KR101896023B1 - 직류 링크 커패시터의 충방전 제어장치 및 제어방법 - Google Patents

직류 링크 커패시터의 충방전 제어장치 및 제어방법 Download PDF

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이수민
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주식회사 만도
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Abstract

본 발명은 직류 링크 커패시터의 충방전 제어장치 및 제어방법에 관한 것으로서, 직류 링크 커패시터의 충방전 제어장치(200)는 직류 전원을 저장하고 입력전압을 공급하는 충전 전원부(210), 상기 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 인버터부(250), 상기 인버터부로 입력되는 상기 입력전압이 제한전압 이내로 제한되도록 충전 또는 방전을 반복하는 직류 링크 커패시터부(240), 온(on, close)하거나 오프(off, open) 동작하여 상기 직류 링크 커패시터부에 인가되는 상기 입력전압을 제어하는 스위치부(220) 및 상기 입력전압을 분배하고, 상기 스위치부에 온-오프 동작을 제어하는 제어 신호를 생성 및 출력하는 스위치 제어부(230)를 포함한다.

Description

직류 링크 커패시터의 충방전 제어장치 및 제어방법{Charging and Discharging Control Apparatus of DC Link Capacitor And The Method Thereof}
본 발명은 인버터 및 직류 링크 커패시터의 과부하를 방지하고, 직류 링크 커패시터의 충방전 동작 회로를 설계하여 이를 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
전동 파워 스티어링(EPS: Electric Power Steering)의 전자제어장치(ECU: Electric Control Unit)에는 장치의 고장으로 인한 안전 확보(Fail-safety)를 위해 릴레이(Relay)가 연결되고, 릴레이가 온(on)되면 과부하 전류에 의한 릴레이의 소손을 방지하기 위해 릴레이의 후단에 직류 링크 커패시터를 위치시킨다.
도 1은 종래 기술에 의한 EPS 릴레이의 직류 링크 커패시터 충방전 제어장치(100)에 관한 회로도이며, 배터리, 릴레이, 직류 링크 커패시터, 인버터부 등이 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 의한 EPS 릴레이의 직류 링크 커패시터 충방전 제어장치(100)는 상기 배터리와 상기 직류 링크 커패시터 사이에 상기 릴레이가 직렬로 연결되어 있다. 이때, 상기 직류 링크 커패시터는 전압을 제안하여 서지(surge) 전압으로 인한 인버터부의 손상을 방지하고, 상기 릴레이 온할 때 발생하는 서지 전류를 차단하여 부품 손상, 릴레이 융착 등을 방지한다.
따라서 종래 기술인 직류 링크 커패시터 충방전 제어장치(100)는 상기 릴레이가 온/오프 함으로써, 상기 직류 링크 커패시터 의해 제한된 전압으로 상기 인버터부에 인가된다.
그러나 ECU의 최대 전류가 증가하는 경우에는 과전압을 방지하기 위해 직류 링크 커패시터의 용량도 추가해야 하므로 생산 비용이 증가하고, 부품 추가로 인해 회로의 설계가 복잡해지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 직류 링크 커패시터의 소손을 방지하고, 배터리의 충방전을 제어하는 장치 및 방법을 제공한다.
또한, 직류 링크 커패시터를 추가하지 않고, 스위치 제어부의 소자만을 추가함으로써, 회로 패키지를 소형화한 직류 링크 커패시터의 충방전 제어장치 및 제어방법을 제공한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 직류 링크 커패시터의 충방전 제어장치는 직류 전원을 저장하고 입력전압을 공급하는 충전 전원부, 상기 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 인버터부, 상기 인버터부로 입력되는 상기 입력전압이 제한전압 이내로 제한되도록 충전 또는 방전을 반복하는 직류 링크 커패시터부, 온(on, close)하거나 오프(off, open) 동작하여 상기 직류 링크 커패시터부에 상기 입력전압의 인가 여부를 제어하는 스위치부 및 상기 입력전압을 분배하고, 상기 스위치부에 온-오프 동작을 제어하는 제어 신호를 생성 및 출력하는 스위치 제어부를 포함할 수 있다.
