KR102108071B1 - Power transforming apparatus and air conditioner including the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전력 변환 장치에 관한 것으로 특히, 과전류 보호 동작 작동시 오감지를 방지할 수 있는 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 모터를 구동하기 위한 3상 교류 전류를 생성하는 다수의 스위칭 소자를 포함하는 인버터; 상기 인버터의 전류를 감지하는 전류 검출부; 상기 인버터의 다수의 스위칭 소자를 구동하고, 입력 단자로부터 상기 전류 검출부를 통하여 과전류에 따른 신호가 감지될 때 출력 단자에서 오류 신호를 발생하는 게이트 구동부; 상기 게이트 구동부를 제어하고, 상기 게이트 구동부의 출력 단자에서 발생한 오류 신호를 수신하는 제어부; 및 상기 전류 검출부와 상기 제어부 사이에 연결되어 상기 오류 신호 발생 시 실제 과전류 발생 여부를 판단하여 상기 제어부로 과전류 발생 여부에 따른 신호를 출력하는 오감지 방지부를 포함하여 구성될 수 있다.The present invention relates to a power conversion device, and more particularly, to an electric power conversion device and an air conditioner including the same, which can prevent false senses during operation of the overcurrent protection operation. The present invention, an inverter including a plurality of switching elements for generating a three-phase alternating current for driving a motor; A current detection unit for sensing the current of the inverter; A gate driver for driving a plurality of switching elements of the inverter and generating an error signal at an output terminal when a signal according to an overcurrent is detected from the input terminal through the current detector; A control unit controlling the gate driver and receiving an error signal generated at an output terminal of the gate driver; And a false detection prevention unit connected between the current detection unit and the control unit to determine whether an actual overcurrent is generated when the error signal is generated, and output a signal according to whether an overcurrent is generated to the control unit.

Description

전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기 {Power transforming apparatus and air conditioner including the same}Power transforming apparatus and air conditioner including the same}

본 발명은 전력 변환 장치에 관한 것으로 특히, 과전류 보호 동작 작동시 오감지를 방지할 수 있는 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기에 관한 것이다.The present invention relates to a power conversion device, and more particularly, to an electric power conversion device and an air conditioner including the same, which can prevent false senses during operation of the overcurrent protection operation.

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. AC power is supplied to the motor from the power converter.

이와 같은 전력 변환 장치는 주로, 정류부, 역률 제어부 및 인버터를 포함하는 것으로 일반적으로 알려져 있다. It is generally known that such a power conversion device mainly includes a rectifier, a power factor controller, and an inverter.

우선, 상용 전원으로부터 출력되는 교류의 상용 전압은, 정류부에 의하여 정류된다. 이러한 정류부에서 정류된 전압은 인버터에 공급된다. 이때, 인버터에서는 정류부에서 출력된 전압을 이용하여 모터를 구동하기 위한 교류 전력을 생성한다.First, the commercial voltage of the AC output from the commercial power supply is rectified by the rectifying unit. The voltage rectified by the rectifying unit is supplied to the inverter. At this time, the inverter generates AC power for driving the motor using the voltage output from the rectifier.

이러한 인버터는 인버터 제어부에 의하여 제어될 수 있으며, 인버터 제어부는 PWM 신호에 의하여 인버터에 포함된 스위칭 소자들을 제어할 수 있다.The inverter may be controlled by the inverter control unit, and the inverter control unit may control switching elements included in the inverter by a PWM signal.

이와 같이, 인버터 제어부에서 인버터 구동 시, 과전류가 발생하는 경우에는 이러한 인버터 및 소자의 보호를 위하여 인버터의 구동을 멈추고 오류 신호(Fault 신호)가 인버터 제어부로 전송된다.As described above, when the inverter control unit drives the inverter, when an overcurrent occurs, the inverter stops driving to protect the inverter and devices, and an error signal (a fault signal) is transmitted to the inverter control unit.

그런데 오류 신호(Fault 신호)의 전송 라인에 서지 등 기타 이유로 노이즈(Noise)가 발생하면 실제로 과전류 발생하지 않더라도 인버터 제어부에서 오류 신호가 감지되어 동작을 정지하도록 제어한다. 즉, 과전류 검출에 있어서 오감지가 발생할 수 있다.However, if noise is generated on the transmission line of the error signal (Fault signal) for other reasons such as surge, the inverter control unit controls to stop the operation by detecting the error signal even if no overcurrent actually occurs. That is, false detection may occur in overcurrent detection.

이러한 오감지로 인하여 실제로 과전류가 발생하지 않았는데 인버터가 비정상적으로 정지될 수 있고, 이로 인한 동작 신뢰성이 저하될 수 있다.Due to this false detection, an overcurrent has not actually occurred, but the inverter may be abnormally stopped, and operation reliability may be deteriorated.

또한, 마이컴으로 구현되는 인버터 제어부에서는 지속시간이 짧은 피크 형태의 신호의 수신이 불가하여, 오류 신호(Fault 신호)에 의하여만 과전류 여부를 판단하였다.In addition, the inverter control unit implemented as a microcomputer cannot receive a peak-type signal with a short duration, and it is determined whether or not the overcurrent is caused only by an error signal (a fault signal).

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 인버터를 구동하는 경우에 과전류로부터 보호 동작을 수행할 때, 노이즈 등에 의한 오감지가 발생하지 않도록 하여 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있는 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기를 제공하고자 한다.Technical problem to be achieved by the present invention, when driving the inverter, when performing an operation to protect from overcurrent, the power conversion device and air conditioner including the same to improve the operational reliability by preventing false detection due to noise, etc. Want to provide.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 제1관점으로서, 본 발명은, 모터를 구동하기 위한 3상 교류 전류를 생성하는 다수의 스위칭 소자를 포함하는 인버터; 상기 인버터의 전류를 감지하는 전류 검출부; 상기 인버터의 다수의 스위칭 소자를 구동하고, 입력 단자로부터 상기 전류 검출부를 통하여 과전류에 따른 신호가 감지될 때 출력 단자에서 오류 신호를 발생하는 게이트 구동부; 상기 게이트 구동부를 제어하고, 상기 게이트 구동부의 출력 단자에서 발생한 오류 신호를 수신하는 제어부; 및 상기 전류 검출부와 상기 제어부 사이에 연결되어 상기 오류 신호 발생 시 실제 과전류 발생 여부를 판단하여 상기 제어부로 과전류 발생 여부에 따른 신호를 출력하는 오감지 방지부를 포함하여 구성될 수 있다.As a first aspect for achieving the above technical problem, the present invention, an inverter including a plurality of switching elements for generating a three-phase alternating current for driving a motor; A current detection unit for sensing the current of the inverter; A gate driver for driving a plurality of switching elements of the inverter and generating an error signal at an output terminal when a signal according to an overcurrent is detected from the input terminal through the current detector; A control unit controlling the gate driver and receiving an error signal generated at an output terminal of the gate driver; And a false detection prevention unit connected between the current detection unit and the control unit to determine whether an actual overcurrent is generated when the error signal is generated, and output a signal according to whether an overcurrent is generated to the control unit.

여기서, 상기 제어부는, 상기 오류 신호를 수신하고 상기 오감지 방지부로부터 상기 과전류 발생에 따른 신호를 수신할 때 상기 인버터의 구동을 정지시킬 수 있다.Here, the control unit may stop driving of the inverter when receiving the error signal and receiving the signal according to the occurrence of the overcurrent from the false detection prevention unit.

여기서, 상기 오감지 방지부는, 상기 전류 검출부와 연결되어, 과전류 감지 여부에 따라 하이(high) 또는 로우(low) 신호를 출력하는 비교기; 및 상기 비교기와 상기 제어부 사이에 연결되는 D 플립 플롭을 포함할 수 있다.Here, the erroneous detection unit is connected to the current detection unit, a comparator for outputting a high (high) or low (low) signal according to whether the overcurrent is detected; And a D flip-flop connected between the comparator and the control unit.

이때, 상기 D 플립 플롭의 제1 입력 신호는 상기 비교기 출력 신호이고, 상기 D 플립 플롭의 제2 입력 신호는 상기 제어부에서 출력되는 하이(high) 및 로우(low) 신호일 수 있다.In this case, the first input signal of the D flip-flop is the comparator output signal, and the second input signal of the D flip-flop may be high and low signals output from the controller.

이때, 상기 제어부에서 출력되는 하이(high) 및 로우(low) 신호는 상기 제어부에 상기 오류 신호가 수신되거나 상기 D 플립 플롭의 출력 신호가 수신될 때 전환될 수 있다.At this time, the high and low signals output from the control unit may be switched when the error signal is received by the control unit or when the output signal of the D flip-flop is received.

