KR101965180B1 - Air conditioner - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 공기조화기에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기는, 입력 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 출력하는 제1 컨버터와, 릴레이 제어신호를 출력하는 릴레이 제어부와, 릴레이 제어신호를 기초로, 릴레이 구동 전압을 출력하는 릴레이 구동부와, 릴레이 구동 전압을 분압하는 분압부를 구비하고, 분압된 릴레이 구동 전압에 기초하여, 제1 컨버터에 인가되는 입력 교류 전원을 공급 또는 차단하는 릴레이부를 포함한다. 이에 따라, 릴레이부에 인가되는 구동 전압을 분압하여, 릴레이 코일의 발열을 저감할 수 있다.The present invention relates to an air conditioner. An air conditioner according to an embodiment of the present invention includes a first converter for converting an input AC power source to a DC power source and outputting the same, a relay control unit for outputting a relay control signal, and a relay control unit for outputting a relay driving voltage And a relay part having a relay driving part and a voltage dividing part for dividing the relay driving voltage and supplying or cutting off the input AC power to be applied to the first converter based on the divided voltage of the relay driving voltage. Thus, the drive voltage applied to the relay section is divided to reduce the heat generation of the relay coil.
Description
본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 릴레이부에 인가되는 구동 전압을 분압하여, 릴레이 코일의 발열을 저감할 수 있는 공기조화기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air conditioner, and more particularly, to an air conditioner capable of reducing the heat generation of a relay coil by dividing a driving voltage applied to a relay.
공기조화기는 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 실내로 냉온의 공기를 토출하여, 실내 온도를 조절하고, 실내 공기를 정화하도록 함으로서 인간에게 보다 쾌적한 실내 환경을 제공하기 위해 설치된다.The air conditioner is installed to provide a comfortable indoor environment for humans by discharging cold air to the room to adjust the room temperature and purify the room air to create a pleasant indoor environment.
이러한 공기조화기는 실외기 및 실내기가 냉매배관으로 연결되어, 실외기의 압축기로부터 압축된 냉매가 냉매배관을 통해 실내기의 열교환기로 공급되고, 실내기의 열교환기에서 열 교환된 냉매는 다시 냉매배관을 통해 실외기의 압축기로 유입된다. 그에 따라 실내기는 냉매를 이용한 열교환을 통해 냉온의 공기를 실내로 토출한다.In the air conditioner, the outdoor unit and the indoor unit are connected to each other through a refrigerant pipe, the refrigerant compressed from the compressor of the outdoor unit is supplied to the heat exchanger of the indoor unit through the refrigerant pipe, and the refrigerant heat-exchanged by the heat exchanger of the indoor unit is again supplied to the outdoor unit And flows into the compressor. Accordingly, the indoor unit discharges the cold air into the room through the heat exchange using the refrigerant.
한편, 공기조화기는, 대기전력 차단 등을 이유로 릴레이 스위치를 실내기 또는 실외기의 전원 입력단에 설치하는 것이 일반적이다. 특히, 릴레이는, 과전압, 과전류에 강하고, 고주파 제어도 가능하며, 비용면에서 유리하다는 이점이 있다.On the other hand, the air conditioner generally has a relay switch installed at a power input end of an indoor unit or an outdoor unit due to the interruption of standby power or the like. Particularly, relays are advantageous in that they are resistant to overvoltage and overcurrent, are also capable of high frequency control, and are advantageous in cost.
릴레이는, 릴레이 구동 전압의 인가에 따라 자화(magnetizing) 또는 소자(demagnetizing)되는 릴레이 코일과, 릴레이 코일의 자화 또는 소자에 따라 회로를 개, 폐하는 릴레이 컨택트로 구성된다.The relay is composed of a relay coil magnetized or demagnetized according to the application of a relay driving voltage and a relay contact which opens or closes a circuit depending on the magnetization of the relay coil or the element.
특히, 릴레이 코일의 제어 전압은 5V, 12V, 24V 등으로 표준화 되어 있으며, 제어전압 대비 높은 릴레이 구동 전압으로 제어할 경우, 릴레이 코일의 발열 및 소비전력이 증가한다는 문제점이 있다.In particular, the control voltage of the relay coil is standardized to 5V, 12V, 24V, etc., and when the relay control voltage is controlled to be higher than the control voltage, there is a problem that heat generation and power consumption of the relay coil increase.
본 발명의 목적은, 릴레이부에 인가되는 구동 전압을 분압하여, 릴레이 코일의 발열을 저감할 수 있는 공기조화기를 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide an air conditioner capable of reducing the heat generation of a relay coil by dividing a driving voltage applied to a relay unit.
상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 실시예에 따른, 공기조화기는, 입력 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 출력하는 제1 컨버터와, 릴레이 제어신호를 출력하는 릴레이 제어부와, 릴레이 제어신호를 기초로, 릴레이 구동 전압을 출력하는 릴레이 구동부와, 릴레이 구동 전압을 분압하는 분압부를 구비하고, 분압된 릴레이 구동 전압에 기초하여, 제1 컨버터에 인가되는 입력 교류 전원을 공급 또는 차단하는 릴레이부를 포함한다.In order to achieve the above object, an air conditioner according to an embodiment of the present invention includes a first converter for converting an input AC power into a DC power and outputting the same, a relay controller for outputting a relay control signal, And a relay unit for supplying or interrupting an input AC power to be applied to the first converter based on the divided voltage of the relay driving voltage, and a relay unit for outputting a relay driving voltage and a voltage dividing unit for dividing the relay driving voltage .
본 발명의 실시예에 따른 공기조화기는, 릴레이부에 인가되는 구동 전압을 분압함으로써, 릴레이 코일의 발열을 저감할 수 있다는 장점이 있다.The air conditioner according to the embodiment of the present invention has an advantage that the heat generation of the relay coil can be reduced by dividing the driving voltage applied to the relay unit.
또한, 공기조화기는, 릴레이부에 인가되는 구동 전압을 분압함으로써, 제어 전압 대비 높은 릴레이 구동 전압으로 제어할 경우, 코일 단의 소비 전력이 상승한다는 문제점을 해결할 수 있다.In addition, the air conditioner can solve the problem that the power consumption of the coil end rises when controlling the relay drive voltage to be higher than the control voltage by dividing the drive voltage applied to the relay part.
또한, 공기조화기는, 저항소자를 이용하여 릴레이부에 인가되는 구동 전압을 분압하므로, 릴레이부의 제품 스펙을 변경하기 않고서도 발열 문제를 해결한다는 장점이 있다.Further, since the air conditioner divides the driving voltage applied to the relay unit by using the resistance element, it has an advantage of solving the heat generation problem without changing the product specification of the relay unit.
또한, 종래, 공기조화기의 경우, 발열 문제를 해결하기 위해, 한 단계 높은 제어 전압을 이용하는 릴레이부를 사용하였으나, 본 발명의 공기조화기는, 릴레이부의 제품 스펙을 변경하지 않으므로, 제조 비용을 절감하는 효과가 있다.Conventionally, in the case of an air conditioner, a relay unit using a higher-level control voltage is used in order to solve the heat generation problem. However, since the air conditioner of the present invention does not change the product specification of the relay unit, It is effective.
또한, 고용량의 릴레이부 제품은 한정적이며, 고비용이고, 사이즈가 크다는 문제점이 있으나, 본 발명의 공기조화기는 릴레이부 스펙을 변경하지 않으므로, 이러한 문제점을 해결할 수 있다.Also, the high-capacity relay unit product is limited, expensive, and large in size. However, since the air conditioner of the present invention does not change the specification of the relay unit, such a problem can be solved.
또한, 공기조화기는, 가변 저항을 더 포함할 수 있고, 릴레이 구동 전압이 증가함에 따라, 가변저항의 저항값을 높게 설정하여, 릴레이 코일의 발열을 간편하게 감소시킬 수 있다.Further, the air conditioner may further include a variable resistor, and as the relay driving voltage increases, the resistance value of the variable resistor is set high, so that the heat generation of the relay coil can be easily reduced.
도 1은, 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 구성을 예시하는 도면이다.
도 2는, 도 1의 실외기와 실내기의 개략도이다.
도 3은, 도 1의 공기조화기의 간략한 내부 블록도이다.
도 4는, 도 1의 릴레이부의 내부 회로도이다.
도 5는, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 내부 회로도의 일예이다.
도 6은, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 내부 회로도의 일예이다.
도 7은, 도 5 내지 도 6의 설명에 참조되는 도면이다.
도 8은, 도 3의 압축기 구동부의 회로도의 일예이다.
도 9는, 도 8의 인버터 제어부의 내부 블록도이다.
도 10은, 도 8의 컨버터 제어부의 내부 블록도이다.
도 11은, 본 발명의 설명에 참조되는 도면이다.1 is a diagram illustrating a configuration of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a schematic view of the outdoor unit and the indoor unit of Fig. 1. Fig.
3 is a simplified internal block diagram of the air conditioner of Fig.
4 is an internal circuit diagram of the relay unit of Fig.
5 is an example of an internal circuit diagram of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
6 is an example of an internal circuit diagram of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram referred to in the description of Figs. 5 to 6. Fig.
8 is an example of a circuit diagram of the compressor driving unit of Fig.
Fig. 9 is an internal block diagram of the inverter control unit of Fig. 8; Fig.
10 is an internal block diagram of the converter control section of FIG.
11 is a diagram referred to in the description of the present invention.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.The suffix " module " and " part " for components used in the following description are given merely for convenience of description, and do not give special significance or role in themselves. Accordingly, the terms " module " and " part " may be used interchangeably.
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.
