KR102192789B1 - 전력변환장치 및 이를 구비하는 공기조화기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 전력변환장치 및 이를 구비하는 공기조화기에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 전력변환장치는, 3상 4선식 상용 교류 전원을 직류 전원으로 정류하는 제1 정류부, 상용 교류 전원의 3상 중 어느 하나와 중성선에 접속되는 제2 정류부, 제1 정류부의 출력단에 접속되는 제1 커패시터, 제2 정류부의 출력단에 접속되는 제2 커패시터, 제어부 및 제2 커패시터 양단에 접속되고, 제2 커패시터 양단에 인가되는 전압에 기초하여, 제어부에 신호를 출력하는 과전압 감지부를 포함하고, 제1 커패시터 및 제어부는, 제1 접지단에 접속되고, 제2 커패시터 및 과전압 감지부는, 제2 접지단에 접속될 수 있다. 이에 따라, 서로 다른 접지단에 접속되는 복수의 커패시터에 대한 과전압 인가 여부를 하나의 제어 회로(예: 마이컴)을 통해 함께 판단할 수 있다. 그 외에 다양한 실시예들이 가능하다.

Description

전력변환장치 및 이를 구비하는 공기조화기{POWER CONVERTING APPARATUS AND AIR CONDITIONER INCLUDING THE SAME}
본 발명은, 전력변환장치 및 이를 구비하는 공기조화기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 서로 다른 접지단에 접속되는 복수의 커패시터에 대한 과전압 인가 여부를 함께 판단할 수 있는 제어 회로를 구비하는 전력변환장치 및 이를 구비하는 공기조화기에 관한 것이다.
공기조화기는 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 실내로 냉온의 공기를 토출하여, 실내 온도를 조절하고, 실내 공기를 정화하도록 함으로서 인간에게 보다 쾌적한 실내 환경을 제공하기 위해 설치된다. 일반적으로 공기조화기는 열교환기로 구성되어 실내에 설치되는 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성되어 실내기로 냉매를 공급하는 실외기를 포함한다.
공기조화기는, 수동 소자인 다이오드를 이용하여, 입력되는 3상 교류 전원을 정류하고, 정류된 전원을 이용하여, 인버터를 통해, 모터를 구동한다. 한편, 공기조화기는 경우에 따라 복수의 모터를 구동할 필요가 있고, 이러한 경우, 모터에 연결되는 부하에 따라, 각각의 모터의 구동에 필요한 전압이 상이할 수 있다. 예를 들면, 실외기에 구비된, 압축기에 연결된 모터의 구동을 위해서는 540V의 전압이 필요하고, 팬에 연결된 모터의 구동을 위해서는 310V가 필요할 수 있다.
이러한 경우, 일반적인 공기조화기의 전력변환장치는, 3상 교류 전원의 3상 모두를 이용하는 전력변환장치와, 3상 교류 전원의 3상 중 어느 하나와 중성선, 즉, R, S, T 상으로 구분되는 전원선 중 어느 하나와 N 상으로 표시하는 중성선에 연결되어 상이한 전압을 생성하는 별도의 전력변환장치를 구비한다. 여기서, 전력변환장치는, 입력 전원의 레벨을 변환하거나, 교류 전원을 직류 전원으로 변환하거나, 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 장치를 의미한다.
