KR102080519B1 - 모터 구동장치 및 이를 구비하는 공기조화기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 모터 구동장치 및 이를 구비하는 공기조화기에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치는, 스위칭 소자를 구비하며, 스위칭 소자의 스위칭 동작에 따라, 입력 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 컨버터와, 컨버터의 출력단에 배치되는 dc단 커패시터와, dc단 커패시터의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 변환된 교류 전원을 팬 모터로 출력하는 인버터와, 인버터로 인버터 스위칭 제어 신호를 출력하는 제어부를 포함하며, 제어부는, 컨버터가 온 되는 경우, 컨버터의 온 구간 중 일부 기간 동안, 인버터 스위칭 제어 신호의 듀티가 낮아지도록 제어한다. 이에 따라, 컨버터의 온 또는 오프에 따른 dc단 전압의 순간 변동시에, 팬 모터에서 발생하는 이상 소음을 저감할 수 있게 된다.

Description

모터 구동장치 및 이를 구비하는 공기조화기{Motor driving device and air conditioner including the same}
본 발명은 모터 구동장치 및 이를 구비하는 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 컨버터의 온 또는 오프에 따른 dc단 전압의 순간 변동시에, 팬 모터에서 발생하는 이상 소음을 저감할 수 있는 모터 구동장치 및 이를 구비하는 공기조화기에 관한 것이다.
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. 일반적으로 공기조화기는 열교환기로 구성되어 실내에 설치되는 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성되어 실내기로 냉매를 공급하는 실외기를 포함한다.
한편, 한국 등록특허공보 제10-1742688호에 따르면, 팬 모터의 풍량을 제어하는 방법 등이 개시된다. 그러나, 이러한 방법에 따르면, 실제 팬 모터에 구동시 필요한 dc단 전압이 급격히 변동되는 경우, 이에 대한 추종 제어가 수행되지 못하므로, 팬 모터의 회전 속도 변동으로 이상 소음이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 컨버터의 온 또는 오프에 따른 dc단 전압의 순간 변동시에, 팬 모터에서 발생하는 이상 소음을 저감할 수 있는 모터 구동장치 및 이를 구비하는 공기조화기를 제공함에 있다.
한편 본 발명의 다른 목적은, 검출되는 dc단 전압의 전압 증가량이 제1 기준치 이상이거나, 검출되는 dc단 전압의 전압 감소량이 제2 기준치 이상인 경우, 팬 모터에서 발생하는 이상 소음을 저감할 수 있는 모터 구동장치 및 이를 구비하는 공기조화기를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치는, 인버터로 인버터 스위칭 제어 신호를 출력하는 제어부를 포함하며, 제어부는, 컨버터가 온 되는 경우, 컨버터의 온 구간 중 일부 기간 동안, 인버터 스위칭 제어 신호의 듀티가 낮아지도록 제어한다.
한편, 제어부는, 컨버터가 온 되는 경우, 컨버터의 온 구간 중 일부 기간 동안, 연산된 제1 듀티에, 듀티 감소를 위한 제2 듀티를 감산하여, 제1 듀티 보다 작은 제3 듀티에 따른 스위칭 제어 신호가 출력되도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부는, 컨버터가 온 되는 경우, 컨버터의 온 구간 중 일부 기간 동안, 팬 모터의 목표 회전 속도와, 현재 회전 속도의 차이가 작아지도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부는, 컨버터가 오프 되는 경우, 컨버터의 오프 구간 중 일부 기간 동안, 인버터 스위칭 제어 신호의 듀티가 높아지도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부는, 컨버터가 오프 되는 경우, 컨버터의 오프 구간 중 일부 기간 동안, 연산된 제4 듀티에, 듀티 증가를 위한 제5 듀티를 합산하여, 제1 듀티 보다 큰 제6 듀티에 따른 스위칭 제어 신호가 출력되도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부는, 컨버터가 오프 되는 경우, 컨버터의 오프 구간 중 일부 기간 동안, 팬 모터의 목표 회전 속도와, 현재 회전 속도의 차이가 작아지도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부는, 검출되는 dc단 전압의 전압 증가량이 제1 기준치 이상인 경우, 제1 기간 동안 인버터 스위칭 제어 신호의 듀티가 낮아지도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부는, 검출되는 dc단 전압의 전압 감소량이 제2 기준치 이상인 경우, 제2 기간 동안 인버터 스위칭 제어 신호의 듀티가 높아지도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부 내의 스위칭 제어 신호 출력부는, 컨버터가 온 되는 경우, 컨버터의 온 구간 중 일부 기간 동안, 인버터 스위칭 제어 신호의 듀티가 낮아지도록 제어하며, 컨버터가 오프 되는 경우, 컨버터의 오프 구간 중 일부 기간 동안, 인버터 스위칭 제어 신호의 듀티가 높아지도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부 내의 스위칭 제어 신호 출력부는, 검출되는 dc단 전압의 전압 증가량이 제1 기준치 이상인 경우, 제1 기간 동안 인버터 스위칭 제어 신호의 듀티가 낮아지도록 제어하며, 검출되는 dc단 전압의 전압 감소량이 제2 기준치 이상인 경우, 제2 기간 동안 인버터 스위칭 제어 신호의 듀티가 높아지도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기는, 인버터로 인버터 스위칭 제어 신호를 출력하는 제어부를 포함하며, 제어부는, 컨버터가 온 되는 경우, 컨버터의 온 구간 중 일부 기간 동안, 인버터 스위칭 제어 신호의 듀티가 낮아지도록 제어한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 모터 구동장치 및 이를 구비하는 공기조화기는, 인버터로 인버터 스위칭 제어 신호를 출력하는 제어부를 포함하며, 제어부는, 컨버터가 온 되는 경우, 컨버터의 온 구간 중 일부 기간 동안, 인버터 스위칭 제어 신호의 듀티가 낮아지도록 제어함으로써, 컨버터의 온 또는 오프에 따른 dc단 전압의 순간 변동시에, 팬 모터에서 발생하는 이상 소음을 저감할 수 있게 된다.