그리고 상기 스위치 제어부는 상기 직류 링크 커패시터부로 인가되는 상기 입력전압을 분배하는 제1 저항 및 제2 저항을 포함하는 전압 분배 저항 및 상기 전압 분배 저항에서 분배된 베이스전압을 기반으로 상기 제어 신호를 생성하는 트랜지스터를 포함할 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 직류 링크 커패시터의 충방전 제어방법은, 입력전압을 공급하는 전원 공급단계, 상기 입력전압을 분배하고, 스위치에 동작을 제어하는 제어 신호를 생성 및 출력하는 스위칭 제어단계, 상기 제어 신호를 기반으로 상기 스위치를 온(on, close)하거나 오프(off, open) 동작하여 직류 링크 커패시터에 상기 입력전압의 인가 여부를 제어하는 스위칭 단계 및 상기 직류 링크 커패시터에 인가되는 상기 입력전압이 제한전압 이내로 제한되도록 충전 또는 방전을 반복하는 직류 충방전단계를 포함할 수 있다.
그리고 상기 스위칭 제어단계는 상기 직류 링크 커패시터로 인가되는 상기 입력전압을 복수 개의 저항에 분배하는 전압 분배단계 및 상기 복수 개의 저항에 의해 분배된 베이스전압을 트랜지스터로 인가하여 상기 제어 신호를 생성하는 신호 생성단계를 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 서지 전압 발생시, 직류 링크 커패시터 및 인버터에 흐르는 과전류를 빠른 반응 속도로 제한할 수 있다.
그리고 인버터가 과부하되는 것을 방지하므로 회로 내의 열 발생을 감소시켜 내구성을 향상시킬 수 있다.
그리고 회로의 과전압을 제한하기 위해 직류 링크 커패시터 소자를 더 추가하지 않으므로 생산 원가 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 EPS 릴레이의 직류 링크 커패시터 충방전 제어장치에 관한 회로도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 직류 링크 커패시터의 충방전 제어장치에 대한 블럭구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 직류 링크 커패시터의 충방전 제어장치의 회로를 간략하게 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예들에 따른 충전 전원부 및 인버터부에 인가되는 전압과 스위치 제어부의 트랜지스터 출력 전류에 대한 일례를 보여주는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 직류 링크 커패시터의 충방전 제어방법에 대한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "이루어지다(made of)"는 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.
도 1은 종래 기술에 의한 EPS 릴레이의 직류 링크 커패시터 충방전 제어장치(100)에 관한 회로도이며, 배터리, 릴레이(Relay), 직류 링크 커패시터(DC Link Capacitor), 인버터부(Inverter) 등이 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 의한 직류 링크 커패시터 충방전 제어장치(100)는 상기 배터리와 상기 직류 링크 커패시터 사이에 상기 릴레이가 직렬로 연결되어 있다. 이때, 상기 직류 링크 커패시터는 전압을 제안하여 서지(surge) 전압으로 인한 인버터부의 손상을 방지하고, 상기 릴레이 온(on)할 때 발생하는 서지 전류를 차단하여 부품 손상, 릴레이 융착 등을 방지한다.
그러나 직류 링크 커패시터 충방전 제어장치(100)에 최대 전류가 증가하는 경우에는 과전압을 방지하기 위해 직류 링크 커패시터의 용량도 추가해야 하므로 생산 비용이 증가하고, 부품 추가로 인해 회로의 설계가 복잡해지는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 개선하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 직류 링크 커패시터의 충방전 제어장치는 직류 링크 커패시터를 추가하지 않고, 스위치 제어부의 소자만을 추가함으로써, 회로 패키지를 소형화한 제어장치를 제공한다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 직류 링크 커패시터의 충방전 제어장치(200)에 대한 블럭구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 직류 링크 커패시터의 충방전 제어장치(200)는 직류 전원을 저장하고 입력전압을 공급하는 충전 전원부(210), 상기 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 인버터부(250), 상기 인버터부(250)로 입력되는 상기 입력전압이 제한전압 이내로 제한되도록 충전 또는 방전을 반복하는 직류 링크 커패시터부(240), 온(on, close)하거나 오프(off, open) 동작하여 직류 링크 커패시터부(240)에 상기 입력전압의 인가 여부를 제어하는 스위치부(220) 및 상기 입력전압을 분배하고, 스위치부(220)에 온-오프 동작을 제어하는 제어 신호를 생성 및 출력하는 스위치 제어부(230)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 충전 전원부(210)는 상기 입력전압을 공급하므로 고전압 배터리 또는 저전압 배터리로 구성될 수 있으나 이에 한정하지 않으며, 각종 전자 장치에서 통상적으로 전기 에너지를 저장할 수 있는 에너지 저장 수단으로 이루어질 수 있다.
