KR102183348B1 - 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 변환 장치의 제어방법은, 입력 전압을 모니터링하는 단계; 상기 입력 전압의 제로 크로싱(Zero Crossing) 구간에서, 컨버터의 스위치를 턴 온(Turn On)시키는 단계; 상기 스위치가 턴 온 상태인 동안, 미리 설정된 주기마다 상기 입력 전압 및 입력 전류를 감지하는 단계; 감지된 입력 전압 및 입력 전류에 근거하여, 각 주기에 대응되는 상기 컨버터의 인덕턴스 값을 계산하는 단계; 및 계산된 인덕턴스 값을 이용하여, 상기 컨버터와 관련된 제어 변수를 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기{POWER TRANSFORMING APPARATUS AND AIR CONDITIONER INCLUDING THE SAME}

본 발명은 전력 변환 장치에 관한 것으로서, 특히, 공기 조화기에 구비되는 전력 변환 장치의 보호 방법에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 열교환기로 구성되어 실내에 설치되는 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성되어 실내기로 냉매를 공급하는 실외기를 포함한다.

이러한 공기조화기는 열교환기로 구성된 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성된 실외기로 분리되어 제어된다. 즉, 공기조화기는 압축기 또는 열교환기로 공급되는 전원을 제어함으로써 실내기와 실외기를 구동시킨다.

한편, 공기 조화기는 압축기의 모터에 교류 전력을 공급하기 위한 전력 변환 장치를 구비한다. 일 예로, 공기 조화기에 구비되는 전력 변환 장치는, 정류부, 역률 제어부 및 인버터부를 포함할 수 있다.

상용 전원으로부터 출력되는 교류의 상용 전압은, 정류부에 의하여 정류된다. 이러한 정류부에서 정류된 전압은 인버터와 같은 전력 변환부에 공급된다. 이때, 전력 변환부는, 정류부에서 출력된 전압을 이용하여 모터를 구동하기 위한 교류 전력을 생성한다.

경우에 따라, 정류부와 인버터 사이에는 역률 개선을 위한 직류-직류 컨버터(DC-DC converter)가 구비될 수 있다.

일반적으로 컨버터를 제어하기 위하여, 컨버터에 흐르는 전류를 제어하는 시스템을 이용한다. 특히, 컨버터에 구비된 인덕턴스 값은, 컨버터 전류를 제어하기 위한 파라미터 중 하나이다.

한편, 컨버터에 구비된 인덕턴스 값은, 컨버터에 흐르는 전류 변화에 대응하여 변화될 수 있다. 따라서, 컨버터 전류 시스템은, 컨버터에 흐르는 전류를 보다 정확하게 제어하기 위하여, 이러한 인덕턴스 변화에 맞추어, 파라미터의 값을 가변적으로 설정할 필요가 있다.

또한, 동일한 제조사에 의해 제조된 컨버터의 경우에도, 컨버터 내에 구비된 인덕턴스 변화 양상은 서로 상이할 수 있다. 따라서, 컨버터 제조사로부터 인덕턴스 변화와 관련된 가이드를 제공받는 경우라 하더라도, 해당 가이드를 완전히 신뢰할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명의 기술적 과제는 전류 변화에 따른 인덕턴스 변화를 검출할 수 있는 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 기술적 과제는, 컨버터의 인덕턴스 성분과 함께, 외부 전원에 의해 발생되는 기생 인덕턴스 성부까지 검출할 수 있는 전력 변환 장치의 제작 단가를 감소시키는 것이다.