여기서, 상기 게이트 구동부의 출력 단자에는 바이어스 전압이 풀업 저항을 통하여 연결될 수 있다.Here, a bias voltage may be connected to the output terminal of the gate driver through a pull-up resistor.

이때, 상기 풀업 저항 측을 통하여 노이즈가 감지되어 상기 오류 신호 발생 시, 상기 오감지 방지부가 작동할 수 있다.At this time, when noise is detected through the pull-up resistor side and the error signal is generated, the erroneous detection preventing unit may operate.

여기서, 상기 전류 검출부는, RC 필터를 통하여 상기 게이트 구동부의 입력 단자 및 상기 오감지 방지부와 연결될 수 있다.Here, the current detection unit may be connected to the input terminal of the gate driver and the false detection prevention unit through an RC filter.

이때, 상기 RC 필터를 통하여 과전류 발생에 따른 신호를 수신할 때 상기 오감지 방지부가 작동할 수 있다.At this time, when receiving a signal according to overcurrent generation through the RC filter, the false detection preventing unit may operate.

여기서, 상기 오류 신호는, 상기 전류 검출부를 통하여 과전류가 감지될 때 상기 제어부로 전달되는 상기 제어부에서 감지 가능한 지속 시간을 가지는 신호일 수 있다.Here, the error signal may be a signal having a duration detectable by the control unit that is transmitted to the control unit when an overcurrent is detected through the current detection unit.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 제2관점으로서, 본 발명은, 상기와 같은 특징을 가지는 전력 변환 장치를 제공할 수 있다.As a second aspect for achieving the above technical problem, the present invention can provide a power conversion device having the above characteristics.

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

먼저, 인버터 작동에 있어서 과전류 오류 신호의 노이즈(Noise)로 인한 오감지를 방지하여 인버터를 포함한 전력 변환 장치의 동작 신뢰성을 확보할 수 있다.First, in the operation of the inverter, it is possible to secure the operational reliability of the power conversion device including the inverter by preventing false detection due to noise of an overcurrent error signal.

또한, 오감지 방지부의 D 플립 플롭(Flip flop)을 이용하여 전류 검출부에서도 피크 형태의 과전류 발생을 인식할 수 있다.In addition, by using the D flip flop of the false detection prevention unit, the current detection unit can recognize the occurrence of overcurrent in the form of a peak.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 변환 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 변환 장치를 나타내는 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 변환 장치의 세부를 나타내는 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 이용되는 D 플립 플롭의 시점표를 나타내는 도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 이용되는 D 플립 플롭의 진리표이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 변환 장치의 작동 예를 나타내는 회로도이다.
1 is a block diagram showing a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a circuit diagram showing a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a circuit diagram showing details of a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a timetable of the D flip-flop used in an embodiment of the present invention.
5 is a truth table of a D flip-flop used in an embodiment of the present invention.
6 to 9 are circuit diagrams showing an operation example of the power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention.

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 allows for various modifications and variations, specific embodiments thereof are illustrated and illustrated in the drawings, which will be described in detail below. However, it is not intended to limit the invention to the particular forms disclosed, but rather the invention includes all modifications, equivalents, and substitutes 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. When an element, such as a layer, region, or substrate, is referred to as being “on” another component, it will be understood that it may be directly on another element or intermediate elements may be present therebetween. .

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. can be used to describe various elements, components, regions, layers and / or regions, these elements, components, regions, layers and / or regions It will be understood that it should not be limited by these terms.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 변환 장치를 나타내는 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 변환 장치를 나타내는 회로도이다.1 is a block diagram showing a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a circuit diagram showing a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention.

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/강압하는 과정에서 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 DC-링크(DC-link) 캐패시터(C)를 포함할 수 있다. 1 and 2, the power converter 100 is a rectifier 110 for rectifying the AC power supply 10, a converter for controlling the power factor in the process of raising / decreasing the DC voltage rectified by the rectifying unit 110 (120), a converter control unit 130 for controlling the converter 120, an inverter 140 for outputting three-phase alternating current, an inverter control unit 150 for controlling the inverter 140, and a converter 120 and an inverter ( 140) between the DC-link (DC-link) capacitor (C).

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.The 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 that drives the air conditioner. Hereinafter, it will be described as an example that the motor 200 is a compressor motor driving the air conditioner, and the power converter 100 is a motor driving device driving the 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 the compressor motor, and may be used in a variety of application products using alternating frequency variable voltage, for example, an AC motor such as a refrigerator, a washing machine, an electric vehicle, a car, and a vacuum cleaner.

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. Meanwhile, the motor driving apparatus 100 may further include a DC terminal voltage detector (B), an input voltage detector (A), an input current detector (D), and an (output) current detector (E).

모터 구동장치(100)는, 계통으로부터의 교류 전원을 공급받아, 전력 변환하여, 모터(200)에 변환된 전력을 공급한다.The motor driving apparatus 100 receives AC power from the system, converts 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 to a DC power supply. The converter 120 may use a DC-DC converter that operates as a power factor control (PFC) unit. In addition, the DC-DC converter may use a boost converter. In some cases, the converter 120 may be a concept including the rectifier 110. Hereinafter, the converter 120 will be described as an example using a boost converter.

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

이와 같이, 컨버터(120)는 정류부(110)에서 정류된 전압 신호를 승압 및 평활하는 과정에서 역률 개선 동작을 행할 수 있다.As such, the converter 120 may perform a power factor improvement operation in the process of boosting and smoothing the voltage signal rectified by the rectifying unit 110.

이러한 컨버터(120)는, 정류부(110)에 연결되는 인덕터(L1), 이 인덕터(L1)에 연결되는 스위칭 소자(Q1), 및 스위칭 소자(Q1)와 DC-링크 캐패시터(C) 사이에 연결되는 다이오드(D1)를 포함할 수 있다.The converter 120 is connected to an inductor L1 connected to the rectifier 110, a switching element Q1 connected to the inductor L1, and a connection between the switching element Q1 and the DC-link capacitor C It may include a diode (D1).

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, DC-링크 캐패시터(C)에 저장되어 있던 전하가 방전하면서 출력단에 출력전압을 발생시킨다.The boost converter 120 is a converter capable of obtaining an output voltage higher than the input voltage. When the switching element Q1 is conducted, the diode D1 is cut off and energy is stored in the inductor L1, and the DC-link capacitor C ), The charge stored in the discharge is discharged to generate the output voltage.

또한, 스위칭 소자(Q1)가 차단되면 스위칭 소자(Q1) 도통 시 인덕터(L1)에 저장되어 있던 에너지가 더해져서 출력단으로 전달된다.In addition, when the switching element Q1 is blocked, the energy stored in the inductor L1 is added when the switching element Q1 conducts, 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 게이트(gate; 또는 베이스) 단에 연결되어, 이 PWM 신호에 의하여 스위칭 동작을 할 수 있다.Here, the switching element 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 a gate (or base) terminal of the switching element Q1, so that the PWM signal can perform a switching operation.

컨버터 제어부(130)는 스위칭 소자(Q1)의 게이트 단에 PWM 신호를 전달하는 게이트 구동부(gate driver)와, 이러한 게이트 구동부에 구동 신호를 전달하는 제어부를 포함한 구성일 수 있다.The converter controller 130 may be configured to include a gate driver for transmitting a PWM signal to the gate terminal of the switching element Q1 and a controller for transmitting a driving signal to the gate driver.

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 transistor)의 구조를 가지는 스위칭(switching) 소자로서, 구동전력이 작고, 고속 스위칭, 고내압화, 고전류 밀도화가 가능한 소자이다.IGBT is a switching device having a structure of a power metal oxide semi-conductor field effect transistor (MOSFET) and a bipolar transistor, and is a device capable of small driving power, high speed switching, high withstand voltage, 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.As such, the converter control unit 130 may control the turn-on timing of the switching element Q1 in the converter 120. Accordingly, 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(D)로부터 각각, 입력 전압(Vs)과, 입력 전류(Is)를 수신할 수 있다.To this end, 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 D, respectively.

경우에 따라, 이러한 컨버터(120) 및 컨버터 제어부(130)는 생략될 수 있다. 즉, 정류부(110)를 거친 출력 전압이 컨버터(120)를 거치지 않고 DC-링크 캐패시터(C)에 충전되거나 인버터(140)를 구동할 수 있다.In some cases, the converter 120 and the converter control unit 130 may be omitted. That is, the output voltage that has passed through the rectifying unit 110 may be charged to the DC-link capacitor C or drive the inverter 140 without going through the converter 120.