한편, 제어부는, 컨버터가 온 되는 경우, 컨버터의 온 구간 중 일부 기간 동안, 연산된 제1 듀티에, 듀티 감소를 위한 제2 듀티를 감산하여, 제1 듀티 보다 작은 제3 듀티에 따른 스위칭 제어 신호가 출력되도록 제어함으로써, 컨버터 온시, 팬 모터에서 발생하는 이상 소음을 저감할 수 있다.
한편, 제어부는, 컨버터가 온 되는 경우, 컨버터의 온 구간 중 일부 기간 동안, 팬 모터의 목표 회전 속도와, 현재 회전 속도의 차이가 작아지도록 제어함으로써, 컨버터 온시, 팬 모터에서 발생하는 이상 소음을 저감할 수 있다.
한편, 제어부는, 컨버터가 오프 되는 경우, 컨버터의 오프 구간 중 일부 기간 동안, 인버터 스위칭 제어 신호의 듀티가 높아지도록 제어함으로써, 컨버터 온시, 팬 모터에서 발생하는 이상 소음을 저감할 수 있다.
한편, 제어부는, 컨버터가 오프 되는 경우, 컨버터의 오프 구간 중 일부 기간 동안, 연산된 제4 듀티에, 듀티 증가를 위한 제5 듀티를 합산하여, 제1 듀티 보다 큰 제6 듀티에 따른 스위칭 제어 신호가 출력되도록 제어함으로써, 컨버터 오프시, 팬 모터에서 발생하는 이상 소음을 저감할 수 있다.
한편, 제어부는, 컨버터가 오프 되는 경우, 컨버터의 오프 구간 중 일부 기간 동안, 팬 모터의 목표 회전 속도와, 현재 회전 속도의 차이가 작아지도록 제어함으로써, 버터 오프시, 팬 모터에서 발생하는 이상 소음을 저감할 수 있다.
한편, 제어부는, 검출되는 dc단 전압의 전압 증가량이 제1 기준치 이상인 경우, 제1 기간 동안 인버터 스위칭 제어 신호의 듀티가 낮아지도록 제어함으로써, 팬 모터에서 발생하는 이상 소음을 저감할 수 있다.
한편, 제어부는, 검출되는 dc단 전압의 전압 감소량이 제2 기준치 이상인 경우, 제2 기간 동안 인버터 스위칭 제어 신호의 듀티가 높아지도록 제어함으로써, 팬 모터에서 발생하는 이상 소음을 저감할 수 있다.
한편, 제어부 내의 스위칭 제어 신호 출력부는, 컨버터가 온 되는 경우, 컨버터의 온 구간 중 일부 기간 동안, 인버터 스위칭 제어 신호의 듀티가 낮아지도록 제어하며, 컨버터가 오프 되는 경우, 컨버터의 오프 구간 중 일부 기간 동안, 인버터 스위칭 제어 신호의 듀티가 높아지도록 제어함으로써, 팬 모터에서 발생하는 이상 소음을 저감할 수 있다.
한편, 제어부 내의 스위칭 제어 신호 출력부는, 검출되는 dc단 전압의 전압 증가량이 제1 기준치 이상인 경우, 제1 기간 동안 인버터 스위칭 제어 신호의 듀티가 낮아지도록 제어하며, 검출되는 dc단 전압의 전압 감소량이 제2 기준치 이상인 경우, 제2 기간 동안 인버터 스위칭 제어 신호의 듀티가 높아지도록 제어함으로써, 팬 모터에서 발생하는 이상 소음을 저감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 구성을 예시하는 도면이다.
도 2는 도 1의 실외기와 실내기의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치의 내부 블록도의 일예이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치의 내부 회로도의 일예이다.
도 5는 도 4의 인버터 제어부의 내부 블록도의 일예이다.
도 6a 내지 도 6b는 dc단 전압에 따라 가변되는 인버터 스위칭 제어 신호의 다양한 예를 도시하는 도면이다.
도 7은 컨버터 온 또는 컨버터 오프시의 팬 모터의 회전 속도를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 모터 구동장치의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.
도 9a 내지 도 9b는 도 8의 동작 방법 설명에 참조되는 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
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.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 구성을 예시하는 도면이다.
본 발명에 따른 공기조화기(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 실내기(31), 실내기(31)에 연결되는 실외기(21)를 포함할 수 있다.
공기조화기의 실내기(31)는 스탠드형 공기조화기, 벽걸이형 공기조화기 및 천장형 공기조화기 중 어느 것이라도 적용 가능하나, 도면에서는, 스탠드형 실내기(31)를 예시한다.
한편, 공기조화기(100)는 환기장치, 공기청정장치, 가습장치 및 히터 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있으며, 실내기 및 실외기의 동작에 연동하여 동작할 수 있다.
실외기(21)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.
