신호이면, 온 동작을 수행하여 스위칭부(1610)를 오프시키고, 비교기(1672)의 출력 신호가 로우 신호이면, 오프 동작을 수행하여 스위칭부(1610)를 온시킬 수 있다.If the output signal of the
여기서, 오결선 판단부(1670)에서 미리 설정된 기준 전압은, 약 2.5V일 수 있지만, 회로 설계에 따라 다양하게 가변할 수 있다.Here, the reference voltage preset by the
다음, 스위칭부(1610)는, 오결선 판단부(1670)의 판단 신호에 따라 3상 전원으로부터 인가되는 전원을 차단하거나 또는 전원 공급을 유지할 수 있다.Next, the
일 예로, 스위칭부(1610)는, 릴레이 스위치일 수 있는데, 이에 제한되지는 않는다.In one example, the
또한, 릴레이 스위치는, 구동 전압이 약 9V ~ 약 13.5V인 것을 사용할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.The relay switch can use a drive voltage of about 9 V to about 13.5 V, but is not limited thereto.
경우에 따라, 오결선 감지부(1600)는, 3상 전원 중 SMPS(Switched Mode Power Supply) 전원부에 연결되는 전원선과 중성선(N)에 연결되고, SMPS 전원부에 연결되는 전원선과 중성선(N)에 흐르는 전압을 토대로 스위칭 전압을 결정할 수 있다.The
이와 같이, 구성되는 본 발명 제2 실시예의 구동 동작을 설명하면 다음과 같다.The driving operation of the second embodiment of the present invention will now be described.
일 예로, 오결선이 발생하여 T-N 상의 전압이 342V일 경우, 먼저, T-N 상의 전압 342V는, 오결선 감지부(1600)의 정류부(1640)인 브릿지 다이오드(Bridge Diode)로 입력될 수 있다.For example, if the voltage on the T-N is 342 V due to miswiring, the voltage 342 V on the T-N may be input to the bridge diode, which is the rectifying
그리고, 정류부(1640)인 브릿지 다이오드로부터 출력되는 전압은, 342V에 1.414를 곱한 483.6V가 출력될 수 있다.The voltage output from the bridge diode, which is the
이어, 스위칭 전압 결정부(1660)는, Rs(Rs1+Rs2)와 Rp(Rp1+Rp2)의 전압분배에 따른 Vrelay 전압을 결정할 수 있다.Subsequently, the switching
여기서, Vrelay 전압은, 약 9V ~ 13.2V 에서 구동될 수 있는데, 릴레이 스위치의 종류에 따라 가변될 수 있다.Here, the Vrelay voltage can be driven at about 9V to 13.2V, which may vary depending on the type of the relay switch.
따라서, Vrelay = Vin(DC) × (Rp/Rs) = 483.6 × (38000/2000000) = 9.016V일 수 있다.Therefore, Vrelay = Vin (DC) x (Rp / Rs) = 483.6 x (38000/2000000) = 9.016V.
즉, Vrelay 전압은, 스위칭부(1610)의 스위칭 동작을 위한 제1 스위칭 전압으로서, 제1 스위칭 전압(Vrelay)은, Vrelay = VDC × Rp/Rs, Rs = Rs1 + Rs2, Rp = Rp1 + Rp2 (여기서, VDC는 전압 평활부의 양단에 걸리는 전압값이고, Rs1은 상기 스위칭 전압 결정부의 제1 저항값이며, Rs2는 상기 스위칭 전압 결정부의 제2 저항값이고, Rp1은 상기 스위칭 전압 결정부의 제3 저항값이며, Rp2는 상기 스위칭 전압 결정부의 제4 저항값임)으로 정해진 수식에 의해 산출될 수 있다.That is, the Vrelay voltage is a first switching voltage for the switching operation of the
다음, 스위칭 전압 결정부(1660)는, 오결선 판단부(1670)의 스위칭 동작을 위한 제2 스위칭 전압을 결정할 수 있다.Next, the switching
여기서, 오결선 판단부(1670)의 비교기(1672)는, 미리 설정된 기준 전압이 약 2,5V이므로, 약 2.5V 이상의 전압이 걸려야 온(on)되어 트랜지스터(1674)의 K(Cathode)에서 A(Anode)로 전류가 흐르게 된다.Here, the
따라서, 오결선 판단부(1670)의 비교기(1672)로 인가되는 전압은, Vshunt 전압일 수 있다.Therefore, the voltage applied to the
여기서, Vshunt 전압은, Vrelay 전압에 Rp1과 Rp2를 전압 분배한 전압일 수 있다.Here, the Vshunt voltage may be a voltage obtained by dividing Rp1 and Rp2 by the Vrelay voltage.
즉, Vshunt = Vrelay × (Rp2/Rp1 + Rp2) = 9.017 × (11000/38000) = 2.61V일 수 있다.That is, Vshunt = Vrelay x (Rp2 / Rp1 + Rp2) = 9.017 x (11000/38000) = 2.61V.