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 detector A may detect the input voltage Vs from the input AC power supply 10. For example, it may be located at the front end of the rectifier 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 detector A may include a resistance element, an OP AMP, and the like for voltage detection. The detected input voltage Vs is a discrete signal in the form of a pulse, and may be applied to the converter control unit 130 to generate the converter control signal Sc.

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 may detect the input current Is from the input AC power supply 10. Specifically, it may be located at the front end of the rectifier 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 detector D may include a current sensor, a current transformer (CT), and a shunt resistor for current detection. The detected input voltage Is is a discrete signal in the form of a pulse and may be applied to the converter control unit 130 to generate the converter control signal Sc.

DC 전압 검출부(B)는 DC-링크 캐패시터(C)의 맥동하는 전압(Vdc)을 검출한다. 이러한 전원 검출을 위해, 저항 소자, OP AMP 등이 사용될 수 있다. 검출된 DC-링크 캐패시터(C)의 전압(Vdc)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(150)에 인가될 수 있으며, DC-링크 캐패시터(C)의 직류 전압(Vdc)에 기초하여 인버터 제어신호(Si)가 생성될 수 있다. The DC voltage detector B detects the pulsating voltage Vdc of the DC-link capacitor C. For detecting the power supply, a resistance element, OP AMP, or the like can be used. The detected voltage (Vdc) of the DC-link capacitor (C), as a discrete signal (discrete signal) in the form of a pulse, can be applied to the inverter control unit 150, DC voltage (Vdc) of the DC-link capacitor (C) ) May generate an inverter control signal (Si).

한편, 도면과 달리, 검출되는 DC 전압은, 컨버터 제어부(130)에 인가되어, 컨버터 제어신호(Sc)의 생성에 사용될 수도 있다. Meanwhile, unlike the drawings, the detected DC voltage may be applied to the converter control unit 130 and used to generate the converter control signal Sc.

인버터(140)는, 복수 개의 인버터 스위칭 소자(Qa, Qb, Qc, Qa', Qb', Qc')를 구비하고, 컨버터(120)의 스위칭 소자(Q1)의 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', Qc ', and is smoothed by the on / off operation of the switching element Q1 of the converter 120. The DC power supply (Vdc) may be converted into a three-phase AC power supply having a predetermined frequency, and output 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 has a pair of upper switching elements (Qa, Qb, Qc) and lower switching elements (Qa ', Qb', Qc ') connected in series with each other, and a total of three pairs of upper and lower switching The elements can be connected in parallel to each other.

컨버터(120)와 마찬가지로, 인버터(140)의 스위칭 소자(Qa, Qb, Qc, Q'a, Q'b, Q'c)는, 전력 트랜지스터를 이용할 수 있으며, 예를 들어, 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(insulated gate bipolar mode transistor; IGBT)를 이용할 수 있다. Similar to the converter 120, the switching elements of the inverter 140 (Qa, Qb, Qc, Q'a, Q'b, Q'c) can use a power transistor, for example, an insulated gate bipolar transistor (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 DC-링크 캐패시터(C) 양단인 DC-링크 전압(Vdc)에 기초하여 생성되어 출력될 수 있다. 이때의 출력 전류(io)는, 출력전류 검출부(E)로부터 검출될 수 있으며, DC-링크 전압(Vdc)은 DC-링크 전압 검출부(B)로부터 검출될 수 있다.The inverter controller 150 may 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 a pulse width modulation (PWM) switching control signal, based on an output current (io) flowing through the motor 200 and a DC-link voltage (Vdc) that is both ends of the DC-link capacitor (C). Can be generated and output. At this time, the output current io may be detected from the output current detector E, and the DC-link voltage Vdc may be detected from the DC-link voltage detector B.

도 2를 참조하면, 인버터 제어부(150)는 인버터(140)에 포함되는 스위칭 소자(Qa, Qb, Qc, Q'a, Q'b, Q'c)의 게이트 단에 PWM 신호를 전달하는 게이트 구동부(gate driver; 151)와, 이러한 게이트 구동부(151)에 구동 신호를 전달하는 제어부(152)를 포함한 구성일 수 있다.2, the inverter control unit 150 is a gate for transmitting a PWM signal to the gate terminal of the switching elements (Qa, Qb, Qc, Q'a, Q'b, Q'c) included in the inverter 140 It may be a configuration including a driver (gate driver) 151, and a control unit 152 for transmitting a driving signal to the gate driver (151).

경우에 따라, 이러한 제어부(152)는 컨버터(120)를 제어할 수도 있다. 즉, 컨버터 제어부(130)가 스위칭 소자(Q1)의 게이트 단에 PWM 신호를 전달하는 게이트 구동부(gate driver)와, 이러한 게이트 구동부에 구동 신호를 전달하는 제어부로 구성되는 경우에, 이러한 컨버터 제어부(130)의 제어부와 인버터 제어부(150)의 제어부(152)는 동일한 구성일 수 있다. 예를 들어, 이러한 제어부(152)는 반도체 집적회로(IC)로 구현되는 마이컴(MICOM)일 수 있다. In some cases, the control unit 152 may control the converter 120. That is, when the converter control unit 130 is composed of a gate driver for transferring a PWM signal to the gate terminal of the switching element Q1 and a control unit for transmitting a driving signal to the gate driver, the converter control unit ( The control unit 130 and the control unit 152 of the inverter control unit 150 may have the same configuration. For example, the control unit 152 may be a MICOM implemented as a semiconductor integrated circuit (IC).

또한, 인버터 제어부(150)의 게이트 구동부(151)도 반도체 집적회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 두 개 이상의 MOS(metal oxide semiconductor) 소자로 이루어질 수 있다.In addition, the gate driver 151 of the inverter controller 150 may also be implemented as a semiconductor integrated circuit. For example, it may be made of two or more metal oxide semiconductor (MOS) devices.

이하, 인버터 제어부(150)의 게이트 구동부(151) 및 제어부(152)는 반도체 집적회로로 구현되는 경우를 예로 설명한다.Hereinafter, a case where the gate driver 151 and the controller 152 of the inverter controller 150 are implemented as a semiconductor integrated circuit will be described as an example.

한편, 인버터(140)와 게이트 구동부(151)는 하나의 모듈로 제작될 수 있다. 이러한 모듈은 집적 파워 모듈(integrated power module; IPM) 또는 파워 모듈이라 일컬을 수 있다.Meanwhile, the inverter 140 and the gate driver 151 may be manufactured as one module. Such a module may be referred to as an integrated power module (IPM) or power module.

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

전류 검출부(E)는 인버터(140)와 모터(200) 사이에 위치할 수 있으며, 전류 검출을 위해, CT(current transformer), 션트 저항(Shunt resistor) 등이 사용될 수 있다. The current detector E may be located between the inverter 140 and the motor 200, and for detecting current, a current transformer (CT), a shunt resistor, or the like may be used.

도 2에서는 전류 검출부가 인버터의 전류 회귀측에 설치되는 션트 저항(Rs)로 구성되는 예를 도시하고 있다. 이때, DC-링크 캐패시터(C)와 인버터(140)를 이루는 스위칭 소자(Qa, Qb, Qc, Q'a, Q'b, Q'c) 사이에 단일 션트 저항(Rs)이 구비될 수 있다. 그러나 경우에 따라, 각 상에 해당되는 스위칭 소자에 션트 저항이 구비될 수도 있다.FIG. 2 shows an example in which the current detection unit is composed of a shunt resistor Rs installed on the current return side of the inverter. At this time, a single shunt resistor Rs may be provided between the DC-link capacitor C and the switching elements Qa, Qb, Qc, Q'a, Q'b, and Q'c constituting the inverter 140. . However, in some cases, a shunt resistor may be provided in the switching element corresponding to each phase.

이때, 션트 저항(Rs)으로 구현되는 전류 검출부를 통하여 과전류가 검출되는 경우, 션트 저항(Rs)에 걸린 전압, 즉, 과전류에 해당하는 전압은 게이트 구동부(151)의 입력 단자(Cin 단; 도 3 참조)로 입력될 수 있고, 이때 게이트 구동부(151)에서는 오류 신호가 출력 단자(Fo; 도 3 참조)에서 발생하여 제어부(152)로 전달되어 인버터(140)의 구동을 멈출 수 있다.At this time, when the overcurrent is detected through the current detection unit implemented by the shunt resistor Rs, the voltage applied to the shunt resistor Rs, that is, the voltage corresponding to the overcurrent is the input terminal of the gate driver 151 (Cin terminal; FIG. 3), the gate driver 151 may generate an error signal at the output terminal Fo (see FIG. 3) and transfer it to the control unit 152 to stop driving the inverter 140.