한편, 공기조화기에 구비된 복수의 전력변환장치는 각각 상이한 접지단에 접속된다. 이 경우, 전압 값, 전류 값 등 접지단을 기준으로 검출되는 값들에 기초하여, 공기조화기에 구비된 각 구성을 제어하는 제어 회로(예: 마이컴) 역시 전력변환장치들 각각에 대하여 복수 개 구비되어야 하므로, 그 구현이 복잡하고, 비용이 고가인 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 서로 다른 접지단에 접속되는 복수의 커패시터에 대한 과전압 인가 여부를 함께 판단할 수 있는 제어 회로를 구비하는 전력변환장치 및 이를 구비하는 공기조화기를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 실시예에 따른 전력변환장치는, 3상 4선식 상용 교류 전원을 직류 전원으로 정류하는 제1 정류부, 상용 교류 전원의 3상 중 어느 하나와 중성선에 접속되는 제2 정류부, 제1 정류부의 출력단에 접속되는 제1 커패시터, 제2 정류부의 출력단에 접속되는 제2 커패시터, 제어부 및 제2 커패시터 양단에 접속되고, 제2 커패시터 양단에 인가되는 전압에 기초하여, 제어부에 신호를 출력하는 과전압 감지부를 포함하고, 제1 커패시터 및 제어부는, 제1 접지단에 접속되고, 제2 커패시터 및 과전압 감지부는, 제2 접지단에 접속될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기조화기는, 3상 4선식 상용 교류 전원을 직류 전원으로 정류하는 제1 정류부, 상용 교류 전원의 3상 중 어느 하나와 중성선에 접속되는 제2 정류부, 제1 정류부의 출력단에 접속되는 제1 커패시터, 제2 정류부의 출력단에 접속되는 제2 커패시터, 제어부 및 제2 커패시터 양단에 접속되고, 제2 커패시터 양단에 인가되는 전압에 기초하여, 제어부에 신호를 출력하는 과전압 감지부를 포함하고, 제1 커패시터 및 제어부는, 제1 접지단에 접속되고, 제2 커패시터 및 과전압 감지부는, 제2 접지단에 접속되는 전력변환장치를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전력변환장치 및 공기조화기는, 서로 다른 접지단에 접속되는 복수의 커패시터에 대한 과전압 인가 여부를 하나의 제어 회로(예: 마이컴)을 통해 함께 판단할 수 있어, 제조 비용이 저렴하다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전력변환장치 및 공기조화기는, 복잡하고 고비용의 회로 소자가 아닌, 저항, 커패시터, 트랜지스터 등 비교적 간단한 회로 소자를 사용하므로, 그 구현이 용이하고 비용이 저렴하다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전력변환장치 및 공기조화기는, 과전압 유입을 차단할 수 있어, 회로 소자들의 손상을 방지할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 공기조화기의 구성의 예시를 도시한 도면이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 실외기와 실내기의 개략도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 공기조화기에 구비되는 전력변환장치의 회로도이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 공기조화기에 구비되는 전력변환장치의 회로도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 도면에서는 본 발명을 명확하고 간략하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분의 도시를 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 참조부호를 사용한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품, 또는 이들을 조합한 것들의 존재, 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에서, 다양한 요소들을 설명하기 위해 제1, 제2 등의 용어가 이용될 수 있으나, 이러한 요소들은 이러한 용어들에 의해 제한되지 아니한다. 이러한 용어들은 한 요소를 다른 요소로부터 구별하기 위해서만 이용된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 공기조화기의 구성의 예시를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기(100)는, 실내기(31), 실내기(31)에 연결되는 실외기(21)를 포함할 수 있다.
실내기(31)는, 예를 들면, 스탠드형 공기조화기, 벽걸이형 공기조화기 및 천장형 공기조화기 중 어느 것이라도 적용 가능하나, 도면에서는, 스탠드형 실내기(31)를 예시한다.
한편, 공기조화기(100)는, 예를 들면, 환기장치, 공기청정장치, 가습장치 및 히터 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있으며, 실내기(31) 및 실외기(21)의 동작에 연동하여 동작할 수 있다.
실외기(21)는, 예를 들면, 냉매를 공급받아 압축하는 압축기(미도시)와, 냉매와 실외공기를 열교환하는 실외 열교환기(미도시)와, 공급되는 냉매로부터 기체 냉매를 추출하여 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터(미도시)와, 난방운전에 따른 냉매의 유로를 선택하는 사방밸브(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 실외기(21)는, 예를 들면, 다수의 센서, 밸브 및 오일회수기 등을 더 포함할 수 있다.