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, And does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
도 1은, 본 발명의 일실시예 따른 공기조화기의 구성을 예시하는 도면이다.1 is a diagram illustrating a configuration of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 공기조화기(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 실내기(21), 실내기(21)에 연결되는 실외기(31)를 포함할 수 있다. The
공기조화기의 실내기(21)는 스탠드형 공기조화기, 벽걸이형 공기조화기 및 천장형 공기조화기 중 어느 것이라도 적용 가능하나, 도면에서는, 스탠드형 실내기(21)를 예시한다.The
한편, 공기조화기(100)는 환기장치, 공기청정장치, 가습장치 및 히터 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있으며, 실내기 및 실외기의 동작에 연동하여 동작할 수 있다. Meanwhile, the
실외기(31)는 냉매를 공급받아 압축하는 압축기(미도시)와, 냉매와 실외공기를 열교환하는 실외 열교환기(미도시)와, 공급되는 냉매로부터 기체 냉매를 추출하여 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터(미도시)와, 난방운전에 따른 냉매의 유로를 선택하는 사방밸브(미도시)를 포함한다. 또한, 다수의 센서, 밸브 및 오일회수기 등을 더 포함하나, 그 구성에 대한 설명은 하기에서 생략하기로 한다. The
실외기(31)는 구비되는 압축기 및 실외 열교환기를 동작시켜 설정에 따라 냉매를 압축하거나 열교환하여 실내기(21)로 냉매를 공급한다. 실외기(31)는 원격제어기(미도시) 또는 실내기(21)의 요구(demand)에 의해 구동될 수 있다. 이때, 구동되는 실내기에 대응하여 냉/난방 용량이 가변 됨에 따라 실외기의 작동 개수 및 실외기에 설치된 압축기의 작동 개수가 가변되는 것도 가능하다. The outdoor unit (31) operates the compressor and the outdoor heat exchanger to compress or heat-exchange the refrigerant according to the setting to supply the refrigerant to the indoor unit (21). The outdoor unit (31) can be driven by a demand of a remote controller (not shown) or the indoor unit (21). At this time, as the cooling / heating capacity is changed corresponding to the indoor unit to be driven, the number of operation of the outdoor unit and the number of operation of the compressor installed in the outdoor unit can be varied.
이때, 실외기(31)는, 연결된 실내기(21)로 압축된 냉매를 공급한다. At this time, the outdoor unit (31) supplies the compressed refrigerant to the connected indoor unit (21).
실내기(21)는, 실외기(31)로부터 냉매를 공급받아 실내로 냉온의 공기를 토출한다. 실내기(21)는 실내 열교환기(미도시)와, 실내기팬(미도시), 공급되는 냉매가 팽창되는 팽창밸브(미도시), 다수의 센서(미도시)를 포함한다.The indoor unit (21) receives the refrigerant from the outdoor unit (31) and discharges cold air to the room. The
이때, 실외기(31) 및 실내기(21)는 통신선으로 연결되어 상호 데이터를 송수신하며, 실외기 및 실내기는 원격제어기(미도시)와 유선 또는 무선으로 연결되어 원격제어기(미도시)의 제어에 따라 동작할 수 있다. At this time, the
리모컨(미도시)은 실내기(21)에 연결되어, 실내기로 사용자의 제어명령을 입력하고, 실내기의 상태정보를 수신하여 표시할 수 있다. 이때 리모컨은 실내기와의 연결 형태에 따라 유선 또는 무선으로 통신할 수 있다. A remote controller (not shown) is connected to the
도 2는, 도 1의 실외기와 실내기의 개략도이다.Fig. 2 is a schematic view of the outdoor unit and the indoor unit of Fig. 1. Fig.
도면을 참조하여 설명하면, 공기조화기(100)는, 크게 실내기(21)와 실외기(31)로 구분된다.Referring to the drawings, the
실외기(31)는, 냉매를 압축시키는 역할을 하는 압축기(102)와, 압축기를 구동하는 압축기용 전동기(102b)와, 압축된 냉매를 방열시키는 역할을 하는 실외측 열교환기(104)와, 실외 열교환기(104)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실외팬(105a)과 실외팬(105a)을 회전시키는 모터(250)로 이루어진 실외 송풍기(105)와, 응축된 냉매를 팽창하는 팽창기구 또는 팽창 밸브(106)와, 압축된 냉매의 유로를 바꾸는 냉/난방 절환밸브 또는 사방밸브(110)와, 기체화된 냉매를 잠시 저장하여 수분과 이물질을 제거한 뒤 일정한 압력의 냉매를 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터(103) 등을 포함한다. The
실내기(21)는 실내에 배치되어 냉/난방 기능을 수행하는 실내측 열교환기(109)와, 실내측 열교환기(109)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실내팬(109a)과 실내팬(109a)을 회전시키는 전동기(109b)로 이루어진 실내 송풍기(109) 등을 포함한다. The
실내측 열교환기(109)는 적어도 하나가 설치될 수 있다. 압축기(102)는 인버터 압축기, 정속 압축기 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.At least one
또한, 공기조화기(100)는 실내를 냉방시키는 냉방기로 구성되는 것도 가능하고, 실내를 냉방시키거나 난방시키는 히트 펌프로 구성되는 것도 가능하다.Further, the
한편, 실외기(31) 내의 실외팬(105a)은, 모터(250)를 구동하는 실외 팬 구동부(200)에 의해 구동될 수 있다.The
한편, 실외기(31) 내의 압축기(102)는, 압축기 모터(미도시)를 구동하는 압축기 모터 구동부(도 3의 113)에 의해 구동될 수 있다. On the other hand, the
한편, 실외기(31) 내의 실내팬(109a)은, 실내 팬 모터(109b)를 구동하는 실내 팬 구동부(300)에 의해 구동될 수 있다. On the other hand, the
도 3은, 도 1의 공기조화기의 간략한 내부 블록도이다.3 is a simplified internal block diagram of the air conditioner of Fig.
도면을 참조하여 설명하면, 도 3의 공기조화기(100)는, 압축기(102), 실외 팬(105a), 실내 팬(109a), 제어부(170), 토출 온도 감지부(118), 실외 온도 감지부(138), 실내 온도 감지부(158), 메모리(140)를 포함한다. 또한, 공기조화기(100)는, 압축기 구동부(113), 실외 팬 구동부(200), 실내 팬 구동부(300), 절환 밸브(110), 팽창 밸브(106), 표시부(130), 및 입력부(120)를 더 포함할 수 있다. 3, the
압축기(102), 실외 팬(105a), 실내 팬(109a)에 대한 설명은 도 2를 참조한다.The
입력부(120)는, 다수개의 조작 버튼을 구비하여, 입력되는 공기조화기의 운전 목표 온도에 대한 신호를 제어부(170)로 전달한다.The
표시부(130)는, 공기조화기(100)의 동작 상태를 표시할 수 있다. 예를 들어, 표시부(130)는, 실내기(21)의 동작상태를 출력하는 표시수단을 구비하여, 운전상태 및 에러를 표시할 수 있다.The
표시부(130)는, 실내기(21)와 실외기(31)의 결선 상태를 표시할 수도 있다. 예를 들어, 표시부(130)는, 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)를 구비할 수 있고, 발광 다이오드(LED)는 통신선 및/또는 전원 라인의 결선 상태가 정상인 경우 점등하고, 통신선 및/또는 전원 라인의 결선 상태가 이상인 경우 소등할 수 있다.The
메모리(140)는, 공기조화기(100) 동작에 필요한 데이터를 저장할 수 있다.The
토출 온도 감지부(118)는, 압축기(102)에서의 냉매 토출 온도(Tc)를 감지할 수 있으며, 감지된 냉매 토출 온도(Tc)에 대한 신호를 제어부(170)로 전달할 수 있다. The discharge
실외 온도 감지부(138)는, 공기조화기(100)의 실외기(31) 주변의 온도인, 실외 온도(To)를 감지할 수 있으며, 감지된 실외 온도(To)에 대한 신호를 제어부(170)로 전달할 수 있다. The outdoor
실내 온도 감지부(158)는, 공기조화기(100)의 실내기(21) 주변의 온도인, 실내 온도(Ti)를 감지할 수 있으며, 감지된 실내 온도(Ti)에 대한 신호를 제어부(170)로 전달할 수 있다. The room
제어부(170)는, 감지된 냉매 토출 온도(Tc), 감지된 실외 온도(To), 감지된 실내 온도(Ti) 중 적어도 하나, 및 입력된 목표 온도에 기초하여, 공기조화기(100)가 운전하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 최종 목표 과열도를 산출하여, 공기조화기(100)가 운전하도록 제어할 수 있다. The
한편, 제어부(170)는, 압축기(102), 실내팬(109a), 실외팬(105a)의 동작 제어를 위해, 도면에서 도시된 바와 같이, 각각, 압축기 구동부(113), 실외 팬 구동부(200), 실내 팬 구동부(300)를 제어할 수 있다.The
예를 들어, 제어부(170)는, 압축기 구동부(113), 실외 팬 구동부(200), 또는 실내 팬 구동부(300)에, 목표 온도에 기초하여, 각각 해당하는 속도 지령치 신호를 출력할 수 있다.For example, the
그리고 각각의 속도 지령치 신호에 기초하여, 압축기 모터(미도시), 모터(250), 실내 팬 모터(109b)는, 각각, 목표 회전 속도로 동작 될 수 있다. Based on the respective speed command value signals, the compressor motor (not shown), the
한편, 제어부(170)는, 압축기 구동부(113), 실외 팬 구동부(200), 또는 실내 팬 구동부(300)에 대한 제어 이외에, 공기조화기(100) 전반의 동작을 제어할 수 있다. The
예를 들어, 제어부(170)는, 냉/난방 절환밸브 또는 사방밸브(110)의 동작을 제어할 수 있다. 또는, 제어부(170)는, 팽창기구 또는 팽창 밸브(106)의 동작을 제어할 수 있다.For example, the
도 4는, 도 1의 릴레이부의 내부 회로도이다.4 is an internal circuit diagram of the relay unit of Fig.