또한, 전류 검출부(Rs)와 제어부(152) 사이에는 오감지 방지부(160)가 구비될 수 있다. 이러한 오감지 방지부(160)는 이러한 오류 신호 발생 시 실제 과전류 발생 여부를 판단하여 제어부(152)로 실제 과전류 발생 여부에 따른 신호를 출력할 수 있다.In addition, a false detection prevention unit 160 may be provided between the current detection unit Rs and the control unit 152. When the error signal is generated, the erroneous detection preventing unit 160 may determine whether an actual overcurrent has occurred, and output a signal according to whether an actual overcurrent has occurred.

일례로, 실제 인버터(140)에서 과전류가 발생하지 않았으나, 서지(surge) 전압 등에 의한 노이즈에 의하여 과전류가 검출될 수도 있는데, 이러한 경우에는 오감지 방지부(160)의 작동에 의하여 실제 과전류 발생 여부를 제어부(152)로 알릴 수 있다.For example, although the overcurrent did not occur in the actual inverter 140, the overcurrent may be detected due to noise due to a surge voltage, etc. In this case, whether the actual overcurrent is generated by the operation of the false detection prevention unit 160 It can inform the control unit 152.

따라서, 실제 과전류가 발생하지 않고 노이즈 등에 의하여 오류 신호가 발생한 경우 또는 출력 단자(Fo) 측에서 오감지가 발생하는 경우에, 오감지 방지부(160)의 작동에 의하여 제어부(152)는 이를 오감지로 판단하여 인버터(140)를 정상적으로 구동할 수 있는 것이다.Accordingly, when an actual overcurrent does not occur and an error signal is generated due to noise or the like, or when a false detection occurs on the output terminal Fo side, the control unit 152 is configured to detect the false detection by the operation of the false detection prevention unit 160. It is determined that the inverter 140 can be normally driven.

이러한 오감지 방지부(160)를 포함하는 주요 세부 구성을 도 3을 참조하여 자세히 설명한다.The main detailed configuration including the false detection prevention unit 160 will be described in detail with reference to FIG. 3.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 변환 장치의 세부를 나타내는 회로도이다.3 is a circuit diagram showing details of a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 오감지 방지부(160)의 세부 구성을 나타내고 있다.Referring to FIG. 3, a detailed configuration of the false detection prevention unit 160 is illustrated.

또한, 위에서 언급한 바와 같이, 인버터(140)와 게이트 구동부(151)는 하나의 모듈로 구비된 상태를 나타내고 있다. 도 3에서, 파워 모듈(IPM; 170)은 인버터(140)와 게이트 구동부(151)를 합한 구성 요소를 나타낸다. 즉, 도 3은 인버터(140)를 이루는 스위칭 소자들과 게이트 구동부(151)가 통합된 구성을 나타낸다.In addition, as mentioned above, the inverter 140 and the gate driver 151 represent a state provided as one module. In FIG. 3, a power module (IPM) 170 represents components that combine the inverter 140 and the gate driver 151. That is, FIG. 3 shows a configuration in which switching elements constituting the inverter 140 and the gate driver 151 are integrated.

도 3에서는 이러한 파워 모듈(170), 제어부(152) 및 오감지 방지부(160)의 구성을 주로 나타내고 있다.3 mainly shows the configuration of the power module 170, the control unit 152, and the false detection prevention unit 160.

이러한 파워 모듈(170)에서 Cin은 과전류 보호 기능을 위한 게이트 구동부(151)의 입력 단자이고, Fo는 Cin 단으로 과전류에 해당하는 전압이 입력된 경우에 오류 신호를 출력하는 출력 단자일 수 있다.In this power module 170, Cin is an input terminal of the gate driver 151 for an overcurrent protection function, and Fo may be an output terminal that outputs an error signal when a voltage corresponding to an overcurrent is input to the Cin terminal.

Fo 단자는 인버터(140)의 정상 작동시 하이(high) 신호를 출력할 수 있다. 이러한 하이 신호는 풀업 저항(R1)을 통하여 공급되는 바이어스 전압(5V)을 이용하여 생성할 수 있다. 이때, Cin 단으로 과전류에 해당하는 전압이 입력된 경우에 하이 신호는 로우(low) 신호로 일정시간 전환될 수 있다. 이러한 로우 신호의 지속 시간은 제어부(152)로 구현되는 마이컴이 감지할 수 있는 최소 시간(예를 들어, 대략 30 ㎲)일 수 있다.The Fo terminal may output a high signal during normal operation of the inverter 140. The high signal may be generated using a bias voltage 5V supplied through a pull-up resistor R1. At this time, when a voltage corresponding to an overcurrent is input to the Cin terminal, the high signal may be converted to a low signal for a certain time. The duration of the low signal may be a minimum time (eg, approximately 30 s) that can be sensed by the microcomputer implemented by the controller 152.

또한, Cin 단으로 과전류에 해당하는 전압이 입력된 경우에도 일정시간(예를 들어, 2 ㎲) 이상 입력이 되었을 때 파워 모듈(170)은 이를 과전류로 감지할 수 있다.In addition, even when a voltage corresponding to an overcurrent is input to the Cin terminal, the power module 170 may detect it as an overcurrent when a predetermined time (for example, 2 µs) is input.

즉, Fo 단자는 평상시 하이(high) 신호를 출력하다가 Cin 단으로 과전류에 해당하는 전압이 일정시간 이상 입력되는 경우에 과전류로 판단하고 일정시간 로우(high) 신호를 출력할 수 있다.That is, the Fo terminal may output a high signal at normal times, and when a voltage corresponding to the overcurrent is input to the Cin terminal for a predetermined time or more, the Fo terminal may determine the overcurrent and output a high signal for a predetermined time.

도 3을 참조하면, 오감지 방지부(160)는 전류 검출부에 연결되는 비교기(161)와, 이 비교기(161)와 제어부(152) 사이에 연결되는 D 플립 플롭(D Flip flop; 162)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the erroneous detection preventing unit 160 includes a comparator 161 connected to the current detection unit and a D Flip flop 162 connected between the comparator 161 and the control unit 152. It can contain.

위에서 언급한 바와 같이, 전류 검출부는 션트 저항(Rs)으로 구현될 수 있다. 이러한 션트 저항(Rs)의 저항값은 예를 들어, 10 mΩ일 수 있다. 이때, 션트 저항(Rs)에 과전류에 해당되는 전류, 예를 들어, 50A 이상의 전류가 흐르면 션트 저항(Rs)에는 0.5V 이상의 전압이 션트 저항(Rs)의 양단에 걸릴 수 있고, 이 전압이 파워 모듈(170)의 Cin 단으로 입력될 수 있다. As mentioned above, the current detector can be implemented with a shunt resistor (Rs). The resistance value of the shunt resistor Rs may be, for example, 10 mΩ. At this time, if a current corresponding to an overcurrent to the shunt resistor Rs, for example, a current of 50 A or more flows, a voltage of 0.5 V or more may be applied to both ends of the shunt resistor Rs, and this voltage is power. It can be input to the Cin stage of the module 170.

이때, 이러한 션트 저항(Rs)의 양단에 걸린 전압 신호는 RC 필터(171)를 통하여 Cin 단에 연결될 수 있다. 이러한 RC 필터(171)는 션트 저항(Rs)을 통하여 Cin 단에 입력되는 전압 신호의 노이즈를 일차적으로 감소시키는 역할을 수행할 수 있다.At this time, the voltage signal applied to both ends of the shunt resistor Rs may be connected to the Cin terminal through the RC filter 171. The RC filter 171 may primarily serve to reduce noise of the voltage signal input to the Cin terminal through the shunt resistor Rs.

또한, 션트 저항(Rs)의 양단에 걸린 전압 신호는 비교기(161)에 입력될 수 있다. 비교기(161)의 시정수를 설정하는 저항(R2, R3)은 위에서 예로 든 바와 같이, 0.5V 이상의 전압이 + 단자로 입력되면 하이(high) 신호를 출력하도록 설정될 수 있다. 이때, 하이(high) 신호는 예를 들어 5V의 전압을 가지는 신호일 수 있다. 비교기(161)는 OP 앰프(163)를 포함할 수 있다.Also, the voltage signal across both ends of the shunt resistor Rs may be input to the comparator 161. The resistors R2 and R3 for setting the time constant of the comparator 161 may be set to output a high signal when a voltage of 0.5 V or more is input to the + terminal, as illustrated above. In this case, the high signal may be a signal having a voltage of 5V, for example. The comparator 161 may include an OP amplifier 163.