실외기(21)는, 예를 들면, 구비되는 압축기 및 실외 열교환기를 동작시켜 설정에 따라 냉매를 압축하거나 열교환하여 실내기(31)로 냉매를 공급할 수 있다. 실외기(21)는, 예를 들면, 원격제어기(미도시) 또는 실내기(31)의 요구(demand)에 의해 구동될 수 있다. 이때, 구동되는 실내기(31)에 대응하여 냉/난방 용량이 가변됨에 따라 실외기의 작동 개수 및 실외기에 설치된 압축기의 작동 개수가 가변되는 것도 가능하다.
이때, 실외기(21)는, 연결된 실내기(31)로 압축된 냉매를 공급할 수 있다.
실내기(31)는, 예를 들면, 실외기(21)로부터 냉매를 공급받아 실내로 냉온의 공기를 토출할 수 있다. 실내기(31)는, 예를 들면, 실내 열교환기(미도시)와, 실내기팬(미도시), 공급되는 냉매가 팽창되는 팽창밸브(미도시), 다수의 센서(미도시)를 포함할 수 있다.
이때, 실외기(21) 및 실내기(31)는, 예를 들면, 통신선으로 연결되어 상호 데이터를 송수신하며, 실외기 및 실내기는 원격제어기(미도시)와 유선 또는 무선으로 연결되어 원격제어기(미도시)의 제어에 따라 동작할 수도 있다.
리모컨(미도시)는, 예를 들면, 실내기(31)에 연결되어, 실내기(31)로 사용자의 제어명령을 전달하고, 실내기(31)의 상태정보를 수신하여 표시할 수 있다. 이때 리모컨은 실내기(31)와의 연결 형태에 따라 유선 또는 무선으로 통신할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 실외기와 실내기의 개략도이다. 도 1에서 설명한 내용과 중복되는 내용에 대해서는 상세한 설명을 생략하도록 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기(100)는, 크게 실내기(31)와 실외기(21)로 구분될 수 있다.
실외기(21)는, 예를 들면, 냉매를 압축시키는 역할을 하는 압축기(102b)와, 압축기(102b)를 구동하는 압축기용 전동기(102b)와, 압축된 냉매를 방열시키는 역할을 하는 실외측 열교환기(104)와, 실외측 열교환기(104)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실외팬(105a)과 실외팬(105a)을 회전시키는 전동기(105b)로 이루어진 실외 송풍기(105)와, 응축된 냉매를 팽창하는 팽창기구(106)와, 압축된 냉매의 유로를 바꾸는 냉/난방 절환밸브(110)와, 기체화된 냉매를 잠시 저장하여 수분과 이물질을 제거한 뒤 일정한 압력의 냉매를 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터(103) 등을 포함할 수 있다.
실내기(31)는, 예를 들면, 실내에 배치되어 냉/난방 기능을 수행하는 실내측 열교환기(108)와, 실내측 열교환기(108)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실내팬(109a)과 실내팬(109a)을 회전시키는 전동기(109b)로 이루어진 실내 송풍기(109) 등을 포함할 수 있다.
실내측 열교환기(108)는, 예를 들면, 적어도 하나가 설치될 수 있다. 압축기(102)는, 예를 들면, 인버터 압축기, 정속 압축기 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.
또한, 공기조화기(100)는, 예를 들면, 실내를 냉방시키는 냉방기로 구성되는 것도 가능하고, 실내를 냉방시키거나 난방시키는 히트 펌프로 구성되는 것도 가능하다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 공기조화기에 구비되는 전력변환장치의 회로도이다.
도 3을 참조하면, 공기조화기(100)에 구비되는 전력변환장치(200)는, 예를 들면, 제1 정류부(210a), 제1 정류부(210a)에서 출력되는 전원을 저장할 수 있는 제1 커패시터(C1), 제2 정류부(210b), 제2 정류부(210b)에서 출력되는 전원을 저장할 수 있는 제2 커패시터(C2), 제2 커패시터(C2)의 양단에 접속되는 과전압 감지부(240), 및/또는 제어부(260)를 포함할 수 있다.
