KR101978223B1 - Power transforming apparatus and air conditioner including the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전력 변환 장치에 관한 것으로 특히, 인버터를 구동하는 구동부를 보호할 수 있는 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 교류 전원으로부터 입력되는 교류를 정류하는 정류부; 상기 정류부의 출력 전압이 저장되는 DC단 캐패시터; 상기 DC단 캐패시터에 저장된 전압을 이용하여 교류 신호로 변환하는 인버터; 상기 인버터를 구동하는 구동부; 상기 구동부에 전원을 인가하는 구동 전원부; 및 상기 구동 전원부의 전압을 감지하여 상기 구동 전원부의 전압이 일정 크기 이상이면 상기 구동 전원부의 전원이 상기 구동부에 인가되는 것을 차단하는 구동부 보호부를 포함하여 구성될 수 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power conversion apparatus, and more particularly, to a power conversion apparatus capable of protecting a driving unit for driving an inverter and an air conditioner including the same. The present invention is characterized by comprising: a rectifying section for rectifying an AC input from an AC power source; A DC stage capacitor in which an output voltage of the rectifying unit is stored; An inverter for converting the voltage stored in the DC capacitor into an AC signal; A driving unit for driving the inverter; A driving power source for applying power to the driving unit; And a driving unit protection unit for sensing a voltage of the driving power source unit and blocking a power source of the driving power source unit from being applied to the driving unit when the voltage of the driving power source unit is greater than or equal to a predetermined magnitude.

Description

전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기 {Power transforming apparatus and air conditioner including the same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power conversion apparatus and an air conditioner including the same,

본 발명은 전력 변환 장치에 관한 것으로 특히, 인버터를 구동하는 구동부를 보호할 수 있는 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power conversion apparatus, and more particularly, to a power conversion apparatus capable of protecting a driving unit for driving an inverter and an air conditioner including the same.

일반적으로, 공기 조화기의 압축기는 모터를 구동원으로 이용하고 있다. 이러한 모터에는 전력 변환 장치로부터 교류 전력이 공급된다.Generally, a compressor of an air conditioner uses a motor as a driving source. These motors are supplied with AC power from a power conversion device.

이와 같은 전력 변환 장치는 주로, 정류부, 역률 제어부 및 인버터 방식의 전력 변환부를 구성하는 것이 일반적으로 알려져 있다. It is generally known that such a power conversion apparatus mainly constitutes a rectification section, a power factor control section, and an inverter type power conversion section.

우선, 상용 전원으로부터 출력되는 교류의 상용 전압은, 정류부에 의하여 정류된다. 이러한 정류부에서 정류된 전압은 인버터와 같은 전력 변환부에 공급된다. 이때, 전력 변환부는, 정류부에서 출력된 전압을 이용하여 모터를 구동하기 위한 교류 전력을 생성한다.First, the commercial voltage of the AC output from the commercial power source is rectified by the rectifying part. The voltage rectified in this rectifying part is supplied to a power converting part such as an inverter. At this time, the power converting unit generates AC power for driving the motor by using the voltage output from the rectifying unit.

인버터는 다수의 스위칭 소자를 포함하고, 이러한 다수의 스위칭 소자를 구동하는 구동부에 의하여 구동될 수 있다.The inverter includes a plurality of switching elements and may be driven by a driving unit driving the plurality of switching elements.

이때, 이러한 구동부는 별도의 구동 전압부에 의하여 전원을 인가받는다. 그런데, 이러한 구동 전압부에서 인가되는 전원은 서지 전압 및 기타 비정상 조건에 의하여 노이즈가 발생할 수 있으며, 이러한 노이즈는 구동부의 동작 전압을 초과할 수 있다.At this time, the driving unit is powered by a separate driving voltage unit. However, the power source applied to the driving voltage unit may generate noise due to the surge voltage and other abnormal conditions, and such noise may exceed the operating voltage of the driving unit.

따라서, 이러한 조건에 의하여 구동부가 손상될 위험이 있으며, 이러한 구동부를 효과적으로 보호할 수 있는 방안이 요구된다.Therefore, there is a risk that the driving part is damaged by such a condition, and a measure for effectively protecting such driving part is required.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 인버터를 구동하는 구동부를 과전압으로부터 보호할 수 있는 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기를 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a power conversion apparatus and an air conditioner including the power conversion apparatus that can protect a driving unit for driving an inverter from an overvoltage.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 제1관점으로서, 본 발명은, 교류 전원으로부터 입력되는 교류를 정류하는 정류부; 상기 정류부의 출력 전압이 저장되는 DC단 캐패시터; 상기 DC단 캐패시터에 저장된 전압을 이용하여 교류 신호로 변환하는 인버터; 상기 인버터를 구동하는 구동부; 상기 구동부에 전원을 인가하는 구동 전원부; 및 상기 구동 전원부의 전압을 감지하여 상기 구동 전원부의 전압이 일정 크기 이상이면 상기 구동 전원부의 전원이 상기 구동부에 인가되는 것을 차단하는 구동부 보호부를 포함하여 구성될 수 있다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a plasma processing apparatus comprising: a rectifying unit for rectifying an AC input from an AC power supply; A DC stage capacitor in which an output voltage of the rectifying unit is stored; An inverter for converting the voltage stored in the DC capacitor into an AC signal; A driving unit for driving the inverter; A driving power source for applying power to the driving unit; And a driving unit protection unit for sensing a voltage of the driving power source unit and blocking a power source of the driving power source unit from being applied to the driving unit when the voltage of the driving power source unit is greater than or equal to a predetermined magnitude.

여기서, 상기 구동 전원부는, 출력 캐패시터를 포함하고, 상기 구동부 보호부는, 상기 출력 캐패시터를 상기 구동부와 선택적으로 연결할 수 있다.Here, the driving power supply unit may include an output capacitor, and the driving unit protecting unit may selectively connect the output capacitor to the driving unit.

이때, 상기 구동 전원부는, 상기 출력 캐패시터에 병렬로 연결되는 제너 다이오드; 및 노이즈 제거용 캐패시터를 더 포함할 수 있다.Here, the driving power unit may include: a zener diode connected in parallel to the output capacitor; And a capacitor for removing noise.