이러한 비교기(161)의 출력 신호는 D 플립 플롭(162)의 CK 단자로 입력될 수 있다. 이때, CK 단자를 제1단자라 하고, CK 단자를 통하여 입력되는 신호를 제1 입력 신호라 할 수 있다. 또한, 제어부(152)의 "Signal" 단자에서 출력되어 D 플립 플롭(162)으로 입력되는 신호("Signal")는 D 단자는 통하여 입력될 수 있고, 이를 제2 입력 신호라 할 수 있다.The output signal of the comparator 161 may be input to the CK terminal of the D flip-flop 162. At this time, the CK terminal may be referred to as a first terminal, and a signal input through the CK terminal may be referred to as a first input signal. Also, a signal (“Signal”) output from the “Signal” terminal of the control unit 152 and input to the D flip-flop 162 may be input through the D terminal, and may be referred to as a second input signal.

D 플립 플롭(162)의 출력은 Q 단자를 통하여 제어부(152)로 인가될 수 있다. 이때, Q 단자와 제어부(152) 사이에는 RC 필터(154)가 위치할 수 있다. 즉, D 플립 플롭(162)의 출력은 RC 필터(154)를 통하여 노이즈가 제거되어 제어부(152)로 인가될 수 있다.The output of the D flip-flop 162 may be applied to the control unit 152 through the Q terminal. At this time, the RC filter 154 may be located between the Q terminal and the control unit 152. That is, the noise of the output of the D flip-flop 162 may be removed through the RC filter 154 and applied to the control unit 152.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 이용되는 D 플립 플롭의 시점표를 나타내는 도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 이용되는 D 플립 플롭의 진리표이다.4 is a view showing a timetable of a D flip-flop used in an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a truth table of a D flip-flop used in an embodiment of the present invention.

도 4 및 도 5를 참조하면, CK의 상승 지점에서 D 값이 다음 Q 값(Q+)에 반환된다.4 and 5, the D value at the rising point of CK is returned to the next Q value (Q +).

즉, 진리표에 의하면, CK의 상승 시점에 Q 값이 변화함을 알 수 있고, 이때 다음 Q 값(Q+)은 해당 시점의 D 값에 의존할 수 있다.That is, according to the truth table, it can be seen that the Q value changes at the rising time of CK, and the next Q value (Q +) may depend on the D value at the time.

이때, 본 발명의 실시예에 의하면, "Signal", Fo 및 Q는 다음의 표 1과 같은 조건일 때 실제 과전류를 감지(Fault 감지)할 수 있다.At this time, according to an embodiment of the present invention, "Signal", Fo and Q can detect the actual overcurrent (Fault detection) when the conditions shown in Table 1 below.

Figure 112017094400795-pat00001
Figure 112017094400795-pat00001

또한, 나머지 경우는 오감지로 판단할 수 있다. 즉, 파워 모듈(170)의 Fo 단자 측 또는 전류 검출부(Rs) 측 신호에 노이즈가 발생한 것으로 판단할 수 있다.In addition, the rest of the cases can be judged as false senses. That is, it may be determined that noise has occurred in the signal of the Fo terminal side or the current detection unit Rs side of the power module 170.

위에서 설명한 바와 같이, 션트 저항(Rs)으로 구현되는 전류 검출부를 통하여 과전류가 검출되는 경우, 션트 저항(Rs)에 걸린 전압, 즉, 과전류에 해당하는 전압은 게이트 구동부(151)의 Cin 단으로 입력될 수 있다.As described above, when an overcurrent is detected through the current detector implemented by the shunt resistor Rs, the voltage applied to the shunt resistor Rs, that is, the voltage corresponding to the overcurrent is input to the Cin terminal of the gate driver 151 Can be.

이에 따라, 파워 모듈(170)의 Fo 단의 출력 신호는 하이 신호에서 일정시간 동안 로우 신호로 전환될 수 있다.Accordingly, the output signal of the Fo stage of the power module 170 may be converted from a high signal to a low signal for a predetermined time.

또한, 이와 같이, 션트 저항(Rs)으로 구현되는 전류 검출부를 통하여 과전류가 검출되는 경우, 션트 저항(Rs)에 걸린 전압, 즉, 과전류에 해당하는 전압은 오감지 방지부(160)의 비교기(161)로 입력될 수 있다.In addition, as described above, when the overcurrent is detected through the current detection unit implemented by the shunt resistor Rs, the voltage applied to the shunt resistor Rs, that is, the voltage corresponding to the overcurrent, the comparator of the false detection prevention unit 160 ( 161).

이때, 비교기(161)는 하이 신호를 출력하여 D 플립 플롭의 CK 단자에는 하이 신호가 입력된다. 제어부(152)에서 전달되는 "Signal"은 하이 신호 또는 로우 신호일 수 있으며, 이러한 "Signal"의 하이 신호 또는 로우 신호는 D 플립 플롭의 D 단자로 입력된다.At this time, the comparator 161 outputs a high signal and a high signal is input to the CK terminal of the D flip-flop. The “Signal” transmitted from the control unit 152 may be a high signal or a low signal, and the high signal or low signal of the “Signal” is input to the D terminal of the D flip-flop.

즉, 표 1에서 나타내는 바와 같이, Fo 단의 출력 신호가 로우(low) 일 경우, D 단자("Signal")가 하이 신호일 때는 Q 단자로부터 하이 신호가 전달되고, D 단자("Signal")가 로우 신호일 때는 Q 단자로부터 로우 신호가 전달되는데, 이 두 경우만을 실제 과전류가 발생한 것으로 판단할 수 있다.That is, as shown in Table 1, when the output signal of the Fo terminal is low (low), when the D terminal ("Signal") is a high signal, a high signal is transmitted from the Q terminal, and the D terminal ("Signal") is In the case of the low signal, a low signal is transmitted from the Q terminal, and it can be determined that only these two cases have actually occurred.

이와 같이, 실제 과전류가 발생한 것으로 판단되는 경우에는 제어부(152)에서 인버터(140)의 구동을 멈출 수 있다.As described above, when it is determined that an actual overcurrent has occurred, the control unit 152 may stop driving the inverter 140.

그리고, 그 외의 경우에 해당할 경우에는 파워 모듈(170)의 Cin 단에 과전류에 해당하는 전압이 입력되거나 Fo 단자 측에서 과전류를 감지하는 경우에도(즉, Fo 신호가 로우 신호로 전환되는 경우) 이를 실제 과전류가 발생한 것으로 판단하지 않고 노이즈 등에 의한 것으로 판단할 수 있다. 그러면 제어부(152)는 인버터(140)의 구동을 멈추지 않고 정상적으로 구동할 수 있다.And, in other cases, even when a voltage corresponding to an overcurrent is input to the Cin terminal of the power module 170 or an overcurrent is sensed at the Fo terminal side (that is, when the Fo signal is switched to a low signal) It can be determined that this is due to noise, etc., rather than determining that an actual overcurrent has occurred. Then, the controller 152 can drive normally without stopping the drive of the inverter 140.

이와 같이, 실제 과전류가 발생하지 않고 노이즈 등에 의하여 오류 신호가 발생한 경우 또는 출력 단자(Fo) 측에서 오감지가 발생하는 경우에, 오감지 방지부(160)의 작동에 의하여 제어부(152)는 이를 오감지로 판단하여 인버터(140)를 정상적으로 구동할 수 있는 것이다.As described above, when an actual overcurrent does not occur and an error signal is generated due to noise or the like, or when a false detection occurs on the output terminal Fo side, the controller 152 senses this by the operation of the false detection prevention unit 160. It is determined that the inverter 140 can be driven normally.

도 6 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 변환 장치의 작동 예를 나타내는 회로도이다.6 to 9 are circuit diagrams showing an operation example of the power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 각 도면을 참조하여 각각의 상황에 따른 과전류 감지 과정을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, an overcurrent detection process according to each situation will be described in detail with reference to each drawing.

먼저, 도 6은 제어부(152)에서 "Signal"이 하이(high) 신호를 출력하고 있을 때 과전류 발생을 판단하는 과정을 나타내고 있다.First, FIG. 6 shows a process of determining the occurrence of overcurrent when “Signal” is output from the control unit 152.