도면을 참조하여 설명하면, 릴레이부(400)는, 릴레이 구동 전압(V2)의 인간에 따라 자화(magnetizing) 또는 소자(demagnetizing)되는 릴레이 코일(410)과, 릴레이 코일(410)의 자화 또는 소자에 따라 회로를 개, 폐하는 릴레이 컨택트(430)를 포함하여 구성된다.The
릴레이부(400)는, 릴레이 제어부(470)의 제어에 따라 릴레이 컨택트(430)를 온, 오프하는 동작을 수행할 수 있다. 릴레이 제어부(470)에 대한 설명은 도 5이하에서 상세하게 설명한다.The
릴레이 컨택트(430)는 릴레이 코일(410)과 소정 간격으로 이격되어 설치되며, 릴레이 코일(410)의 자기력에 의해 동작한다.The
예를 들어, 릴레이 코일(410)에 릴레이 구동 전압(V2)이 인가되는 경우, 릴레이 코일(410)은 자기력을 발생하여, 릴레이 컨택트(430)의 접점 단자를 끌어 당기게 되고, 그에 따라 릴레이 컨택트(430)를 온 시키게 된다.For example, when the relay driving voltage V2 is applied to the
또한, 릴레이 코일(410)에 릴레이 구동 전압(V2)이 인가되지 않으면, 릴레이 코일(410)은 자기력이 소진되어, 스프링 구조로 된 릴레이 컨택트(430)를 원래 방향으로 복원시키게 되고, 그에 따라 릴레이 컨택트(430)를 오프 시키게 된다.When the relay driving voltage V2 is not applied to the
한편, 릴레이부(400)는, 공기조화기(100)의 용량, 사용 목적 등에 따라, 다르게 설정될 수 있다.Meanwhile, the
릴레이부(400)의 사양은 제조사에 의해 정해질 수 있다. 예를 들어, 릴레이 코일(410)의 제어 전압(정격 전압)은 12V일 수 있다. 또한, 릴레이 코일(410)이 자화되어, 릴레이 컨택트(430)와 접점을 이루는 픽업 전압(Pick-up voltage)은, 제어 전압의 70%일 수 있다. 또한, 릴레이 코일(410)이 소자되어, 릴레이 컨택트(430)가 오프 되는 드롭 아웃 전압(Dropout voltage)은, 제어 전압의 10%일 수 있다.The specifications of the
이하에서는, 픽업 전압 및 드롭 아웃 전압을 릴레이부(400)의 동작 전압이라 명명할 수도 있다.Hereinafter, the pickup voltage and the dropout voltage may be referred to as an operation voltage of the
그러나, 릴레이 코일(410)의 제어 전압(또는 정격 전압)은 5V, 12V, 24V 등으로 표준화되어 있으나, 릴레이 구동 전압(V2)은 전압 강압부(480)에서 출력되는 것으로, 릴레이 코일(410)의 제어 전압과 일치하지 않는 경우가 있다.However, the relay drive voltage V2 is output from the voltage down
이때, 전압 강압부(480)에서 출력되는 릴레이 구동 전압(V2)을, 릴레이부(400)의 제어 전압에 맞춰 변경하는 것은, 비용면에서 커다란 손실을 가져온다.At this time, changing the relay drive voltage V2 output from the voltage step-down
또한, 릴레이부(400)의 제어 전압 대비 높은 릴레이 구동 전압으로 제어할 경우, 릴레이 코일(410)의 발열 및 소비전력이 증가한다는 문제점이 있다.Further, when the relay control voltage is controlled to be higher than the control voltage of the
본 발명은, 이에 대한 해결 방안으로써, 릴레이 구동 전압(V2)을 분압하는 저항 성분을 릴레이 코일(410)에 직렬 연결함으로써, 릴레이 코일(410)에 인가되는 전압의 크기를 감소시키고, 릴레이부(400)의 발열 및 소비전력을 저감시킨다.As a solution to this problem, the present invention reduces the magnitude of the voltage applied to the
도 4에서, 릴레이부(400)는, 릴레이 구동 전압(V2)을 분압하는 분압부(420)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 분압부(420)는, 저항 성분을 포함할 수 있다. 저항 성분은, 예를 들어, 저항 소자 또는 가변 저항일 수 있다. 한편, 이하에서 분압부(420)와 저항 성분은 혼용되어 사용될 수 있다.4, the
분압부(420)는, 저항 소자 또는 가변 저항일 수 있다. 저항 소자 또는 가변 저항은 릴레이 코일(410)에 직렬 접속될 수 있다.The
릴레이 코일(410)에 직렬 연결된 저항 성분에 의해, 릴레이 구동 전압(V2)이 분압될 수 있고, 분압된 릴레이 구동 전압이 릴레이 코일(410)에 인가될 수 있다.The relay driving voltage V2 can be divided by the resistance component connected in series to the
릴레이 코일(410)에, 분압된 릴레이 구동 전압이 인가되는 경우, 릴레이 코일(410)은 자기력을 발생하여, 릴레이 컨택트(430)의 접점 단자를 끌어 당기게 되고, 그에 따라 릴레이 컨택트(430)를 온 시킬 수 있다.The
한편, 저항 성분의 저항 크기는, 분압된 릴레이 구동 전압 및 릴레이부(400)의 제어 전압을 고려하여 설정될 수 있다.On the other hand, the resistance magnitude of the resistance component can be set in consideration of the divided voltage of the relay driving voltage and the control voltage of the
예를 들어, 분압된 릴레이 구동 전압은 릴레이부(400)의 제어 전압과 같거나 클 수 있고, 저항 성분(420)의 저항 크기는, 이를 고려하여 설정될 수 있다.For example, the divided relay driving voltage may be equal to or greater than the control voltage of the
이때, 공기조화기의 메모리(140)는, 릴레이 컨택트(430)를 온 시키기 위해 필요한, 릴레이부 제어 전압의 임계값에 대한 정보를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(140)는, 릴레이부(400) 제어 전류의 임계값, 릴레이 구동 전압(V2), 분압된 릴레이 구동 전압에 대한 정보도 저장할 수 있다.At this time, the
릴레이 코일(410)에 분압된 릴레이 구동 전압이 인가되지 않으면, 릴레이 코일(410)은 자기력이 소진되어, 스프링 구조로 된 릴레이 컨택트(430)를 원래 방향으로 복원시키게 되고, 그에 따라 릴레이 컨택트(430)를 오프 시킬 수 있다.When the relay driving voltage is not applied to the
한편, 저항 성분(420)은 저항 소자일 수 있다. 저항 소자는, 릴레이 구동 전압이 클수록, 저항값이 큰 소자가 사용될 수 있다.On the other hand, the
예를 들어, 릴레이 구동 전압이 제1 레벨 전압(LV1) 일 때, 제1 저항 소자(R1)를 사용한 경우, 릴레이 구동 전압이 제1 레벨 전압(LV1)보다 큰, 제2 레벨 전압(LV2) 일 때, 제1 저항 소자(R1) 보다 큰 제2 저항 소자(R2)가 사용될 수 있다.For example, when the relay driving voltage is the first level voltage LV1 and the relay driving voltage is larger than the first level voltage LV1, the second level voltage LV2, , A second resistive element R2 that is larger than the first resistive element R1 may be used.
즉, 릴레이 구동 전압(V2)이 클수록, 저항 소자의 저항값을 크게 설정할 수 있고, 저항 소자의 저항값이 증가함에 따라, 저항 소자에 인가되는 전압이 커지는 반면, 릴레이 코일(410)에 인가되는, 분압된 릴레이 구동 전압의 크기는 작아질 수 있다.That is, the larger the relay driving voltage V2, the greater the resistance value of the resistance element. As the resistance value of the resistance element increases, the voltage applied to the resistance element becomes larger, , The magnitude of the voltage of the divided relay drive voltage can be reduced.
따라서, 릴레이부 제품의 스펙을 변경하지 않으면서도, 저항 소자 등의 추가로 릴레이부(400)의 발열 문제를 해결할 수 있다.Therefore, it is possible to solve the heat generation problem of the
저항 성분(420)은, 가변 저항일 수 있다. 가변 저항은, 릴레이 구동 전압(V2)에 비례하여, 가변 설정될 수 있다. 즉, 가변 저항은, 릴레이 구동 전압이 클수록, 저항값을 크게 설정할 수 있다.The
예를 들어, 릴레이 구동 전압이 제3 레벨 전압(LV3) 일 때, 가변 저항을, 제1 저항 크기로 설정한 경우, 릴레이 구동 전압이, 제3 레벨 전압(LV3)보다 큰 제4 레벨 전압(LV4) 일 때, 가변 저항을, 제1 저항 크기보다 큰 제2 저항 크기로 설정할 수 있다.For example, when the relay driving voltage is the third level voltage LV3, when the variable resistance is set to the first resistance size, the relay driving voltage is lower than the fourth level voltage (LV3) LV4), the variable resistance can be set to a second resistance size larger than the first resistance size.