위와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 변환 장치의 제어방법은, 입력 전압을 모니터링하는 단계; 상기 입력 전압의 제로 크로싱(Zero Crossing) 구간에서, 컨버터의 스위치를 턴 온(Turn On)시키는 단계; 상기 스위치가 턴 온 상태인 동안, 미리 설정된 주기마다 상기 입력 전압 및 입력 전류를 감지하는 단계; 감지된 입력 전압 및 입력 전류에 근거하여, 각 주기에 대응되는 상기 컨버터의 인덕턴스 값을 계산하는 단계; 및 계산된 인덕턴스 값을 이용하여, 상기 컨버터와 관련된 제어 변수를 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 컨버터의 인덕턴스 값을 계산하는 단계는, 제1 주기에서 감지된 입력 전압과, 상기 제1 주기의 다음 주기인 제2 주기에서 감지된 입력 전압의 평균 값을 산출하는 과정과, 상기 제1 주기에서 감지된 입력 전류에 대해, 상기 제2 주기에서 감지된 입력 전류의 증가율을 산출하는 과정 및 상기 산출된 평균 값을 상기 산출된 증가율로 나누어, 상기 제1 주기에 대응되는 상기 컨버터의 인덕턴스 값을 산출하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 컨버터와 관련된 제어 변수는, 상기 컨버터의 전류를 제어하는 과정에서 이용되는 함수의 게인(Gain)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 각 주기마다 감지된 입력 전압 및 입력 전류를 기록하는 테이블을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 입력 전압 및 입력 전류를 감지하는 단계는, 상기 스위치가 턴 온된 시점으로부터 미리 설정된 시간 간격이 경과한 후에 시작되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 입력 전압 및 입력 전류는 미리 설정된 횟수만큼 감지되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 개별 컨버터마다의 인덕턴스 변화 양상을 정확하게 검출할 수 있으므로, 컨버터 전류를 제어함에 있어서 정확도와 안전성이 향상되는 장점이 있다.

아울러, 공기 조화기가 실제 설치된 상태에서 인덕턴스 성분과, 그의 변화 양상을 검출하므로, 설치 환경 변화에 영향을 받지 않고, 컨버터 전류 제어를 안정적으로 수행할 수 있다.

또한, 전류 크기 별 인덕턴스 추정을 통하여, 입력 전류에 의해 발생될 수 있는 고조파를 저감할 수 있는 효과가 도출된다.

도 1은 전력 변환 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 컨버터 전류 제어 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 3은 컨버터와 관련된 회로를 나타내는 회로도이다.
도 4는 전류 변화에 따라 인덕턴스 변화를 감지하는 일 실시예를 나타내는 그래프이다.
도 5는 전류 변화에 따라 인덕턴스 변화를 감지하는 일 실시예를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 전력 변환 장치의 제어방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 인덕턴스 검출을 수행하지 않은 경우의 입력 전류를 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명에서 제안하는 인덕턴스 검출을 수행한 경우의 입력 전류를 나타내는 그래프이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 전력 변환 장치를 설명하기 위한 블럭 구성도이다.

도 1을 참조하면, 전력 변환 장치(1000)는 교류 전원(100)을 정류하는 정류부(1100), 정류부(1100)에서 정류된 DC 전압을 승압/강압하거나 역률을 제어하는 컨버터부(1200), 컨버터부(1200)를 제어하는 컨버터 제어부(1300)를 포함한다. 또한, 전력 변환 장치(1000)는 삼상 교류 전류를 출력하는 인버터부(1400)와 인버터부(1400)를 제어하는 인버터 제어부(1500)를 더 포함할 수 있다.

이러한 인버터부(1400)는 삼상 교류 전류를 출력하며, 이러한 출력 전류는 모터(2000)에 공급된다. 한편, 전력 변환 장치(1000)는 인버터부(1400)를 제어하는 인버터 제어부(1500)와, 그리고 컨버터부(1200)와 인버터부(1400) 사이의 DC단 캐패시터(C)를 포함할 수 있다.

여기서, 모터(2000)는 공기 조화기를 구동하는 압축기 모터일 수 있다. 이하, 모터(2000)는 공기 조화기를 구동하는 압축기 모터이고, 전력 변환 장치(1000)는 이러한 압축기 모터를 구동하는 모터 구동장치일 수 있다.

이러한 인버터부(1400)는 삼상 교류 전류를 출력하며, 이러한 출력 전류는 모터(2000)에 공급된다. 여기서, 모터(2000)는 공기 조화기를 구동하는 압축기 모터일 수 있다. 이하, 모터(2000)는 공기 조화기를 구동하는 압축기 모터이고, 전력 변환 장치(1000)는 이러한 압축기 모터를 구동하는 모터 구동장치인 것을 예로 설명한다.