전력변환장치(200)는, 예를 들면, 제1 커패시터(C1) 및 모터(250) 사이에 접속되는 인버터(220), 제2 커패시터(C2)의 양단에 접속되는 전압 강압부(230) 및/또는 3상 교류 전원(201)의 3상(R, S, T 상) 중 어느 하나와 제2 정류부(210b) 사이에 접속되는 전원 차단부(270)를 더 포함할 수 있다.
제1 정류부(210a)는, 예를 들면, 입력된 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 출력할 수 있다. 제1 정류부(210a)는, 예를 들면, 입력된 3상 교류 전원(201)을 정류하여, 직류 전원을 출력할 수 있다.
제1 정류부(210a)는, 예를 들면, 3상 브릿지 다이오드를 구비할 수 있다. 3상 브릿지 다이오드는, 예를 들면, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 다이오드 소자 및 하암 다이오드 소자가 한 쌍이 되어, 총 세 쌍의 상, 하암 다이오드 소자가 서로 병렬로 연결되도록 구성될 수 있다. 한편, 제1 정류부(210a)에 구비된 하암 다이오드 소자는, 예를 들면, 제1 접지단(GND1)에 접속될 수 있다.
제1 정류부(210a)는, 예를 들면, 스위칭 소자를 더 포함할 수도 있다. 이 경우, 스위칭 소자의 스위칭 동작에 따라, 교류 전원을 정류할 수도 있다.
제1 커패시터(C1)는, 예를 들면, 제1 정류부(210a)의 출력단에 접속될 수 있고, 제1 정류부(210a)로부터의 전압을 저장할 수 있다. 한편, 제1 커패시터(C1)는, 예를 들면, 제1 접지단(GND1)에 접속될 수 있다. 도면에서는, 제1 커패시터(C1)로 하나의 소자를 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 소자가 구비되어, 소자 안정성을 확보할 수도 있다.
인버터(220)는, 예를 들면, 복수개의 인버터 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해, 평활된 직류 전원을 소정 주파수의 3상 교류 전원으로 변환하여, 모터(250)에 출력할 수 있다. 이때, 모터(250)는, 예를 들면, 삼상 동기 모터를 포함할 수 있다.
예를 들면, 인버터(220)는, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자 및 하암 스위칭 소자가 한 쌍인 경우, 서로 병렬 연결된 총 세 쌍의 상, 하암 스위칭 소자를 포함할 수 있다. 한편, 인버터(220)에 구비된 각 스위칭 소자에는, 예를 들면, 다이오드가 역병렬로 연결될 수 있다.
제2 정류부(210b)는, 예를 들면, 입력된 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 출력할 수 있다. 제2 정류부(210b)는, 예를 들면, 입력된 3상 교류 전원(201)의 3상(R, S, T 상) 중 어느 하나를 통해 입력되는 단상 교류 전원을 정류하여, 직류 전원을 출력할 수 있다.
제2 정류부(210b)는, 예를 들면, 단상 브릿지 다이오드를 구비할 수 있다. 단상 브릿지 다이오드는, 예를 들면, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 다이오드 소자 및 하암 다이오드 소자가 한 쌍이 되어, 총 두 쌍의 상, 하암 다이오드 소자가 서로 병렬로 연결되도록 구성될 수 있다. 한편, 제2 정류부(210b)에 구비된 하암 다이오드 소자는, 예를 들면, 제2 접지단(GND2)에 접속될 수 있다.
제2 커패시터(C2)는, 예를 들면, 제2 정류부(210b)의 출력단에 접속될 수 있고, 제2 정류부(210b)로부터의 전압을 저장할 수 있다. 한편, 제2 커패시터(C2)는, 예를 들면, 제2 접지단(GND2)에 접속될 수 있다. 도면에서는, 제1 커패시터(C1)와 마찬가지로, 제2 커패시터(C2)를 하나의 소자로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 소자가 구비되어, 소자 안정성을 확보할 수도 있다.