실외기(21)는 구비되는 압축기 및 실외 열교환기를 동작시켜 설정에 따라 냉매를 압축하거나 열교환하여 실내기(31)로 냉매를 공급한다. 실외기(21)는 원격제어기(미도시) 또는 실내기(31)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.
이때, 실외기(21)는, 연결된 실내기(310)로 압축된 냉매를 공급한다.
실내기(31)는, 실외기(21)로부터 냉매를 공급받아 실내로 냉온의 공기를 토출한다. 실내기(31)는 실내 열교환기(미도시)와, 실내기팬(미도시), 공급되는 냉매가 팽창되는 팽창밸브(미도시), 다수의 센서(미도시)를 포함한다.
이때, 실외기(21) 및 실내기(31)는 통신선으로 연결되어 상호 데이터를 송수신하며, 실외기 및 실내기는 원격제어기(미도시)와 유선 또는 무선으로 연결되어 원격제어기(미도시)의 제어에 따라 동작할 수 있다.
리모컨(미도시)는 실내기(31)에 연결되어, 실내기로 사용자의 제어명령을 입력하고, 실내기의 상태정보를 수신하여 표시할 수 있다. 이때 리모컨은 실내기와의 연결 형태에 따라 유선 또는 무선으로 통신할 수 있다.
도 2는 도 1의 실외기와 실내기의 개략도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 공기조화기(100)는, 크게 실내기(31)와 실외기(21)로 구분된다.
실외기(21)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 전동기(105b)로 이루어진 실외 송풍기(105)와, 응축된 냉매를 팽창하는 팽창기구(106)와, 압축된 냉매의 유로를 바꾸는 냉/난방 절환밸브(110)와, 기체화된 냉매를 잠시 저장하여 수분과 이물질을 제거한 뒤 일정한 압력의 냉매를 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터(103) 등을 포함한다.
실내기(31)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.
실내측 열교환기(109)는 적어도 하나가 설치될 수 있다. 압축기(102)는 인버터 압축기, 정속 압축기 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.
또한, 공기조화기(100)는 실내를 냉방시키는 냉방기로 구성되는 것도 가능하고, 실내를 냉방시키거나 난방시키는 히트 펌프로 구성되는 것도 가능하다.
도 1의 실외기(21) 내의 압축기(102)는, 압축기 모터를 구동하는 모터 구동장치에 의해 구동될 수 있다.
한편, 도 1의 실외기(21) 내의 실외팬(105a)은, 실외팬 모터(105b)를 구동하는 모터 구동장치(도 3의 220)에 의해 구동될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치의 내부 블록도의 일예이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치의 내부 회로도의 일예이다.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치(200)는, 센서리스(sensorless) 방식으로 모터를 구동하기 위한 것으로서, 전력변환장치라 명명될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치(200)는, 컨버터(210), 인버터(220), 인버터 제어부(230), dc 단 전압 검출부(B), dc단 커패시터(C), 출력전류 검출부(E)를 포함할 수 있다. 또한, 모터 구동장치(200)는, 입력 전압 검출부(A) 등을 더 포함할 수도 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치(200)는, dc단 커패시터와 인버터 사이에 배치되는 1개의 dc단 저항 소자를 이용하여 상전류를 검출할 수 있다.
이때, 인버터 제어부(230)는, 공간 벡터 기반의 펄스폭 가변 제어에 의해, 인버터(220) 내의 스위칭 소자를 제어한다.
이를 위해, 인버터 제어부(230)는, 1개의 dc단 저항 소자를 이용하여, 순차적으로 검출되는 상전류 정보를 수신하고, 이에 기초하여, 공간 벡터 기반의 펄스폭 가변 제어에 의해, 인버터(220) 내의 스위칭 소자를 제어할 수 있다.
한편, 1개의 dc단 저항 소자(Rdc)를 이용하여, 시분할로, 상 전류를 검출함으로써, 제조 비용이 저감되며, 설치가 용이해지는 장점이 있다.
이하에서는, 도 3, 및 도 4의 모터 구동장치(200) 내의 각 구성 유닛들의 동작에 대해 설명한다.
입력 전압 검출부(A)는, 상용 교류 전원(201)으로부터 입력되는 입력 전압(vs)을 검출할 수 있다. 이를 위하여, 입력 전압 검출부(A)로, VT(voltage trnasformer), 션트 저항, 증폭기 등이 사용될 수 있다. 검출되는 입력 전압(vs)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(230)에 입력될 수 있다.
컨버터(210)는, 리액터(L)를 거친 상용 교류 전원(201)을 직류 전원으로 변환하여 출력한다. 도면에서는 상용 교류 전원(201)을 단상 교류 전원으로 도시하고 있으나, 삼상 교류 전원일 수도 있다. 상용 교류 전원(201)의 종류에 따라 컨버터(210)의 내부 구조도 달라진다.
한편, 도 4에 따르면, 컨버터(210)는, 인덕터(L1), 다이오드(D1), 및 인덕터(L1)와 다이오드(D1) 사이의 노드(n1)와 접지단(GND) 사이에 접속되는 스위칭 소자(S1)를 구비할 수 있다.
스위칭 소자(S1)의 턴 온에 의해, 인덕터(L1)에 에너지가 축적되며, 스위칭 소자(S1)의 턴 오프에 의해, 인덕터(L1)에 축적된 에너지 등이 다이오드(D1)를 거쳐 출력되게 된다.
결국, 도 4의 컨버터(210)는, 스위칭 소자(S1)의 동작에 따라, 승압된 직류 전원을 출력할 수 있게 된다. 이때, 역률 개선도 수행될 수 있게 된다.