그러나 모터(2000)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.

한편, 전력 변환 장치(1000)는, 압축기 모터를 구동하기 위하여, DC단 전압 검출부(B), 입력 전압 검출부(A), 입력 전류 검출부(D), 출력 전류 검출부(E)를 더 포함할 수 있다.

전력 변환 장치(1000)는, 계통으로부터의 교류 전원을 공급받아, 전력 변환하여, 모터(2000)에 변환된 전력을 공급한다.

컨버터부(1200)는, 입력 교류 전원(100)을 직류 전원으로 변환한다. 이러한 컨버터부(1200)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, 컨버터부(1200)는 정류부(1100)를 포함하는 개념일 수 있다. 이하, 컨버터부(1200)는 승압 컨버터를 이용하는 예를 들어 설명한다.

정류부(1100)는, 단상 교류 전원(100)을 입력받아 정류하고, 이와 같이 정류된 전원을 컨버터부(1200) 측으로 출력한다. 이를 위해, 정류부(1100)는 브리지 다이오드를 이용한 전파 정류 회로를 이용할 수 있다.

이와 같이, 컨버터부(1200)는 정류부(1100)에서 정류된 전압을 승압 및 평활하는 과정에서 역률 개선 동작을 행할 수 있다.

인덕터(L1), 이 인덕터(L1)에 연결되는 스위칭 소자(Q1), 이러한 스위칭 소자(Q1)와 병렬로 연결되는 캐패시터(C), 및 스위칭 소자(Q1)와 캐패시터(C) 사이에 연결되는 다이오드(D1)를 포함할 수 있다.

컨버터부(1200)는 입력전압보다 높은 출력전압을 얻을 수 있는 승압 컨버터로서, 스위칭 소자(Q1)가 도통되면 다이오드(D1)가 차단되면서 인덕터(L1)에 에너지가 저장되며, 캐패시터(C)에 저장되어 있던 전하가 방전하면서 출력단에 출력전압을 발생시킨다.

또한, 스위칭 소자(Q1)가 차단되면 스위칭 소자(Q1) 도통 시 인덕터(L1)에 저장되어 있던 에너지가 더해져서 출력단으로 전달된다.

여기서, 스위칭 소자(Q1)는 별도의 PWM(pulse width modulation) 신호에 의하여 스위칭 동작을 할 수 있다.

즉, 컨버터 제어부(130)는 PWM 신호를 생성하고, 생성된 PWM 신호를 이용하여 스위칭 소자(Q1)를 구동시킬 수 있다.

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.

IGBT는 전력 MOSFET(metal oxide semi-conductor field effect transistor)과 바이폴라 트랜지스터(bipolar transitor)의 구조를 가지는 스위칭(switching) 소자로서, 구동전력이 작고, 고속 스위칭, 고내압화, 고전류 밀도화가 가능한 소자이다.

이와 같이, 컨버터 제어부(1300)는 컨버터부(1200) 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.

이를 위해, 컨버터 제어부(1300)는 입력 전압 검출부(A)와 입력 전류 검출부(D)로부터 각각, 입력 전압(Vs)과, 입력 전류(Is)를 수신할 수 있다.

그리고, 정류부(1100)를 거친 출력 전압은, DC단 캐패시터(C)에 충전되거나 인버터부(1400)를 구동할 수 있다.

입력 전압 검출부(A)는 입력 교류 전원(100)으로부터의 입력 전압(Vs)을 검출할 수 있다. 예를 들어, 정류부(1100) 전단에 위치할 수 있다.

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(1300)에 인가될 수 있다.

다음, 입력 전류 검출부(D)는 입력 교류 전원(100)으로부터의 입력 전류(Is)를 검출할 수 있다. 구체적으로, 정류부(1100) 전단에 위치할 수 있다.

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(1300)에 인가될 수 있다.

