KR102198184B1 - Motor driving apparatus and home appliance including the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 모터 구동 장치 및 이를 구비하는 홈 어플라이언스에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치는, 복수의 스위칭 소자를 구비하며, 스위칭 동작에 의해, dc 단 커패시터의 직류 전원을 교류 전원으로 변경하여 모터에 출력하는 인버터, 인버터를 제어하는 인버터 제어부, 인버터에 인가되는 전류에 기초하여 신호를 출력하는 과전류 검출부 및 과전류 검출 신호에 기초하여, 스위칭 소자의 온, 오프를 제어하는 게이트 구동부를 포함하고, 과전류 검출부는, 일단이 dc 단 커패시터에 연결되고, 타단이 인버터에 연결되는 제1 저항 소자, 일단이 제1 저항 소자의 타단에 연결되는 제2 저항 소자, 일단이 제2 저항 소자의 타단에 연결되는 제3 저항 소자 및 제3 저항 소자의 타단에 연결되고, 제3 저항 소자의 타단과 접지단 사이에 인가되는 제1 전압을 가변하는 전압 가변부를 포함할 수 있다. 이에 따라, 과전류 검출 신호의 레벨을 변경하여, 과전류로부터 모터 구동장치 내의 소자들을 보호할 수 있다. 그 외에 다양한 실시예들이 가능하다.The present invention relates to a motor drive device and a home appliance including the same. A motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention includes a plurality of switching elements, an inverter that converts DC power of a DC single capacitor into AC power and outputs it to a motor by a switching operation, an inverter control unit that controls the inverter, An overcurrent detection unit for outputting a signal based on a current applied to the inverter and a gate driving unit for controlling on and off of the switching element based on the overcurrent detection signal, and the overcurrent detection unit has one end connected to a dc terminal capacitor, A first resistance element with the other end connected to the inverter, a second resistance element with one end connected to the other end of the first resistance element, a third resistance element with one end connected to the other end of the second resistance element, and the other end of the third resistance element It is connected and may include a voltage variable portion for varying the first voltage applied between the other end and the ground terminal of the third resistance element. Accordingly, by changing the level of the overcurrent detection signal, it is possible to protect the elements in the motor driving apparatus from overcurrent. In addition, various embodiments are possible.
Description
본 발명은, 모터 구동 장치 및 이를 구비하는 홈 어플라이언스에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 과전류 검출 신호의 레벨을 변경하여, 과전류로부터 모터 구동장치 내의 소자들을 보호할 수 있는 모터 구동장치 및 이를 구비하는 홈 어플라이언스에 관한 것이다.The present invention relates to a motor driving apparatus and a home appliance having the same, and more particularly, a motor driving apparatus capable of protecting elements in a motor driving apparatus from overcurrent by changing the level of an overcurrent detection signal, and having the same It's all about home appliances.
홈 어플라이언스(home appliance)는 사용자 편의를 위해 사용되는 기기이다. 또한, 가정이나 사무실 등의 소정 공간에서 사용되는 공기조화기, 세탁기, 냉장고 등 홈 어플라이언스들은 각각 사용자의 조작에 따라 고유한 기능과 동작을 수행한다.A home appliance is a device used for user convenience. In addition, home appliances, such as air conditioners, washing machines, and refrigerators, used in predetermined spaces such as homes and offices each perform unique functions and operations according to user manipulation.
한편, 모터 구동장치는, 회전 운동을 하는 회전자와 코일이 감긴 고정자를 구비하는 모터를 구동하기 위한 장치이며, 특히, 홈 어플라이언스 내의 모터를 구동하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 모터 구동장치를 안정적으로 구동시키기 위해서는, 과전류의 영향으로부터 인버터를 보호할 수 있는 과전류 보호 회로가 요구된다.On the other hand, the motor driving device is a device for driving a motor having a rotor for rotating motion and a stator wound around a coil, and in particular, can be used to drive a motor in a home appliance. In order to stably drive such a motor driving device, an overcurrent protection circuit capable of protecting the inverter from the influence of overcurrent is required.