한편, 컨버터(210)는, 스위칭 소자 없이 다이오드 등으로 이루어져, 별도의 스위칭 동작 없이 정류 동작을 수행할 수도 있다.
예를 들어, 단상 교류 전원인 경우, 4개의 다이오드가 브릿지 형태로 사용될 수 있으며, 삼상 교류 전원인 경우, 6개의 다이오드가 브릿지 형태로 사용될 수 있다.
컨버터(210)에서 출력되는 직류 전원은, dc단(a-b단) 양단 사이에 배치되는 dc단 커패시터(C)로 공급된다.
dc단 커패시터(C)는, 입력되는 전원을 평활하고 이를 저장한다. 도면에서는, dc단 커패시터(C)로 하나의 소자를 예시하나, 복수개가 구비되어, 소자 안정성을 확보할 수도 있다.
한편, dc단 커패시터(C) 양단은, 직류 전원이 저장되므로, 이를 dc 단 또는 dc 링크단이라 명명할 수도 있다.
dc 단 전압 검출부(B)는 dc단 커패시터(C)의 양단인 dc 단 전압(Vdc)을 검출할 수 있다. 이를 위하여, dc 단 전압 검출부(B)는 저항 소자, 증폭기 등을 포함할 수 있다. 검출되는 dc 단 전압(Vdc)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(230)에 입력될 수 있다.
인버터(220)는, 복수개의 인버터 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원(Vdc)을 삼상 교류 전원(va,vb,vc)으로 변환하여, 삼상 동기 모터(250)에 출력할 수 있다.
인버터(220)는, 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 연결된다. 각 스위칭 소자(Sa,S'a,Sb,S'b,Sc,S'c)에는 다이오드가 역병렬로 연결된다.
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.
인버터 제어부(230)는, 센서리스 방식을 기반으로, 인버터(220)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다. 이를 위해, 인버터 제어부(230)는, 출력전류 검출부(E)에서 검출되는 출력전류(io)를 입력받을 수 있다.
인버터 제어부(230)는, 인버터(220)의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 인버터 스위칭 제어신호(Sic)를 인버터(220)에 출력한다. 인버터 스위칭 제어신호(Sic)는 펄스폭 변조 방식(PWM)의 스위칭 제어신호로서, 출력전류 검출부(E)에서 검출되는 출력전류(io)을 기초로 생성되어 출력된다. 인버터 제어부(230) 내의 인버터 스위칭 제어신호(Sic)의 출력에 대한 상세 동작은 도 5를 참조하여 후술한다.
출력전류 검출부(E)는, 인버터(220)와 삼상 모터(250) 사이에 흐르는 출력전류(io)를 검출한다. 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.
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.
션트 저항이 사용되는 경우, 3개의 션트 저항이, 인버터(220)와 동기 모터(250) 사이에 위치하거나, 인버터(220)의 3개의 하암 스위칭 소자(S'a,S'b,S'c)에 일단이 각각 접속되는 것이 가능하다. 한편, 삼상 평형을 이용하여, 2개의 션트 저항이 사용되는 것도 가능하다. 한편, 1개의 션트 저항이 사용되는 경우, 상술한 커패시터(C)와 인버터(220) 사이에서 해당 션트 저항이 배치되는 것도 가능하다.
검출된 출력전류(io)는, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(230)에 인가될 수 있으며, 검출된 출력전류(io)에 기초하여 인버터 스위칭 제어신호(Sic)가 생성된다. 이하에서는 검출된 출력전류(io)가 삼상의 출력 전류(ia,ib,ic)인 것으로 병행하여 기술할 수도 있다.
한편, 삼상 모터(250)는, 고정자(stator)와 회전자(rotar)를 구비하며, 각상(a,b,c 상)의 고정자의 코일에 소정 주파수의 각상 교류 전원이 인가되어, 회전자가 회전을 하게 된다.
이러한 모터(250)는, 예를 들어, 표면 부착형 영구자석 동기전동기(Surface-Mounted Permanent-Magnet Synchronous Motor; SMPMSM), 매입형 영구자석 동기전동기(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor; IPMSM), 및 동기 릴럭턴스 전동기(Synchronous Reluctance Motor; Synrm) 등을 포함할 수 있다. 이 중 SMPMSM과 IPMSM은 영구자석을 적용한 동기 전동기(Permanent Magnet Synchronous Motor; PMSM)이며, Synrm은 영구자석이 없는 것이 특징이다.
한편, 도 4에 따르면, 인버터(220)와 팬 모터(250)가 하나의 모듈(400)로 제공된다. 이러한 경우, 인버터 모듈(400) 내에 인버터(220)와 팬 모터(250)가 제공되므로, 내장형 타입의 인버터라 명명할 수 있다.
한편, 도 4와 같은, 인버터 모듈(400) 내의 인버터(220)는, dc단 전압(Vdc) 및 인버터 제어부(230)로부터의 스위칭 제어 신호(Sic)에 의해 동작한다.
그러나, 컨버터(210)가 온 또는 오프에 따른 순간 변동시에, dc단 전압(Vdc)이 급격하게 증가하거나, 급격히 감소되나, 스위칭 제어 신호(Sic)의 듀티가, 급격히 변동되는 dc단 전압(Vdc)에 추종하여 가변되지 않을 수 있게 된다. 이러한 경우, 팬 모터(250)의 회전 속도가 증가하거나 하강하면서, 이상 소음이 발생한다.