여기서, 상기 구동부 보호부는, 상기 구동 전원부의 양단 전압을 감지하는 전압 감지부; 상기 전압 감지부에 의하여 감지된 전압을 설정 전압과 비교하는 비교기; 및 상기 비교기의 출력 신호에 따라 상기 구동 전원부의 전원을 선택적으로 연결하는 연결제어부를 포함할 수 있다.Here, the driving unit protecting unit includes: a voltage detecting unit that detects a voltage across the driving power source; A comparator for comparing a voltage sensed by the voltage sensing unit with a set voltage; And a connection controller for selectively connecting the power source of the driving power source according to an output signal of the comparator.

이때, 상기 연결제어부는, 상기 비교기의 출력이 베이스 단에 연결되고, 에미터 단이 상기 구동 전원부에 연결되며, 콜렉터 단이 상기 구동부에 연결되는 트랜지스터를 포함할 수 있다.In this case, the connection control unit may include a transistor having an output terminal connected to the base end of the comparator, an emitter terminal connected to the driving power source, and a collector terminal connected to the driving unit.

여기서, 상기 인버터는, 각각 서로 직렬 연결되는 상측 스위칭 소자 및 하측 스위칭 소자를 포함하고, 상기 구동부는 상기 하측 스위칭 소자를 구동하기 위한 것일 수 있다.Here, the inverter includes an upper switching element and a lower switching element which are connected in series with each other, and the driving unit may be one for driving the lower switching element.

여기서, 상기 정류부와 DC단 캐패시터 사이에는, 상기 정류부에서 출력된 전원에 대하여 역률 개선 동작을 수행하는 역률 제어부를 더 포함할 수 있다.Here, a power factor control unit may be further provided between the rectifying unit and the DC stage capacitor to perform a power factor improving operation on the power outputted from the rectifying unit.

이때, 상기 역률 제어부는, 상기 정류부에 연결되는 인덕터; 상기 인덕터에 연결되는 스위칭 소자; 상기 스위칭 소자와 병렬로 연결되는 상기 DC단 캐패시터; 및 상기 스위칭 소자와 DC단 캐패시터 사이에 연결되는 다이오드를 포함하는 승압 컨버터를 구성할 수 있다.In this case, the power factor control unit may include an inductor connected to the rectifying unit; A switching element connected to the inductor; The DC stage capacitor being connected in parallel with the switching device; And a diode connected between the switching element and the DC stage capacitor.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 제2관점으로서, 본 발명은, 위에서 설명한 전력 변환 장치를 포함하는 공기 조화기를 제공할 수 있다.As a second aspect of the present invention, the present invention can provide an air conditioner including the power conversion device described above.

본 발명은 다음과 같은 효과가 있는 것이다.The present invention has the following effects.

본 발명에 의하면, 서지 전압 또는 서지 전압에 기인한 노이즈가 인가되는 경우, 설정 전압, 예를 들어 20 V 이상의 전압은 인버터를 구동하는 구동부에 인가되지 않고 차단될 수 있다. 따라서 구동부를 과전압으로부터 보호할 수 있다.According to the present invention, when a noise due to a surge voltage or a surge voltage is applied, a set voltage, for example, a voltage of 20 V or more can be cut off without being applied to a driving unit for driving the inverter. Therefore, the driving unit can be protected from overvoltage.

또한, 서지 전압 발생시 전원의 불안정에 의하여 구동 전원부의 전압이 흔들리어 일정 전압 이상이 되더라도 구동부의 소손을 방지할 수 있는 것이다.In addition, when the surge voltage is generated, the voltage of the driving power source is shaken due to instability of the power source, so that burning of the driving unit can be prevented even if the voltage exceeds a predetermined voltage.

도 1은 전력 변환 장치의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 2는 전력 변환 장치의 일례를 나타내는 회로도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 전력 변환 장치를 나타내는 회로도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 전력 변환 장치를 나타내는 회로도이다.
도 5는 과전압 인가시 구동 전원부의 파형을 나타내는 파형도이다.1 is a block diagram showing an example of a power conversion apparatus.
2 is a circuit diagram showing an example of a power conversion apparatus.
3 is a circuit diagram showing a power conversion apparatus according to the first embodiment of the present invention.
4 is a circuit diagram showing a power conversion apparatus according to a second embodiment of the present invention.
5 is a waveform diagram showing a waveform of a driving power source when an overvoltage is applied.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. Rather, the intention is not to limit the invention to the particular forms disclosed, but rather, the invention includes all modifications, equivalents and substitutions that are consistent with the spirit of the invention as defined by the claims.

층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 "상(on)"에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. It will be appreciated that when an element such as a layer, region or substrate is referred to as being present on another element "on," it may be directly on the other element or there may be an intermediate element in between .

비록 제1, 제2 등의 용어가 여러 가지 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이러한 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들은 이러한 용어에 의해 한정되어서는 안 된다는 것을 이해할 것이다.Although the terms first, second, etc. may be used to describe various elements, components, regions, layers and / or regions, such elements, components, regions, layers and / And should not be limited by these terms.

도 1은 전력 변환 장치의 일례를 나타내는 블록도이고, 도 2는 전력 변환 장치의 일례를 나타내는 회로도이다.Fig. 1 is a block diagram showing an example of a power conversion apparatus, and Fig. 2 is a circuit diagram showing an example of a power conversion apparatus.

도 1 및 도 2를 참조하면, 전력 변환 장치(100)는 교류 전원(10)을 정류하는 정류부(110), 정류부(110)에서 정류된 DC 전압을 승/강압하거나 역률을 제어하는 컨버터(120), 컨버터(120)를 제어하는 컨버터 제어부(130), 삼상 교류 전류를 출력하는 인버터(140), 인버터(140)를 제어하는 인버터 제어부(150)와, 그리고 컨버터(120)와 인버터(140) 사이의 DC단 캐패시터(C)를 포함할 수 있다. 1 and 2, the power inverter 100 includes a rectifier 110 for rectifying an AC power source 10, a converter 120 for controlling the power factor of the DC voltage rectified by the rectifier 110, A converter control unit 130 for controlling the converter 120, an inverter 140 for outputting a three-phase AC current, an inverter control unit 150 for controlling the inverter 140 and a converter 120 and an inverter 140, And a DC-side capacitor C between the first and second capacitors.

