KR102086336B1 - Apparatus for controlling employing inverter with function of stablilization to voltage - Google Patents

Apparatus for controlling employing inverter with function of stablilization to voltage Download PDF

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Abstract

An embodiment of the present invention relates to an inverter control unit having a voltage stabilization function. In controlling oscillation operation of an inverter, the inverter control unit adds an integer value change in accordance with a temperature change of an input side component and a diode (negative (-) characteristic) so that balance of reference voltage and feedback voltage is achieved due to fluctuation of control output voltage in accordance with the temperature change to minimize the voltage fluctuation in accordance with the rapid temperature change. Therefore, in controlling the oscillation operation of the inverter, stability of the control output voltage for each different target temperature is realized, thereby stabilizing the voltage fluctuation in accordance with the rapid temperature change.

Description

전압 안정화 기능을 구비한 인버터용 제어부{Apparatus for controlling employing inverter with function of stablilization to voltage}Control unit for inverter with voltage stabilization {Apparatus for controlling employing inverter with function of stablilization to voltage}

본 명세서에 개시된 내용은 인버터의 발진 동작에 대한 제어를 할시, 제어부로부터의 제어 출력전압에 의해 사인파 등의 발진을 구동시킴으로써, 목표하는 인버터의 출력 구동을 할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 이러한 발진 동작에 대한 제어를 할 시, 제어부에서 급격한 온도변화에 따른 전압을 안정화함으로써, 목표하는 전압 안정도를 얻을 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.The disclosure disclosed herein relates to a technique for driving output of a target inverter by driving oscillation such as a sine wave by a control output voltage from a controller when controlling the oscillation operation of the inverter. More specifically, the present invention relates to a technology for obtaining a target voltage stability by stabilizing a voltage caused by a sudden temperature change in the control unit when controlling the oscillation operation.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.Unless otherwise indicated herein, the contents described in this section are not prior art to the claims of this application, and inclusion in this section is not admitted to be prior art.

일반적으로, 인버터는 구동전원을 공급할 시, 직류전원을 교류전원으로 변환하여 부하에 공급하는 장치로서, 교류전동기 등의 속도 조절을 효율적으로 할 수 있다.In general, an inverter is a device that converts a DC power source into an AC power source and supplies the load to a load when supplying driving power, and can efficiently control the speed of an AC motor or the like.

이러한 인버터는 이렇게 구동전원을 변환할시, 발진기에서 출력궤환전압에 따라 상이한 제어신호를 제어부로부터 입력받아 발진신호를 발생시킴으로써, 구동전원의 변환을 하여 목표 출력구동을 할 수 있도록 한다.When the inverter converts the driving power in this way, the oscillator receives a different control signal according to the output feedback voltage from the control unit and generates an oscillation signal, thereby converting the driving power to perform the target output drive.

그런데, 이러한 기존의 제어부는 이때, 상업용 일반저항과 반도체로 이루어진 간략한 회로에서 넓은 온도변화에 따른 제어 출력 전압 안정도를 얻기가 쉽지 않다.However, such a conventional control unit may not easily obtain control output voltage stability due to wide temperature change in a simple circuit composed of a commercial general resistor and a semiconductor.

이러한 배경의 선행기술문헌은 관련 선행기술을 살펴볼 경우, 특허문헌으로부터 선행기술을 조사해서 관련 선행기술로서 직접적으로 관련된 국내선행기술이 검색되지 않고 아래의 특허문헌 정도일 뿐이다.In the background of the related art, the related art is only the degree of the following patent document without searching the related prior art directly as a related prior art by examining the prior art from the patent document.

(특허문헌 1) KR1020110067511 A(Patent Document 1) KR1020110067511 A

참고적으로, 상기 특허문헌 1의 기술은 인버터 제어장치에 관한 것으로, 입력 전원의 변동에 의한 모터 이상 동작과 인버터 회로의 파손을 방지하고 인버터 시스템 안정화를 유지하는 장치에 관한 정도이다.For reference, the technique of Patent Document 1 relates to an inverter control device, and is related to an apparatus for preventing motor abnormal operation and damage to the inverter circuit due to variations in input power and maintaining the inverter system stabilization.

참고로, 부가하여 상기한 발진기 중의 하나인 콜피츠 발진기는 두 개의 직렬 커패시터와 한 개의 인덕터의 병렬 공진 회로를 되먹임 회로로 하면서 직렬 정전 용량기의 한쪽 전압을 되먹임 전압으로 하여 구성되는 발진기이다.For reference, the Colpitts oscillator, which is one of the above-described oscillators, is an oscillator configured by using a parallel resonant circuit of two series capacitors and one inductor as a feedback circuit and one voltage of the series capacitance as a feedback voltage.

그런데, 이때 이러한 기존의 콜피츠 발진기 등은 발진 동작에 있어, 온도 변화는 각 부품의 정수값 변화를 일으켜 목적하는 주파수 안정도를 얻을 수 없도록 하는 문제점이 있다.However, at this time, the conventional Colpitts oscillator has a problem in that the oscillation operation, the temperature change causes a change in the integer value of each component to obtain the desired frequency stability.