DC 전압 검출부(B)는 DC단 캐패시터(C)의 맥동하는 전압(Vdc)을 검출한다. 이러한 전원 검출을 위해, 저항소자, OP AMP 등이 사용될 수 있다. 검출된 DC단 캐패시터(C)의 전압(Vdc)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(1500)에 인가될 수 있으며, DC단 캐패시터(C)의 직류 전압(Vdc)에 기초하여 인버터 제어신호(Si)가 생성될 수 있다.

한편, 도면과 달리, 검출되는 DC 전압은, 컨버터 제어부(1300)에 인가되어, 컨버터 제어신호(Sc)의 생성에 사용될 수도 있다.

본 발명에 따른 인버터부(1400)는 복수 개의 인버터 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 직류 전원을 소정 주파수의 삼상 교류 전원으로 변환한다.

인버터부(1400)는, 복수 개의 인버터 스위칭 소자(Qa, Qb, Qc, Qa', Qb', Qc')를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원(Vdc)을 소정 주파수의 삼상 교류 전원으로 변환하여, 삼상 모터(2000)에 출력할 수 있다.

구체적으로, 인버터부(1400)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.

컨버터부(1200)와 마찬가지로, 인버터부(1400)의 스위칭 소자(Qa, Qb, Qc, Qa', Qb', Qc')는, 전력 트랜지스터를 이용할 수 있으며, 예를 들어, 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(insulated gate bipolar mode transistor; IGBT)를 이용할 수 있다.

인버터 제어부(1500)는, 인버터부(1400)의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 인버터 제어신호(Si)를 인버터부(1400)에 출력할 수 있다. 인버터 제어신호(Si)는 펄스폭 변조 방식(PWM)의 스위칭 제어신호로서, 모터(2000)에 흐르는 출력 전류(io) 및 DC단 캐패시터(C) 양단인 DC단 전압(Vdc)에 기초하여 생성되어 출력될 수 있다. 이때의 출력 전류(io)는, 출력전류 검출부(E)로부터 검출될 수 있으며, DC단 전압(Vdc)은 DC단 전압 검출부(B)로부터 검출될 수 있다.

출력전류 검출부(E)는, 인버터부(1400)와 모터(2000) 사이에 흐르는 출력전류(io)를 검출할 수 있다. 즉, 모터(2000)에 흐르는 전류를 검출한다. 출력전류 검출부(E)는 각 상의 출력 전류(ia, ib, ic)를 모두 검출할 수 있으며, 또는 삼상 평형을 이용하여 두 상의 출력 전류를 검출할 수도 있다. 출력전류 검출부(E)는 인버터부(1400)와 모터부(2000) 사이에 위치할 수 있으며, 전류 검출을 위해, CT(current transformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다.

한편, 본 발명에서는 인버터부(1400)와 모터(2000)가 연결되는 지점에서의 출력 전류(ia, ib, ic) 또는 이에 대응하는 출력 전압(Va, Vb, Vc)를 제1 및 제3 출력 신호로 지칭할 수 있다.

도 2에서는 컨버터의 전류 크기를 제어하기 위한 시스템이 도시된다.

도 2에 도시된 것과 같이, 컨버터 제어부(1300)는, 컨버터 전류 제어기(P-controller)를 이용하여, 컨버터의 동작을 제어할 수 있다.

컨버터 전류 제어기의 게인(Gain)은 컨버터의 인덕턴스 성분에 의해 결정된다.

구체적으로, 컨버터 전류 제어기(P-controller)에 의해 수행되는 함수는 아래의 수학식 1과 같다.

상기 수학식 1에서 Kp는 전류 제어기의 게인(Gain)을 의미한다. 상기 게인은 아래의 수학식 2 및 수학식 3에 의해, 인덕턴스 값을 포함하는 변수로 정의된다.

도 3에서는, 인덕터(L1)와, 스위치(S1)를 포함하는 컨버터(1200)의 회로 구성이 도시된다.

도 6에서는, 컨버터의 인덕턴스를 측정하기 위한, 전력 변환 장치의 제어방법이 설명된다.