한편, 릴레이부(400)는, 전류의 역방향 흐름을 방지하기 위한 다이오드(D)가, 릴레이 코일(410) 및 저항 성분(420)과 병렬로 접속될 수 있다.In the
보다 상세하게는, 릴레이 코일(410)과 저항 성분(420)이 직렬 접속된 상태에서, 다이오드(D)의 캐소드(cathode)가 저항 성분(420)의 일단에 접속되고, 애노드(anode)가 릴레이 코일(410)의 일단에 접속될 수 있다.More specifically, in a state where the
한편, 돌입전류(inrush current)를 방지하기 위한 돌입 전류 방지 저항(미도시)이 릴레이 컨택트(430)에 병렬 접속될 수도 있다.On the other hand, an inrush current preventing resistor (not shown) for preventing an inrush current may be connected to the
도 5는, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 내부 회로도의 일예이다.5 is an example of an internal circuit diagram of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기(100)는, 릴레이 제어신호를 출력하는 릴레이 제어부(470), 릴레이 제어신호를 기초로 릴레이 구동 전압을 출력하는 릴레이 구동부(460), 입력 교류 전원(201)을 단속하는 릴레이부(400), 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 제1 컨버터(440), 제2 컨버터(450), 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 인버터(220)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to the drawings, an
도 5는, 릴레이 제어부(470), 릴레이 구동부(460) 및 릴레이부(400)가 실외기(31)에 배치되는 것을 예시한다.5 illustrates that the
릴레이부(400)는, 입력 교류 전원(201)과 제1 컨버터(440) 사이에 접속될 수 있다. 또한, 릴레이부(400)는, 릴레이 구동 전압을 분압하는 분압부(420)를 구비하고, 분압된 릴레이 구동 전압에 기초하여, 제1 컨버터(440)에 인가되는 입력 교류 전원(201)을 공급 또는 차단할 수 있다.The
보다 상세하게는, 릴레이부(400)는, 분압된 릴레이 구동 전압을 기초로 자화 또는 소자 되는 릴레이 코일(410)과, 릴레이 코일에 의해 개폐되어 입력 교류 전원(201)을 공급 또는 차단하는 릴레이 컨택트(430)를 포함할 수 있다.More specifically, the
또한, 분압부(420)는, 릴레이 코일(410)에 직렬 접속될 수 있다. 분압부(420)는, 상술한 바와 같이 저항 소자 또는 가변 저항일 수 있다.Further, the
릴레이부(400)는, 릴레이 코일(410) 및 분압부(420)와 병렬 연결되는 다이오드 소자(D)를 더 포함할 수 있다. 다이오드 소자(D)는 릴레이부(400)에 인가되는 역전류를 방지하기 위해 사용된다.The
릴레이 구동부(460)는, 후술하는 전압 강압부(480)로부터, 직류의 릴레이 구동 전압(V2)을 공급받을 수 있다. 릴레이 구동부(460)는, 릴레이 구동 전압(V2)을 릴레이부(400)에 출력할 수 있다.The
보다 상세하게는, 릴레이 구동부(460)는, 적어도 어느 하나의 스위칭 소자를 포함할 수 있고, 릴레이 제어신호에 대응하여 스위칭 소자를 턴 온/오프할 수 있다. 스위칭 소자의 턴 온/오프 동작에 의해, 릴레이 구동 전압(V2)이 릴레이부(400)에 인가될 수 있다. 스위칭 소자는 트랜지스터 소자일 수 있다.More specifically, the
예를 들어, 릴레이 구동부(460)는, 달링턴 접속되는 두 개의 트랜지스터를 포함하여 구성될 수도 있다. For example, the
릴레이 제어부(470)는, 릴레이부(400)를 제어하는 릴레이 제어신호를 출력할 수 있다. The
예를 들어 실외기(31)는 실내기 통신부(미도시)와 통신하는 실외기 통신부(미도시)를 더 포함할 수 있고, 실내기(21)는 사용자의 운전 명령에 대응하여 제어 신호를 실외기(31)에 전송할 수 있다. 이를 위해, 실내기 통신부(미도시) 및 실외기 통신부(미도시)는 적어도 어느 하나의 통신모듈을 포함할 수 있다.For example, the
사용자의 운전 명령이 전원 오프 명령인 경우, 실내기(21)는 실외기(31)에 전원 오프 명령에 대응하는 제어 신호를 전송할 수 있다. 실외기(31)는, 전원 오프 명령에 대응하는 제어 신호를 수신받을 수 있다. When the user's operation command is a power-off command, the
릴레이 제어부(470)는, 전원 오프 명령에 대응하는 제어 신호를 기초로 릴레이 제어신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 전원 오프 명령에 대응하는 릴레이 제어신호는 로우('low', '0') 신호일 수 있다.The
릴레이 구동부(460)는 적어도 어느 하나의 스위칭 소자를 구비할 수 있고, 릴레이 제어부(470)의 로우('low', '0')신호에 대응하여, 스위칭 소자를 턴 오프할 수 있다.The
스위칭 소자의 턴 오프 동작에 의해, 릴레이 구동 전압(V2)이 릴레이부(400)에 인가될 수 없고, 릴레이 코일(410)은, 소자되어, 릴레이 컨택트(430)의 접점 단자를 끌어당길 수 없다. 따라서, 릴레이 컨택트(430)는 오프된다.The relay drive voltage V2 can not be applied to the
이에 따라, 릴레이부(400)는, 전원선에 상용 교류 전원이 연결되었으나, 실외기가 동작하지 않는, 대기 상태인 경우, 제1 컨버터(440), 인버터(220), 모터(250) 등의 부하에 대기 전원이 공급되지 않아 소비 전력이 저감된다.Accordingly, when the commercial AC power source is connected to the power supply line but the outdoor unit is not operated, the
사용자의 운전 명령이 전원 온 명령인 경우, 실내기(21)는 실외기(31)에 전원 온 명령에 대응하는 제어 신호를 전송할 수 있다. 실외기(31)는, 전원 온 명령에 대응하는 제어 신호를 수신받을 수 있다.When the user's operation command is a power-on command, the
릴레이 제어부(470)는, 전원 온 명령에 대응하는 제어 신호를 기초로 릴레이 제어신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 전원 온 명령에 대응하는 릴레이 제어신호는 하이('high', '1') 신호일 수 있다.The
릴레이 구동부(460)는, 릴레이 제어신호를 기초로, 릴레이 구동 전압을 출력할 수 있다. The
예를 들어, 릴레이 구동부(460)는 적어도 어느 하나의 스위칭 소자를 구비할 수 있고, 릴레이 제어부(470)의 하이('high', '1')에 대응하여, 스위칭 소자를 턴 온 할 수 있다.For example, the
스위칭 소자의 턴 온 동작에 의해, 릴레이 구동 전압(V2)이 릴레이부(400)에 인가될 수 있다.The relay driving voltage V2 can be applied to the
릴레이부(400)는, 릴레이 코일(410)에 직렬 접속되어, 릴레이 구동 전압(V2)을 분압하는, 분압부(420)를 더 포함하여 구성될 수 있고, 분압부(420)에 의해 분압된 전압이, 릴레이 코일(410)에 인가될 수 있다.The
릴레이 코일(410)에, 동작 전압 이상의 분압된 릴레이 구동 전압이 인가되는 경우, 릴레이 코일(410)은 자화되어 릴레이 컨택트(430)의 접점단자를 끌어당길 수 있다. 따라서, 릴레이 컨택트(430)는 온 된다.When the
릴레이 컨택트(430)가 온 되는 경우, 공기조화기(100)는 대기 모드를 해제하고, 사용자의 운전 지령에 대응하여 다양한 기능을 수행하게 된다.When the
이와 같이, 릴레이부(400)에 인가되는 릴레이 구동 전압(V2)을 분압함으로써, 릴레이부(400)의 정격 전압보다, 높은 릴레이 구동 전압(V2)으로 릴레이부(400)를 제어하였을 경우, 발생 되는 릴레이 코일(410)의 발열 문제를 해결할 수 있다. 또한, 릴레이 코일(410)의 소비 전력을 저감할 수도 있다.When the
한편, 분압부(420)는 저항 소자, 가변 저항 등일 수 있다. 저항 성분(420)이 저항 소자인 경우, 저항 소자는 릴레이 구동 전압(V2)이 클수록, 저항값이 큰 소자로 설계될 수 있다.On the other hand, the
또한, 저항 성분(420)이 가변 저항인 경우, 가변 저항은, 릴레이 구동 전압(V2)에 비례하여, 가변 설정될 수 있다. 즉, 가변 저항은, 릴레이 구동 전압(V2)이 클수록, 저항값을 크게 설정할 수 있다. 이에 대해서는, 도 6에서 보다 상세하게 설명한다.Further, when the
이에 따라, 제품의 스펙을 변경하지 않으면서도, 저항 소자의 교체 또는 가변 저항의 설정에 따라, 릴레이 코일(410)의 발열을 간편하게 감소시킬 수 있다는 장점이 있다.Thereby, there is an advantage that the heat generation of the
한편, 이하에서 릴레이 제어부(470)는, 도 3의 제어부(170)일 수 있다. 또한, 릴레이 제어부(470)는, 도 8의 컨버터 제어부(215)일 수 있다. 또한, 릴레이 제어부(370)는, 도 8 내지 도 9의 인버터 제어부(230)일 수 있다.Hereinafter, the
즉, 도 3의 제어부(170)는 공기조화기(100)의 전반적인 동작뿐만 아니라, 릴레이부(400) 제어, 컨버터(210) 제어, 인버터(220) 제어의 기능도 수행할 수 있다.3 may perform not only the overall operation of the
제1 컨버터(440)는, 입력 교류 전원(201)을 직류 전원으로 변환하여 출력할 수 있다. 도면에서는, 상용 교류 전원(201)을 단상 교류 전원으로 도시하고 있으나, 삼상 교류 전원일 수도 있다. 상용 교류 전원(201)의 종류에 따라 제1 컨버터(440)의 내부 구조도 달라진다.The
제1 평활 커패시터(C1)는, 제1 컨버터(440)의 출력단에 접속되어, 제1 컨버터(440)로부터 출력되는 변환된 직류 전원을 평활하게 된다. 한편, 제1 평활 커패시터(C1)를 전압 강압용 커패시터에(C2)에 대응하여 dc단 커패시터라 명명할 수도 있다.The first smoothing capacitor C1 is connected to the output terminal of the
이하에서는 제1 컨버터(440)의 출력단을 dc단 또는 dc 링크단이라고 한다. dc 단에 평활된 직류 전압은 인버터(220)에 인가된다.Hereinafter, the output terminal of the
제1 컨버터(440)는, 정류부만을 구비하거나, 정류부와 스위칭 소자를 구비할 수 있다.The
정류부는, 단상 교류 전원(201)을 입력받아 정류하여 정류된 전원을 출력할 수 있다.The rectification section can receive the single-phase
이를 위해, 정류부는, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 다이오드 소자 및 하암 다이오드 소자(D'a,D'b)가한 쌍이 되며, 총 두 쌍의 상,하암 다이오드 소자가 서로 병렬로 연결될 수 있다. 즉, 브릿지 형태로 서로 접속될 수 있다.To this end, the rectifying part is a pair of the upper-arm diode element and the lower-arm diode element (D'a, D'b) connected in series to each other, and two pairs of upper and lower arm diode elements can be connected in parallel to each other. That is, they can be connected to each other in the form of a bridge.
정류부가, 삼상 교류 전원인 경우, 6개의 다이오드가 브릿지 형태로 사용될 수도 있다.When the rectifying section is a three-phase AC power source, six diodes may be used in the form of a bridge.