그러나, 종래의 과전류 보호 회로는, 과전류를 판단하는 기준이 고정되어 있는 것이 일반적이며, 이에 따라, 모터가 교체되더라도 과전류의 판단 기준을 변경할 수 없다는 문제점이 있다. 또한, 종래의 과전류 보호 회로는, 모터 등이 교체되는 경우, 과전류로부터 인버터, 모터, 게이트 구동부 등을 보호할 수 없어, 모터를 안정적으로 구동 시킬 수 없다는 문제점도 있다.However, the conventional overcurrent protection circuit generally has a fixed criterion for determining the overcurrent, and thus, there is a problem that the criterion for determining the overcurrent cannot be changed even if the motor is replaced. In addition, the conventional overcurrent protection circuit, when a motor or the like is replaced, cannot protect an inverter, a motor, a gate driver, etc. from an overcurrent, and thus there is a problem in that the motor cannot be stably driven.
본 발명의 목적은, 모터 교체 등에 대응하여, 과전류 검출 신호의 레벨을 변경하여, 과전류로부터 모터 구동장치 내의 소자들을 보호할 수 있는, 모터 구동장치 및 이를 구비하는 홈 어플라이언스를 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a motor driving device and a home appliance including the same, which can protect elements in a motor driving device from overcurrent by changing the level of an overcurrent detection signal in response to motor replacement.
상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치는, 인버터에 인가되는 전류에 기초하여 과전류 검출 신호를 게이트 구동부에 출력하는 과전류 검출부를 포함하고, 과전류 검출부는 인버터 제어부로부터 출력되는 신호에 기초하여 전압을 변경하는 전압 가변부를 포함함으로써, 과전류 검출 신호의 레벨을 변경할 수 있는 회로 구성을 포함할 수 있다. In order to achieve the above object, a motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention includes an overcurrent detection unit that outputs an overcurrent detection signal to a gate driver based on a current applied to the inverter, and the overcurrent detection unit is output from the inverter control unit. A circuit configuration capable of changing the level of the overcurrent detection signal may be included by including a voltage variable unit that changes the voltage based on the signal.
상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 모터 구동장치는, 복수의 스위칭 소자를 구비하며, 스위칭 동작에 의해, dc 단 커패시터의 직류 전원을 교류 전원으로 변경하여 모터에 출력하는 인버터, 상기 인버터를 제어하는 인버터 제어부, 상기 인버터에 인가되는 전류에 기초하여 신호를 출력하는 과전류 검출부 및 상기 과전류 검출 신호에 기초하여, 스위칭 소자의 온, 오프를 제어하는 게이트 구동부를 포함하고, 상기 과전류 검출부는, 일단이 상기 dc 단 커패시터에 연결되고, 타단이 상기 인버터에 연결되는 제1 저항 소자, 일단이 상기 제1 저항 소자의 타단에 연결되는 제2 저항 소자, 일단이 상기 제2 저항 소자의 타단에 연결되는 제3 저항 소자 및 상기 제3 저항 소자의 타단에 연결되고, 상기 제3 저항 소자의 타단과 접지단 사이에 인가되는 제1 전압을 가변하는 전압 가변부를 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, a motor driving apparatus according to various embodiments of the present invention includes a plurality of switching elements, and an inverter that converts DC power of a DC terminal capacitor into AC power and outputs it to a motor by a switching operation. , An inverter control unit for controlling the inverter, an overcurrent detection unit for outputting a signal based on a current applied to the inverter, and a gate driving unit for controlling on and off of a switching element based on the overcurrent detection signal, and the overcurrent The detection unit includes a first resistance element having one end connected to the dc terminal capacitor and the other end connected to the inverter, a second resistance element having one end connected to the other end of the first resistance element, and one end of the second resistance element. A third resistive element connected to the other end and a voltage variable part connected to the other end of the third resistive element and varying a first voltage applied between the other end of the third resistive element and a ground terminal may be included.