전압 강압부(230)는, 예를 들면, 제2 커패시터(C2) 양단의 전압을 이용하여, 직류 전원을 출력할 수 있다. 예를 들면, 전압 강압부(230)는, 제2 커패시터(C2) 양단의 전압을 강압할 수 있고, 강압된 전압을 출력할 수 있다.
전압 강압부(230)는, 예를 들면, SMPS(Switching Mode Power Supply)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 전압 강압부(230)는, 공기조화기(100)에 구비된, 회로 소자들에서 요구되는 다양한 크기의 전압(예: 5V, 7.5V, 10V, 15V 등)을 출력할 수 있다.
과전압 감지부(240)는, 예를 들면, 제2 커패시터(C2)의 양단에 인가되는 전압을 감지할 수 있다. 과전압 감지부(240)는, 예를 들면, 제2 커패시터(C2)의 양단에 인가되는 전압에 기초하여, 제어부(260)에 과전압 감지와 관련된 신호를 출력할 수 있다.
제어부(260)는, 예를 들면, 제1 접지단(GND1)에 접속될 수 있고, 공기조화기(100)에 구비된 구성 중, 제1 접지단(GND1)에 접속되는 각 구성의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부(260)는, 전압 값, 전류 값 등 제1 접지단(GND1)을 기준으로 검출되는 값들에 기초하여, 제1 접지단(GND1)에 접속되는 각 구성의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
제어부(260)는, 예를 들면, 제1 정류부(210a) 및/또는 인버터(220)에 제어 신호를 출력할 수 있다. 예를 들면, 펄스폭 변조 방식(pulse width modulation; PWM)의 제어 신호를 제1 정류부(210a) 및/또는 인버터(220)에 출력할 수 있다.
제어부(260)는, 예를 들면, 과전압 감지부(240)로부터 과전압 감지와 관련된 신호를 수신할 수 있고, 과전압 감지부(240)로부터 수신된 신호에 기초하여, 제2 커패시터(C2)의 양단에 과전압이 인가되는지 여부를 판단할 수 있다.
제어부(260)는, 예를 들면, 전원 차단부(270)에 제어 신호를 출력할 수 있다. 예를 들면, 제어부(260)는, 과전압 감지부(240)로부터 과전압 감지와 관련된 신호를 수신하는 경우, 제2 정류부(210b)에 대한 교류 전원의 입력을 차단하도록 제어하는 제어 신호를 전원 차단부(270)에 출력할 수 있다.
전원 차단부(270)는, 예를 들면, 3상 교류 전원(201)의 3상(R, S, T 상) 중 어느 하나와 제2 정류부(210b) 사이에 접속되어, 제2 정류부(210b)에 대한 교류 전원의 입력을 차단할 수 있다.
예를 들면, 전원 차단부(270)는, 제어부(260)로부터 제어 신호를 수신하는 경우, 제2 정류부(210b)에 대한 교류 전원의 입력을 차단할 수 있다.
한편, 전력변환장치(200)는, 예를 들면, 3상 교류 전원(201)으로부터 입력되는 전압을 검출할 수 있는 입력전압 검출부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 입력전압 검출부는, 예를 들면, 제1 정류부(210a)의 전단에 접속될 수 있다. 입력전압 검출부는, 예를 들면, 3상 교류 전원(201)으로부터 입력되는 전압의 검출을 위해, 저항 소자, OP AMP 등을 포함할 수 있다. 검출된 전압은, 예를 들면, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 제어부(260)에 입력될 수 있다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 공기조화기에 구비되는 전력변환장치의 회로도이다. 도 3에서 설명한 내용과 중복되는 내용에 대해서는 자세한 설명을 생략하도록 한다.
도 4를 참조하면, 과전압 감지부(240)는, 예를 들면, 제1 저항 소자(R1) 및 제2 저항 소자(R2)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 저항 소자(R1) 및 제2 저항 소자(R2)의 저항 값은, 예를 들면, 상이할 수 있다. 한편, 과전압 감지부(240)는, 예를 들면, 제2 저항 소자(R2)의 양단에 접속되는 제3 커패시터(C3)를 더 포함할 수 있다.