인버터(220)는, 복수개의 인버터 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원을 소정 주파수의 삼상 교류 전원으로 변환하여, 삼상 모터(250)에 출력할 수 있다.The
인버터(220)는, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자(Sa,Sb,Sc) 및 하암 스위칭 소자(S'a,S'b,S'c)가 한쌍이 되며, 총 세 쌍의 상,하암 스위칭 소자가 서로 병렬(Sa&S'a,Sb&S'b,Sc&S'c)로 연결된다. 각 스위칭 소자(Sa,S'a,Sb,S'b,Sc,S'c)에는 다이오드가 역병렬로 연결된다.The
인버터(220) 내의 스위칭 소자들은 인버터 제어부(230)로부터의 인버터 스위칭 제어신호(Sic)에 기초하여 각 스위칭 소자들의 온/오프 동작을 하게 된다. 이에 의해, 소정 주파수를 갖는 삼상 교류 전원이 삼상 동기 모터(250)에 출력되게 된다.The switching elements in the
한편, 인버터 제어부(230)에 대한 설명은 도 9이하에서 상세하게 설명한다.The
제2 컨버터(450)는, 입력 교류 전원(201)을 직류 전원으로 변환하여 출력할 수 있다. 도면에서는, 상용 교류 전원(201)을 단상 교류 전원으로 도시하고 있으나, 삼상 교류 전원일 수도 있다. 상용 교류 전원(201)의 종류에 따라 제2 컨버터(450)의 내부 구조도 달라진다.The
한편, 제2 컨버터(450)는, 릴레이부(400)의 전단에 제1 컨버터(440)와 병렬로 접속될 수 있다. 릴레이부(400)가 제1 컨버터(440)에 인가되는 전압만을 차단하므로, 대기 모드 해제시, 제2 컨버터(450)를 통해 전압 강압부(480)에 인가된 전원이, 레벨 변환되어 릴레이부(400)에 유입될 수 있다.Meanwhile, the
제2 평활 커패시터(C2)는, 제2 컨버터(450)의 출력단에 접속되어, 제2 컨버터(450)로부터 출력되는 변환된 직류 전원을 평활하게 된다. 제2 평활 커패시터(C2)단에 평활된 직류 전압은 전압 강압부(480)에 인가된다. 제2 평활 커패시터(C2)를 dc단 커패시터(C1)와 대비하여, 전압 강압용 커패시터(C2)라 명명할 수도 있다.The second smoothing capacitor C2 is connected to the output terminal of the
전압 강압부(480)는, 평활된 직류 전압을 인가 받아, 실외기(31)를 구성하는 회로, 유닛 등을 구동하기 위한 직류 전압을 출력할 수 있다.The voltage step-down
보다 상세하게는, 전압 강압부(480)는, 전압 강압용 커패시터(C2) 양단에 접속하여, 레벨 변화된 직류 전압을 출력할 수 있다. 예를 들어, 레벨 변화된 직류 전압은, 15V, 18V, 20V 등일 수 있다.More specifically, the voltage step-down
전압 강압부(480)는, 릴레이 제어부에 제1 직류 전압(V1)을 공급할 수 있다. 제1 직류 전압(V1)은 커패시터에 저장되어 릴레이 제어부(470)에 공급될 수도 있다.The voltage step-down
전압 강압부(480)는, 릴레이 구동부(460)에 제2 직류 전압(V2)을 공급할 수 있다. 제2 직류 전압(V2)은 커패시터에 저장되어 릴레이 구동부(460)에 공급될 수도 있다. 특히, 제2 직류 전압(V2)은 릴레이 구동 전압(V2)이라 명명할 수 있다. 한편, 제2 직류 전압(V2)은 제1 직류 전압(V1)보다 큰 것이 바람직하다.The voltage step-down
전압 강압부(480)는, 고주파 변압기를 사용하는 스위치 모드 파워 서플라이(Switched-Mode Power Supply; SMPS) 또는 비절연 강압형의 벅 컨버터(Buck converter) 등의 AC-DC 변환 장치를 포함할 수 있다.The voltage down
한편, 릴레이 구동부(460)는, 적어도 어느 하나의 스위칭 소자를 구비하고, 릴레이 제어신호에 기초하여, 스위칭 소자를 온, 오프 하여, 릴레이 구동 전압(V2)을 릴레이부(400)에 출력할 수 있다.On the other hand, the
도 6은, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 내부 회로도의 일예이다. 6 is an example of an internal circuit diagram of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
도 6과 차이점은, 분압부(420)와 분압 전압 검출부(F)다. 이하 도 5와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙이고 그 설명은 생략한다.Differences from FIG. 6 are the
분압부(420)는, 가변 저항일 수 있다. 이때, 릴레이 제어부(470)는, 릴레이 구동 전압(V2)이 클수록, 가변 저항의 저항값이 커지도록 제어하는 저항 제어 신호(R*)를 릴레이부(400)에 출력할 수 있다. 가변 저항은, 저항 제어 신호(R*)를 기초로 가변 설정될 수 있다. The
한편, 메모리(140)는, 릴레이부(400)를 온 시키기 위해 필요한, 동작 전압의 임계값에 대한 정보를 저장할 수 있고, 릴레이 제어부(470)는, 임계값에 대한 정보를 기초로 저항 제어 신호(R*)를 출력할 수 있다. 이에 따라, 가변 저항은, 동작 전압의 최소값을 고려하여 적절한 저항값으로 설정될 수 있다.On the other hand, the
본 발명의 실시예에 따른 공기조화기(100)는, 릴레이 코일(410)의 분압 전압을 검출하는 분압 전압 검출부(F)를 더 포함할 수 있다. The
분압 전압 검출부(F)는 분압부(420)에 의해 분압되어 릴레이 코일(410)에 인가되는 분압 전압을 검출할 수 있다. 또한, 분압 전압에 대한 정보(Vdiv)는 릴레이 제어부에 전송될 수 있다.The divided voltage detecting unit F can detect the divided voltage applied to the
릴레이 제어부(470)는, 분압 전압을 기초로 릴레이 코일(410)의 소비 전력을 연산할 수 있다. 또한, 동작 전압의 임계값에 대한 정보를 고려하여, 릴레이 코일(410)을 최소 전력으로 구동시키기 위한, 가변 저항의 저항값을 연산할 수 있다.The
릴레이 제어부(470)는, 상기 가변 저항의 저항값에 대한 정보를 기초로, 저항 제어 신호(R*)를 릴레이부(400)에 출력할 수 있다. 따라서, 저항 제어 신호(R*)에는 가변 저항의 저항값에 대한 정보가 포함될 수 있다. The
한편, 가변 저항은, 저항 제어 신호(R*)를 기초로 가변 설정될 수 있다. 이에 따라, 릴레이 코일(410)의 소비 전력을 고려하면서도, 최적의 가변 저항값으로 릴레이부(400)를 구동시킬 수 있다.On the other hand, the variable resistor can be variably set based on the resistance control signal R * . Accordingly, the
또한, 릴레이부(400)의 발열은 주로 릴레이 코일(410)에서 발생되는 것이 일반적이고, 릴레이부(400)의 발열은 릴레이 코일(410)의 소비 전력과 관련이 있으므로, 릴레이 사양을 변경하지 않으면서도, 가변저항의 설정만으로, 발열 문제를 해결할 수 있다는 장점이 있다.Generally, the heat generated by the
도 7은 도 5 내지 도 6의 설명에 참조되는 도면이다.FIG. 7 is a diagram referred to in the description of FIGS. 5 to 6. FIG.
도면을 참조하여 설명하면, 공기조화기(100)에 있어서, 릴레이부(400)는, 공기조화기(100)의 전압 강압부(480)가 출력하는 릴레이 구동 전압(V2)에 맞춰, 선택되어지는 것이 일반적이다.Referring to the drawings, in the
그러나, 공기조화기(100)의 전압 강압부(480)가 출력하는 릴레이 구동 전압(V2)과, 릴레이부(400)의 제어 전압(정격 전압)이 일치하는 경우는 드물고, 릴레이부(400) 제품의 스펙에 따라 전압 강압부(480)의 출력을 조정하는 일은 시간과 비용이 많이 든다.However, it is rare that the relay driving voltage V2 output from the voltage down
또한, 제어 전압 대비 높은 릴레이 구동 전압으로 제어할 경우, 릴레이 코일(410)의 발열 및 소비 전력이 증가한다는 문제점이 있다.In addition, when the relay control voltage is controlled to be higher than the control voltage, there is a problem that the heat generation and power consumption of the
본 발명은, 이에 대한 해결 방안으로 릴레이 코일(410)에 저항 성분을 직렬 연결하여, 릴레이 코일(410)의 발열 및 소비 전력을 저감한다.To solve this problem, the present invention reduces the heat generation and power consumption of the
도 7은, 릴레이 구동 전압 및 저항 성분(420)의 저항값에 따른 릴레이 코일(410)의 소비 전력을 나타내는 표이다.7 is a table showing the power consumption of the
릴레이 코일(410)의 제어 전압 및 저항값은 릴레이부(400)의 제조사에 의해 이미 정해진 값일 수 있다. The control voltage and the resistance value of the
예를 들어, 도 6에서 릴레이 코일(410)의 제어 전압은 12V이고, 릴레이 코일(410)의 저항값은 160옴일 수 있다. For example, in FIG. 6, the control voltage of the
또한, 릴레이 컨택트(430)와 접점을 이루는 픽업 전압은, 제어 전압의 70%이고, 릴레이 코일(410)이 소자되어 릴레이 컨택트(430)가 오프 되는 드롭 아웃 전압은 제어 전압의 10%일 수 있다.The drop-out voltage at which the pickup voltage forming the contact with the
도 7에서, 릴레이 구동 전압(V2)이 15V인 경우, 저항 성분(420)이 직렬연결 되지 않은 상태라면, 릴레이 구동 전압(V2) 15V는, 모두 릴레이 코일(410)에 인가될 수 있다. 이때, 릴레이 코일(410)의 소비 전력은 1.41W일 수 있다.7, when the relay driving voltage V2 is 15V and the