상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 홈 어플라이언스는, 복수의 스위칭 소자를 구비하며, 스위칭 동작에 의해, dc 단 커패시터의 직류 전원을 교류 전원으로 변경하여 모터에 출력하는 인버터, 상기 인버터를 제어하는 인버터 제어부, 상기 인버터에 인가되는 전류에 기초하여 신호를 출력하는 과전류 검출부 및 상기 과전류 검출 신호에 기초하여, 스위칭 소자의 온, 오프를 제어하는 게이트 구동부를 포함하고, 상기 과전류 검출부는, 일단이 상기 dc 단 커패시터에 연결되고, 타단이 상기 인버터에 연결되는 제1 저항 소자, 일단이 상기 제1 저항 소자의 타단에 연결되는 제2 저항 소자, 일단이 상기 제2 저항 소자의 타단에 연결되는 제3 저항 소자 및 상기 제3 저항 소자의 타단에 연결되고, 상기 제3 저항 소자의 타단과 접지단 사이에 인가되는 제1 전압을 가변하는 전압 가변부를 포함하는 모터 구동장치를 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, a home appliance according to another embodiment of the present invention includes a plurality of switching elements, and an inverter that converts DC power of a DC terminal capacitor into AC power and outputs it to a motor by a switching operation, An inverter control unit for controlling the inverter, an overcurrent detection unit for outputting a signal based on a current applied to the inverter, and a gate driving unit for controlling on and off of a switching element based on the overcurrent detection signal, and the overcurrent detection unit Is, a first resistance element having one end connected to the dc terminal capacitor, the other end connected to the inverter, a second resistance element having one end connected to the other end of the first resistance element, and one end of the other end of the second resistance element A motor driving device including a third resistance element connected to and a voltage variable part connected to the other end of the third resistance element and for varying a first voltage applied between the other end of the third resistance element and a ground terminal. I can.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 모터 구동장치는, 과전류 검출 신호의 레벨을 변경할 수 있으므로, 모터 교체시에도, 모터 구동장치 내의 소자들을 안정적으로 보호할 수 있다.In the motor driving apparatus according to various embodiments of the present disclosure, since the level of the overcurrent detection signal can be changed, even when the motor is replaced, elements in the motor driving apparatus can be stably protected.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 모터 구동장치는, 과전류가 검출되는 경우, 인버터 및 모터를 정지시키므로, 과전류에 의한 모터의 감자(Demagnetization) 현상 및 회로 소자의 손상을 방지할 수 있다.In addition, since the motor driving apparatus according to various embodiments of the present disclosure stops the inverter and the motor when an overcurrent is detected, it is possible to prevent demagnetization of the motor and damage to circuit elements due to the overcurrent.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 모터 구동장치는, 모터 및 인버터의 과전류 설정값 중 더 작은 값을 기초로 과전류를 검출하므로, 인버터 용량 대비 작은 용량의 모터를 연결한 경우에도 과전류 통전을 방지할 수 있다.In addition, the motor driving apparatus according to various embodiments of the present invention detects overcurrent based on a smaller value among the set values of overcurrent of the motor and the inverter, and thus prevents overcurrent conduction even when a motor having a smaller capacity compared to the inverter capacity is connected. can do.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 모터 구동장치내의 게이트 구동부는, 과전류가 검출되는 경우, 인버터 정지 신호를 인버터에 출력하므로, 과전류에 대한 대응이 신속하다는 장점이 있다.In addition, the gate driver in the motor driving apparatus according to various embodiments of the present disclosure outputs an inverter stop signal to the inverter when an overcurrent is detected, and thus has the advantage of quick response to the overcurrent.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 모터 구동장치는, 저항, 커패시터, 트랜지스터 등 비교적 간단한 회로 소자를 사용하므로, 그 구현이 용이하다는 장점이 있다.In addition, since the motor driving apparatus according to various embodiments of the present invention uses relatively simple circuit elements such as resistors, capacitors, and transistors, there is an advantage in that the implementation is easy.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 모터 구동장치는, 트랜지스터 소자에 인가되는 신호의 듀티 비를 제어하여, 과전류 검출 신호의 레벨을 변경하므로, 과전류 검출 신호의 레벨을 선형적으로 변경할 수 있다.In addition, since the motor driving apparatus according to various embodiments of the present disclosure changes the level of the overcurrent detection signal by controlling the duty ratio of the signal applied to the transistor element, the level of the overcurrent detection signal can be linearly changed.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 모터 구동장치는, 노이즈 제거용 저항 소자 및/또는 커패시터를 구비하므로, 노이즈 신호에 따른 불필요한 오작동을 방지할 수 있다.In addition, since the motor driving apparatus according to various embodiments of the present invention includes a resistance element and/or a capacitor for removing noise, unnecessary malfunction due to a noise signal can be prevented.