그리고 인버터부(250)는 직류를 교류로 변환하기 위한 다수의 스위칭 소자로 구성될 수 있으며, 상기 스위칭 소자는 전계효과 트랜지스터(FET) 소자와 같은 반도체 소자일 수 있다.
그리고 직류 링크 커패시터부(240)는 상기 제한전압 이내가 되도록 전하를 충전하는 커패시터로 구성될 수 있다.
그리고 스위치 제어부(230)는 직류 링크 커패시터부(240)로 인가되는 상기 입력전압을 분배하는 제1 저항 및 제2 저항을 포함하는 전압 분배 저항(231) 및 전압 분배 저항(231)에서 분배된 베이스전압을 기반으로 상기 제어 신호를 생성하는 트랜지스터(232)를 포함할 수 있다.
이때, 트랜지스터(232)는 접합 트랜지스터 소자(BJT)인 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않는다. 따라서, 트랜지스터(232)는 상기 베이스전압이 상기 양극성 접합 트랜지스터 소자(BJT)의 문턱전압 이상이면 온 동작할 수 있고, 상기 베이스전압이 상기 문턱전압 미만이면 오프 동작할 수 있다.
이때, 트랜지스터(232)의 온 동작은 스위치부(220)를 오프 동작시키는 제어 신호이고, 트랜지스터(232)의 오프 동작은 스위치부(220)를 온 동작시키는 제어 신호이다.
따라서, 스위치부(220)는 상기 제어 신호가 오프 동작 신호이면, 직류 링크 커패시터부(240)를 방전시키고, 상기 제어 신호가 온 동작 신호이면, 직류 링크 커패시터부(240)를 충전시킬 수 있다.
즉, 스위치부(220)가 오프 동작을 하면, 충전 전원부(210)의 상기 입력전압이 직류 링크 커패시터부(240)로 인가되지 않으므로, 직류 링크 커패시터부(240)의 커패시터에 충전된 전하는 인버터부(250)와 전압 분배 저항(231)으로 방전될 수 있다.
반면에, 스위치부(220)가 온 동작을 하면, 충전 전원부(210)의 상기 입력전압이 직류 링크 커패시터부(240)로 인가되므로, 직류 링크 커패시터부(240)의 상기 커패시터에는 상기 제한전압 이내가 되도록 전하가 충전될 수 있다.
따라서 상기와 같이 직류 링크 커패시터부(240)가 스위치부(220)에 의해 충전 또는 방전을 반복함으로써, 인버터부(250)로 상기 제한전압 이내의 전압을 인가할 수 있다.
이때, 상기 제한전압은 직류 링크 커패시터부(240)의 최대 충전 전압보다 낮은 전압일 수 있다. 따라서 상기 제한전압을 상기 커패시터에 충전하고, 이를 인버터부(250)로 인가함으로써, 인버터부(250)의 열 발생을 감소시키고, 직류 링크 커패시터부(240)의 소손을 방지할 수 있다.