도 6에 도시된 것과 같이, 컨버터 제어부(1300)는 입력 전류 및 입력 전압 중 적어도 하나를 감시할 수 있다(S601).

또한, 컨버터 제어부(1300)는 입력 전압의 제로 크로싱(Zero Crossing) 시점을 검출할 수 있다(S602).

입력 전압의 제로 크로싱 시점이 검출되면, 컨버터 제어부(1300)는 스위치를 온 상태로 유지시킬 수 있다(S603).

즉, 컨버터 제어부(1300)는 입력 전압의 제로 크로싱 시점에, 스위치를 턴 온시킬 수 있다. 이때, 스위치에 인가되는 PWM 신호의 듀티비는 100%로 설정되어, 스위치가 일정 시간동안 턴 온 상태로 유지될 수 있다.

이와 관련하여, 도 4를 참조하면, 스위치가 턴 온된 시점으로부터 입력 전류와 입력 전원은 점차적으로 증가하게 된다.

이후, 컨버터 제어부(1300)는 스위치 온 상태에서, 입력 전류 및 입력 전압의 변화를 감지할 수 있다(S603). 컨버터 제어부(1300)는 감지된 변화에 근거하여, 컨버터의 인덕턴스 성분 값을 계산할 수 있다(S604).

구체적으로, 컨버터 제어부(1300)는 스위치가 턴 온 상태인 동안, 미리 설정된 주기마다 입력 전압 및 입력 전류를 감지할 수 있다. 또한, 컨버터 제어부(1300)는 감지된 입력 전압 및 입력 전류에 근거하여, 각 주기에 대응되는 상기 컨버터의 인덕턴스 값을 계산할 수 있다.

도 5에서는 매 주기마다 인덕턴스 값을 계산하는 방법과 관련된 일 실시예가 도시된다.

일 실시예에 있어서, 컨버터 제어부(1300)는 제1 주기에서 감지된 입력 전압과, 상기 제1 주기의 다음 주기인 제2 주기에서 감지된 입력 전압의 평균 값(V)을 산출할 수 있다.

또한, 컨버터 제어부(1300)는 제1 주기에서 감지된 입력 전류에 대해, 상기 제2 주기에서 감지된 입력 전류의 증가율(di/dt)을 산출할 수 있다.

아울러, 컨버터 제어부(1300)는 산출된 평균 값(V)을 산출된 증가율(di/dt)로 나누어, 제1 주기에 대응되는 컨버터의 인덕턴스 값(L)을 산출할 수 있다.

위와 같은 방법으로, 제2 주기 내지 제6 주기에 대응하는 인덕턴스 값이 각각 산출될 수 있으며, 컨버터 제어부(1300)는 각 주기에서의 입력 전류 값과 인덕턴스 값을 기록한 테이블 정보(미도시)를 생성할 수도 있다.

한편, 컨버터 제어부(1300)는 스위칭 노이즈를 고려하여, 스위치가 턴 온된 시점으로부터 미리 설정된 시간 간격이 경과한 후에, 입력 전류 및 입력 전압을 최초로 감지할 수 있다. 즉, 입력 전류 및 입력 전압을 감지하는 단계는, 스위치가 턴 온된 시점으로부터 미리 설정된 시간 간격이 경과한 후에 수행될 수 있다.

이때, 컨버터 제어부(1300)는 미리 설정된 횟수만큼, 상기 입력 전압 및 입력 전류를 감지할 수 있다.

아울러, 컨버터 제어부(1300)는 계산된 인덕턴스 값을 이용하여, 컨버터와 관련된 제어 변수를 설정할 수 있다(S605).

일 실시예에 있어서, 컨버터와 관련된 제어 변수는, 상기 컨버터의 전류를 제어하는 과정에서 이용되는 함수의 게인(Gain)일 수 있다.

도 7과 같이, 인덕턴스 측정을 수행하지 않는 경우, 입력 전류에 리플(Ripple) 성분이 포함되는 것을 알 수 있다.