이러한 인버터(140)는 삼상 교류 전류를 출력하며, 이러한 출력 전류는 모터(200)에 공급된다. 여기서, 모터(200)는 공기 조화기를 구동하는 압축기 모터일 수 있다. 이하, 모터(200)는 공기 조화기를 구동하는 압축기 모터이고, 전력 변환 장치(100)는 이러한 압축기 모터를 구동하는 모터 구동장치인 것을 예로 설명한다.This inverter 140 outputs a three-phase alternating current, and this output current is supplied to the motor 200. Here, the motor 200 may be a compressor motor for driving the air conditioner. Hereinafter, the motor 200 is a compressor motor that drives the air conditioner, and the power inverter 100 is a motor driving device that drives such a compressor motor.

그러나 모터(200)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 200 is not limited to a compressor motor and can be used in various applications using frequency-varying alternating voltages, for example, AC motors such as refrigerators, washing machines, electric trains, automobiles, and vacuum cleaners.

한편, 모터 구동장치(100)는, DC단 전압 검출부(B), 입력 전압 검출부(A), 입력 전류 검출부(D), 출력 전류 검출부(E)를 더 포함할 수 있다. The motor driving apparatus 100 may further include a DC voltage detection unit B, an input voltage detection unit A, an input current detection unit D, and an output current detection unit E.

모터 구동장치(100)는, 계통으로부터의 교류 전원을 공급받아, 전력 변환하여, 모터(200)에 변환된 전력을 공급한다.The motor drive apparatus 100 receives the AC power from the system, converts the power, and supplies the converted power to the motor 200.

컨버터(120)는, 입력 교류 전원(10)을 직류 전원으로 변환한다. 이러한 컨버터(120)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(120)는 정류부(110)를 포함하는 개념일 수 있다. 이하, 컨버터(120)는 승압 컨버터를 이용하는 예를 들어 설명한다.The converter 120 converts the input AC power supply 10 into a DC power supply. The converter 120 may use a DC-DC converter operating as a power factor control (PFC) unit. In addition, such a DC-DC converter can use a boost converter. Optionally, the converter 120 may be a concept that includes the rectifier 110. Hereinafter, the converter 120 will be described by way of example using a step-up converter.

정류부(110)는, 단상 교류 전원(10)을 입력받아 정류하고, 이와 같이 정류된 전원을 컨버터(120) 측으로 출력한다. 이를 위해, 정류부(110)는 브리지 다이오드를 이용한 전파 정류 회로를 이용할 수 있다.The rectifying unit 110 receives and rectifies the single-phase AC power supply 10 and outputs the rectified power to the converter 120 side. For this purpose, the rectifying part 110 can use a full-wave rectifying circuit using a bridge diode.

이와 같이, 컨버터(120)는 정류부(110)에서 정류된 전압을 승압 및 평활하는 과정에서 역률 개선 동작을 행할 수 있다.In this way, the converter 120 can perform the power factor improving operation in the process of stepping up and smoothing the voltage rectified by the rectifier 110.

이러한 컨버터(120)는, 정류부(110)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 converter 120 includes an inductor L1 connected to the rectifying section 110, a switching device Q1 connected to the inductor L1, a capacitor C connected in parallel with the switching device Q1, And a diode D1 connected between the switching element Q1 and the capacitor C. [

승압 컨버터(120)는 입력전압보다 높은 출력전압을 얻을 수 있는 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 boost converter 120 is a converter that can obtain an output voltage higher than the input voltage. When the switching device Q1 is turned on, energy is stored in the inductor L1 while the diode D1 is shut off, And the output voltage is generated at the output terminal while the charge is discharged.

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 신호가 스위칭 소자(Q1)의 베이스(base; 또는 게이트) 단에 연결되어, 이 PWM 신호에 의하여 스위칭 동작을 할 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 connected to the base (or gate) terminal of the switching element Q1, and the switching operation can be performed 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(130)는 컨버터(120) 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 converter control unit 130 can control the turn-on timing of the switching element Q1 in the converter 120. [ Thus, the converter control signal Sc for the turn-on timing of the switching element Q1 can be output.

이를 위해, 컨버터 제어부(130)는 입력 전압 검출부(A)와 입력 전류 검출부(B)로부터 각각, 입력 전압(Vs)과, 입력 전류(Is)를 수신할 수 있다.The converter control unit 130 may receive the input voltage Vs and the input current Is from the input voltage detection unit A and the input current detection unit B, respectively.

경우에 따라, 이러한 컨버터(120) 및 컨버터 제어부(130)는 생략될 수 있다. 즉, 정류부(110)를 거친 출력 전압이 DC단 캐패시터(C)에 충전되거나 인버터(140)를 구동할 수 있다.Optionally, such converter 120 and converter control 130 may be omitted. That is, the output voltage passing through the rectifying unit 110 can be charged to the DC stage capacitor C or the inverter 140 can be driven.

입력 전압 검출부(A)는 입력 교류 전원(10)으로부터의 입력 전압(Vs)을 검출할 수 있다. 예를 들어, 정류부(110) 전단에 위치할 수 있다.The input voltage detecting section A can detect the input voltage Vs from the input AC power supply 10. [ For example, at the front end of the rectifying part 110. [

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(130)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 converter control unit 130 to generate a converter control signal Sc as a discrete signal in the form of a pulse.

다음, 입력 전류 검출부(D)는 입력 교류 전원(10)으로부터의 입력 전류(Is)를 검출할 수 있다. 구체적으로, 정류부(110) 전단에 위치할 수 있다.Next, the input current detection unit D can detect the input current Is from the input AC power supply 10. [ Specifically, it may be located at the front end of the rectifying section 110. [

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(130)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 converter control unit 130 to generate the converter control signal Sc as a discrete signal in the form of a pulse.