개시된 내용은, 인버터의 발진 동작에 대한 제어에 있어서, 상이한 목적 온도별로 제어 출력전압의 안정도를 구현함으로써, 급격한 온도변화에 따른 전압변동을 안정화할 수 있도록 하는 전압 안정화 기능을 구비한 인버터용 제어부 및 그를 사용한 인버터를 제공하고자 한다.Disclosed is a control unit for an inverter having a voltage stabilization function for stabilizing voltage fluctuations caused by rapid temperature changes by implementing stability of control output voltages for different target temperatures in controlling the oscillation operation of the inverter. It is intended to provide an inverter using the same.

실시예에 따른 전압 안정화 기능을 구비한 인버터용 제어부 및 그를 사용한 인버터는,An inverter controller having a voltage stabilization function and an inverter using the same according to an embodiment

인버터의 발진 동작을 제어함에 있어서, 온도 변화에 따라 제어 출력전압의 변동이 심하여 기준 전압과 피드백 전압의 균형이 이루어지도록 입력측 부품의 온도변화에 따른 정수값 변화를 다이오드를(부성(-)특성을) 추가함으로써, 급격한 온도변화에 따른 전압변동을 최소화하는 것을 특징으로 한다.In controlling the oscillation operation of the inverter, the change of the control output voltage is severe according to the temperature change, so that the constant value change according to the temperature change of the input component is used to make a balance between the reference voltage and the feedback voltage. ) To minimize voltage fluctuations caused by rapid temperature changes.

실시예들에 의하면, 인버터의 발진 동작에 대한 제어에 있어서, 상이한 목적 온도별로 제어 출력전압의 안정도를 구현함으로써, 급격한 온도변화에 따른 전압변동을 안정화한다.According to the embodiments, in the control of the oscillation operation of the inverter, by implementing the stability of the control output voltage for different target temperatures, it is possible to stabilize the voltage fluctuations due to a sudden temperature change.

추가적으로, 기존 인버터용 콜피츠 발진기는 급격한 온도변화에 따른 주파수 안정도가 ±1% 이었으나, 온도 보상을 위하여 전술한 바와 같이 회로를 변경함으로써 추가 부품의 실장에 따라 기존 주파수 안정도를 상회하는 효과가 있다.In addition, the frequency stability of the existing Colpitts oscillator ± 1% due to the rapid temperature change, but by changing the circuit as described above for temperature compensation has the effect of exceeding the existing frequency stability by mounting additional components.

도 1은 일실시예에 따른 전압 안정화 기능을 구비한 인버터용 제어부를 사용한 인버터의 구성을 도시한 블록도
도 2는 도 1의 인버터에 적용된 일실시예에 따른 전압 안정화 기능을 구비한 인버터용 제어부의 회로도
도 3은 도 2와 다른 실시예에 따른 전압 안정화 기능을 구비한 인버터용 제어부의 회로도
도 4는 도 1의 인버터에 적용된 일실시예에 따른 주파수 안정화 기능을 구비한 인버터용 콜피츠 발진기의 회로도
도 5는 도 4와 다른 실시예에 따른 주파수 안정화 기능을 구비한 인버터용 콜피츠 발진기의 회로도1 is a block diagram illustrating a configuration of an inverter using a control unit for an inverter having a voltage stabilizing function according to an embodiment.
FIG. 2 is a circuit diagram of a controller for an inverter having a voltage stabilizing function according to an embodiment applied to the inverter of FIG. 1.
3 is a circuit diagram of a controller for an inverter having a voltage stabilizing function according to another embodiment of FIG. 2.
4 is a circuit diagram of a Colpitts oscillator for an inverter having a frequency stabilization function according to an embodiment applied to the inverter of FIG.
5 is a circuit diagram of a Colpitts oscillator for an inverter having a frequency stabilizing function according to another embodiment of FIG. 4.

본 개시내용의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.Advantages and features of the present disclosure, and methods of accomplishing the same will become apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings.

그러나 본 개시내용은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 개시내용의 개시가 완전하도록 하고, 본 개시내용이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시내용은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.However, the present disclosure is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms, and the present embodiments are merely provided to make the disclosure of the present disclosure complete and to those skilled in the art to which the present disclosure belongs. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present disclosure is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

본 개시내용의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술 되는 용어들은 본 개시내용의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In describing embodiments of the present disclosure, when it is determined that a detailed description of a known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present disclosure, the detailed description thereof will be omitted. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the embodiments of the present disclosure, which may vary according to intentions or customs of users or operators. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification.

도 1은 일실시예에 따른 주파수 안정화 기능을 구비한 인버터용 콜피츠 발진기가 적용된 인버터의 구성을 도시한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a configuration of an inverter to which a Colpitts oscillator for inverters having a frequency stabilization function is applied according to an embodiment.

도 1에 도시된 바와 같이, 그 인버터는 DC입력전원의 역극성입력과 과전압을 차단하는 제 1 보호부(110)와, 발진에 대한 제어부(120), 사인파 발진기(130), 사인파 발진신호에 의해 목표 출력 구동신호를 출력하는 구동부(140), 이러한 출력이 될 시의 과전류에 대한 제 2 보호부(150) 및 전압조정부(160)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the inverter includes a first protection unit 110 for blocking the reverse polarity input and overvoltage of the DC input power, a control unit 120 for oscillation, a sine wave oscillator 130, and a sine wave oscillation signal. And a driving unit 140 for outputting a target output driving signal, a second protection unit 150, and a voltage adjusting unit 160 for overcurrent when such an output is generated.