더불어, 스위치부(220)를 구성하는 스위치는 전계효과 트랜지스터(FET) 소자와 같은 트랜지스터 등의 스위치 소자로 구현될 수도 있고, 간단한 전자식 스위치 회로(릴레이, relay)로도 구현이 가능할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 직류 링크 커패시터의 소손을 방지하고, 배터리의 충방전을 제어하는 장치 및 방법을 제공한다. 또한, 직류 링크 커패시터를 추가하지 않고, 스위치 제어부의 소자만을 추가함으로써, 회로 패키지를 소형화한 직류 링크 커패시터의 충방전 제어장치를 제공한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 직류 링크 커패시터의 충방전 제어장치(200)의 회로를 간략하게 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 직류 링크 커패시터의 충방전 제어장치(200)의 회로는 충전 전원부(210), 스위치부(220, 릴레이), 스위치 제어부(230), 직류 링크 커패시터부(240, C1) 및 인버터부(250)를 포함할 수 있다. 그리고 스위치 제어부(230)는 트랜지스터(232, Q1) 및 제1 저항(R1) 제2 저항(R2)로 구성된 전압 분배 저항(231)을 포함할 수 있다.
충전 전원부(210)에서 입력전압(Vbat)을 공급하면, 스위치부(220, 릴레이)의 온-오프 동작에 의해 입력전압(Vbat)이 직류 링크 커패시터부(240, C1)로 충전되고, 인버터부(250)로 인가될 수 있다.
그리고 스위치 제어부(230)의 제1 저항(R1) 및 제2 저항(R2)은 입력전압(Vbat)을 분배하고, 제1 저항(R1)에 인가된 전압을 트랜지스터(232, Q1)의 베이스전압으로 인가함으로써, 트랜지스터(232, Q1)의 온-오프 동작을 제어할 수 있다.
즉, 상기 베이스전압이 트랜지스터(232, Q1)의 문턱전압 이상이면 온 동작할 수 있고, 상기 베이스전압이 상기 문턱전압 미만이면 오프 동작할 수 있다.
이때, 트랜지스터(232, Q1)의 온 동작은 스위치부(220)를 오프 동작시키는 제어 신호이고, 트랜지스터(232, Q1)의 오프 동작은 스위치부(220)를 온 동작시키는 제어 신호이다.
그리고 트랜지스터(232, Q1)의 상기 제어 신호에 따라 스위치부(220)가 오프 동작을 하면, 충전 전원부(210)의 입력전압(Vbat)이 직류 링크 커패시터부(240)로 인가되지 않으므로, 직류 링크 커패시터부(240)의 커패시터(C1)에 충전된 전하는 인버터부(250)와 전압 분배 저항(231, R1, R2)으로 방전될 수 있다.
반면에, 스위치부(220)가 온 동작을 하면, 충전 전원부(210)의 입력전압(Vbat)이 직류 링크 커패시터부(240)로 인가되므로, 직류 링크 커패시터부(240)의 커패시터(C1)에는 제한전압 이내가 되도록 전하가 충전될 수 있다.
따라서 상기와 같이 직류 링크 커패시터부(240, C1)가 스위치부(220)에 의해 충전 또는 방전을 반복함으로써, 인버터부(250)로 상기 제한전압 이내의 전압을 인가하여 열 발생을 감소시킬 수 있으며, 상기 제한전압은 직류 링크 커패시터부(240, C1)의 최대 충전 전압보다 낮은 전압이므로 직류 링크 커패시터부(240)의 소손을 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예들에 따른 충전 전원부(210) 및 인버터부(250)에 인가되는 전압과 스위치 제어부(230)의 트랜지스터(232)의 출력 전류에 대한 일례를 보여주는 그래프이다.
도 4는 직류 링크 커패시터의 충방전 제어장치(200)의 회로 구동을 설명하기 위해 (a) 입력전압(Vbat)-시간 그래프, (b) 인버터부(250)에 인가되는 인버터전압(Vinv)-시간 그래프 및 (c) 트랜지스터(232)에 인가되는 전류(IQ1)-시간 그래프를 간략하게 도시하였다.
도 4의 (a)를 참조하면, 충전 전원부(210)에서 공급되는 입력전압(Vbat)이 직류 링크 커패시터부(240)의 제한전압 이상으로 증가하여 직류 링크 커패시터의 충방전 제어장치(200)의 회로로 인가됨을 보여주고 있다.