과전압 감지부(240)는, 예를 들면, 제2 저항 소자(R2)의 양단에 인가되는 전압에 기초하여, 제어부(260)에 과전압 감지와 관련된 신호를 출력할 수 있다.
보다 구체적으로, 과전압 감지부(240)는, 예를 들면, 발광 소자(D) 및 수광 소자(Tr)를 구비하는 포토 커플러(photo coupler)(245)를 더 포함할 수 있다.
발광 소자(D)는, 예를 들면, 발광 다이오드(light-emitting diode; LED), 레이저 다이오드(laser diode) 등을 포함할 수 있다. 본 도면에서는 발광 소자(D)의 애노드가 제1 저항(R1)과 제2 저항(R2)이 연결되는 노드에 접속되고, 캐소드가 제2 접지단(GND2)에 접속되는 것을 예시로 한다.
수광 소자(Tr)는, 예를 들면, 광도전체(photoconductor), 광다이오드(photodiode), 포토트랜지스터(phototransistor) 등을 포함할 수 있다. 수광 소자(Tr)는, 예를 들면, 발광 소자(D)로부터 출력되는 빛을 감지할 수 있고, 발광 소자(D)로부터 빛이 출력되는 경우, 도통(on)되어 콜렉터(collector) 단에서 이미터(emitter) 단으로 전류가 흐를 수 있다.
한편, 과전압 감지부(240)는, 예를 들면, 수광 소자(Tr)와 제3 저항 소자(R3)가 연결되는 노드의 전압을, 과전압 감지와 관련된 신호로서 제어부(260)에 출력할 수 있다. 본 도면에서는 수광 소자(Tr)의 콜렉터 단이 기준 전압(5V)에 연결된 제3 저항 소자(R3)에 접속되고, 이미터 단이 제1 접지단(GND1)에 접속되는 풀-업(pull-up) 방식을 예시로 하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 풀-다운(pull-down) 방식으로 구성될 수도 있다.
예를 들면, 포토 커플러(245)의 동작 전압 미만의 전압이 제2 저항 소자(R2)의 양단에 인가되는 경우, 발광 소자(D)로부터 빛이 출력되지 않고, 수광 소자(Tr)를 통해 전류가 흐르지 않을 수 있다.
이때, 제어부(260)는, 예를 들면, 수광 소자(Tr)와 제3 저항 소자(R3)가 연결된 노드에 5V의 전압이 입력되는 경우, 제2 커패시터(C2)의 양단에 과전압이 인가되지 않는 것으로 판단할 수 있다.
한편, 예를 들면, 포토 커플러(245)의 동작 전압 이상의 전압이 제2 저항 소자(R2)의 양단에 인가되는 경우, 수광 소자(Tr)는 발광 소자(D)로부터 출력되는 빛을 감지할 수 있고, 콜렉터 단에서 이미터 단으로 전류가 흐를 수 있다.
이때, 제어부(260)는, 예를 들면, 수광 소자(Tr)와 제3 저항 소자(R3)가 연결된 노드에 0V의 전압이 입력되는 경우, 제2 커패시터(C2)의 양단에 과전압이 인가된 것으로 판단할 수 있다.
전원 차단부(270)는, 예를 들면, 스위칭 소자(Ry)를 포함할 수 있다. 스위칭 소자(Ry)는, 예를 들면, 제어부(260)로부터 수신된 제어 신호에 기초하여 스위칭 동작할 수 있다.
스위칭 소자(Ry)는, 예를 들면, 코일에 흐르는 전류에 기초하여 턴-온 또는 턴-오프 되는 릴레이일 수 있다. 예를 들면, 제어부(260)로부터 제어 신호가 출력되는 경우, 코일에 전류가 흐를 수 있고, 코일에 흐르는 전류에 따라 스위칭 소자(Ry)가 턴-온 될 수 있다.