이러한 경우, 그 인버터는 상기 제어부(120)가 온도 변화에 따라 제어 출력전압의 변동이 심하여 기준 전압과 피드백 전압의 균형이 이루어지도록 입력측 부품의 온도변화에 따른 정수값 변화를 다이오드를(부성(-)특성을) 추가함으로써, 급격한 온도변화에 따른 전압변동을 최소화한다.In such a case, the inverter 120 changes the integer value according to the temperature change of the input component such that the control unit 120 fluctuates in the control output voltage according to the temperature change so that the reference voltage and the feedback voltage are balanced. By minimizing voltage fluctuations caused by rapid temperature changes.

상기 제 1 보호부(110)는 DC입력전원을 인가받을 시, 인가된 DC입력전원에 대해 역극성입력과 과전압을 차단함으로써, 내부 소자를 보호하는 것이다. 구체적으로, 상기 제 1 보호부(110)는 역극성 보호부(111)와 과전압 보호부(112)를 포함하여 된 것으로, DC입력전원을 인가받아 내부의 출력구동부와 증폭회로, 기준전압공급부 및 비교기 등에 공급하며, 다이오드를 이용하여 역극성입력으로부터 내부를 보호한다.When the first protection unit 110 receives the DC input power, the first protection unit 110 protects the internal device by blocking the reverse polarity input and the overvoltage with respect to the applied DC input power. In detail, the first protection unit 110 includes a reverse polarity protection unit 111 and an overvoltage protection unit 112, and receives an internal input driver, an amplification circuit, a reference voltage supply unit, It is supplied to a comparator, etc., and protects the inside from reverse polarity input by using diode.

상기 제어부(120)는 상기 제 1 보호부(110)에 의해 DC입력전원에서 역극성입력과 과전압이 차단될 시, 차단된 DC입력전원을 내부제어용 기준 전원으로 사용하기 위해 전원 안정화하여 출력궤환전압과 비교함으로써, 제어신호로서 출력하는 것이다. 구체적으로, 상기 제어부(120)는 기준 전압 발생부와 비교기를 포함하여 된 것으로, DC입력전원을 내부제어용 기준 전원으로 사용하기 위한 전원 안정화 회로의 출력전압과 출력궤환전압을 비교하여, 발진회로를 제어한다. 이러한 경우, 상기 일실시예에 따라 상기 제어부(120)는 온도 변화에 따라 제어 출력전압의 변동이 심하여 기준 전압과 피드백 전압의 균형이 이루어지도록 입력측 부품의 온도변화에 따른 정수값 변화를 다이오드를(부성(-)특성을) 추가함으로써, 급격한 온도변화에 따른 전압변동을 최소화한다.When the reverse polarity input and the overvoltage are cut off from the DC input power by the first protection unit 110, the controller 120 stabilizes the power to use the blocked DC input power as a reference power supply for internal control and outputs the feedback voltage. By comparing with, output as a control signal. Specifically, the control unit 120 includes a reference voltage generator and a comparator, and compares an output voltage and an output feedback voltage of a power stabilization circuit for using a DC input power source as a reference power source for internal control. To control. In this case, according to the exemplary embodiment, the control unit 120 may change the integer value according to the temperature change of the input component so that the control output voltage fluctuates according to the temperature change so that the reference voltage and the feedback voltage are balanced. By adding the negative (-) characteristic, the voltage fluctuation caused by the sudden temperature change is minimized.

상기 발진기(130)는 상기 제어부(120)에 의해 제어신호가 발생될 시, 발생된 제어신호에 따라 사인파를 발진신호로서 발생시킴으로써, 인버터 자체의 구동이 되도록 한다. 이러한 경우, 상기 발진기(130)는 트랜지스터로 구성하여 목표 출력 구동신호에 따라 특정 주파수 예를 들어, 400Hz의 사인파를 발생 시킨다. 그리고, 이러한 경우 상기 발진기(130)는 콜피츠 발진기로 이루어지고, 상기 콜피츠 발진기는 기본적으로 인버터의 동작을 할시, 입력전원으로부터의 내부제어용 기준 전압과 출력궤환전압의 차이에 따른 제어신호에 의해 상이하게 발생하는 사인파의 발진신호로서 구동전원을 변환함으로써 목표 출력구동을 한다. 또한 이때, 일실시예에 따른 콜피츠 발진기는 아래의 구성을 구비한다. 즉, 일실시예에 따른 콜피츠 발진기는 발진 동작에 있어, 온도 변화 예를 들어, -35℃ ~ +80℃는 각 부품의 정수값 변화를 일으켜 목적하는 안정도를 얻을 수 없어 발진 기반용 트랜지스터의 이미터에 연결된 저항에 목표 온도별로 상이한 저항값의 부성특성(-)을 가진 저항을 연결하여 추가함으로써, 목적하는 주파수 안정도를 얻는다(구체적인 구성과 동작은 아래의 도 2를 참조하여 후술함). 따라서, 이를 통해 기존 인버터용 콜피츠 발진기는 급격한 온도변화에 따른 주파수 안정도가 ±1% 이었으나, 온도 보상을 위하여 전술한 바와 같이 회로를 변경함으로써 추가 부품의 실장에 따라 기존 주파수 안정도를 상회하는 효과가 있다.When the control signal is generated by the controller 120, the oscillator 130 generates a sine wave as an oscillation signal according to the generated control signal, thereby driving the inverter itself. In this case, the oscillator 130 is composed of a transistor to generate a sine wave of a specific frequency, for example 400 Hz according to the target output drive signal. In this case, the oscillator 130 is composed of a Colpitts oscillator, and the Colpitts oscillator is basically operated by a control signal according to a difference between an internal control reference voltage and an output feedback voltage from an input power source. The target output drive is performed by converting the driving power as an oscillation signal of the sine wave generated differently. In addition, at this time, the Colpitts oscillator according to an embodiment has the following configuration. That is, the Colpitts oscillator according to an embodiment of the oscillation operation, the temperature change, for example, -35 ℃ ~ +80 ℃ causes an integer value change of each component to obtain the desired stability of the oscillation base transistor By adding a resistor having a negative characteristic (-) of a different resistance value for each target temperature to a resistor connected to the emitter, a desired frequency stability is obtained (specific configuration and operation will be described later with reference to FIG. 2 below). Therefore, the existing Colpitts oscillator has a frequency stability of ± 1% due to a sudden temperature change, but by changing the circuit as described above for temperature compensation, the effect of exceeding the existing frequency stability by mounting additional components have.