본 발명에서는, 컨버터(210)가 온 또는 오프에 따른 순간 변동시에, 팬 모터(250)에서 발생하는 이상 소음을 저감하는 방안을 제시한다. 이에 대해서는 도 8에 대한 설명에서 후술한다.
도 5는 도 4의 인버터 제어부의 내부 블록도의 일예이다.
도 5를 참조하면, 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.
축변환부(310)는, 출력 전류 검출부(E)에서 검출된 삼상 출력 전류(ia,ib,ic)를 입력받아, 정지좌표계의 2상 전류(iα,iβ)로 변환한다.
한편, 축변환부(310)는, 정지좌표계의 2상 전류(iα,iβ)를 회전좌표계의 2상 전류(id,iq)로 변환할 수 있다.
속도 연산부(320)는, 축변환부(310)에서 축변화된 정지좌표계의 2상 전류(iα,iβ)에 기초하여, 연산된 위치(
Figure 112018014123228-pat00001
)와 연산된 속도(
Figure 112018014123228-pat00002
)를 출력할 수 있다.
한편, 전류 지령 생성부(330)는, 연산 속도(
Figure 112018014123228-pat00003
)와 속도 지령치(ω* r)에 기초하여, 전류 지령치(i* q)를 생성한다. 예를 들어, 전류 지령 생성부(330)는, 연산 속도(
Figure 112018014123228-pat00004
)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.
한편, 속도 지령치는 목표 속도에 대응하는 값dfl 수 있다.
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.
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.
한편, 생성된 d축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)는, 축변환부(350)에 입력된다.
축변환부(350)는, 속도 연산부(320)에서 연산된 위치(
Figure 112018014123228-pat00005
)와, d축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)를 입력받아, 축변환을 수행한다.
먼저, 축변환부(350)는, 2상 회전 좌표계에서 2상 정지 좌표계로 변환을 수행한다. 이때, 속도 연산부(320)에서 연산된 위치(
Figure 112018014123228-pat00006
)가 사용될 수 있다.
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.
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.
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.
한편, 상술한 바와 같이, 모터 구동장치(100)는, 인버터(220) 제어를 통하여, 모터(250)를 구동하는 벡터(vector) 제어를 하기 위해서, 모터(motor)에 흐르는 츨력 전류(io), 특히, 상전류(Phase current)를 감지하는 것이 필수적이다.
인버터 제어부(230)는, 감지된 상전류를 이용하여, 전류 지령 생성부(330), 전압 지령 생성부(340)를 이용하여, 모터(250)를, 원하는 속도와 토크(torque)로 제어할 수 있게 된다.
도 6a 내지 도 6b는 dc단 전압에 따라 가변되는 인버터 스위칭 제어 신호의 다양한 예를 도시하는 도면이다.
먼저, 도 6a의 (a)는, dc단 전압(Vdc1)이, T1 시점 부터 T2 시점까지 상승하고, T3 시점 부터 T4 시점까지 하강하는 것을 예시한다.
한편, 인버터 제어부(230)는, dc단 전압 검출부(B)에서 검출되는 dc단 전압에 따라, 인버터 스위칭 제어 신호의 듀티를 가변할 수 있다.
이상적으로는, 도 6a의 (b)와 같이, 인버터 스위칭 소자(Sic1)의 듀티도, T1 시점 부터 T2 시점까지 상승하고, T3 시점 부터 T4 시점까지 하강하는 것이 바람직하다.
그러나, 실제, 인버터 제어부(230) 내의 제1 제어 주기 동안, dc단 전압 검출부(B)에서 검출되는 dc단 전압이 입력되는 경우, 제1 제어 주기 이후의 제2 제어 주기 동안, 검출되는 dc단 전압에 기초하여 인버터 스위칭 제어 신호의 듀티가 가변되게 된다.
도 6b의 (a)는, dc단 전압(Vdc2)이, T1 시점 부터 T2 시점까지 상승하고, T3 시점 부터 T4 시점까지 하강하는 것을 예시한다.
그리고, 도 6b의 (b)는, dc단 전압(Vdc2)에 일정 시간 딜레이된 인버터 스위칭 제어 신호(Sic2)의 듀티를 예시한다.
즉, 인버터 스위칭 제어 신호(Sic2)의 듀티는, T1 시점이 아닌 T1 보다 딜레이된 시점 이후부터 상승하여, T2 보다 딜레이된 시점까지 상승하며, T3 시점이 아닌 T3 보다 딜레이된 시점 이후부터 하강하여, T4 보다 딜레이된 시점까지 하강하는 것을 예시한다.
이와 같이, dc단 전압(Vdc2)과, 인버터 스위칭 제어 신호(Sic2)의 딜레이에 따르면, ddc단 전압(Vdc2)이 급격히 변동되는 경우, 이에 대한 추종 제어가 수행되지 못하므로, 팬 모터(250)의 회전 속도 변동으로 이상 소음이 발생하는 문제점이 있다.
도 7은 컨버터 온 또는 컨버터 오프시의 팬 모터의 회전 속도를 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, Toff 시점에, 컨버터(210)가 오프되는 경우, dc단 전압이 급격하게 다운되며, 이에 따라, 팬 모터(250)의 회전 속도가 급격하게 다운되는 구간(710)이 발생하게 된다. 이러한 구간(710)에 의하면, 실제 속도와 목표 속도의 차이에 의해, 팬 모터(250)에서 소음이 발생하게 된다.