반면, 릴레이 코일(410)에 40.2옴의 저항 성분(420)을 직렬 연결한 경우, 릴레이 구동 전압(V2) 15V가, 저항 성분(420)에 의해 분압될 수 있다. 따라서, 전압 분배 원칙에 따라 저항 성분(420)에 3.01V가 인가되고, 릴레이 코일(410)에 11.99V가 인가될 수 있다. 이때, 릴레이 코일(410)의 소비 전력은 0.90W일 수 있다.On the other hand, when the
또한, 릴레이 코일(410)에 60옴의 저항 성분(420)을 직렬 연결한 경우, 저항 성분(420)에 4.09V가 인가되고, 릴레이 코일(410)에 10.91V가 인가될 수 있다. 이때, 릴레이 코일(410)의 소비 전력은 0.74W일 수 있다.When the
릴레이 구동 전압(V2)이 20V인 경우, 저항 성분(420)이 직렬 연결 되지 않은 상태라면, 릴레이 구동 전압(V2) 20V는, 모두 릴레이 코일(410)에 인가될 수 있다. 이때, 릴레이 코일(410)의 소비 전력은 2.50W일 수 있다.When the relay driving voltage V2 is 20V and the
반면, 릴레이 코일(410)에 107옴의 저항 성분(420)을 직렬 연결한 경우, 릴레이 구동 전압(V2) 20V가 저항 성분(420)에 의해 분압될 수 있다. 따라서, 전압 분배 원칙에 따라 저항 성분(420)에 3.01V가 인가되고, 릴레이 코일(410)에 11.99W가 인가될 수 있다. 이때, 릴레이 코일(410)의 소비 전력은 0.90W일 수 있다.On the other hand, when the
또한, 릴레이 코일(410)에 133옴의 저항 성분(420)을 직렬 연결한 경우, 저항 성분(420)에 4.08V가 인가되고, 릴레이 코일(410)에 10.92V가 인가될 수 있다. 이때, 릴레이 코일(410)의 소비 전력은 0.75W일 수 있다.Also, when the
릴레이 구동 전압(V2)이 15V인 경우와 20V인 경우를 비교하면, 저항 성분(420)이 없는 경우, 소비 전력은 각각 1.41W와 2.50W가 된다. 즉, 릴레이부(400)를 제어 전압인 12V 대비 높은 릴레이 구동 전압(V2)으로 제어할 경우, 릴레이 코일(410)의 소비 전력이 상승한다는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 릴레이 코일(410)의 발열도 증가한다.When the relay driving voltage V2 is 15 V and 20 V, the power consumption is 1.41 W and 2.50 W, respectively, when there is no
그러나, 도 5 내지 도 6에서와 같이, 릴레이 코일(410)에 분압부(420)를 직렬로 연결하여, 릴레이 코일(410)의 소비 전력을 동일한 수준으로 설정가능하다. However, as shown in FIGS. 5 to 6, the power consumption of the
이에 따라, 릴레이부(400) 제품의 스펙 또는, 전압 강압부(480)의 출력을 변경하지 않고서도 릴레이 코일(410)의 발열 문제를 해결할 수 있다.Accordingly, the heat generation problem of the
한편, 상술한 바와 같이, 분압부(420)는, 저항 소자, 가변 저항 등일 수 있다. On the other hand, as described above, the
분압부(420)가 저항 소자인 경우, 릴레이 구동 전압(V2)이 클수록, 저항값이 커지도록 설계될 수 있다. 또한, 저항 소자는, 릴레이 컨택트(430)를 온 시키기 위한 동작 전압의 임계값을 고려하여 설계될 수 있다.When the
도 7에서, 릴레이 구동 전압(V2)이 15V인 경우보다 20V인 경우에 분압부(420)의 저항 소자의 저항값이 크다는 것을 알 수 있다.7, it can be seen that the resistance value of the resistance element of the
한편, 릴레이부(400)의 최소 동작 전압은 드롭 아웃 전압(예를 들어, 제어 전압의 10%)을 고려할 때, 10.8V인 것을 알 수 있다. 따라서, 저항 소자는 최소 동작 전압을 고려하여, 릴레이 구동 전압(V2)이 15V일 때, 60옴, 릴레이 구동 전압(V2)이 20V일 때, 133옴의 저항 소자를 사용하는 것이 바람직하다.On the other hand, it can be seen that the minimum operating voltage of the
저항 성분(420)이 가변 저항인 경우, 가변 저항은, 릴레이 구동 전압(V2)이 클수록 저항값이 커지도록 가변 설정될 수 있다.When the
보다 상세하게는, 릴레이 제어부(470)는, 릴레이 구동 전압(V2)이 클수록, 가변 저항값이 커지도록 제어하는 저항 제어 신호(R*)를 릴레이부(400)에 출력할 수 있다. 가변 저항은 저항 제어 신호(R*)를 기초로 가변 설정될 수 있다.More specifically, the
한편, 메모리(140)는, 릴레이부(400)를 동작 시키기 위해 필요한, 동작 전압의 임계값에 대한 정보를 저장할 수 있고, 릴레이 제어부(470)는, 임계값에 대한 정보를 기초로 저항 제어 신호(R*)를 출력할 수 있다. 이에 따라, 가변 저항은, 동작 전압의 최소값을 고려하여 적절한 저항값으로 설정될 수 있다.Meanwhile, the
예를 들어, 도 7에서, 메모리(140)는, 동작 전압의 최소값인 10.8V를 저장할 수 있고, 릴레이 제어부(470)는, 릴레이 구동 전압(V2)이 15V인 경우보다 20V인 경우, 가변 저항값이 커지도록 제어하는 저항 제어 신호(R*)를 릴레이부(400)에 출력할 수 있다.For example, in FIG. 7, the
이때, 저항 제어 신호(R*)에는 릴레이부(400)의 최소 동작 전압인 10.8V를 고려하여, 저항값 133옴에 대한 정보가 포함되어 있을 수 있다. 또한, 가변 저항은, 저항 제어 신호(R*)를 기초로 133옴으로 가변 설정될 수 있다.At this time, the resistance control signal R * may include information about a resistance value of 133 ohms in consideration of 10.8 V, which is the minimum operation voltage of the
도 8은, 도 3의 압축기 구동부의 회로도의 일예이다.8 is an example of a circuit diagram of the compressor driving unit of Fig.
도면을 참조하여 설명하면, 압축기 구동부(113)는, 압축기 모터(250)에 삼상 교류 전류를 출력하는 인버터(220)와, 인버터(220)를 제어하는 인버터 제어부(230)와, 인버터(220)에 직류 전원을 공급하는 컨버터(210), 컨버터(210)를 제어하는 컨버터 제어부(215), 컨버터(210)와 인버터(220) 사이의 dc단 커패시터(C)를 포함할 수 있다. The
한편, 압축기 구동부(113)는, dc단 전압 검출부(B), 입력 전압 검출부(A), 입력 전류 검출부(D), 출력 전류 검출부(E)를 더 포함할 수 있다. The
압축기 구동부(113)는, 계통으로부터의 교류 전원을 공급받아, 전력 변환하여, 모터(250)에 변환된 전력을 공급한다. 이에 따라, 압축기 구동부(113)는, 전력변환장치라고도 할 수 있다.The
컨버터(210)는, 입력 교류 전원을 직류 전원으로 변환한다. 컨버터(210)는, 정류부(미도시)만을 구비하거나, 정류부와 스위칭 소자를 구비할 수 있다. The
정류부(미도시)는, 단상 교류 전원(201)을 입력받아 정류하여 정류된 전원을 출력할 수 있다.The rectifying unit (not shown) can rectify the received single-phase
이를 위해, 정류부(미도시)는, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 다이오드 소자 및 하암 다이오드 소자(D'a,D'b)가 한 쌍이 되며, 총 두 쌍의 상,하암 다이오드 소자가 서로 병렬로 연결될 수 있다. 즉, 브릿지 형태로 서로 접속될 수 있다.To this end, the rectifying part (not shown) is composed of a pair of upper and lower arm diode elements D'a and D'b connected in series to each other, and two pairs of upper and lower arm diode elements are connected in parallel to each other . That is, they can be connected to each other in the form of a bridge.
한편, 컨버터(210)가 스위칭 소자를 구비하는 경우, 예를 들어, 부스트 컨버터를 구비할 수 있다. 즉, 정류부(미도시)와 인버터(220) 사이에, 서로 직렬 접속되는 인덕터와 다이오드, 인덕터와 다이오드 사이에 접속되는 스위칭 소자를 구비할 수 있다. On the other hand, when the
컨버터 제어부(215)는, 컨버터가 스위칭 소자를 구비하는 경우, 스위칭 소자의 턴 온 타이밍을 제어할 수 있다. 이에 따라, 스위칭 소자의 턴 온 타이밍을 위한 컨버터 스위칭 제어 신호(Soc)를 출력할 수 있다.The
이를 위해, 컨버터 제어부(215)는, 입력 전압 검출부(A)와 입력 전류 검출부(D)로부터 각각, 입력 전압(Vs)과, 입력 전류(Is)를 수신할 수 있다.To this end, the
입력 전압 검출부(A)는, 입력 교류 전원(201)으로부터의 입력 전압(Vs)을 검출할 수 있다. 예를 들어, 정류부(미도시) 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 스위칭 제어 신호(Soc)의 생성을 위해, 컨버터 제어부(215)에 인가될 수 있다. The input voltage detecting unit 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
한편, 입력 전압 검출부(A)에 의해, 입력 전압의 제로 크로싱 지점도 검출할 수 있게 된다.On the other hand, the input voltage detecting section A can also detect the zero crossing point of the input voltage.