반면, 도 8과 같이, 상술한 방법을 이용하여 인덕턴스 측정 및 제어 변수를 재설정한 경우에는, 입력 전류의 리플 성분히 최소화된다.

상술한 인덕턴스 측정 방법은, 공기 조화기의 설치가 완료된 후, 상기 공기 조화기가 시운전을 수행하는 경우 수행되는 것이 바람직하다. 즉, 상술한 인덕턴스 측정 방법은, 공기 조화기 또는 전력 변환 장치의 시운전 모드에서 수행될 수 있다.

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 개별 컨버터마다의 인덕턴스 변화 양상을 정확하게 검출할 수 있으므로, 컨버터 전류를 제어함에 있어서 정확도와 안전성이 향상되는 장점이 있다.

아울러, 공기 조화기가 실제 설치된 상태에서 인덕턴스 성분과, 그의 변화 양상을 검출하므로, 설치 환경 변화에 영향을 받지 않고, 컨버터 전류 제어를 안정적으로 수행할 수 있다.

또한, 전류 크기 별 인덕턴스 추정을 통하여, 입력 전류에 의해 발생될 수 있는 고조파를 저감할 수 있는 효과가 도출된다.

이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (8)

1. 입력 전압을 모니터링하는 단계;
   상기 입력 전압의 제로 크로싱(Zero Crossing) 구간에서, 컨버터의 스위치를 턴 온(Turn On)시키는 단계;
   상기 스위치가 턴 온 상태인 동안, 미리 설정된 주기마다 상기 입력 전압 및 입력 전류를 감지하는 단계;
   감지된 입력 전압 및 입력 전류에 근거하여, 각 주기에 대응되는 상기 컨버터의 인덕턴스 값을 계산하는 단계; 및
   계산된 인덕턴스 값을 이용하여, 상기 컨버터와 관련된 제어 변수를 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치의 제어방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 컨버터의 인덕턴스 값을 계산하는 단계는,
   제1 주기에서 감지된 입력 전압과, 상기 제1 주기의 다음 주기인 제2 주기에서 감지된 입력 전압의 평균 값을 산출하는 과정과,
   상기 제1 주기에서 감지된 입력 전류에 대해, 상기 제2 주기에서 감지된 입력 전류의 증가율을 산출하는 과정 및
   상기 산출된 평균 값을 상기 산출된 증가율로 나누어, 상기 제1 주기에 대응되는 상기 컨버터의 인덕턴스 값을 산출하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치의 제어방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 컨버터와 관련된 제어 변수는, 상기 컨버터의 전류를 제어하는 과정에서 이용되는 함수의 게인(Gain)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치의 제어방법.
4. 제1항에 있어서,
   각 주기마다 감지된 입력 전압 및 입력 전류를 기록하는 테이블을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치의 제어방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 입력 전압 및 입력 전류를 감지하는 단계는, 상기 스위치가 턴 온된 시점으로부터 미리 설정된 시간 간격이 경과한 후에 시작되는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치의 제어방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 입력 전압 및 입력 전류는 미리 설정된 횟수만큼 감지되는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치의 제어방법.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 제어방법은, 상기 전력 변환 장치를 구비한 공기조화기의 시운전 시 수행되는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치의 제어방법.
8. 스위치와 인덕터를 포함하는 컨버터;
   상기 컨버터의 입력 전류와 입력 전압을 감지하는 감지부; 및
   상기 컨버터의 인덕턴스를 측정하기 위하여, 상기 입력 전압의 제로 크로싱 구간에서, 상기 스위치를 턴 온시키는 컨버터 제어부를 포함하고,
   상기 컨버터 제어부는,
   상기 스위치가 턴 온 상태인 동안, 미리 설정된 주기마다 상기 감지부에 의해 감지되는 입력 전류 및 입력 전압을 이용하여, 각 주기에 대응되는 상기 컨버터의 인덕턴스 값을 계산하고,
   계산된 인덕턴스 값을 이용하여, 상기 컨버터와 관련된 제어 변수를 설정하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.

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