다음, Ton 시점에, 컨버터(210)가 온되는 경우, dc단 전압이 급격하게 상승되며, 이에 따라, 팬 모터(250)의 회전 속도가 급격하게 상승되는 구간(720)이 발생하게 된다. 이러한 구간(720)에 의하면, 실제 속도와 목표 속도의 차이에 의해, 팬 모터(250)에서 소음이 발생하게 된다.
이에 따라, 본 발명에서는, 컨버터의 온 또는 오프에 따른 dc단 전압의 순간 변동시에, 팬 모터(250)에서 발생하는 이상 소음을 저감할 수 있는 방안을 제시한다. 이에 대해서는, 도 8 이하를 참조하여 기술한다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 모터 구동장치의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.
먼저, 인버터 제어부(230)는, 컨버터(210)가 온 되는 지 여부를 판단한다(S810).
컨버터(210)의 온(on) 여부는, 컨버터(210) 내의 스위칭 소자(S1)가 동작하는 지 여부에 따라, 판단할 수 있다. 예를 들어, 일정 시점 부터, 컨버터(210) 내의 스위칭 소자(S1)가 온/오프를 반복하는 경우, 컨버터(210)가 온(on)되는 것으로 판단할 수 있다.
한편, 인버터 제어부(230)는, 입력 전압 검출부(A)에서 소정치 이상의 전압이 검출되는 상태에서, 컨버터(210) 내의 스위칭 소자(S1)가 온/오프를 반복하는 경우, 컨버터(210)가 온(on)되는 것으로 판단할 수 있다.
한편, 인버터 제어부(230)는, 컨버터(210)가 온 되는 경우, 팬 모터(250)의 소음 저감을 위해, 컨버터(210)의 온 구간 중 일부 기간 동안, 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)의 듀티가 낮아지도록 제어할 수 있다(S820).
즉, 인버터 제어부(230)는, 컨버터(210)의 온 구간 중 일부 기간 동안, 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)의 듀티가 급격히 증가하는 것을 방지하기 위해, 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)의 듀티가 낮아지도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 팬 모터(250)에서 발생하는 이상 소음을 저감할 수 있게 된다.
특히, 인버터 제어부(230)는, 컨버터(210)가 온 되는 것으로 판단되는 경우, 동일 제어 주기 내에서, 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)의 듀티가 낮아지도록 제어할 수 있다.
이러한 즉각적인 대응을 위해, 인버터 제어부(230)는, 컨버터(210)의 스위칭 소자(S1)에 컨버터 스위칭 제어 신호(Scc)가 공급되는 제어 주기 동안, 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)의 듀티가 낮아지도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 팬 모터(250)에서 발생하는 이상 소음을 저감할 수 있게 된다.
구체적으로, 인버터 제어부(230)는, 컨버터(210)가 온 되는 경우, 컨버터(210)의 온 구간 중 일부 기간 동안, 연산된 제1 듀티에, 듀티 감소를 위한 제2 듀티를 감산하여, 제1 듀티 보다 작은 제3 듀티에 따른 스위칭 제어 신호(Sic)가 출력되도록 제어할 수 있다.
결국, 인버터 제어부(230)는, 컨버터(210)가 온 되는 경우, 컨버터(210)의 온 구간 중 일부 기간 동안, 팬 모터(250)의 목표 회전 속도와, 현재 회전 속도의 차이가 작아지도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 팬 모터(250)에서 발생하는 이상 소음을 저감할 수 있게 된다.
다음, 인버터 제어부(230)는, 컨버터(210)가 오프 되는 지 여부를 판단한다(S830).
컨버터(210)의 오프(off) 여부는, 컨버터(210) 내의 스위칭 소자(S1)가 동작하는 지 여부에 따라, 판단할 수 있다. 예를 들어, 일정 시점 부터, 컨버터(210) 내의 스위칭 소자(S1)가 계속 오프되는 경우, 컨버터(210)가 오프(off)되는 것으로 판단할 수 있다.
한편, 인버터 제어부(230)는, 입력 전압 검출부(A)에서 소정치 이상의 전압이 검출되는 상태에서, 컨버터(210) 내의 스위칭 소자(S1)가 계속 오프되는 경우, 컨버터(210)가 오프(off)되는 것으로 판단할 수 있다.
한편, 인버터 제어부(230)는, 컨버터(210)가 오프 되는 경우, 컨버터(210)의 오프 구간 중 일부 기간 동안, 인버터 스위칭 제어 신호의 듀티가 높아지도록 제어할 수 있다(S840).
즉, 인버터 제어부(230)는, 컨버터(210)의 오프 구간 중 일부 기간 동안, 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)의 듀티가 급격히 감소하는 것을 방지하기 위해, 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)의 듀티가 높아지도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 팬 모터(250)에서 발생하는 이상 소음을 저감할 수 있게 된다.
특히, 인버터 제어부(230)는, 컨버터(210)가 오프 되는 것으로 판단되는 경우, 동일 제어 주기 내에서, 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)의 듀티가 높아지도록 제어할 수 있다.
이러한 즉각적인 대응을 위해, 인버터 제어부(230)는, 컨버터(210)의 스위칭 소자(S1)에 컨버터 스위칭 제어 신호(Scc)가 공급되지 않는 제어 주기 동안, 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)의 듀티가 높아지도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 팬 모터(250)에서 발생하는 이상 소음을 저감할 수 있게 된다.