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)의 전압(Vdc)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(150)에 인가될 수 있으며, DC단 캐패시터(C)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 detected voltage Vdc of the DC stage capacitor C may be applied to the inverter controller 150 as a discrete signal in the form of a pulse and may be applied to the DC voltage Vdc of the DC stage capacitor C The inverter control signal Si can be generated based on the inverter control signal Si.

한편, 도면과 달리, 검출되는 DC 전압은, 컨버터 제어부(130)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 converter control unit 130 and may be used for generating the converter control signal Sc.

인버터(140)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(200)에 출력할 수 있다. The inverter 140 includes a plurality of inverter switching elements Qa, Qb, Qc, Qa ', Qb' and Qc ', and supplies the smoothed DC power source Vdc to a predetermined frequency Phase AC power supply of the three-phase motor 200, and outputs the three-phase AC power to the three-phase motor 200.

구체적으로, 인버터(140)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 inverter 140 is a pair of the upper switching elements Qa, Qb, and Qc and the lower switching elements Qa ', Qb', and Qc 'that are serially connected to each other, and a total of three pairs of upper and lower switching The devices can be connected in parallel with each other.

컨버터(120)와 마찬가지로, 인버터의 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. As with the converter 120, the switching elements Qa, Qb, Qc, Qa ', Qb', Qc 'of the inverter can use power transistors, for example, an insulated gate bipolar mode transistor ; IGBT) can be used.

인버터 제어부(150)는, 인버터(140)의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 인버터 제어신호(Si)를 인버터(140)에 출력할 수 있다. 인버터 제어신호(Si)는 펄스폭 변조 방식(PWM)의 스위칭 제어신호로서, 모터(200)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 inverter control unit 150 can output the inverter control signal Si to the inverter 140 in order to control the switching operation of the inverter 140. [ The inverter control signal Si is generated based on the output current io flowing to the motor 200 and the DC short voltage Vdc across the DC short capacitor C as a switching control signal of the pulse width modulation method And output. The output current io at this time can be detected from the output current detection unit E and the DC short voltage Vdc can be detected from the DC voltage detection unit B. [

출력전류 검출부(E)는, 인버터(140)와 모터(200) 사이에 흐르는 출력전류(io)를 검출할 수 있다. 즉, 모터(200)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 inverter 140 and the motor 200. [ That is, the current flowing in the motor 200 is detected. The output current detection unit E can detect all of the output currents ia, ib, ic of each phase or can detect the output currents of two phases using the three-phase balance.

출력전류 검출부(E)는 인버터(140)와 모터(200) 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 inverter 140 and the motor 200. For current detection, a current transformer (CT), a shunt resistor, or the like may be used.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 전력 변환 장치를 나타내는 회로도이다. 도 3에서는 전력 변환 장치에서 DC단 캐패시터(C) 이후의 구성을 주로 나타내고 있다. 3 is a circuit diagram showing a power conversion apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 mainly shows a configuration after the DC stage capacitor C in the power conversion apparatus.

즉, 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 변환 장치는, DC단 캐패시터(C)와, 이 DC단 캐패시터(C)에 저장된 DC 전압을 이용하여 교류 전원으로 변환하는 인버터(140)를 포함한다.That is, the power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention includes a DC stage capacitor C and an inverter 140 that converts the DC voltage stored in the DC stage capacitor C into an AC power source.

또한, 인버터를 구동하는 구동부(151), 이 구동부(151)에 전원을 인가하는 구동 전원부(Vcc), 그리고 이 구동 전원부(Vcc)의 전압을 감지하여 구동 전원부(Vcc)의 전압이 일정 크기 이상이면 구동 전원부(Vcc)의 전원이 구동부(151)에 인가되는 것을 차단하는 구동부 보호부(160)를 포함하여 구성될 수 있다.The driving power source unit Vcc applies power to the driving unit 151 and detects the voltage of the driving power source unit Vcc so that the voltage of the driving power source unit Vcc exceeds a predetermined level And a driving unit protecting unit 160 for blocking application of the power of the backside power source Vcc to the driving unit 151.

도 3을 참조하면, 구동 전원부(Vcc)는, 출력 캐패시터(C1)를 포함하고, 구동부 보호부(160)는, 이러한 출력 캐패시터(C1)를 구동부(151)와 선택적으로 연결할 수 있다.3, the driving power source unit Vcc includes an output capacitor C1, and the driving unit protecting unit 160 can selectively connect the output capacitor C1 with the driving unit 151. [

여기서, 구동부 보호부(160)는, 구동 전원부(Vcc)의 양단 전압을 감지하는 전압 감지부(161), 이 전압 감지부(161)에 의하여 감지된 전압을 설정 전압과 비교하는 비교기(162) 및 이 비교기(162)의 출력 신호에 따라 구동 전원부(Vcc)의 전원을 선택적으로 연결하는 연결제어부(164)를 포함할 수 있다.The driving unit protecting unit 160 includes a voltage detecting unit 161 for detecting a voltage across the driving power source Vcc and a comparator 162 for comparing the voltage detected by the voltage detecting unit 161 with a set voltage, And a connection controller 164 for selectively connecting the power source of the driving power source Vcc according to an output signal of the comparator 162. [

여기서, 전압 감지부(161)는 제1저항(R1) 및 제2저항(R2)를 포함하는 분배 저항을 이용할 수 있다.Here, the voltage sensing unit 161 may use a distribution resistor including a first resistor R1 and a second resistor R2.

비교기(162)는 OP Amp(163)와, 과전압 판단을 위한 전압을 설정하는 제3저항(R3)과 제4저항(R4)을 포함할 수 있다. 전압 감지부(161)의 출력 전압은 비교기(162)로 인가된다.The comparator 162 may include an OP Amp 163 and a third resistor R3 and a fourth resistor R4 for setting a voltage for overvoltage determination. The output voltage of the voltage sensing unit 161 is applied to the comparator 162.