인버터를 포함한 파워 모듈(170)에서 모터(200)로 전달되는 전류(a)에서 과전류(예를 들어, 50A 이상)가 발생할 때, 션트 저항(Rs; 예를 들어, 10mΩ)으로 구현되는 전류 검출부에 흐르는 전류(b)에도 과전류가 발생한다.When an overcurrent (for example, 50A or more) occurs in the current (a) transmitted from the power module 170 including the inverter to the motor 200, a current detection unit implemented as a shunt resistor (Rs; for example, 10 mΩ) An overcurrent also occurs in the current b flowing through it.

그러면, 이 션트 저항(Rs)의 양단에 걸린 0.5V 이상의 전압이 파워 모듈(170)의 Cin 단에 인가되고, 동시에 오감지 방지부(160)로 인가된다.Then, a voltage of 0.5 V or more applied to both ends of the shunt resistor Rs is applied to the Cin terminal of the power module 170, and is simultaneously applied to the false detection prevention unit 160.

파워 모듈(170)의 Cin 단에 0.5V 이상의 전압이 인가되면, 파워 모듈(170)의 Fo 단자에서 오류 신호(d)를 출력한다. 구체적으로, c 지점에 위치한 풀업 저항(R1)에 의하여 하이(high) 신호(예를 들어, 5V)를 유지하던 Fo 단자의 출력 신호는 제어부(152)가 감지할 수 있는 일정시간(예를 들어, 대략 30㎲) 동안 로우(low) 신호로 전환된다. 이 로우 신호는 제어부(152)로 인가된다.When a voltage of 0.5 V or more is applied to the Cin terminal of the power module 170, an error signal d is output from the Fo terminal of the power module 170. Specifically, the output signal of the Fo terminal that maintains the high signal (for example, 5V) by the pull-up resistor R1 located at point c is a certain time (for example, the control unit 152 can detect) , Approximately 30 Hz). This low signal is applied to the control unit 152.

또한, 오감지 방지부(160)로 인가된 0.5V 이상의 전압은 비교기(161)로 입력되고, 비교기(161)는 하이(high) 신호(예를 들어, 5V)를 출력한다.In addition, a voltage of 0.5 V or more applied to the false detection prevention unit 160 is input to the comparator 161, and the comparator 161 outputs a high signal (eg, 5 V).

이렇게 비교기(161)에서 출력된 하이 신호는 D 플립 플롭(162)의 CK 단자로 입력된다. 이때, 도 4의 진리표에 의하면, 이와 같이, CK 단자에 하이 신호가 입력되고, 제어부(152)에서 D 신호("Signal")는 하이(high) 신호로 출력하고 있을 때, D 플립 플롭(162)의 출력, 즉, Q 신호(e)는 로우에서 하이로 전환된다.The high signal output from the comparator 161 is input to the CK terminal of the D flip-flop 162. At this time, according to the truth table of FIG. 4, as described above, when a high signal is input to the CK terminal and the D signal (“Signal”) is output by the control unit 152 as a high signal, the D flip-flop 162 ), I.e., the Q signal e transitions from low to high.

그러면, 제어부(152)에서는 Fo 단자 출력의 로우 신호와 Q 신호의 하이 신호를 감지하게 되고, 표 1에 따라, 실제 과전류가 발생(Fault 감지)한 것으로 감지한다.Then, the control unit 152 detects the low signal of the Fo terminal output and the high signal of the Q signal, and according to Table 1, it senses that an actual overcurrent has occurred (Fault detection).

이에 따라, 제어부(152)에서는 파워 모듈(170)로 신호를 전송하지 않아서 파워 모듈(170)의 동작을 중지시킬 수 있다.Accordingly, the control unit 152 may stop the operation of the power module 170 by not transmitting a signal to the power module 170.

다음, 도 7은 제어부(152)에서 "Signal"이 하이(high) 신호를 출력하고 있을 때 Fo 단의 오감지를 판단하는 과정을 나타내고 있다.Next, FIG. 7 shows a process in which the control unit 152 determines the false sense of the Fo stage when “Signal” is outputting a high signal.

인버터를 포함한 파워 모듈(170)에서 모터(200)로 전달되는 전류(a)에서 과전류(예를 들어, 50A 이상)가 발생하지 않으면, 션트 저항(Rs)의 양단에 0.5V보다 작은 전압이 걸려서 파워 모듈(170)의 Cin 단에 인가되고, 동시에 오감지 방지부(160)로 인가된다.If an overcurrent (for example, 50A or more) does not occur in the current a transferred from the power module 170 including the inverter to the motor 200, a voltage less than 0.5V is applied to both ends of the shunt resistor Rs. It is applied to the Cin end of the power module 170, and at the same time, it is applied to the false detection prevention unit 160.

파워 모듈(170)의 Cin 단에 0.5V보다 낮은 전압이 인가되면, 파워 모듈(170)의 Fo 단자에서 오류 신호를 출력하지 않는다. 즉, Fo 단자의 출력 신호는 하이(high) 신호를 유지한다.When a voltage lower than 0.5 V is applied to the Cin terminal of the power module 170, an error signal is not output from the Fo terminal of the power module 170. That is, the output signal of the Fo terminal maintains a high signal.

그러나, 서지 전압 발생 등으로 인하여 c 지점에 풀업 저항(R1) 측에 노이즈가 발생할 때, 파워 모듈(170)은 오류 신호(d)를 출력한다. 구체적으로, c 지점에 위치한 풀업 저항(R1)에 의하여 하이(high) 신호(예를 들어, 5V)를 유지하던 Fo 단자의 출력 신호는 제어부(152)가 감지할 수 있는 일정시간(예를 들어, 대략 30㎲) 동안 로우(low) 신호로 전환된다. 이 로우 신호는 제어부(152)로 인가된다.However, when noise occurs on the pull-up resistor R1 side at point c due to surge voltage generation or the like, the power module 170 outputs an error signal d. Specifically, the output signal of the Fo terminal that maintains the high signal (for example, 5V) by the pull-up resistor R1 located at point c is a certain time (for example, the control unit 152 can detect) , Approximately 30 Hz). This low signal is applied to the control unit 152.

또한, 0.5V보다 낮은 전압이 오감지 방지부(160)의 비교기(161)로 입력되고, 비교기(161)는 로우(low) 신호(예를 들어, 0V)를 출력한다.In addition, a voltage lower than 0.5V is input to the comparator 161 of the false detection prevention unit 160, and the comparator 161 outputs a low signal (eg, 0V).

이렇게 비교기(161)에서 출력된 로우 신호는 D 플립 플롭(162)의 CK 단자로 입력된다. 이때, 도 4의 진리표에 의하면, 이와 같이, CK 단자에 로우 신호가 입력되고, 제어부(152)에서 D 신호("Signal")는 하이(high) 신호로 출력하고 있을 때, D 플립 플롭(162)의 출력, 즉, Q 신호(e)는 로우 신호 상태로 유지된다.The low signal output from the comparator 161 is input to the CK terminal of the D flip-flop 162. At this time, according to the truth table of FIG. 4, as described above, when the low signal is input to the CK terminal and the D signal (“Signal”) is output by the control unit 152 as a high signal, the D flip-flop 162 ) Output, that is, the Q signal (e) remains low.

그러면, 제어부(152)에서는 Fo 단자 출력의 로우 신호와 Q 신호의 로우 신호를 감지하게 되고, 표 1에 따라, 실제 과전류가 발생하지 않은 것으로 감지한다. 즉, 노이즈 등에 의하여 오감지가 발생할 수 있으나, 제어부(152)에서는 오감지 방지부(160) 및 Fo 단자의 출력을 이용하여 오감지 여부를 감지할 수 있는 것이다.Then, the control unit 152 detects the low signal of the Fo terminal output and the low signal of the Q signal, and according to Table 1, it detects that no actual overcurrent has occurred. That is, a false detection may occur due to noise or the like, but the control unit 152 may detect whether a false detection is detected using the output of the false detection prevention unit 160 and the Fo terminal.

이에 따라, 제어부(152)에서는 파워 모듈(170)로 신호를 전송하여 정상적으로 파워 모듈(170)을 동작시킬 수 있다.Accordingly, the control unit 152 may transmit the signal to the power module 170 to operate the power module 170 normally.

도 8은 제어부(152)에서 "Signal"이 하이(high) 신호를 출력하고 있을 때 Cin 단의 오감지를 판단하는 과정을 나타내고 있다.8 illustrates a process in which the control unit 152 determines the false sense of the Cin stage when “Signal” is outputting a high signal.