상기 구동부(140)는 상기 발진기(130)에 의해 발진신호가 발생될 시, 발생된 발진신호에 대해 증폭을 하여 출력구동신호를 발생함으로써, 인버터 자체의 구동을 하는 것이다. 즉, 상기 구동부(140)는 발진신호를 트랜지스터와 트랜스를 이용하여 증폭함으로써, 목표 출력 구동신호를 제공한다. When the oscillator signal is generated by the oscillator 130, the driver 140 drives the inverter itself by amplifying the generated oscillation signal to generate an output drive signal. That is, the driver 140 amplifies the oscillation signal using a transistor and a transformer, thereby providing a target output driving signal.

상기 제 2 보호부(150)는 상기 구동부(140)에 의해 출력구동신호가 발생될 시, 발생된 출력구동신호에 대해 과전류를 차단함으로써, 과전류시 발진기의 동작을 차단한다. 구체적으로, 상기 제 2 보호부(150)는 예를 들어, 400Hz 출력측에 과전류를 트랜스를 통하여 검류해서 과전류 시 검출된 신호에 의하여 발진회로를 차단한다.When the output driving signal is generated by the driver 140, the second protection unit 150 cuts off the overcurrent with respect to the generated output driving signal, thereby blocking the operation of the oscillator during the overcurrent. Specifically, the second protection unit 150 detects an overcurrent through a transformer on the 400 Hz output side and cuts off the oscillation circuit by the signal detected at the overcurrent.

상기 전압조정부(160)는 상기 구동부(140)에 의해 출력구동신호가 발생될 시, 발생된 출력구동신호에 대해 미리 설정된 동작구동전압에 따라 출력 전압을 설정함으로써, 출력전압이 안정적으로 구동할 수 있도록 한다. 즉, 상기 전압조정부(160)는 동작구동전압을 설정하여 출력전압이 안정적으로 구동하기 위해서 출력 전압을 설정한다.When the output driving signal is generated by the driver 140, the voltage adjusting unit 160 sets the output voltage according to a preset operation driving voltage with respect to the generated output driving signal, thereby stably driving the output voltage. Make sure That is, the voltage adjusting unit 160 sets the operation driving voltage to set the output voltage in order to drive the output voltage stably.

도 2는 이러한 도 1의 인버터에 사용하는 제어부(120)에 따른 일실시예의 전압 안정화 기능을 구비한 인버터용 제어부의 회로도이다.FIG. 2 is a circuit diagram of an inverter controller having a voltage stabilizing function according to an embodiment of the controller 120 used in the inverter of FIG. 1.

도 2에 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 제어부는 기본적으로 인버터의 동작을 할시, 입력전원으로부터의 내부제어용 기준 전압과 출력궤환전압의 비교에 따른 제어 출력전압으로부터 발진기를 구동시킴으로써, 목표 출력구동을 할 수 있도록 하는 인버터용 제어부를 전제로 한다.As shown in FIG. 2, the control unit according to the exemplary embodiment basically drives an oscillator from a control output voltage according to a comparison of an internal control reference voltage from an input power supply and an output feedback voltage when an inverter is operated. It presupposes the control part for inverters which can drive.

이러한 경우, 일실시예에 따른 인버터용 제어부는 아래의 구성을 구비한다.In this case, the inverter control unit according to the embodiment has the following configuration.

a) 즉, 이러한 인버터용 제어부는 상기 발진기가 구동될 시, 상기 출력궤환전압에 따라 동작하는 제 1 트랜지스터(Q1)와 상기 내부제어용 기준 전압에 따라 동작하는 제 2 트랜지스터(Q2)로부터 상기 제어 출력전압을 발생하고, 상기 제 2 트랜지스터(Q2)에 연결된 제 1 다이오드(D1)로부터 온도 변화에 따른 기본 전압 변동이 됨으로써, 발진기 구동을 하고 있다.a) That is, the inverter control unit outputs the control output from the first transistor Q1 operating according to the output feedback voltage and the second transistor Q2 operating according to the internal control reference voltage when the oscillator is driven. The oscillator is driven by generating a voltage and changing the basic voltage according to the temperature change from the first diode D1 connected to the second transistor Q2.

b) 그리고, 이러한 경우 상기 제어 출력전압이 발생될 시, 목적 온도에 따라 상이한 개수의 부성특성(-)을 가진 다이오드를 상기 제 1 트랜지스터(Q1)의 입력저항(R3)에 연결하여 추가해서 상기 내부제어용 기준 전압과 상기 출력궤환전압을 균형이 이루어지도록 함으로써, 상이한 목적 온도별로 제어 출력전압의 안정도를 구현한다.b) In this case, when the control output voltage is generated, a diode having a different number of negative characteristics (−) depending on the target temperature is connected to the input resistor R3 of the first transistor Q1 to add the diode. By balancing the internal control reference voltage and the output feedback voltage, the stability of the control output voltage is realized for different target temperatures.