도 4의 (b)를 참조하면, 상술한 스위치 제어부(230) 및 스위치부(220)의 온-오프 동작에 의해 직류 링크 커패시터부(240)가 충전 및 방전을 반복함으로써, 인버터부(250)에 인가되는 인버터전압(Vinv)은 상기 제한전압 이내임을 보여주고 있다.
도 4의 (c)를 참조하면, 제1 저항(R1)에 분배되어 인가된 전압인 베이스전압에 의해 스위치 제어부(230)의 트랜지스터(232)가 온-오프 동작함을 보여주고 있다. 즉, 상기 베이스전압이 트랜지스터(232)의 문턱전압 이상이면 전류가 흐르므로 트랜지스터(232)는 온 동작할 수 있고, 상기 베이스전압이 상기 문턱전압 미만이면 전류가 흐르지 않으므로 트랜지스터(232)는 오프 동작할 수 있다.
그리고 트랜지스터(232)의 동작에 따른 스위치부(220)의 온-오프 동작에 의해 직류 링크 커패시터부(240)가 충전 및 방전을 반복하게 되고, 직류 링크 커패시터부(240) 및 인버터부(250)에 상기 제한전압 이내의 전압이 인가될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 직류 링크 커패시터의 충방전 제어방법에 대한 순서도이다.
도 5를 참조하면, 직류 링크 커패시터의 충방전 제어방법은 입력전압을 공급하는 전원 공급단계(S500), 상기 입력전압을 분배하고, 스위치에 동작을 제어하는 제어 신호를 생성 및 출력하는 스위칭 제어단계(S510), 상기 제어 신호를 기반으로 상기 스위치를 온(on, close)하거나 오프(off, open) 동작하여 직류 링크 커패시터에 상기 입력전압의 인가 여부를 제어하는 스위칭 단계(S520) 및 상기 직류 링크 커패시터에 인가되는 상기 입력전압이 제한전압 이내로 제한되도록 충전 또는 방전을 반복하는 직류 충방전단계(S530)를 포함할 수 있다.
그리고 스위칭 제어단계(S510)는 상기 직류 링크 커패시터로 인가되는 상기 입력전압을 복수 개의 저항에 분배하는 전압 분배단계(S511) 및 상기 복수 개의 저항에 의해 분배된 베이스전압을 트랜지스터로 인가하여 상기 제어 신호를 생성하는 신호 생성단계(S512)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 트랜지스터의 온 동작은 상기 스위치를 오프 동작시키는 제어 신호이고, 상기 스위치를 온 동작시키는 제어 신호이다.
따라서 스위칭 단계(S520)에서, 상기 스위치가 상기 제어 신호가 오프 동작 신호이면, 상기 직류 링크 커패시터를 방전시키고, 상기 제어 신호가 온 동작 신호이면, 상기 직류 링크 커패시터를 충전시킬 수 있다.
즉, 상기 스위치가 오프 동작을 하면, 상기 입력전압이 상기 직류 링크 커패시터로 인가되지 않으므로, 상기 직류 링크 커패시터에 충전된 전하는 인버터와 상기 복수 개의 저항으로 방전될 수 있다.
반면에, 상기 스위치가 온 동작을 하면, 상기 입력전압이 상기 직류 링크 커패시터로 인가되므로, 상기 직류 링크 커패시터에는 상기 제한전압 이내가 되도록 전하가 충전될 수 있다.
따라서 상기 직류 링크 커패시터는 상기 스위치에 의해 충전 또는 방전을 반복함으로써, 상기 인버터에 상기 제한전압 이내의 전압이 인가될 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 직류 링크 커패시터의 충방전 제어장치 및 제어방법은 서지 전압 발생시, 직류 링크 커패시터 및 인버터에 흐르는 과전류를 빠른 반응 속도로 제한할 수 있다.