이때, 연결제어부(164)는, 이러한 비교기(162)의 출력이 베이스 단에 연결되고, 에미터 단이 구동 전원부(Vcc)에 연결되며, 콜렉터 단이 구동부(151)에 연결되는 트랜지스터(Q2)를 포함할 수 있다. 이와 같은 연결관계로 비교기(162), 구동 전원부(Vcc) 및 구동부(151)를 포함하는 주변부에 연결되는 트랜지스터(Q2)는 PNP형 트랜지스터 일 수 있다.The connection control unit 164 controls the connection of the transistor Q2 whose output terminal is connected to the base end and whose emitter terminal is connected to the driving power supply Vcc and whose collector terminal is connected to the driving unit 151, . ≪ / RTI > The transistor Q2 connected to the peripheral portion including the comparator 162, the driving power source Vcc and the driving unit 151 may be a PNP transistor.

여기에, 도 1 및 도 2에서 도시하는 바와 같이, DC단 캐패시터(C)에 직류 전원을 공급하는 정류부(110)가 구성될 수 있다.Here, as shown in Figs. 1 and 2, a rectifying unit 110 for supplying DC power to the DC stage capacitor C may be configured.

또한, 이러한 정류부(110)와 DC단 캐패시터(C)에 위치하여 역률 제어 기능을 수행하는 역률 제어부(120)가 더 구성될 수 있으나, 도 3에서는 도시를 생략한다.In addition, the power factor control unit 120, which is located in the rectification unit 110 and the DC stage capacitor C and performs the power factor control function, may be further comprised, but is not shown in FIG.

위에서 언급한 바와 같이, 역률 제어부(120)는 승압 컨버터(boost converter)를 구성할 수 있다.As described above, the power factor control unit 120 may configure a boost converter.

위에서 설명한 도 1 및 도 2를 참조하면, 이러한 역률 제어부(120)는, 정류부(110)에 연결되는 인덕터(L), 이 인덕터(L1)에 연결되고 DC단 캐패시터(C)와 병렬로 연결되는 제2스위칭 소자(Q1), 그리고 제2스위칭 소자(Q1)와 DC단 캐패시터(C) 사이에 연결되는 다이오드(D1)를 포함하는 승압 컨버터를 구성할 수 있다.1 and 2, the power factor control unit 120 includes an inductor L connected to the rectifying unit 110, and an inductor L 1 connected to the inductor L 1 and connected in parallel to the DC stage capacitor C A second switching device Q1 and a diode D1 connected between the second switching device Q1 and the DC stage capacitor C. In this case,

한편, DC단 캐패시터(C1)에는 모터(200)를 구동하기 위한 인버터(140)가 구성된다.Meanwhile, an inverter 140 for driving the motor 200 is formed in the DC stage capacitor C1.

위에서 언급한 바와 같이, 인버터(140)에는 삼상 모터(200)를 구동하기 위한 스위칭 소자(Qa, Qb, Qc, Qa', Qb', Qc')가 구비될 수 있다. 이와 같이, 인버터(140)는 삼상 유도 모터(200)를 구동하기 위하여 삼상 전력 신호를 생성한다.As described above, the inverter 140 may be provided with switching elements Qa, Qb, Qc, Qa ', Qb', and Qc 'for driving the three-phase motor 200. In this manner, the inverter 140 generates a three-phase power signal for driving the three-phase induction motor 200.

여기서, 인버터(140)는, 각각 서로 직렬 연결되는 상측 스위칭 소자(Qa, Qb, Qc) 및 하측 스위칭 소자(Qa', Qb', Qc')를 포함한다.Here, the inverter 140 includes the upper switching elements Qa, Qb, and Qc and the lower switching elements Qa ', Qb', and Qc 'that are connected in series with each other.

이때, 위에서 설명한 구동부(151)는 이들 중에서 하측 스위칭 소자(Qa', Qb', Qc')를 구동하기 위한 것일 수 있다.At this time, the driving unit 151 described above may be one for driving the lower switching elements Qa ', Qb', Qc '.

보통, 상측 스위칭 소자(Qa, Qb, Qc)는 각각 개별적인 구동부(도시되지 않음)를 이용하여 구동할 수 있으므로, 위에서 설명한 구동부 보호부(160)는 이러한 하측 스위칭 소자(Qa', Qb', Qc')를 구동하기 위한 구동부(151)를 보호는 것이 유리할 수 있다.Since the upper side switching elements Qa, Qb and Qc can be driven by using separate driving parts (not shown), the driving part protecting part 160 described above is provided with the lower side switching elements Qa ', Qb' and Qc 'May be advantageously protected.

이러한 구동부 보호부(160)의 작동에 의하여, 구동부(151)로 전원을 인가하는 구동 전원부(Vcc)의 과전압을 판단하여, 과전압 발생시 구동 전원부(Vcc)에서 구동부(151)로 인가되는 전압을 차단함으로써, 과전압에 의하여 인버터를 구동하는 구동부(151)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.The overvoltage of the driving power source Vcc that applies power to the driving unit 151 is determined by the operation of the driving unit protecting unit 160 so that the voltage applied to the driving unit 151 from the driving power source Vcc It is possible to prevent the drive unit 151 for driving the inverter from being damaged by the overvoltage.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 전력 변환 장치를 나타내는 회로도이다. 4 is a circuit diagram showing a power conversion apparatus according to a second embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 도 3에서 도시하는 구성에 더하여, 일정 레벨 이상의 전압을 클램핑(clamping) 하기 위한 제너 다이오드(Dz) 및 노이즈 제거용 캐패시터(C2)가 더 추가 구성된다.Referring to FIG. 4, in addition to the configuration shown in FIG. 3, a zener diode Dz and a noise removing capacitor C2 for clamping a voltage higher than a predetermined level are further included.

즉, 도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 의한 전력 변환 장치는, 인버터를 구동하는 구동부(151), 이 구동부(151)에 전원을 인가하는 구동 전원부(Vcc), 그리고 이 구동 전원부(Vcc)의 전압을 감지하여 구동 전원부(Vcc)의 전압이 일정 크기 이상이면 구동 전원부(Vcc)의 전원이 구동부(151)에 인가되는 것을 차단하는 구동부 보호부(160)를 포함하여 구성될 수 있다.4, the power conversion apparatus according to the second embodiment of the present invention includes a driving unit 151 for driving an inverter, a driving power unit Vcc for applying power to the driving unit 151, And a driving unit protection unit 160 for detecting the voltage of the power supply unit Vcc and blocking the power of the driving power supply unit Vcc from being applied to the driving unit 151 when the voltage of the driving power supply unit Vcc is equal to or greater than a predetermined magnitude .