인버터를 포함한 파워 모듈(170)에서 모터(200)로 전달되는 전류(a)에서 과전류(예를 들어, 50A 이상)가 발생하지 않으면, 션트 저항(Rs)의 양단에 0.5V보다 작은 전압이 걸린다.If an overcurrent (for example, 50A or more) does not occur in the current a transferred from the power module 170 including the inverter to the motor 200, a voltage less than 0.5V is applied to both ends of the shunt resistor Rs. .

그러나, 서지 발생 등의 이유로 인하여 RC 필터(171) 측에서 노이즈가 유입될 수 있다. 예를 들어, 서지 전압 발생 등으로 그라운드가 흔들릴 때, 파워 모듈(170)의 Cin 단에 0.5V 이상의 전압이 인가될 수 있고, 이러한 0.5V 이상의 전압은 동시에 오감지 방지부(160)로 인가된다.However, noise may be introduced from the RC filter 171 side for reasons such as surge generation. For example, when the ground is shaken due to surge voltage generation or the like, a voltage of 0.5 V or more may be applied to the Cin terminal of the power module 170, and the voltage of 0.5 V or more is simultaneously applied to the false detection prevention unit 160. .

파워 모듈(170)의 Cin 단에 0.5V 이상의 전압이 인가되었으나, 이러한 노이즈의 지속시간은 매우 짧으므로 파워 모듈(170)의 Fo 단자에서 오류 신호를 출력하지 않는다. 즉, 0.5V 이상의 전압이 Cin 단에 인가되나 지속시간이 길지 않아서(예를 들면 2㎲보다 짧은 경우) Fo 단자의 출력 신호(d)는 하이(high) 신호를 유지한다. 이 하이 신호는 제어부(152)로 인가된다.Although a voltage of 0.5 V or more was applied to the Cin terminal of the power module 170, since the duration of the noise is very short, an error signal is not output from the Fo terminal of the power module 170. That is, the output signal (d) of the Fo terminal maintains a high signal because a voltage of 0.5 V or more is applied to the Cin terminal but the duration is not long (for example, shorter than 2 ms). This high signal is applied to the control unit 152.

또한, 0.5V 이상의 전압이 오감지 방지부(160)의 비교기(161)로 입력되고, 비교기(161)는 하이(high) 신호(예를 들어, 5V)를 출력한다.Further, a voltage of 0.5 V or more is input to the comparator 161 of the false detection prevention unit 160, and the comparator 161 outputs a high signal (for example, 5 V).

이렇게 비교기(161)에서 출력된 하이 신호는 D 플립 플롭(162)의 CK 단자로 입력된다. 이때, 도 4의 진리표에 의하면, 이와 같이, CK 단자에 하이 신호가 입력되고, 제어부(152)에서 D 신호("Signal")는 하이(high) 신호로 출력할 때, D 플립 플롭(162)의 출력, 즉, Q 신호(e)는 로우 신호에서 하이 신호로 전환된다.The high signal output from the comparator 161 is input to the CK terminal of the D flip-flop 162. At this time, according to the truth table of FIG. 4, as described above, when a high signal is input to the CK terminal and the D signal (“Signal”) is output by the control unit 152 as a high signal, the D flip-flop 162 The output of Q, that is, the Q signal e is converted from a low signal to a high signal.

그러면, 제어부(152)에서는 Fo 단자 출력의 하이 신호와 Q 신호의 하이 신호를 감지하게 되고, 표 1에 따라, 실제 과전류가 발생하지 않은 것으로 감지한다. 즉, 노이즈 등에 의하여 오감지가 발생할 수 있으나, 제어부(152)에서는 오감지 방지부(160) 및 Fo 단자의 출력을 이용하여 오감지 여부를 감지할 수 있는 것이다.Then, the control unit 152 detects the high signal of the Fo terminal output and the high signal of the Q signal, and according to Table 1, it detects that no actual overcurrent has occurred. That is, a false detection may occur due to noise or the like, but the control unit 152 may detect whether a false detection is detected using the output of the false detection prevention unit 160 and the Fo terminal.

이에 따라, 제어부(152)에서는 파워 모듈(170)로 신호를 전송하여 정상적으로 파워 모듈(170)을 동작시킬 수 있다.Accordingly, the control unit 152 may transmit the signal to the power module 170 to operate the power module 170 normally.

도 9는 제어부(152)에서 "Signal"이 로우(low) 신호를 출력하고 있을 때 과전류 발생을 판단하는 과정을 나타내고 있다.9 shows a process of determining the occurrence of overcurrent when “Signal” is output from the control unit 152.

인버터를 포함한 파워 모듈(170)에서 모터(200)로 전달되는 전류(a)에서 과전류(예를 들어, 50A 이상)가 발생할 때, 션트 저항(Rs; 예를 들어, 10mΩ)으로 구현되는 전류 검출부에 흐르는 전류(b)에도 과전류가 발생한다.When an overcurrent (for example, 50A or more) occurs in the current (a) transmitted from the power module 170 including the inverter to the motor 200, a current detection unit implemented as a shunt resistor (Rs; for example, 10 mΩ) An overcurrent also occurs in the current b flowing through it.

그러면, 이 션트 저항(Rs)의 양단에 걸린 0.5V 이상의 전압이 파워 모듈(170)의 Cin 단에 인가되고, 동시에 오감지 방지부(160)로 인가된다.Then, a voltage of 0.5 V or more applied to both ends of the shunt resistor Rs is applied to the Cin terminal of the power module 170, and is simultaneously applied to the false detection prevention unit 160.

파워 모듈(170)의 Cin 단에 0.5V 이상의 전압이 인가되면, 파워 모듈(170)의 Fo 단자에서 오류 신호(d)를 출력한다. 구체적으로, c 지점에 위치한 풀업 저항(R1)에 의하여 하이(high) 신호(예를 들어, 5V)를 유지하던 Fo 단자의 출력 신호는 제어부(152)가 감지할 수 있는 일정시간(예를 들어, 대략 30㎲) 동안 로우(low) 신호로 전환된다. 이 로우 신호는 제어부(152)로 인가된다.When a voltage of 0.5 V or more is applied to the Cin terminal of the power module 170, an error signal d is output from the Fo terminal of the power module 170. Specifically, the output signal of the Fo terminal that maintains the high signal (for example, 5V) by the pull-up resistor R1 located at point c is a certain time (for example, the control unit 152 can detect) , Approximately 30 Hz). This low signal is applied to the control unit 152.

또한, 오감지 방지부(160)로 인가된 0.5V 이상의 전압은 비교기(161)로 입력되고, 비교기(161)는 하이(high) 신호(예를 들어, 5V)를 출력한다.In addition, a voltage of 0.5 V or more applied to the false detection prevention unit 160 is input to the comparator 161, and the comparator 161 outputs a high signal (eg, 5 V).

이렇게 비교기(161)에서 출력된 하이 신호는 D 플립 플롭(162)의 CK 단자로 입력된다. 이때, 도 4의 진리표에 의하면, 이와 같이, CK 단자에 하이 신호가 입력되고, 제어부(152)에서 D 신호("Signal")는 로우(low) 신호로 출력하고 있을 때, D 플립 플롭(162)의 출력, 즉, Q 신호(e)는 하이에서 로우로 전환된다.The high signal output from the comparator 161 is input to the CK terminal of the D flip-flop 162. At this time, according to the truth table of FIG. 4, as described above, when a high signal is input to the CK terminal and the D signal (“Signal”) is output by the control unit 152 as a low signal, the D flip-flop 162 ) Output, that is, the Q signal (e) transitions from high to low.

그러면, 제어부(152)에서는 Fo 단자 출력의 로우 신호와 Q 신호의 로우 신호를 감지하게 되고, 표 1에 따라, 실제 과전류가 발생(Fault 감지)한 것으로 감지한다.Then, the control unit 152 detects the low signal of the Fo terminal output and the low signal of the Q signal, and according to Table 1, it senses that the actual overcurrent has occurred (Fault detection).

이에 따라, 제어부(152)에서는 파워 모듈(170)로 신호를 전송하지 않아서 파워 모듈(170)의 동작을 중지시킬 수 있다.Accordingly, the control unit 152 may stop the operation of the power module 170 by not transmitting a signal to the power module 170.

하기의 표 2는 이와 같은 각 상황에 대해서 감지 상태를 정리하여 나타내고 있다. 표 2에서, 실제 과전류가 발생하여 파워 모듈(170)의 동작을 중지시킨 상태를 "Error 발생"으로 표기하고 있다. 또한, 제어부(152)에서 발생하는 신호(Signal(t))는 해당 상황이 발생하면, 즉, Fo 또는 Q의 변경이 발생하면 이후의 신호(Signal(t+1))로 전환된다.Table 2 below summarizes the sensing states for each of these situations. In Table 2, a state in which the operation of the power module 170 is stopped because an actual overcurrent has occurred is indicated as “Error”. In addition, the signal (Signal (t)) generated by the control unit 152 is converted to a subsequent signal (Signal (t + 1)) when a corresponding situation occurs, that is, when Fo or Q is changed.