구체적으로, 인버터 제어부(230)는, 컨버터(210)가 오프 되는 경우, 컨버터(210)의 오프 구간 중 일부 기간 동안, 연산된 제4 듀티에, 듀티 증가를 위한 제5 듀티를 합산하여, 제1 듀티 보다 큰 제6 듀티에 따른 스위칭 제어 신호(Sic)가 출력되도록 제어할 수 있다.
결국, 인버터 제어부(230)는, 컨버터(210)가 오프 되는 경우, 컨버터(210)의 오프 구간 중 일부 기간 동안, 팬 모터(250)의 목표 회전 속도와, 현재 회전 속도의 차이가 작아지도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 팬 모터(250)에서 발생하는 이상 소음을 저감할 수 있게 된다.
한편, 인버터 제어부(230) 내의 스위칭 제어 신호 출력부(360)는, 컨버터(210)가 온 되는 경우, 컨버터(210)의 온 구간 중 일부 기간 동안, 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)의 듀티가 낮아지도록 제어할 수 있게 된다.
한편, 인버터 제어부(230) 내의 스위칭 제어 신호 출력부(360)는, 컨버터(210)가 오프 되는 것으로 판단되는 경우, 동일 제어 주기 내에서, 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)의 듀티가 높아지도록 제어할 수 있다.
한편, 인버터 제어부(230)는, dc단 전압 검출부(B)에서 검출되는 dc단 전압(Vdc)의 전압 증가량이 제1 기준치 이상인 경우, 제1 기간 동안 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)의 듀티가 낮아지도록 제어할 수 있다. 이에 따라, dc단 전압(Vdc)의 급격한 상승시, 팬 모터(250)에서 발생하는 이상 소음을 저감할 수 있게 된다.
구체적으로, 인버터 제어부(230) 내의 스위칭 제어 신호 출력부(360)는, dc단 전압 검출부(B)에서 검출되는 dc단 전압(Vdc)의 전압 증가량이 제1 기준치 이상인 경우, 제1 기간 동안 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)의 듀티가 낮아지도록 제어할 수 있다.
한편, 인버터 제어부(230)는, 검출되는 dc단 전압(Vdc)의 전압 감소량이 제2 기준치 이상인 경우, 제2 기간 동안 인버터 스위칭 제어 신호의 듀티가 높아지도록 제어할 수 있다. 이에 따라, dc단 전압(Vdc)의 급격한 하강시, 팬 모터(250)에서 발생하는 이상 소음을 저감할 수 있게 된다.
구체적으로, 인버터 제어부(230) 내의 스위칭 제어 신호 출력부(360)는, dc단 전압 검출부(B)에서 검출되는 dc단 전압(Vdc)의 전압 증가량이 제1 기준치 이상인 경우, 제1 기간 동안 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)의 듀티가 낮아지도록 제어할 수 있다.
도 9a 내지 도 9b는 도 8의 동작 방법 설명에 참조되는 도면이다.
먼저, 도 9a의 (a)는, Ta 내지 Tb 기간 동안, 컨버터(210)가 온 되고, Tc 내지 Td 기간 동안, 컨버터(210)가 오프되는 경우의 dc단 전압 파형(Vdc3)을 예시한다.
한편, 본 발명과 달리, 컨버터(210)가 온 또는 오프될 때, 인버터 스위칭 제어 신호의 듀티를 가변하지 않는 경우, 도 9a의 (b)와 같이, 인버터 스위칭 제어 신호(Sic3)의 듀티가 급격하게 변하게 된다.
즉, Ta 내지 Tb 기간 동안, 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)의 듀티가 급격히 증가하며, Tc 내지 Td 기간 동안, 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)의 듀티가 급격히 하강하게 된다.
다음, 도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 인버터 스위칭 제어 신호(Sica)를 예시한다.
먼저, 도 9b의 (a)는, Ta 내지 Tb 기간 동안, 컨버터(210)가 온 되고, Tc 내지 Td 기간 동안, 컨버터(210)가 오프되는 경우의 dc단 전압 파형(Vdca)을 예시한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 컨버터(210)가 온 또는 오프시, 인버터 스위칭 제어 신호의 듀티를 가변하여, 도 9b의 (b)와 같이, 인버터 스위칭 제어 신호(Sica)의 듀티가 완만하게 변하게 제어할 수 있다.
즉, 인버터 제어부(230)는, 컨버터(210)가 온 되는 Ta 내지 Tb 기간 내의 Pbb 기간 동안, 상승하는 인버터 스위칭 제어 신호(Sica)의 듀티가 일부 하강하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 컨버터(210)가 온 되는 동안, 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)의 듀티가 완만하게 변하게 제어할 수 있다. 결국, 컨버터(210) 온시, 팬 모터에서 발생하는 이상 소음을 저감할 수 있다.
다음, 인버터 제어부(230)는, 컨버터(210)가 오프되는, Tc 내지 Td 기간 내의 Pdd 기간 동안, 하강하는 인버터 스위칭 제어 신호(Sica)의 듀티가 일부 상승하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 컨버터(210)가 온 되는 동안, 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)의 듀티가 완만하게 변하게 제어할 수 있다. 결국, 컨버터(210) 오프시, 팬 모터에서 발생하는 이상 소음을 저감할 수 있다.
한편, 도 3 내지 도 9b에서 기술한 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치(200)는, 도 1의 공기조화기(100) 외에 다양한 홈 어플라이언스에 적용이 가능하다. 예를 들어, 세탁물 처리기기(세탁기, 건조기 등), 냉장고, 정수기, 로봇 청소기 등 다양한 분야에서 적용가능하다.