그래서, 급격한 온도변화에 따른 전압 안정도 V0±0.1V를 얻고자 하였을때, 기존의 회로구성으로는 전압안정도 V0±0.25V 수준에 머물렀으나, 일실시예에 따른 회로구성으로 보완 하였을때는 목표한 전압 안정도 V0±0.1V 를 달성할 수 있었다.Therefore, when the voltage stability V0 ± 0.1V due to a sudden temperature change was obtained, the voltage stability of the conventional circuit configuration remained at V0 ± 0.25V level, but when complemented with the circuit configuration according to an embodiment, the desired voltage stability was achieved. V0 ± 0.1V could be achieved.

참고적으로, 온도변화에 따른 전압 변동 기본은 다이오드 D1에 따라 결정되나 상업용 일반저항과 반도체로 이루어진 간략한 회로에서 넓은 온도변화에 따른 제어 출력 전압 안정도를 얻기 어렵다.For reference, the basic voltage fluctuation due to temperature change is determined by diode D1, but it is difficult to obtain control output voltage stability due to wide temperature change in a simple circuit composed of commercial general resistance and semiconductor.

이상과 같이, 일실시예는 인버터의 발진 동작을 제어함에 있어서, 온도 변화에 따라 제어 출력전압의 변동이 심하여 기준 전압과 피드백 전압의 균형이 이루어지도록 입력측 부품의 온도변화에 따른 정수값 변화를 다이오드를(부성(-)특성을) 추가함으로써, 급격한 온도변화에 따른 전압변동을 최소화한다.As described above, in one embodiment, in controlling the oscillation operation of the inverter, the variation of the control output voltage is severe according to the temperature change, so that the constant value change according to the temperature change of the input component is balanced so that the reference voltage and the feedback voltage are balanced. By adding (negative (-)), the voltage fluctuation caused by the sudden temperature change is minimized.

따라서, 이를 통해 일실시예는 인버터의 발진 동작에 대한 제어에 있어서, 상이한 목적 온도별로 제어 출력전압의 안정도를 구현함으로써, 급격한 온도변화에 따른 전압변동을 안정화한다. Therefore, according to this embodiment, in the control of the oscillation operation of the inverter, by realizing the stability of the control output voltage for different target temperatures, it is possible to stabilize the voltage fluctuations due to a sudden temperature change.

특히, 추가적으로 이러한 경우 일실시예에 따른 제어부는 이러한 제어부 회로의 구성 중, 상기 입력저항(R3)에 제 2 다이오드(D2)와 제 3 다이오드(D3)의 부성특성을 가진 다이오드를 추가함으로써, 원활히 목적하는 전압 안정도를 얻도록 한다.Particularly, in this case, the controller according to the exemplary embodiment smoothly adds a diode having negative characteristics of the second diode D2 and the third diode D3 to the input resistance R3 in the configuration of the controller circuit. Try to achieve the desired voltage stability.

한편, 이에 더하여 다른 실시예에 따른 제어부는 위의 경우에 더해, 주파수의 변화를 최소화하고 온도가 증가함에 따라 저항값이 감소하게 되는 온도 보상용 수단으로부터 전압 안정도를 구현함으로써, 향상된 전압 안정도를 구현한다.On the other hand, in addition to the above case, the control unit according to another embodiment implements the voltage stability from the temperature compensation means to minimize the change in the frequency and decrease the resistance value as the temperature increases, thereby realizing improved voltage stability do.

도 3은 이러한 도 2와 다른 실시예에 따른 전압 안정화 기능을 구비한 인버터용 제어부의 회로도이다.FIG. 3 is a circuit diagram of a control unit for an inverter having a voltage stabilizing function according to another embodiment of FIG. 2.

구체적으로는, 이러한 다른 실시예는 도 3과 같이 상기한 제어 출력전압이 발생될 시, 목적 온도에 따라 상이한 저항값의 부성특성(-)을 가진 저항 또는 다이오드로부터 상기 제 1 다이오드(D1)에 병렬로 연결하여 더 추가함으로써, 상이한 목적 온도별로 제어 출력전압의 안정도를 구현한다.Specifically, such another embodiment may be applied to the first diode D1 from a resistor or diode having a negative characteristic (−) of a different resistance value depending on the target temperature when the control output voltage is generated as shown in FIG. 3. By adding them in parallel, the stability of the control output voltage is achieved for different target temperatures.

이러한 다른 실시예에 따른 제어부는 인버터의 동작을 할 시, 인버터에 발진기를 제어하는 제어부에 동일하게 적용됨으로써, 상이한 목적 온도별로 제어 출력전압의 안정도를 구현한다.When the control unit according to another embodiment of the inverter operation, the same applies to the control unit for controlling the oscillator in the inverter, thereby realizing the stability of the control output voltage for different target temperatures.