여기서, 구동 전원부(Vcc)는, 출력 캐패시터(C1)를 포함하고, 구동부 보호부(160)는, 이러한 출력 캐패시터(C1)를 구동부(151)와 선택적으로 연결할 수 있다.The driving power supply unit Vcc includes an output capacitor C1 and the driving unit protecting unit 160 can selectively connect the output capacitor C1 to the driving unit 151. [

또한, 구동부 보호부(160)는, 구동 전원부(Vcc)의 양단 전압을 감지하는 전압 감지부(161), 이 전압 감지부(161)에 의하여 감지된 전압을 설정 전압과 비교하는 비교기(162) 및 이 비교기(162)의 출력 신호에 따라 구동 전원부(Vcc)의 전원을 선택적으로 연결하는 연결제어부(164)를 포함할 수 있다.The driving unit protection unit 160 includes a voltage sensing unit 161 for sensing the voltage across the driving power source Vcc and a comparator 162 for comparing the voltage sensed by the voltage sensing unit 161 with a preset voltage, And a connection controller 164 for selectively connecting the power source of the driving power source Vcc according to an output signal of the comparator 162. [

이와 같은 구성은 도 3의 실시예와 동일할 수 있으며, 그 외 공통된 구성의 중복된 설명은 생략한다.This configuration may be the same as the embodiment of FIG. 3, and redundant description of other common configurations is omitted.

한편, 구동 전원부(Vcc)에는 제너 다이오드(Dz)가 병렬로 연결된다. 즉, 구동 전원부(Vcc)의 전단에 제너 다이오드(Dz)가 연결된다. 도시하는 바와 같이, 제너 다이오드(Dz)는 DC단 캐패시터(C)와 구동 전원부(Vcc) 사이에서 병렬로 연결된다.On the other hand, a zener diode Dz is connected in parallel to the driving power source Vcc. That is, the zener diode Dz is connected to the front end of the driving power source Vcc. As shown, the zener diode Dz is connected in parallel between the DC stage capacitor C and the driving power supply Vcc.

이러한 제너 다이오드(Dz)는 구동부(151)로 전달되는 전압 중 일정 크기 이상의 전압을 클램핑한다. 즉, 제너 다이오드(Dz)는 구동부 보호부(160)와 함께 작동하여 구동부(151)를 보호할 수 있다.The Zener diode Dz clamps a voltage greater than a predetermined voltage among the voltages transmitted to the driving unit 151. That is, the Zener diode Dz can work together with the driving part protecting part 160 to protect the driving part 151. [

그리고 노이즈 제거용 캐패시터(C2)는 구동 전원부(Vcc)의 후단에 연결된다. 이러한 캐패시터(C2)는 구동 전원부(Vcc)에 의한 노이즈가 구동부(151)로 인가되는 것을 방지할 수 있다.The noise removing capacitor C2 is connected to the rear end of the driving power source Vcc. Such a capacitor C2 can prevent noise from the driving power source Vcc from being applied to the driving unit 151. [

위에서 언급한 바와 같이, 제너 다이오드(Dz)는 구동부(151)로 인가되는 일정 크기 이상의 전압을 일차적으로 클램핑할 수 있다. 그러나, 이러한 제너 다이오드(Dz)는 수 내지 수십 마이크로 초(㎲) 정도의 지속시간을 가지는 짧은 시간 동안의 과전압은 클램핑하지 못할 수 있다.As described above, the Zener diode Dz can primarily clamp a voltage greater than a predetermined magnitude applied to the driver 151. [ However, such a Zener diode Dz may not clamp overvoltage for a short time with a duration of several to several tens of microseconds (μs).

따라서, 이러한 제너 다이오드(Dz)와 함께, 위에서 설명한 구동부 보호부(160)의 작동에 의하여, 과전압 발생시 구동 전원부(Vcc)에서 구동부(151)로 인가되는 전압을 차단함으로써, 과전압에 의하여 인버터를 구동하는 구동부(151)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.Accordingly, by the operation of the driving part protecting part 160 described above, the voltage applied to the driving part 151 from the driving power source Vcc is cut off when an overvoltage is generated, together with the Zener diode Dz, It is possible to prevent the drive unit 151 from being damaged.

이하, 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 변환 장치의 작동을 자세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the power conversion apparatus according to one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3 and FIG.

위에서 설명한 바와 같이, 구동부 보호부(160)는 구동 전원부(Vcc)를 통하여 구동부(151)에 인가되는 전압이 일정 크기 이상이면 구동 전원부(Vcc)의 전원이 구동부(151)에 인가되는 것을 차단할 수 있다.As described above, if the voltage applied to the driving unit 151 through the driving power Vcc is greater than or equal to a predetermined magnitude, the driving unit protecting unit 160 can prevent the power of the driving power Vcc from being applied to the driving unit 151 have.

이러한 차단 전압은 일례로 20 V 이상일 수 있다. 보통 구동 전원부(Vcc)의 전원은 15 V 전원을 이용할 수 있으며, 따라서, 이보다 대략 30% 정도 큰 전압인 20 V 이상의 전압이 인가되면 구동부 보호부(160)가 작동할 수 있다.Such a cut-off voltage may be, for example, 20 V or more. The power supply of the normal driving power supply unit Vcc can be a 15 V power supply, so that the driving unit protecting unit 160 can operate when a voltage of 20 V or more, which is about 30% larger than the voltage of the driving power supply unit Vcc, is applied.

이하, 차단 전압이 20 V인 경우를 예로 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 구동부(151)의 구동 전압에 따라 이 차단 전압 값은 달라질 수 있다. 일례로, 구동부(151)의 구동 전압의 30% 이상 큰 전압을 차단 전압으로 설정할 수 있다. 이는 구동 전원부(Vcc)의 전압은 일정 범위 내에서 변동할 수 있으며, 이러한 변동 전압에서도 구동부(151)는 정상적으로 동작할 수 있기 때문이다.Hereinafter, a case where the cutoff voltage is 20 V will be described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the cut-off voltage value may vary depending on the driving voltage of the driving unit 151. [ For example, a voltage greater than 30% of the drive voltage of the driver 151 can be set as the cut-off voltage. This is because the voltage of the driving power source Vcc may fluctuate within a certain range, and the driving unit 151 can operate normally even with this variation voltage.