본 발명의 다른 실시예에 따른 홈 어플라이언스는, 과전류 검출 신호의 레벨을 변경할 수 있으므로, 모터 교체시에도, 모터 구동장치 내의 소자들을 안정적으로 보호할 수 있다.In the home appliance according to another embodiment of the present invention, since the level of the overcurrent detection signal can be changed, even when the motor is replaced, elements in the motor driving apparatus can be stably protected.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 모터 구동장치의 내부 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 모터 구동장치의 내부 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 인버터 제어부의 내부 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 모터 구동장치의 동작 방법을 도시한 순서도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 모터 구동장치의 동작에 관한 예시도이고, 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 전압 가변부에 의해 변경되는 전압을 나타내는 그래프이고, 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른, 모터 구동장치의 동작의 설명에 참조되는 회로도이고, 도 5d는 본 발명의 일 실시예에 따른, 과전류 검출 신호의 레벨의 변경에 따른 과전류 검출을 설명하는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 홈 어플라이언스의 일예인 공기조화기의 구성을 예시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 6의 실외기와 실내기의 개략도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, 홈 어플라이언스의 다른 예인 세탁물 처리기기를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 8의 세탁물 처리기기의 내부 블록도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른, 홈 어플라이언스의 또 다른 예인 냉장고를 도시한 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 10의 냉장고의 구성을 간략히 도시한 도면이다.1 is an internal block diagram of a motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is an internal circuit diagram of a motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is an internal block diagram of an inverter control unit according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method of operating a motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention.
5A is an exemplary view showing an operation of a motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a graph showing a voltage changed by a voltage variable unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5C Is a circuit diagram referenced for describing the operation of a motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5D is a graph illustrating overcurrent detection according to a change in the level of the overcurrent detection signal according to an embodiment of the present invention to be.
6 is a diagram illustrating a configuration of an air conditioner that is an example of a home appliance according to an embodiment of the present invention.
7 is a schematic diagram of the outdoor unit and the indoor unit of FIG. 6 according to an embodiment of the present invention.
8 is a perspective view showing a laundry treatment device that is another example of a home appliance according to an embodiment of the present invention.
9 is an internal block diagram of the laundry treatment apparatus of FIG. 8 according to an embodiment of the present invention.
10 is a perspective view illustrating a refrigerator, which is another example of a home appliance according to an embodiment of the present invention.
11 is a diagram schematically showing the configuration of the refrigerator of FIG. 10 according to an embodiment of the present invention.
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. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, in order to clearly and briefly describe the present invention, the illustration of parts not related to the description is omitted, and the same reference numerals are used for identical or extremely similar parts throughout the specification.
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.The suffixes "module" and "unit" for the constituent elements used in the following description are given in consideration of only the ease of writing in the present specification, and do not impart a particularly important meaning or role by themselves. Therefore, the "module" and "unit" may be used interchangeably with each other.
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.In the present application, terms such as "comprises" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or additional possibility of additions or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, is not preliminarily excluded.