도 4는 이러한 도 1의 인버터에 사용하는 발진기(130)에 따른 일실시예의 주파수 안정화 기능을 구비한 인버터용 콜피츠 발진기의 회로도이다.FIG. 4 is a circuit diagram of a Colpitts oscillator for an inverter having a frequency stabilizing function according to an embodiment of the oscillator 130 used in the inverter of FIG. 1.

도 4에 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 콜피츠 발진기는 기본적으로 인버터의 동작을 할시, 입력전원으로부터의 내부제어용 기준 전압과 출력궤환전압의 차이에 따른 제어신호에 의해 상이하게 발생하는 사인파의 발진신호로서 구동전원을 변환함으로써 목표 출력구동을 한다.As shown in FIG. 4, when the Colpitts oscillator basically operates an inverter, a sine wave is generated differently by a control signal according to a difference between an internal control reference voltage and an output feedback voltage from an input power source. The target output drive is performed by converting the drive power as an oscillation signal of.

이러한 경우, 일실시예에 따른 콜피츠 발진기는 아래의 구성을 구비한다.In this case, the Colpitts oscillator according to one embodiment has the following configuration.

즉, 이러한 콜피츠 발진기는 발진 동작에 있어, 온도 변화 예를 들어, -35℃ ~ +80℃는 각 부품의 정수값 변화를 일으켜 목적하는 안정도를 얻을 수 없어 발진 기반용 트랜지스터(Q1)의 이미터에 연결된 저항에 목표 온도별로 상이한 저항값의 부성특성(-)을 가진 저항을 연결하여 추가함으로써, 목적하는 주파수 안정도를 얻는다.That is, such a Colpitts oscillator in oscillation operation, the temperature change, for example, -35 ℃ ~ +80 ℃ can change the integer value of each component to obtain the desired stability can not be obtained of the oscillation base transistor (Q1) The desired frequency stability is obtained by connecting and adding a resistor having a negative characteristic (-) of different resistance values for each target temperature to the resistor connected to the emitter.

이러한 경우, 동작 온도는 -55℃ ~ +100℃를 목적 온도로 설정하고, 상용은 0℃ ~ 70℃로 설정하고, 공업용은 -25℃ ~ 85℃ 또는 -40℃ ~ 85℃로 하며, 군용은 -55℃ ~ 125℃로 설정한다.In this case, the operating temperature is set to -55 ° C to + 100 ° C as the target temperature, commercial use is set to 0 ° C to 70 ° C, and industrial use is -25 ° C to 85 ° C or -40 ° C to 85 ° C. Is set to -55 ° C to 125 ° C.

a) 이를 위해 상기 콜피츠 발진기는 발진신호가 발생될 시, 제어신호에 따라 동작하는 트랜지스터(Q1)와 각 콜렉터에 연결된 제 1 인덕터(L1) 및 제 1-3 커패시터(C1-C3), 베이스에 연결된 발진 주파수결정용 제 1-2 저항(R1-R2), 이미터로의 제 3 저항(R3)과 제 4 커패시터(C4)를 포함하여 사인파를 발생함으로써 발진한다.a) To this end, when the oscillation signal is generated, the Colpitts oscillator includes a transistor Q1 operating according to a control signal, a first inductor L1 connected to each collector, a 1-3 capacitor C1-C3, and a base. The oscillation is generated by generating a sine wave including the first and second resistors R1-R2 for determining the oscillation frequency, the third resistor R3 to the emitter, and the fourth capacitor C4.

b) 그리고, 상기 발진이 될 시, 목적 온도에 따라 상이한 저항값의 부성특성(-)을 가진 저항을 상기 제 3 저항(R3)에 연결하여 추가해서 주파수를 안정화함으로써, 상이한 목적 온도별로 주파수 안정도를 구현한다.b) And when the oscillation, by adding a resistor having a negative characteristic (-) of the different resistance value according to the target temperature to the third resistor (R3) by further stabilizing the frequency, the frequency stability for different target temperatures Implement

그래서, 일실시예에 따른 콜피츠 발진기는 기존에 급격한 온도변화에 따른 주파수 안정도가 ±1% 이었으나 도 2와 같이 온도 보상을 위하여 회로를 변경하여 추가 부품의 실장에 따라 기존 주파수 안정도를 상회하는 f0±0.5%의 결과를 얻게 되었다.Thus, the Colpitts oscillator according to an embodiment has a frequency stability of ± 1% due to the rapid temperature change, but f0 exceeds the existing frequency stability according to mounting of additional components by changing the circuit for temperature compensation as shown in FIG. Results of ± 0.5% were obtained.

이상과 같이, 일실시예는 발진 동작에 있어, 온도 변화는 각 부품의 정수값 변화를 일으켜 목적하는 안정도를 얻을 수 없어 발진 기반용 트랜지스터의 이미터에 연결된 저항에 목표 온도에 따른 상이한 저항값의 부성특성을 가진 저항을 연결하여 추가함으로써, 상이한 목표 온도별로 목적하는 주파수 안정도를 얻는다.As described above, in one embodiment of the oscillation operation, the temperature change causes a change in the integer value of each component so that the desired stability cannot be obtained, and thus the resistance connected to the emitter of the oscillation-based transistor has a different resistance value depending on the target temperature. By adding resistors with negative characteristics, the desired frequency stability is obtained for different target temperatures.