따라서, 오결선 판단부(1670)의 비교기(1672)는, 온(On)되어 전류가 흐르게 되고, 릴레이 스위치도 전류가 흘러 동작할 수 있다.Therefore, the
Vshunt 전압은, 오결선 판단부(1670)의 스위칭 동작을 위한 제2 스위칭 전압으로서, 제2 스위칭 전압(Vshunt)은, Vshunt = Vrelay × (Rp2/Rp1 + Rp2) (여기서, Vrelay는 제1 스위칭 전압값이고, Rp1은 상기 스위칭 전압 결정부의 제3 저항값이며, Rp2는 상기 스위칭 전압 결정부의 제4 저항값임)으로 정해진 수식에 의해 산출될 수 있다.Vshunt voltage, a second switching voltage for the switching operation of the five
이와 같이, 본 발명은, 전원선(R, S, T)들 중 어느 하나와 중성선(N)에 흐르는 전압을 토대로 스위칭 전압을 결정하고, 결정된 스위칭 전압에 따라 3상 전원의 오결선 여부를 판단하여 3상 전원으로부터 인가되는 전원을 차단함으로써, N상 오결선에 따른 회로 소손을 방지할 수 있다.As described above, according to the present invention, the switching voltage is determined on the basis of the voltage flowing through any one of the power lines R, S, and T and the neutral line N, and whether or not the three- By cutting off the power applied from the 3-phase power supply, it is possible to prevent circuit burn-out due to N-phase miswiring.
또한, 본 발명은, T-N 상에 흐르는 전압을 토대로 릴레이 스위치를 구동하기 위한 스위칭 전압을 결정하여 N상 오결선을 판단함으로써, 소비 전력을 낮추어 대기전력 감소 및 저항의 발열을 최소화할 수 있다.Further, according to the present invention, the switching voltage for driving the relay switch is determined on the basis of the voltage flowing on the T-N to determine the N-phase erroneous connection, thereby lowering the power consumption and minimizing standby power reduction and resistance heat generation.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The features, structures, effects and the like described in the embodiments are included in at least one embodiment of the present invention and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects and the like illustrated in the embodiments can be combined and modified by other persons skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of illustration, It can be seen that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.
1000: 전력 변환 장치 1100: 정류부
1200: 컨버터부 1300: 컨버터 제어부
1400: 인버터부 1500: 인버터 제어부
1600: 오결선 감지부 1610: 스위칭부
1620: 전압 감지부 1630: 판단부
1640: 전압 정류부 1650: 전압 평활부
1660: 스위칭 전압 결정부 1670: 오결선 판단부
2000: 모터1000: power converter 1100: rectifier
1200: converter section 1300: converter control section
1400: Inverter section 1500: Inverter control section
1600: miswiring detection unit 1610:
1620: voltage detection unit 1630:
1640: Voltage rectification part 1650: Voltage smoothing part
1660: Switching voltage determination unit 1670:
2000: Motor
Claims (10)
상기 3상 전원에 각각 연결되는 전원선(R, S, T)들;
상기 3상 전원에 동시에 연결되는 중성선(N); 그리고,
상기 전원선(R, S, T)들 중 어느 하나와 상기 중성선(N)에 흐르는 전압을 토대로 스위칭 전압을 결정하고, 상기 결정된 스위칭 전압에 따라 상기 3상 전원의 오결선 여부를 판단하여 상기 3상 전원으로부터 인가되는 전원을 차단하는 오결선 감지부를 포함하고,
상기 오결선 감지부는,
상기 전원선(R, S, T)들 중 어느 하나와 상기 중성선(N)에 흐르는 교류를 정류하는 정류부;
상기 정류된 전압을 평활하는 전압 평활부;
상기 평활된 전압을 토대로, 스위칭 전압을 결정하는 스위칭 전압 결정부;
상기 스위칭 전압에 따라 상기 3상 전원의 오결선 여부를 판단하는 오결선 판단부; 그리고,
상기 오결선 판단부의 판단 신호에 따라 상기 3상 전원으로부터 인가되는 전원을 차단하는 스위칭부를 포함하며,
상기 스위칭 전압 결정부는,
상기 스위칭부의 스위칭 동작을 위한 제1 스위칭 전압(Vrelay)과 상기 오결선 판단부의 스위칭 동작을 위한 제2 스위칭 전압(Vshunt)을 결정하는 것을 특징으로 하는 오결선 감지 장치.A miswiring detection device for detecting a miswiring of a three-phase power supply,
Power lines (R, S, T) connected to the three-phase power source;
A neutral wire (N) connected to the three-phase power source at the same time; And,
Determines the switching voltage based on any one of the power lines (R, S, T) and the voltage flowing through the neutral line (N), determines whether the three-phase power source is misconnected according to the determined switching voltage, And an erroneous wire sensing unit for interrupting the power supplied from the upper power source,
The erroneous wiring detection unit may include:
A rectifying unit for rectifying alternating current flowing through any one of the power lines (R, S, T) and the neutral line (N);
A voltage smoothing unit for smoothing the rectified voltage;
A switching voltage determination unit for determining a switching voltage based on the smoothed voltage;
A misplacing determining unit for determining whether the three-phase power supply is misconnected according to the switching voltage; And,
And a switching unit for shutting off power supplied from the three-phase power supply according to the determination signal of the miswiring determination unit,
Wherein the switching voltage determination unit determines,
Wherein a first switching voltage (V relay ) for switching operation of the switching unit and a second switching voltage (V shunt ) for switching operation of the misjudgment unit are determined.