제어부(260)는, 예를 들면, 제2 커패시터(C2)의 양단에 과전압이 인가된 경우, 전원 차단부(270)에 구비된 스위칭 소자(Ry)가 턴-온 되도록 제어하는 제어 신호를 출력할 수 있다. 이때, 전원 차단부(270)에 구비된 스위칭 소자(Ry)가 턴-온 됨에 따라, 제2 정류부(210b)에 대한 교류 전원의 입력이 차단될 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 제어부(260)가 동일한 접지단(GND1)에 접속된 제1 커패시터(C1)에 대한 과전압 유입 여부를 판단할 수 있을 뿐만 아니라, 상이한 접지단(GND2)에 접속된 제2 커패시터(C2)에 과전압이 인가되는지 여부도 판단할 수 있다. 따라서, 제2 커패시터(C2)에 과전압이 인가되는지 여부를 판단하기 위한 별도의 제어부를 추가로 구비할 필요가 없어, 제조 비용을 줄일 수 있다.
첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 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.
마찬가지로, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나, 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
200: 전력변환장치
201: 3상 교류 전원
210a: 제1 정류부
210b: 제2 정류부
220: 인버터
230: 전압 강압부
240: 과전압 감지부
250: 모터
260: 제어부
270: 전원 차단부
C1: 제1 커패시터
C2: 제2 커패시터
GND1: 제1 접지단
GND2: 제2 접지단

Claims (8)

  1. 3상 4선식 상용 교류 전원을 직류 전원으로 정류하는 제1 정류부;
    상기 상용 교류 전원의 3상 중 어느 하나와 중성선에 접속되는 제2 정류부;
    상기 제1 정류부의 출력단에 접속되는 제1 커패시터;
    상기 제2 정류부의 출력단에 접속되는 제2 커패시터;
    제어부; 및
    상기 제2 커패시터 양단에 접속되고, 상기 제2 커패시터 양단에 인가되는 전압에 기초하여, 상기 제어부에 신호를 출력하는 과전압 감지부를 포함하고,
    상기 제1 커패시터 및 상기 제어부는, 제1 접지단에 접속되고,
    상기 제2 커패시터 및 상기 과전압 감지부는, 제2 접지단에 접속되고,
    상기 과전압 감지부는,
    상기 제2 커패시터의 일단에 일단이 접속되는 제1 저항;
    상기 제1 저항의 타단 및 상기 제2 커패시터의 타단 사이에 접속되는 제2 저항; 및
    상기 제2 저항의 양단에 접속되는 발광 소자 및 상기 발광 소자로부터 출력되는 빛을 감지하는 수광 소자를 포함하는 포토 커플러를 포함하고,
    상기 수광 소자는 상기 제1 접지단에 접속되고, 상기 제2 커패시터의 타단은 상기 제2 접지단에 접속되는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 과전압 감지부는, 상기 발광 소자로부터 출력되는 빛을 상기 수광 소자가 감지하는 경우, 상기 수광 소자에 흐르는 전류에 기초하여 과전압 감지와 관련된 신호를 출력하고,
    상기 제어부는,
    상기 과전압 감지부로부터 입력되는 상기 과전압 감지와 관련된 신호에 기초하여, 상기 제2 커패시터의 양단에 과전압이 인가되는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 과전압 감지부의 상기 발광 소자는, 상기 제2 저항의 양단에 인가되는 전압에 기초하여, 상기 빛을 출력하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 과전압 감지부는,
    상기 제2 저항의 양단에 접속되는 제3 커패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수광 소자는, 상기 제어부에 접속되는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 상용 교류 전원과 상기 제2 정류부 사이에 접속되는 전원 차단부를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 제2 커패시터의 양단에 과전압이 인가되는 것으로 판단되는 경우, 상기 상용 교류 전원의 3상 중 어느 하나가 상기 제2 정류부로 공급되는 것이 차단되도록, 상기 전원 차단부를 제어하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.
  8. 제1항 내지 제4항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항의 전력변환장치를 구비하는 공기조화기.
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