따라서, 이를 통해 기존 인버터용 콜피츠 발진기는 급격한 온도변화에 따른 주파수 안정도가 ±1% 이었으나, 온도 보상을 위하여 전술한 바와 같이 회로를 변경함으로써 추가 부품의 실장에 따라 기존 주파수 안정도를 상회하는 효과가 있다.Therefore, the existing Colpitts oscillator has a frequency stability of ± 1% due to a sudden temperature change, but by changing the circuit as described above for temperature compensation, the effect of exceeding the existing frequency stability by mounting additional components have.

특히, 추가적으로 이러한 경우 일실시예에 따른 콜피츠 발진기는 이러한 콜피츠 발진기 회로의 구성 중, 제 3 저항(R3)에 제 4 저항(R4)과 제 5 저항(R5)의 부성특성을 가진 저항을 추가함으로써, 원활히 목적하는 주파수 안정도를 얻도록 한다.Particularly, in this case, the Colpitts oscillator according to an embodiment may include a resistor having negative characteristics of the fourth resistor R4 and the fifth resistor R5 in the third resistor R3 of the Colpitts oscillator circuit. In addition, the desired frequency stability can be smoothly obtained.

즉, 일실시예에 따른 콜피츠 발진기는 상기한 저항이 상기 주파수 안정도가 구현될 시, 상기 제 3 저항(R3)에 제 4 저항(R4)과 제 5 저항(R5)의 부성특성을 가진 저항을 연결하여 추가함으로써, 원활히 목적하는 주파수 안정도를 얻도록 한다.That is, the Colpitts oscillator according to an embodiment has a negative resistance characteristic of the fourth resistor R4 and the fifth resistor R5 to the third resistor R3 when the resistance is implemented in the frequency stability. By adding, we can achieve the desired frequency stability smoothly.

또한, 이러한 경우 일실시예의 콜피츠 발진기는 전술한 제 4 저항(R4)과 제 5 저항(R5)의 부성특성을 가진 저항을 추가할 시, 트랜지스터(Q1)의 이미터에 연결된 제 3 저항(R3)의 저항값과 동일하게 사용하므로 -55℃ ~ +100℃(주변온도)에서 목표하는 주파수 안정도를 얻도록 한다. Also, in this case, the Colpitts oscillator according to the embodiment adds a third resistor connected to the emitter of the transistor Q1 when the resistor having the negative characteristics of the fourth resistor R4 and the fifth resistor R5 is added. As it is used in the same way as the resistance value of R3), obtain the target frequency stability at -55 ℃ ~ + 100 ℃ (ambient temperature).

즉, 이러한 콜피츠 발진기는 상기 제 4 저항(R4)과 제 5 저항(R5)이 상기 주파수 안정도를 구현할 시, 25℃에서는 상기 제 3 저항(R3)의 저항값과 동일하게 함으로써, 상기 목표온도가 -55℃ ~ +100℃인 경우에서 목적하는 주파수 안정도를 구현한다.That is, when the fourth resistor R4 and the fifth resistor R5 implement the frequency stability, the Colpitts oscillator is equal to the resistance value of the third resistor R3 at 25 ° C. In the case of -55 ° C to + 100 ° C, the desired frequency stability is achieved.

한편, 추가적으로 다른 실시예에 따른 발진기는 위의 경우에 더해, 주파수의 변화를 최소화하고 온도가 증가함에 따라 저항값이 감소하게 되는 온도 보상용 수단으로부터 주파수 안정도를 구현함으로써, 향상된 주파수 안정도를 구현한다.On the other hand, in addition to the above, the oscillator according to another embodiment implements the frequency stability from the temperature compensation means to minimize the change in the frequency and decrease the resistance value as the temperature increases, thereby realizing improved frequency stability .

도 5는 이러한 도 4와 다른 실시예에 따른 주파수 안정화 기능을 구비한 인버터용 콜피츠 발진기의 회로도이다.FIG. 5 is a circuit diagram of a Colpitts oscillator for an inverter having a frequency stabilizing function according to another embodiment of FIG. 4.

구체적으로는, 이러한 발진기는 도 5와 같이 상기한 발진이 될 시, 목적 온도에 따라 상이한 저항값의 부성특성(-)을 가진 저항 또는 다이오드로부터 상기 트랜지스터(Q1)의 베이스에 연결된 발진 주파수결정용 제 2 저항(R2)에 병렬로 연결하여 더 추가함으로써, 상이한 목적 온도별로 향상된 주파수 안정도를 구현한다.Specifically, when the oscillator is the oscillation as shown in FIG. 5, the oscillator is used to determine the oscillation frequency connected to the base of the transistor Q1 from a resistor or a diode having a negative characteristic (-) of a different resistance value depending on the target temperature. By further connecting in parallel with the second resistor R2, an improved frequency stability is realized for different target temperatures.

이러한 경우, 상기 발진기는 상기한 저항이 상기 향상된 주파수 안정도가 구현될 시, 상기 제 2 저항(R2)에 제 6 저항과 제 7 저항의 부성특성을 가진 저항을 연결하여 추가함으로써, 상기 향상된 주파수 안정도의 구현을 한다.In this case, the oscillator may add the resistance having the negative characteristics of the sixth and seventh resistors to the second resistor R2 when the resistance is implemented to improve the frequency stability, thereby improving the frequency stability. Implements.