먼저, 구동 전원부(Vcc)의 전압은 구동부 보호부(160)의 전압 감지부(161)를 이루는 분배 저항(R1, R2)으로 감지한다.The voltage of the driving power source Vcc is sensed by the distribution resistors R1 and R2 constituting the voltage sensing unit 161 of the driving unit protection unit 160. [

즉, 전압 감지부(161)에서 감지된 구동 전원부(Vcc)의 전압이 분배 저항(R1, R2)으로 감지되어 비교기(162)로 입력된다.That is, the voltage of the driving power source Vcc sensed by the voltage sensing unit 161 is sensed by the distribution resistors R1 and R2 and input to the comparator 162.

이때, 전압 감지부(161)에서 감지한 전압, 즉, 저항 분배로 인하여 감지된 전압이 일정 전압 이상이면 비교기(162)는 하이(high) 신호를 출력한다.At this time, when the voltage sensed by the voltage sensing unit 161, that is, the voltage sensed by the resistance distribution, is equal to or higher than a predetermined voltage, the comparator 162 outputs a high signal.

즉, 구동 전원부(Vcc)의 양단 전압이 20 V 이상인 경우에 비교기(162)는 하이(high) 신호를 출력한다.That is, the comparator 162 outputs a high signal when the voltage across the driving power source Vcc is 20 V or more.

이때, 비교기(162)에서 출력된 하이(high) 신호가 연결제어부(164)에 구비된 트랜지스터(Q2)의 베이스 단에 입력되어 트랜지스터(Q2)를 오프(Off) 시켜서 구동 전원부(Vcc)의 전원을 차단한다(도 3 및 도 4에서는 PNP형 트랜지스터를 이용하는 예를 나타내고 있다.).At this time, a high signal outputted from the comparator 162 is inputted to the base end of the transistor Q2 provided in the connection control unit 164 to turn off the transistor Q2 to turn off the power supply of the driving power supply unit Vcc (A PNP transistor is used in Figs. 3 and 4).

따라서, 구동부(151)를 과전압으로부터 보호할 수 있다.Therefore, the driving unit 151 can be protected from overvoltage.

한편, 구동 전원부(Vcc)의 양단 전압이 설정 전압, 즉, 20 V 이하인 경우에는 이 인가 전압이 분배 저항(R1, R2)으로 감지되어 비교기(162)로 입력된다.On the other hand, when the both-end voltage of the driving power source Vcc is equal to or lower than the set voltage, that is, 20 V, the applied voltage is sensed by the distribution resistors R1 and R2 and input to the comparator 162.

이때, 전압 감지부(161)에서 감지한 전압, 즉, 저항 분배로 인하여 감지된 전압이 일정 전압 이하이면 비교기(162)는 로우(low) 신호를 출력한다.At this time, the comparator 162 outputs a low signal when the voltage sensed by the voltage sensing unit 161, that is, the voltage sensed by the resistance distribution, is below a predetermined voltage.

즉, 구동 전원부(Vcc)의 양단 전압이 20 V 이하인 경우에 비교기(162)는 로우(low) 신호를 출력한다.That is, the comparator 162 outputs a low signal when the voltage across the driving power source Vcc is 20 V or less.

이때, 비교기(162)에서 출력된 로우(low) 신호가 연결제어부(164)에 구비된 트랜지스터(Q2)의 베이스 단에 입력되어 트랜지스터(Q2)를 온(On) 시켜서 구동 전원부(Vcc)의 전원을 구동부(151)에 공급한다.At this time, a low signal output from the comparator 162 is input to the base end of the transistor Q2 provided in the connection control unit 164 to turn on the transistor Q2 to turn on the power source of the driving power source Vcc To the driving unit 151.

도 5는 과전압 인가시 구동 전원부의 파형을 나타내는 파형도이다.5 is a waveform diagram showing a waveform of a driving power source when an overvoltage is applied.

도 5를 참조하면, 서지(surge) 전압에 의하여 구동 전원부(Vcc)의 전압이 크게 요동하는 것을 볼 수 있다. 이러한 서지 전압의 주기(지속시간)는 일례로 2 ㎲와 같이 매우 짧을 수 있다.Referring to FIG. 5, the voltage of the driving power source Vcc greatly fluctuates due to the surge voltage. The period (duration) of such a surge voltage can be very short, for example 2 ㎲.

따라서, 만일, 도 4를 참조하여 설명한 제2 실시예에서 제너 다이오드(Dz)만 구비된 경우라면 이러한 서지 전압은 차단되지 못하고 구동부(151)에 인가되어 구동부(151)에 손상이 가해질 수 있다.Therefore, if only the Zener diode Dz is provided in the second embodiment described with reference to FIG. 4, such a surge voltage may not be blocked and may be applied to the driving unit 151 to damage the driving unit 151.

또한, 서지 전압에 의한 영향으로 구동 전원부(Vcc)에 노이즈가 인가될 수 있으며, 이러한 노이즈는 구동부(151)의 동작 전압인 15 V보다 큰 전압(예를 들어, 20 V 이상)을 가질 수 있다.Further, noise may be applied to the driving power source Vcc due to the influence of the surge voltage, and such noise may have a voltage (for example, 20 V or more) larger than 15 V, which is the operating voltage of the driving unit 151 .

본 발명에 의하면, 서지 전압 또는 서지 전압에 기인한 노이즈가 인가되는 경우, 설정 전압, 예를 들어 20 V 이상의 전압은 구동부(151)에 인가되지 않고 차단될 수 있다. 예를 들면, 도 5의 B 선 이상의 전압은 차단될 수 있다.According to the present invention, when a noise due to a surge voltage or a surge voltage is applied, a set voltage, for example, a voltage of 20 V or more can be cut off without being applied to the driving unit 151. For example, the voltage higher than the line B in Fig. 5 may be cut off.