Figure 112017094400795-pat00002
Figure 112017094400795-pat00002

이상에서 설명한 바와 같이, 파워 모듈(170) 또는 인버터(140)/게이트 구동부(151)의 Fo 단자의 출력 신호와 전류 검출부(Rs)의 신호를 이용한 오감지 방지부(160)의 신호를 동시에 제어부(152)에서 감지하여, 일정 전류 이상이 동시에 감지되었을 때만 인버터(140)의 구동을 정지시켜 전력 변환 장치를 보호할 수 있다.As described above, the output signal of the Fo terminal of the power module 170 or the inverter 140 / gate driving unit 151 and the signal of the false detection prevention unit 160 using the signal of the current detection unit Rs are simultaneously controlled. Detected at 152, it is possible to protect the power converter by stopping driving of the inverter 140 only when a certain current or more is sensed at the same time.

또한, D 플립 플롭(162)의 CK 단자를 이용하여 피크(Peak) 형태의 과전류 발생 시 마이컴으로 구현되는 제어부(152)의 감지 시간의 한계(신호 감지를 위한 최소 유지 시간; 25 ㎲)를 제거할 수 있다.In addition, by using the CK terminal of the D flip-flop 162, when the peak-type overcurrent occurs, the limit of the detection time of the control unit 152 implemented as a microcomputer (minimum holding time for signal detection; 25 ㎲) is removed. can do.

이에 따라, 마이컴의 최소 감지 시간 이내의 피크 형태의 신호도 수신 및 감지가 가능하다.Accordingly, a signal in the form of a peak within the minimum sensing time of the microcomputer can be received and detected.

이와 같이, 인버터(140) 작동에 있어서 과전류 오류 신호의 노이즈(Noise)로 인한 오감지를 방지하여 인버터(140)를 포함한 전력 변환 장치의 동작 신뢰성을 확보할 수 있다.In this way, in the operation of the inverter 140, it is possible to prevent false detection due to noise of an overcurrent error signal, thereby ensuring operation reliability of the power conversion device including the inverter 140.

또한, 오감지 방지부(160)의 D 플립 플롭(Flip flop)을 이용하여 전류 검출부에서도 피크 형태의 과전류 발생을 인식할 수 있다.In addition, by using the D flip-flop of the false detection prevention unit 160, the current detection unit can recognize the occurrence of an overcurrent in the form of a peak.

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.On the other hand, the embodiments of the present invention disclosed in the specification and drawings are merely presented as specific examples to aid understanding, and are not intended to limit the scope of the present invention. It is obvious to those skilled in the art to which the present invention pertains that other modifications based on the technical spirit of the present invention can be implemented in addition to the embodiments disclosed herein.

100: 전력 변환 장치 110: 정류부
120: 컨버터 130: 컨버터 제어부
140: 인버터 150: 인버터 제어부
151: 게이트 구동부 152: 제어부
160: 오감지 방지부 161: 비교기
162: D 플립 플롭 163: OP 앰프
200: 모터
100: power converter 110: rectifier
120: converter 130: converter control unit
140: inverter 150: inverter control
151: gate driver 152: control unit
160: erroneous detection unit 161: comparator
162: D flip-flop 163: OP amplifier
200: motor

Claims (11)

모터를 구동하기 위한 3상 교류 전류를 생성하는 다수의 스위칭 소자를 포함하는 인버터;
상기 인버터의 전류를 감지하는 전류 검출부;
상기 인버터의 다수의 스위칭 소자를 구동하고, 과전류 보호 기능을 위한 입력 단자로부터 상기 전류 검출부를 통하여 과전류에 따른 신호가 감지될 때 출력 단자에서 오류 신호를 발생하는 게이트 구동부;
상기 게이트 구동부를 제어하고, 상기 게이트 구동부의 출력 단자에서 발생한 오류 신호를 수신하는 제어부; 및
상기 전류 검출부와 상기 제어부 사이에 연결되어 상기 오류 신호 발생 시 실제 과전류 발생 여부를 판단하여 상기 제어부로 과전류 발생 여부에 따른 신호를 출력하는 오감지 방지부를 포함하여 구성되고,
상기 오감지 방지부는, 상기 전류 검출부와 연결되어, 과전류 감지 여부에 따라 하이(high) 또는 로우(low) 신호를 출력하는 비교기 및 상기 비교기와 상기 제어부 사이에 연결되는 D 플립 플롭을 포함하고,
상기 전류 검출부와 상기 비교기는 상기 과전류 보호 기능을 위한 입력 단자와 연결되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
An inverter including a plurality of switching elements that generate a three-phase alternating current for driving the motor;
A current detection unit that senses the current of the inverter;
A gate driver for driving a plurality of switching elements of the inverter and generating an error signal at an output terminal when a signal according to an overcurrent is detected through the current detection unit from an input terminal for an overcurrent protection function;
A control unit controlling the gate driver and receiving an error signal generated at an output terminal of the gate driver; And
It is connected between the current detection unit and the control unit is configured to include a false detection prevention unit for determining whether an actual overcurrent occurs when the error signal is generated and outputting a signal according to whether the overcurrent has occurred.
The false detection prevention unit includes a comparator that is connected to the current detection unit and outputs a high or low signal according to whether overcurrent is detected, and a D flip-flop connected between the comparator and the control unit,
The current detection unit and the comparator power conversion device, characterized in that connected to the input terminal for the overcurrent protection function.
제1항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 오류 신호를 수신하고 상기 오감지 방지부로부터 상기 과전류 발생에 따른 신호를 수신할 때 상기 인버터의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.The power conversion device of claim 1, wherein the control unit stops driving the inverter when receiving the error signal and receiving the signal according to the overcurrent generation from the false detection prevention unit. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 D 플립 플롭의 제1 입력 신호는 상기 비교기 출력 신호이고, 상기 D 플립 플롭의 제2 입력 신호는 상기 제어부에서 출력되는 하이(high) 및 로우(low) 신호인 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.According to claim 1, wherein the first input signal of the D flip-flop is the comparator output signal, and the second input signal of the D flip-flop is a high and low signal output from the control unit. Power conversion device. 제4항에 있어서, 상기 제어부에서 출력되는 하이(high) 및 로우(low) 신호는 상기 제어부에 상기 오류 신호가 수신되거나 상기 D 플립 플롭의 출력 신호가 수신될 때 전환되는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.The power conversion of claim 4, wherein the high and low signals output from the control unit are switched when the error signal is received by the control unit or when the output signal of the D flip-flop is received. Device. 제1항에 있어서, 상기 게이트 구동부의 출력 단자에는 바이어스 전압이 풀업 저항을 통하여 연결되는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.The power conversion device of claim 1, wherein a bias voltage is connected to an output terminal of the gate driver through a pull-up resistor. 제6항에 있어서, 상기 풀업 저항 측을 통하여 노이즈가 감지되어 상기 오류 신호 발생 시, 상기 오감지 방지부가 작동하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.The power conversion device according to claim 6, wherein when the error signal is generated due to noise being sensed through the pull-up resistor side, the erroneous detection preventing unit operates. 제1항에 있어서, 상기 전류 검출부는, RC 필터를 통하여 상기 게이트 구동부의 입력 단자 및 상기 오감지 방지부와 연결되는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.The power conversion device of claim 1, wherein the current detection unit is connected to an input terminal of the gate driving unit and the false detection prevention unit through an RC filter. 제8항에 있어서, 상기 RC 필터를 통하여 과전류 발생에 따른 신호를 수신할 때 상기 오감지 방지부가 작동하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.The power conversion device of claim 8, wherein the false detection prevention unit operates when a signal according to overcurrent generation is received through the RC filter. 제1항에 있어서, 상기 오류 신호는, 상기 전류 검출부를 통하여 과전류가 감지될 때 상기 제어부로 전달되는 상기 제어부에서 감지 가능한 지속 시간을 가지는 신호인 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.The power conversion apparatus of claim 1, wherein the error signal is a signal having a duration detectable by the control unit that is transmitted to the control unit when an overcurrent is detected through the current detection unit. 제1항, 제2항 및 제4항 내지 제10항 중 어느 한 항의 전력 변환 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.An air conditioner comprising the power conversion device of any one of claims 1, 2, and 4 to 10.
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