그리고 인버터가 과부하되는 것을 방지하므로 회로 내의 열 발생을 감소시켜 내구성을 향상시킬 수 있으며, 회로의 과전압을 제한하기 위해 직류 링크 커패시터 소자를 더 추가하지 않으므로 생산 원가 비용을 절감할 수 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
200 : 충방전 제어 장치
210 : 충전 전원부
220 : 스위치부
230 : 스위치 제어부
231 : 트랜지스터 232 : 전압 분배 저항
240 : 직류 링크 커패시터부
250 : 인버터부

Claims (11)

  1. 직류 전원을 저장하고 입력전압을 공급하는 충전 전원부;
    상기 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 인버터부;
    상기 인버터부로 입력되는 상기 입력전압이 제한전압 이내로 제한되도록 충전 또는 방전을 반복하는 직류 링크 커패시터부;
    온(on, close)하거나 오프(off, open) 동작하여 상기 직류 링크 커패시터부에 상기 입력전압의 인가 여부를 제어하는 스위치부; 및
    상기 직류 링크 커패시터부로 인가되는 상기 입력전압을 분배하는 제1 저항 및 제2 저항을 포함하는 전압 분배 저항 및 상기 전압 분배 저항에서 분배된 베이스전압을 기반으로 상기 스위치부에 온-오프 동작을 제어하는 제어 신호를 생성 및 출력하는 트랜지스터를 포함하는 스위치 제어부;를 포함하되,
    상기 스위치 제어부는, 상기 입력전압이 상기 제한전압보다 높게 공급되는 동안 상기 스위치부가 온-오프 동작을 반복하도록 제어하는 직류 링크 커패시터의 충방전 제어장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 트랜지스터는 양극성 접합 트랜지스터 소자(BJT)인 직류 링크 커패시터의 충방전 제어장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제한전압은 상기 직류 링크 커패시터부의 최대 충전 전압보다 낮은 전압인 직류 링크 커패시터의 충방전 제어장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 트랜지스터는,
    상기 베이스전압이 상기 양극성 접합 트랜지스터 소자(BJT)의 문턱전압 이상이면 온 동작하고, 상기 베이스전압이 상기 문턱전압 미만이면 오프 동작하는 직류 링크 커패시터의 충방전 제어장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 트랜지스터의 온 동작은 상기 스위치부를 오프 동작시키는 제어 신호이고, 오프 동작은 상기 스위치부를 온 동작시키는 제어 신호인 직류 링크 커패시터의 충방전 제어장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 스위치부는,
    상기 제어 신호가 오프 동작 신호이면, 상기 직류 링크 커패시터부를 방전시키고, 상기 제어 신호가 온 동작 신호이면, 상기 직류 링크 커패시터부를 상기 제한전압 이내로 충전시키는 직류 링크 커패시터의 충방전 제어장치.
  8. 입력전압을 공급하는 전원 공급단계;
    직류 링크 커패시터로 인가되는 상기 입력전압을 복수 개의 저항에 분배하고, 상기 복수 개의 저항에 의해 분배된 베이스전압을 트랜지스터로 인가하여 스위치에 동작을 제어하는 제어 신호를 생성 및 출력하는 스위칭 제어단계;
    상기 제어 신호를 기반으로 상기 스위치를 온(on, close)하거나 오프(off, open) 동작하여 직류 링크 커패시터에 상기 입력전압의 인가 여부를 제어하는 스위칭 단계; 및
    상기 직류 링크 커패시터에 인가되는 상기 입력전압이 제한전압 이내로 제한되도록 충전 또는 방전을 반복하는 직류 충방전단계;를 포함하되,
    상기 스위치 제어 단계는, 상기 입력전압이 상기 제한전압보다 높게 공급되는 동안 상기 스위치가 온-오프 동작을 반복하도록 제어하는 직류 링크 커패시터의 충방전 제어방법.
  9. 삭제
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 트랜지스터의 온 동작은 상기 스위치를 오프 동작시키는 제어 신호이고, 상기 트랜지스터의 오프 동작은 상기 스위치를 온 동작시키는 제어 신호인 직류 링크 커패시터의 충방전 제어방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 스위칭 단계는,
    상기 제어 신호가 오프 동작 신호이면, 상기 직류 링크 커패시터를 방전시키고, 상기 제어 신호가 온 동작 신호이면, 상기 직류 링크 커패시터를 상기 제한전압 이내로 충전시키는 직류 링크 커패시터의 충방전 제어방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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