상기 전압 평활부에 연결되는 제1 저항;
상기 제1 저항과 상기 스위칭부 사이에 연결되는 제2 저항;
상기 제2 저항과 상기 스위칭부 사이의 노드에 일측이 연결되고, 상기 오결선 판단부에 타측이 연결되는 제3 저항; 그리고,
상기 제3 저항과 상기 오결선 판단부 사이의 노드에 일측이 연결되고, 상기 전압 평활부에 타측이 연결되는 제4 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 오결선 감지 장치.The apparatus of claim 1, wherein the switching voltage determination unit comprises:
A first resistor coupled to the voltage smoothing unit;
A second resistor coupled between the first resistor and the switching unit;
A third resistor having one side connected to a node between the second resistor and the switching unit and the other side connected to the misjudgment determining unit; And,
And a fourth resistor having one side connected to a node between the third resistor and the misjudgment determining unit and the other side connected to the voltage smoothing unit.
Vrelay = VDC × Rp/Rs, Rs = Rs1 + Rs2, Rp = Rp1 + Rp2 (여기서, VDC는 전압 평활부의 양단에 걸리는 전압값이고, Rs1은 상기 스위칭 전압 결정부의 제1 저항값이며, Rs2는 상기 스위칭 전압 결정부의 제2 저항값이고, Rp1은 상기 스위칭 전압 결정부의 제3 저항값이며, Rp2는 상기 스위칭 전압 결정부의 제4 저항값임)으로 정해진 수식에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 오결선 감지 장치.The method of claim 4, wherein the first switching voltage (V relay )
V relay = V DC Rp / Rs, Rs = Rs1 + Rs2, Rp = Rp1 + Rp2 where V DC is a voltage value across both ends of the voltage smoothing unit, Rs1 is a first resistance value of the switching voltage determination unit, Wherein Rs2 is a second resistance value of the switching voltage determination unit, Rp1 is a third resistance value of the switching voltage determination unit, and Rp2 is a fourth resistance value of the switching voltage determination unit. Connection detection device.
Vshunt = Vrelay × (Rp2/Rp1 + Rp2) (여기서, Vrelay는 제1 스위칭 전압값이고, Rp1은 상기 스위칭 전압 결정부의 제3 저항값이며, Rp2는 상기 스위칭 전압 결정부의 제4 저항값임)으로 정해진 수식에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 오결선 감지 장치.The method of claim 5, wherein the second switching voltage (V shunt )
V shunt = V relay × (Rp2 / Rp1 + Rp2) ( wherein, V relay is a first switching voltage, Rp1 is the third resistance determined portion of the switching voltage, Rp2 is the fourth resistance ¹ portion determines the switching voltage ) Of the battery is calculated by a formula determined by the following formula.
상기 스위칭 전압 결정부로부터 인가되는 스위칭 전압과 미리 설정된 기준 전압을 비교하여 상기 스위칭 전압이 상기 기준 전압보다 더 크면, 상기 3상 전원의 오결선으로 판단하여 상기 스위칭부를 오프시키는 것을 특징으로 하는 오결선 감지 장치.The apparatus according to claim 1,
Wherein when the switching voltage is greater than the reference voltage, it is determined that the three-phase power supply is misconnected and the switching unit is turned off, Sensing device.
상기 스위칭 전압 결정부로부터 인가되는 스위칭 전압과 미리 설정된 기준 전압을 비교하는 비교기; 그리고,
상기 비교기의 출력 신호에 따라 스위칭되는 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 오결선 감지 장치.The apparatus according to claim 1,
A comparator for comparing a switching voltage applied from the switching voltage determiner with a preset reference voltage; And,
And a transistor which is switched according to an output signal of the comparator.
상기 비교 결과, 상기 스위칭 전압이 상기 기준 전압보다 더 크면, 하이 신호를 출력하고, 상기 스위칭 전압이 상기 기준 전압보다 더 크지 않으면, 로우 신호를 출력하며,
상기 트랜지스터는,
상기 비교기의 출력 신호가 하이 신호이면, 온 동작을 수행하여 상기 스위칭부를 오프시키고, 상기 비교기의 출력 신호가 로우 신호이면, 오프 동작을 수행하여 상기 스위칭부를 온시키는 것을 특징으로 하는 오결선 감지 장치.9. The apparatus of claim 8,
And outputs a low signal when the switching voltage is greater than the reference voltage and outputs a low signal when the switching voltage is not greater than the reference voltage,
The transistor comprising:
And turns off the switching unit if the output signal of the comparator is a high signal and turns off the switching unit if the output signal of the comparator is a low signal.
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