보통 15 V이 동작 전압으로 설정된 경우, 제조사 측에서 보장하는 구동부(151)가 견딜 수 있는 전압은 대략 18 내지 20 V 정도이다.When the operating voltage is set at 15 V, the voltage that the driving unit 151 guaranteed by the manufacturer is able to withstand is about 18 to 20 V. [

따라서, 서지 전압 발생시 전원의 불안정에 의하여 구동 전원부(Vcc)의 전압이 흔들리어 일정 전압(일례로 20 V 이상) 이상이 되더라도 구동부(151)의 소손을 방지할 수 있는 것이다.Therefore, it is possible to prevent the drive unit 151 from being burned down even if the voltage of the driving power source Vcc is fluctuated due to the instability of the power supply when the surge voltage is generated and becomes equal to or higher than a certain voltage (for example, 20 V or more).

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.It should be noted that the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of specific examples for the purpose of understanding and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

100: 전력 변환 장치 110: 정류부
120: 컨버터 130: 컨버터 제어부
140: 인버터 150: 인버터 제어부
160: 구동부 보호부 161: 전압 감지부
162: 비교기 164: 연결제어부
200: 모터100: power converter 110: rectifying part
120: converter 130: converter control unit
140: inverter 150: inverter controller
160: driving part protecting part 161: voltage detecting part
162: comparator 164: connection control unit
200: motor

Claims (9)

교류 전원으로부터 입력되는 교류를 정류하는 정류부;
상기 정류부의 출력 전압이 저장되는 DC단 캐패시터;
상기 DC단 캐패시터에 저장된 전압을 이용하여 교류 신호로 변환하는 인버터;
상기 인버터를 구동하는 구동부;
상기 구동부에 전원을 인가하고, 출력 캐패시터, 상기 출력 캐패시터에 병렬로 연결되는 제너 다이오드 및 노이즈 제거용 캐패시터를 포함하는 구동 전원부; 및
상기 출력 캐패시터를 상기 구동부와 선택적으로 연결되고, 상기 구동 전원부의 전압을 감지하여 상기 구동 전원부의 전압이 일정 크기 이상이면 상기 구동 전원부의 전원이 상기 구동부에 인가되는 것을 차단하는 구동부 보호부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.A rectifying unit for rectifying AC input from the AC power source;
A DC stage capacitor in which an output voltage of the rectifying unit is stored;
An inverter for converting the voltage stored in the DC capacitor into an AC signal;
A driving unit for driving the inverter;
A driving power supply unit including a driving capacitor, a driving capacitor, a zener diode connected in parallel with the output capacitor, and a capacitor for removing noise, And
And a driving unit protection unit selectively connected to the output capacitor to sense the voltage of the driving power unit and to prevent the power of the driving power unit from being applied to the driving unit when the voltage of the driving power unit is greater than a predetermined value, And the power conversion device. 제1항에 있어서, 상기 제너 다이오드는 상기 구동부로 전달되는 전압 중 일정 크기 이상의 전압을 클램핑하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.The power converter according to claim 1, wherein the Zener diode clamps a voltage of a voltage greater than a predetermined voltage among voltages transmitted to the driving unit. 제1항에 있어서, 상기 노이즈 제거용 캐패시터는 상기 구동 전원부의 후단에 연결되어, 상기 구동 전원부에 의한 노이즈가 상기 구동부로 인가되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.The power conversion apparatus according to claim 1, wherein the noise removing capacitor is connected to a rear end of the driving power source unit to prevent noise from the driving power source unit from being applied to the driving unit. 제1항에 있어서, 상기 구동부 보호부는,
상기 구동 전원부의 양단 전압을 감지하는 전압 감지부;
상기 전압 감지부에 의하여 감지된 전압을 설정 전압과 비교하는 비교기; 및
상기 비교기의 출력 신호에 따라 상기 구동 전원부의 전원을 선택적으로 연결하는 연결제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.The apparatus according to claim 1,
A voltage sensing unit for sensing a voltage across the driving power source;
A comparator for comparing a voltage sensed by the voltage sensing unit with a set voltage; And
And a connection controller for selectively connecting the power source of the driving power source according to an output signal of the comparator. 제4항에 있어서, 상기 연결제어부는,
상기 비교기의 출력이 베이스 단에 연결되고, 에미터 단이 상기 구동 전원부에 연결되며, 콜렉터 단이 상기 구동부에 연결되는 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.5. The apparatus of claim 4,
Wherein the output of the comparator is connected to the base stage, the emitter stage is connected to the driving power source, and the collector stage is connected to the driving unit. 제1항에 있어서, 상기 인버터는, 각각 서로 직렬 연결되는 상측 스위칭 소자 및 하측 스위칭 소자를 포함하고, 상기 구동부는 상기 하측 스위칭 소자를 구동하기 위한 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.The power conversion apparatus according to claim 1, wherein the inverter includes an upper switching element and a lower switching element that are connected in series with each other, and the driving unit drives the lower switching element. 제1항에 있어서, 상기 정류부와 DC단 캐패시터 사이에는, 상기 정류부에서 출력된 전원에 대하여 역률 개선 동작을 수행하는 역률 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.The power conversion apparatus according to claim 1, further comprising a power factor control unit between the rectification unit and the DC stage capacitor for performing a power factor improving operation on the power source output from the rectifying unit. 제7항에 있어서, 상기 역률 제어부는,
상기 정류부에 연결되는 인덕터;
상기 인덕터에 연결되는 스위칭 소자;
상기 스위칭 소자와 병렬로 연결되는 상기 DC단 캐패시터; 및
상기 스위칭 소자와 DC단 캐패시터 사이에 연결되는 다이오드를 포함하는 승압 컨버터를 구성하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.The power control apparatus according to claim 7,
An inductor connected to the rectifying part;
A switching element connected to the inductor;
The DC stage capacitor being connected in parallel with the switching device; And
And a diode connected between the switching element and the DC stage capacitor to constitute a step-up converter. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 전력 변환 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
An air conditioner comprising the power conversion device according to any one of claims 1 to 8.
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