다음, 입력 전류 검출부(D)는, 입력 교류 전원(201)으로부터의 입력 전류(Is)를 검출할 수 있다. 구체적으로, 정류부(미도시) 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 trnasformer), 션트 저항 등을 포함할 수 있다. 검출된 입력 전압은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 컨버터 스위칭 제어 신호(Scc)의 생성을 위해, 컨버터 제어부(215)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 can be applied to the
dc 전압 검출부(B)는 dc 단 커패시터(C)의 직류 전압(Vdc)을 검출한다. 전원 검출을 위해, 저항 소자, OP AMP 등이 사용될 수 있다. 검출된 dc 단 커패시터(C)의 전압(Vdc)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(230)에 인가될 수 있으며, dc 단 커패시터(C)의 직류 전압(Vdc)에 기초하여 인버터 스위칭 제어신호(Sic)가 생성될 수 있다. The dc voltage detecting section B detects the dc voltage Vdc of the dc short-circuit capacitor C. For power detection, a resistance element, OP AMP, or the like can be used. The detected voltage Vdc of the dc short-circuit capacitor C may be applied to the
또한, 검출되는 dc 전압은, 컨버터 제어부(215)에 인가되어, 컨버터 스위칭 제어신호(Soc)가 생성에 사용될 수도 있다. Further, the detected dc voltage is applied to the
인버터(220)는, 복수개의 인버터 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원(Vdc)을 소정 주파수의 삼상 교류 전원으로 변환하여, 삼상 모터(250)에 출력할 수 있다. The
이에 따라, 인버터(220)는, 부하인 모터(250)로, 인버터 전력을 공급할 수 있다. 이때의 인버터 전력은, 부하인 모터(250)에서 필요한 전력으로서, 필요한 목표 전력에 추종할 수 있다. Accordingly, the
구체적으로, 인버터(220)는, 복수의 스위칭 소자를 구비할 수 있다. 예를 들어, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자(Sa,Sb,Sc) 및 하암 스위칭 소자(S'a,S'b,S'c)가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상,하암 스위칭 소자가 서로 병렬(Sa&S'a,Sb&S'b,Sc&S'c)로 연결될 수 있다. 그리고, 각 스위칭 소자(Sa,S'a,Sb,S'b,Sc,S'c)에는 다이오드가 역병렬로 연결될 수 있다. More specifically, the
인버터 제어부(230)는, 인버터(220)의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 인버터 스위칭 제어신호(Sic)를 인버터(220)에 출력할 수 있다. 인버터 스위칭 제어신호(Sic)는 펄스폭 변조 방식(PWM)의 스위칭 제어신호로서, 모터(250)에 흐르는 삼상 전류인 출력 전류(io) 및 dc단 커패시터 양단인 dc 단 전압(Vdc)에 기초하여, 생성되어 출력될 수 있다. 이때의 삼상의 출력 전류(io)는, 출력전류 검출부(E)로부터 검출될 수 있으며, dc 단 전압(Vdc)은 dc 단 전압 검출부(B)로부터 검출될 수 있다.The
출력전류 검출부(E)는, 인버터(220)와 모터(250) 사이에 흐르는 출력전류(io)를 검출할 수 있다. 즉, 모터(250)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 인버터(220)와 모터(250) 사이에 위치할 수 있으며, 전류 검출을 위해, CT(current trnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다. The output current detector E may be located between the
한편, 출력되는 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)는, 게이트 구동부(미도시)에서 게이트 구동 신호로 변환되어, 인버터(220) 내의 각 스위칭 소자의 게이트에 입력될 수 있다. 이에 의해, 인버터(220) 내의 각 스위칭 소자들(Sa,S'a,Sb,S'b,Sc,S'c)이 스위칭 동작을 하게 된다.On the other hand, the output inverter switching control signal Sic can be converted into a gate driving signal in a gate driver (not shown) and input to the gate of each switching element in the
한편, 도 8의 컨버터(210)는, 도 5 내지 도 6의 제1 컨버터(440)에 대응될 수 있다.On the other hand, the
도 9는, 도 8의 인버터 제어부의 내부 블록도이다.Fig. 9 is an internal block diagram of the inverter control unit of Fig. 8; Fig.
도면을 참조하여 설명하면, 인버터 제어부(230)는, 축변환부(310), 속도 연산부(320), 전류 지령 생성부(330), 전압 지령 생성부(340), 축변환부(350), 및 스위칭 제어신호 출력부(360)를 포함할 수 있다.The
축변환부(310)는, 출력 전류 검출부(E)에서 검출된 삼상 출력 전류(ia,ib,ic)를 입력받아, 정지좌표계의 2상 전류(iα,iβ)로 변환한다.The
한편, 축변환부(310)는, 정지좌표계의 2상 전류(iα,iβ)를 회전좌표계의 2상 전류(id,iq)로 변환할 수 있다. On the other hand, the
속도 연산부(320)는, 축변환부(310)에서 축변화된 정지좌표계의 2상 전류(iα,iβ)에 기초하여, 연산된 위치()와 연산된 속도()를 출력할 수 있다.Based on the two-phase current (i?, I?) Of the stationary coordinate system changed in the axis by the
한편, 전류 지령 생성부(330)는, 연산 속도()와 속도 지령치(ω* r)에 기초하여, 전류 지령치(i* q)를 생성한다. 예를 들어, 전류 지령 생성부(330)는, 연산 속도()와 속도 지령치(ω* r)의 차이에 기초하여, PI 제어기(335)에서 PI 제어를 수행하며, 전류 지령치(i* q)를 생성할 수 있다. 도면에서는, 전류 지령치로, q축 전류 지령치(i* q)를 예시하나, 도면과 달리, d축 전류 지령치(i* d)를 함께 생성하는 것도 가능하다. 한편, d축 전류 지령치(i* d)의 값은 0으로 설정될 수도 있다. On the other hand, the current
한편, 전류 지령 생성부(330)는, 전류 지령치(i* q)가 허용 범위를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 리미터(미도시)를 더 구비할 수도 있다.On the other hand, the current
다음, 전압 지령 생성부(340)는, 축변환부에서 2상 회전 좌표계로 축변환된 d축, q축 전류(id,iq)와, 전류 지령 생성부(330) 등에서의 전류 지령치(i* d,i* q)에 기초하여, d축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)를 생성한다. 예를 들어, 전압 지령 생성부(340)는, q축 전류(iq)와, q축 전류 지령치(i* q)의 차이에 기초하여, PI 제어기(344)에서 PI 제어를 수행하며, q축 전압 지령치(v* q)를 생성할 수 있다. 또한, 전압 지령 생성부(340)는, d축 전류(id)와, d축 전류 지령치(i* d)의 차이에 기초하여, PI 제어기(348)에서 PI 제어를 수행하며, d축 전압 지령치(v* d)를 생성할 수 있다. 한편, 전압 지령 생성부(340)는, d 축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)가 허용 범위를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 리미터(미도시)를 더 구비할 수도 있다.Next, the voltage
한편, 생성된 d축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)는, 축변환부(350)에 입력된다.On the other hand, the generated d-axis and q-axis voltage command values (v * d and v * q ) are input to the
축변환부(350)는, 속도 연산부(320)에서 연산된 위치()와, d축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)를 입력받아, 축변환을 수행한다.The
먼저, 축변환부(350)는, 2상 회전 좌표계에서 2상 정지 좌표계로 변환을 수행한다. 이때, 속도 연산부(320)에서 연산된 위치()가 사용될 수 있다.First, the
그리고, 축변환부(350)는, 2상 정지 좌표계에서 3상 정지 좌표계로 변환을 수행한다. 이러한 변환을 통해, 축변환부(1050)는, 3상 출력 전압 지령치(v*a,v*b,v*c)를 출력하게 된다.Then, the
스위칭 제어 신호 출력부(360)는, 3상 출력 전압 지령치(v*a,v*b,v*c)에 기초하여 펄스폭 변조(PWM) 방식에 따른 인버터용 스위칭 제어 신호(Sic)를 생성하여 출력한다. The switching control
출력되는 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)는, 게이트 구동부(미도시)에서 게이트 구동 신호로 변환되어, 인버터(220) 내의 각 스위칭 소자의 게이트에 입력될 수 있다. 이에 의해, 인버터(220) 내의 각 스위칭 소자들(Sa,S'a,Sb,S'b,Sc,S'c)이 스위칭 동작을 하게 된다.The output inverter switching control signal Sic may be converted into a gate driving signal in a gate driver (not shown) and input to the gate of each switching element in the
도 10은, 도 8의 컨버터 제어부의 내부 블록도이다.10 is an internal block diagram of the converter control section of FIG.
도면을 참조하여 설명하면, 도면을 참조하면, 컨버터 제어부(215)는, 전류 지령 생성부(910), 전압 지령 생성부(920), 및 스위칭 제어신호 출력부(930)를 포함할 수 있다. The
전류 지령 생성부(910)는, 출력 전압 검출부(B), 즉 dc 단 전압 검출부(B)에서 검출되는 dc 단 전압(Vdc)과 dc 단 전압 지령치(V*dc)에 기초하여, PI 제어기 등을 통해 d,q축 전류 지령치(i* d,i* q)를 생성할 수 있다. Based on the dc terminal voltage Vdc and the dc terminal voltage command value V * dc detected by the output voltage detecting section B, that is, the dc terminal voltage detecting section B, the current
전압 지령 생성부(920)는 d,q축 전류 지령치(i* d,i* q)와, 입력 전류 검출부(A)에서 검출되는 입력 전류(is)에 기초하여 PI 제어기 등을 통해 d,q축 전압 지령치(v* d,v* q)를 생성한다.The voltage
스위칭 제어신호 출력부(930)는 d,q축 전압 지령치(v* d,v* q)에 기초하여, 도 7의 컨버터(210) 내의 스위칭 소자를 구동하기 위한 컨버터 스위칭 제어신호(Soc)를 컨버터(210)에 출력할 수 있다.The switching control
도 11은 본 발명의 설명에 참조되는 도면이다.11 is a drawing referred to in the description of the present invention.
보다 상세하게는, 도 10은, 입력 교류 전원(201)이 실내기(21)를 통해 인입되어, 실외기(31)와 연결된 전력선을 통해, 실외기에 교류 전원이 공급되는, 실내 인입 결선 방식의 전원 연결을 예시하는 도면이다.10 is an explanatory view showing a state in which the input
이하, 도 5와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙이고 그 설명은 생략한다.Hereinafter, the same constituent elements as those of FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted.
실내 인입 방식에 있어서, 릴레이부(400)는, 실내기(21)의 입력 교류 전원(201)과 정류부(1010) 사이에 접속될 수 있다.The
즉, 실내 인입 방식에 있어 릴레이부(400)는, 실내기(21)에 접속되어 실외기(31)로 인가되는 교류 전원을 단속할 수 있다.That is, in the indoor lead-in type, the
릴레이부(400)는, 릴레이 구동 전압을 분압하는 저항 성분(420)을 구비하고, 분압된 릴레이 구동 전압(V3)에 기초하여, 정류부(1010)에 인가되는 교류 전원(201)을 단속할 수 있다.The
이때, 릴레이 구동 전압(V3)은 실내기(21)내의 전압 강압부(1030)에 의해 공급 받을 수 있다.At this time, the relay driving voltage V3 may be supplied by the voltage down
릴레이부(400)는, 실외기(31)로 인입되는 돌입 전류(inrush current)를 방지하기 위한 저항 소자(430a)(돌입 전류 방지 저항 소자)를 더 포함할 수 있다. 저항 소자(430a)는, 릴레이 컨택트(430)에 병렬 접속될 수 있다.The
한편, 돌입 전류를 방지하기 위한 저항 소자(430a)의 저항값은 분압부(420)의 저항값보다 크게 설정되는 것이 바람직하다.On the other hand, it is preferable that the resistance value of the
도 11에서, 릴레이 제어부(470)는, 돌입 전류가 실외기(31)에 유입되는 것을 방지하기 위해, 초기 동작시, 릴레이 컨택트(430)를 오프 시켜, 입력 교류 전원이 실외기(31)에 인가되도록 할 수 있다.11, the
소정 시간 이후, 릴레이 제어부(470)는, 릴레이 컨택트(430)가 온 시켜 입력 교류 전원(201)이 릴레이 컨택트(430)를 통해, 실외기(31)로 인가되도록 할 수 있다.After a predetermined time, the
정류부(1010)는, 단상 교류 전원(201)을 입력받아 정류하여 정류된 전원을 전압 강압용 커패시터에 출력할 수 있다.The
이를 위해, 정류부는, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 다이오드 소자 및 하암 다이오드 소자(D'a,D'b)가한 쌍이 되며, 총 두 쌍의 상,하암 다이오드 소자가 서로 병렬로 연결될 수 있다. 즉, 브릿지 형태로 서로 접속될 수 있다.To this end, the rectifying part is a pair of the upper-arm diode element and the lower-arm diode element (D'a, D'b) connected in series to each other, and two pairs of upper and lower arm diode elements can be connected in parallel to each other. That is, they can be connected to each other in the form of a bridge.