또한, 이때 상기 제 6 저항과 제 7 저항은 상기 향상된 주파수 안정도의 구현이 될 시, 상기 제 2 저항(R2)의 저항값과 동일하게 함으로써, 상기 목표온도가 -55℃ ~ +100℃인 경우에서 목적하는 향상된 주파수 안정도를 구현한다.In this case, when the sixth resistor and the seventh resistor are implemented with the improved frequency stability, the target temperature is -55 ° C to + 100 ° C by making the resistance value of the second resistor R2 the same. Implement the desired improved frequency stability.

110 : 제 1 보호부 120 : 제어부
130 : 발진기 140 : 구동부
150 : 제 2 보호부 160 : 전압 조정부110: first protection unit 120: control unit
130: oscillator 140: drive unit
150: second protection unit 160: voltage adjustment unit

Claims (10)

인버터의 동작을 할시, 입력전원으로부터의 내부제어용 기준 전압과 출력궤환전압의 비교에 따른 제어 출력전압으로부터 발진기를 구동시킴으로써, 목표 출력구동을 할 수 있도록 하는 인버터용 제어부에 있어서,
a) 상기 발진기가 구동될 시, 상기 출력궤환전압에 따라 동작하는 제 1 트랜지스터(Q1)와 상기 내부제어용 기준 전압에 따라 동작하는 제 2 트랜지스터(Q2)로부터 상기 제어 출력전압을 발생하고, 상기 제 2 트랜지스터(Q2)에 연결된 제 1 다이오드(D1)로부터 온도 변화에 따른 기본 전압 변동이 됨으로써, 발진기 구동을 하고 있으며,
b) 상기 제어 출력전압이 발생될 시, 목적 온도에 따라 상이한 개수의 부성특성(-)을 가진 다이오드를 상기 제 1 트랜지스터(Q1)의 입력저항(R3)에 연결하여 추가해서 상기 내부제어용 기준 전압과 상기 출력궤환전압을 균형이 이루어지도록 함으로써, 상이한 목적 온도별로 제어 출력전압의 안정도를 구현하는 것을 특징으로 하는 전압 안정화 기능을 구비한 인버터용 제어부.In the inverter control unit for driving the oscillator from the control output voltage according to the comparison between the internal control reference voltage and the output feedback voltage from the input power source when the inverter is operating,
a) generating the control output voltage from the first transistor Q1 operating according to the output feedback voltage and the second transistor Q2 operating according to the internal control reference voltage when the oscillator is driven; The oscillator is driven by changing the basic voltage according to the temperature change from the first diode D1 connected to the two transistors Q2.
b) when the control output voltage is generated, a diode having a different number of negative characteristics (-) according to a target temperature is added to the input resistance R3 of the first transistor Q1 to add the internal control reference voltage. And the output feedback voltage to be balanced, thereby realizing the stability of the control output voltage for different target temperatures. 청구항 1에 있어서,
상기 다이오드는
상기 전압 안정도가 구현될 시, 상기 입력저항(R3)에 제 2 다이오드(D2)와 제 3 다이오드(D3)를 연결하여 구성함으로써, 상기 제어 출력전압의 안정도에 대한 구현을 하는 것을 특징으로 하는 전압 안정화 기능을 구비한 인버터용 제어부.The method according to claim 1,
The diode
When the voltage stability is realized, a voltage is characterized by implementing the stability of the control output voltage by connecting the second diode D2 and the third diode D3 to the input resistor R3. Inverter control unit with a stabilization function. 청구항 1에 있어서,
c) 상기 제어 출력전압이 발생될 시, 목적 온도에 따라 상이한 저항값의 부성특성(-)을 가진 저항 또는 다이오드로부터 상기 제 1 다이오드(D1)에 병렬로 연결하여 더 추가함으로써, 상이한 목적 온도별로 향상된 제어 출력전압의 안정도를 구현하는 것을 특징으로 하는 전압 안정화 기능을 구비한 인버터용 제어부.The method according to claim 1,
c) when the control output voltage is generated, by further connecting in parallel to the first diode (D1) from a resistor or diode having a negative characteristic (-) of a different resistance value according to the target temperature, and for each different target temperature Control unit for an inverter with a voltage stabilization function, characterized in that to implement an improved control output voltage stability. 청구항 3에 있어서,
상기 저항은
상기 향상된 제어 출력전압의 안정도가 구현될 시, 상기 저항에 제 6 저항과 제 7 저항의 부성특성을 가진 저항을 연결하여 추가함으로써, 상기 향상된 제어 출력전압의 안정도의 구현을 하는 것을 특징으로 하는 전압 안정화 기능을 구비한 인버터용 제어부.The method according to claim 3,
The resistance is
When the improved stability of the control output voltage is implemented, by adding a resistor having a negative characteristic of the sixth and seventh resistor to the resistor, the voltage of the improved control output voltage to implement the stability Inverter control unit with a stabilization function. 청구항 4에 있어서,
상기 제 6 저항과 제 7 저항은
상기 향상된 제어 출력전압의 안정도의 구현이 될 시, 상기 저항의 저항값과 동일하게 하는 것을 특징으로 하는 전압 안정화 기능을 구비한 인버터용 제어부.The method according to claim 4,
The sixth and seventh resistors are
The control unit for an inverter with a voltage stabilization function, characterized in that when the improved stability of the control output voltage is implemented equal to the resistance value of the resistor. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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