한편, 본 발명의 모터 구동장치 또는 공기조화기의 동작방법은, 모터 구동장치 또는 공기조화기에 구비된 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한, 인터넷을 통한 전송 등과 같은 캐리어 웨이브의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 프로세서가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
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 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (12)

  1. 스위칭 소자를 구비하며, 상기 스위칭 소자의 스위칭 동작에 따라, 입력 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 컨버터;
    상기 컨버터의 출력단에 배치되는 dc단 커패시터;
    상기 dc단 커패시터의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 변환된 교류 전원을 팬 모터로 출력하는 인버터;
    상기 인버터로 인버터 스위칭 제어 신호를 출력하는 제어부;를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 컨버터가 온되어, 상기 dc단 커패시터의 양단인 dc단 전압이 상승되는 경우, 상기 인버터 스위칭 제어 신호의 듀티를 상승시키고, 상승 구간 이후 상기 인버터 스위칭 제어 신호의 듀티가 낮아지도록 제어하며, 상기 dc단 전압의 상승 중, 듀티 상승 구간이 듀티 하강 구간 보다 더 길며,
    상기 dc단 전압이 일정 전압으로 유지되는 경우, 인버터 스위칭 제어 신호의 듀티를 다시 상승시킨 후, 일정 듀티가 유지되도록 제어하며,
    상기 컨버터가 오프되어, 상기 dc단 전압이 하강되는 경우, 상기 인버터 스위칭 제어 신호의 듀티를 하강시키고, 하강 구간 이후 상기 인버터 스위칭 제어 신호의 듀티가 상승하였다가 재하강하도록 제어하며, 상기 dc단 전압의 하강 중 듀티 상승 구간이 상기 듀티 하강 구간 및 상기 듀티 재하강 구간 보다 짧은 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 컨버터가 온 되는 경우, 상기 컨버터의 온 구간 중 일부 기간 동안, 연산된 제1 듀티에, 듀티 감소를 위한 제2 듀티를 감산하여, 상기 제1 듀티 보다 작은 제3 듀티에 따른 스위칭 제어 신호가 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 컨버터가 온 되는 경우, 상기 컨버터의 온 구간 중 일부 기간 동안, 상기 팬 모터의 목표 회전 속도와, 현재 회전 속도의 차이가 작아지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.
  4. 삭제
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 컨버터가 오프 되는 경우, 상기 컨버터의 오프 구간 중 일부 기간 동안, 연산된 제4 듀티에, 듀티 증가를 위한 제5 듀티를 합산하여, 상기 제1 듀티 보다 큰 제6 듀티에 따른 스위칭 제어 신호가 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 컨버터가 오프 되는 경우, 상기 컨버터의 오프 구간 중 일부 기간 동안, 상기 팬 모터의 목표 회전 속도와, 현재 회전 속도의 차이가 작아지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 인버터와 상기 팬 모터는, 하나의 모듈 내에 포함되는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 dc단 커패시터의 양단의 전압을 검출하는 dc단 전압 검출부;를 더 구비하고,
    상기 제어부는,
    상기 dc단 전압 검출부에서 검출되는 dc단 전압의 전압 증가량이 제1 기준치 이상인 경우, 제1 기간 동안 상기 인버터 스위칭 제어 신호의 듀티가 낮아지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 검출되는 dc단 전압의 전압 감소량이 제2 기준치 이상인 경우, 제2 기간 동안 상기 인버터 스위칭 제어 신호의 듀티가 높아지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 팬 모터에 흐르는 출력 전류를 검출하는 출력 전류 검출부;를 더 구비하고
    상기 제어부는,
    상기 출력 전류 검출부에서 검출되는 출력 전류에 기초하여 상기 팬 모터의 속도를 연산하는 속도 연산부;
    목표 속도와 상기 연산된 속도의 차이에 기초하여, 전류 지령치를 생성하는 전류 지령 생성부;
    상기 전류 지령치에 기초하여 전압 지령치를 생성하는 전압 지령 생성부;
    상기 전압 지령치에 기초하여, 듀티를 연산하고 연산된 듀티에 대응하는 스위칭 제어 신호를 출력하는 스위칭 제어 신호 출력부;를 구비하며,
    상기 스위칭 제어 신호 출력부는,
    상기 컨버터가 온 되는 경우, 상기 컨버터의 온 구간 중 일부 기간 동안, 상기 인버터 스위칭 제어 신호의 듀티가 낮아지도록 제어하며,
    상기 컨버터가 오프 되는 경우, 상기 컨버터의 오프 구간 중 일부 기간 동안, 상기 인버터 스위칭 제어 신호의 듀티가 높아지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 dc단 커패시터의 양단의 전압을 검출하는 dc단 전압 검출부;를 더 구비하며,
    상기 스위칭 제어 신호 출력부는,
    상기 검출되는 dc단 전압의 전압 증가량이 제1 기준치 이상인 경우, 제1 기간 동안 상기 인버터 스위칭 제어 신호의 듀티가 낮아지도록 제어하며,
    상기 검출되는 dc단 전압의 전압 감소량이 제2 기준치 이상인 경우, 제2 기간 동안 상기 인버터 스위칭 제어 신호의 듀티가 높아지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.
  12. 제1항 내지 제3항, 제5항 내지 제11항 중 어느 한 항의 모터 구동장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.




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