정류부가, 삼상 교류 전원인 경우, 6개의 다이오드가 브릿지 형태로 사용될 수도 있다.When the rectifying section is a three-phase AC power source, six diodes may be used in the form of a bridge.
실내기(21)내의 전압 강압부(1030)는, 평활된 직류 전압을 인가받아, 실내기(21)를 구성하는 회로, 유닛 등을 구동하기 위한 직류 전압을 출력할 수 있다.The voltage down
보다 상세하게는, 실내기(21)내의 전압 강압부(1030)는, 전압 강압용 커패시터 양단에 접속하여, 레벨 변화된 직류 전압을 출력할 수 있다. 예를 들어, 레벨 변화된 직류 전압은, 15V, 18V, 20V 등일 수 있다.More specifically, the
실내기(21) 내의 전압 강압부(1030)는, 릴레이 제어부(470)에 제3 직류 전압(V3)을 공급할 수 있다.The voltage down
실내기(21) 내의 전압 강압부(1030)는, 릴레이 구동부(460)에 제4 직류 전압(V4)을 공급할 수 있다. 특히, 제4 직류 전압(V4)을 릴레이 구동 전압(V4)이라 명명할 수 있다. 제4 직류 전압(V4)은 제3 직류 전압(V3)보다 큰 것이 바람직하다.The voltage down
실내기(21) 내의 전압 강압부(1030)는, 고주파 변압기를 사용하는 스위치 모드 파워 서플라이(Switched-Mode Power Supply; SMPS) 또는 비절연 강압형의 벅 컨버터(Buck converter)등의 AC-DC 변환 장치를 포함할 수 있다.The voltage down
한편, 공기조화기(100)는, 입력 교류 전원(201)과 릴레이부(400) 사이에 퓨즈(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있다.Meanwhile, the
퓨즈(미도시)는, 릴레이부(400) 전단에 배치되어, 실내기(21) 및 실외기(31)에 과전류가 인가되는 것을 방지할 수 있다.The fuse (not shown) is disposed at the front end of the
실내기(21)는, 제1 교류 전원 단자(L1) 및 제1 뉴트럴 단자(N1)를 더 포함할 수 있고 실외기(31)는, 제1 교류 전원 단자(L1) 및 제1 뉴트럴 단자(N1) 각각에 접속하는 제2 교류 전원 단자(L2) 및 제2 뉴트럴 단자(N2)를 더 포함할 수 있다.The
입력 교류 전원(201)은, 전원선을 통해 실외기(31)로 인가될 수 있다. 인가된 교류 전원은 제2 컨버터(450)를 통해 전압 강압부(480)에 인가될 수 있다. 전압 강압부는, 레벨 변화된 직류 전압을 출력할 수 있다.The input
전압 강압부(480)는, 레벨 변화된 직류 전압을 실외기 제어부(1070)에 출력할 수 있다. 실외기 제어부(1070)의 실외기(31)의 전반적이 동작을 제어할 수 있다.The voltage step-down
또한, 전압 강압부(480)는, 레벨 변화된 직류 전압을 실외기 부하부(1050)에 출력할 수 있다. 실외기 부하부(1050)는, 실외기(31)에 포함된, 실외팬(105a)을 구동하기 위한, 팬 구동부(200), 모터, 팬 등을 포함할 수 있고, 전압 강압부(480)에서 공급받는 직류 전압에 의해 구동될 수 있다.Further, the voltage step-down
한편, 도 5에서와 같이, 릴레이부(400), 릴레이 구동부(460) 및 릴레이 제어부(470)가 제2 교류 전원 단자 및 제2 뉴트럴 단자와 제1 컨버터(440) 사이에 접속되는 것도 가능하다.5, the
첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 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.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. It should be understood that it includes water and alternatives.
마찬가지로, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나, 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다.Likewise, although the operations are depicted in the drawings in a particular order, it should be understood that such operations must be performed in that particular order or sequential order shown to obtain the desired result, or that all depicted operations should be performed . In certain cases, multitasking and parallel processing may be advantageous.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It should be understood that various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention.
21: 실내기
31: 실외기
100: 공기조화기
220: 인버터
400: 릴레이부
410: 릴레이 코일
420: 저항 성분
430: 릴레이 컨택트
440: 제1 컨버터
450: 제2 컨버터
460: 릴레이 구동부
470: 릴레이 제어부
480: 전압강압부21: indoor unit
31: outdoor unit
100: air conditioner
220: Inverter
400: relay part
410: Relay coil
420: Resistance component
430: Relay contact
440: First converter
450: second converter
460:
470: Relay control unit
480:
Claims (10)
릴레이 제어신호를 출력하는 릴레이 제어부;
상기 릴레이 제어신호를 기초로, 릴레이 구동 전압을 출력하는 릴레이 구동부;
상기 릴레이 구동 전압을 분압하는 분압부를 구비하고, 상기 분압된 릴레이 구동 전압에 기초하여, 상기 제1 컨버터에 인가되는 상기 입력 교류 전원을 공급 또는 차단하는 릴레이부; 및
분압 전압 검출부;를 포함하고,
상기 릴레이부는,
상기 분압된 릴레이 구동 전압을 기초로 자화 또는 소자 되는 릴레이 코일과, 상기 릴레이 코일에 의해 개폐되어 상기 입력 교류 전원을 공급 또는 차단하는 릴레이 컨택트를 포함하고,
상기 분압부는,
상기 릴레이 코일에 직렬 접속되는 가변 저항이고,
상기 분압 전압 검출부는,
상기 분압부에 의해 분압되어 상기 릴레이 코일에 인가되는 분압 전압을 검출하여 상기 릴레이 제어부에 전송하고,
상기 릴레이 제어부는,
상기 분압 전압을 기초로, 상기 릴레이 코일의 소비 전력을 연산하고, 상기 릴레이 컨택트를 온 시키기 위한 동작 전압의 임계값에 대한 정보를 고려하여, 상기 릴레이 코일을 최소 전력으로 구동시키기 위한 상기 가변 저항의 저항값을 연산하고, 연산된 상기 가변 저항의 저항값에 대한 정보를 기초로, 저항 제어 신호를 출력하고,
상기 가변 저항은,
상기 저항 제어 신호를 기초로 가변 설정되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.A first converter for converting the input AC power into DC power and outputting the DC power;
A relay control unit for outputting a relay control signal;
A relay driver for outputting a relay driving voltage based on the relay control signal;
A relay unit having a voltage dividing unit for dividing the relay driving voltage and supplying or blocking the input AC power to the first converter based on the divided voltage of the relay driving voltage; And
And a divided voltage detecting unit,
The relay unit includes:
A relay coil which is magnetized or excited based on the divided voltage of the relay driving voltage; and a relay contact which is opened or closed by the relay coil to supply or block the input AC power,
The pressure-
A variable resistor connected in series to the relay coil,
Wherein the divided voltage detecting unit comprises:
A voltage dividing unit for dividing the voltage applied to the relay coil,
The relay control unit,
Calculating a power consumption of the relay coil based on the divided voltage, calculating a power consumption of the relay coil for driving the relay coil to a minimum power in consideration of information on a threshold value of an operating voltage for turning on the relay contact Calculates a resistance value, and outputs a resistance control signal based on information on the calculated resistance value of the variable resistor,
The variable resistor comprises:
Wherein the air conditioner is variably set based on the resistance control signal.
상기 릴레이부는,
상기 릴레이 코일 및 상기 가변 저항과 병렬 연결되는 다이오드 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.The method according to claim 1,
The relay unit includes:
And a diode element connected in parallel with the relay coil and the variable resistor.
상기 릴레이 제어부는,
상기 릴레이 구동 전압이 클수록, 상기 가변 저항의 저항값이 커지도록 제어하는, 상기 저항 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.The method according to claim 1,
The relay control unit,
And outputs the resistance control signal for controlling the resistance value of the variable resistor to become larger as the relay driving voltage becomes larger.
상기 입력 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 출력하는 제2 컨버터;
상기 제2 컨버터의 출력단에 접속하는 전압 강압용 커패시터;
상기 전압 강압용 커패시터의 양단에 접속하며, 레벨 변화된 직류 전압을 출력하는 전압 강압부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.The method according to claim 1,
A second converter for converting the input AC power into DC power and outputting the DC power;
A voltage drop capacitor connected to an output terminal of the second converter;
And a voltage down unit connected to both ends of the voltage drop capacitor and outputting a level-changed DC voltage.
상기 전압 강압부는,
상기 릴레이 제어부에, 상기 직류 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.8. The method of claim 7,
The voltage-
And supplies the DC voltage to the relay control unit.
상기 릴레이 구동부는,
적어도 어느 하나의 스위칭 소자를 구비하고, 상기 릴레이 제어신호에 기초하여, 상기 스위칭 소자를 온, 오프하여, 상기 전압 강압부의 상기 직류 전압을, 상기 릴레이부에 출력하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.8. The method of claim 7,
The relay driver includes:
Wherein at least one of the switching elements is turned on and off based on the relay control signal to output the DC voltage of the voltage step-down unit to the relay unit.
상기 제1 컨버터의 출력단인 dc단에 접속되는, dc단 커패시터; 및
상기 dc단의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 인버터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.The method according to claim 1,
A dc-side capacitor connected to a dc terminal which is an output terminal of the first converter; And
And an inverter for converting the DC power of the dc stage into an AC power.
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