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. In addition, in this specification, terms such as first and second may be used to describe various elements, but these elements are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one element from another.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 모터 구동장치의 내부 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 모터 구동장치의 내부 회로도이다.1 is an internal block diagram of a motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an internal circuit diagram of a motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 모터 구동장치(220)는, 과전류 검출부(410), 인버터(420), 게이트 구동부(430), 인버터 제어부(440), 메모리(450), 모터(230) 및/또는 부하(231)를 포함할 수 있다. 1 and 2, a
본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동장치(220)는, 입력 교류 전원(405)을 직류 전원으로 변경하여 출력하는 컨버터(450)를 더 포함할 수 있다. The
본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동장치(220)는, 입력 전류 검출부(A), 리액터(미도시), dc 단 커패시터(C), dc 단 전압 검출부(B), 출력전류 검출부(E)를 더 포함할 수 있다.The
과전류 검출부(410)은, 예를 들면, 인버터(420)에 인가되는 전류의 전류 값에 기초하여 과전류 검출 신호(Scd)를 게이트 구동부(430)에 출력할 수 있다. The
게이트 구동부(430)는, 예를 들면, 과전류 검출부(410)로부터 입력 받은 과전류 검출 신호(Scd)가 기 설정된 값 이상인 경우, 인버터 정지 신호(Ss)를 인버터(420)에 출력할 수 있다. The
인버터(420)는, 예를 들면, 복수개의 인버터 스위칭 소자를 구비할 수 있고, 게이트 구동부(430)로부터 입력 받은 신호에 기초하여 직류 전원을 모터(230)에 출력할 수 있다. 모터(230)는, 예를 들면, 삼상 동기 모터를 포함할 수 있다.The
리액터는, 예를 들면, 입력 교류 전원(405)과 컨버터(450) 사이에 배치되어, 역률 보정 또는 승압 동작을 수행할 수 있다. 또한, 리액터는, 예를 들면, 컨버터 등의 고속 스위칭에 의한 고조파 전류를 제한하는 기능을 수행할 수도 있다.The reactor, for example, is disposed between the input
입력 전류 검출부(A)는, 예를 들면, 상용 교류 전원(405)으로부터 입력되는 입력 전류(is)를 검출할 수 있다. 입력 전류 검출부(A)는, 예를 들면, 입력 전류 검출부(A)로, 계기용 변류기(Current Transformer; CT), 션트 저항 등을 포함할 수 있다. 검출되는 입력 전류(is)는, 예를 들면, 펄스(Pulse) 형태의 이산 신호(Discrete signal)로서, 인버터 제어부(440)에 입력될 수 있다.The input current detection unit A can detect, for example, an input current is input from the commercial
컨버터(450)는, 예를 들면, 상용 교류 전원(405)을 직류 전원으로 변경하여 dc 단에 출력할 수 있다. 도면에서는 상용 교류 전원(405)을 단상 교류 전원으로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 삼상 교류 전원일 수도 있고, 상용 교류 전원(405)의 종류에 따라 컨버터(450)의 내부 구조도 달라질 수 있다. The
한편, 컨버터(450)는, 예를 들면, 스위칭 소자 없이 다이오드 등으로 이루어져, 별도의 스위칭 동작 없이 정류 동작을 수행할 수도 있다. 예를 들면, 상용 교류 전원(405)이 단상 교류 전원인 경우, 4개의 다이오드가 브릿지 형태로 구비될 수 있고, 상용 교류 전원(405)이 삼상 교류 전원인 경우, 6개의 다이오드가 브릿지 형태로 구비될 수 있다.Meanwhile, the
한편, 컨버터(450)는, 예를 들면, 2개의 스위칭 소자 및 4개의 다이오드가 연결된 하프 브릿지형의 컨버터(Half-Bridge converter)가 사용될 수 있으다. 컨버터(450)는, 예를 들면, 상용 교류 전원(405)이 삼상 교류 전원의 경우, 6개의 스위칭 소자 및 6개의 다이오드가 사용될 수도 있다. 이러한 경우의 컨버터(450)는 정류부(Rectifier)라 명명할 수도 있다.Meanwhile, as the
컨버터(450)는, 예를 들면, 스위칭 소자를 구비하는 경우, 해당 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해, 승압 동작, 역률 개선 및 직류전원 가변을 수행할 수 있다.When the
dc 단 커패시터(C)는, 예를 들면, dc 양단에 접속되어, 입력되는 전원을 평활하고 이를 저장할 수 있다. 도면에서는, dc 단 커패시터(C)로 하나의 소자를 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 복수개의 소자가 구비되어, 소자 안정성을 확보할 수도 있다. The dc terminal capacitor C is, for example, connected to both ends of dc, smoothing the input power and storing it. In the drawings, a single device is shown as a dc-stage capacitor C, but the present invention is not limited thereto, and a plurality of devices are provided to ensure device stability.
한편, 도면에서는, dc 단 커패시터(C)가 컨버터(450)의 출력단에 접속되는 것으로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 직류 전원에 바로 접속될 수도 있다. 예를 들면, 태양 전지로부터의 직류 전원이 dc 단 커패시터(C)에 바로 입력되거나 직류/직류 가변되어 입력될 수도 있다. 이하에서는, 도면에 예시된 부분을 위주로 기술한다.Meanwhile, in the drawings, the dc terminal capacitor C is shown to be connected to the output terminal of the
한편, dc 단 커패시터(C) 양단은, 예를 들면, 직류 전원이 저장되므로, 이를 dc 단 또는 dc 링크단이라 명명할 수도 있다. Meanwhile, since DC power is stored at both ends of the DC terminal capacitor C, for example, it may be referred to as a dc terminal or a dc link terminal.
dc 단 전압 검출부(B)는, 예를 들면, dc 단 커패시터(C)의 양단인 dc 단 전압(Vdc)을 검출할 수 있다. 이를 위하여, dc 단 전압 검출부(B)는 저항 소자, 증폭기 등을 포함할 수 있다. 검출되는 dc 단 전압(Vdc)은, 예를 들면, 펄스 형태의 이산 신호로서, 인버터 제어부(440)에 입력될 수 있다.The dc terminal voltage detector B may detect, for example, the dc terminal voltage Vdc, which is both ends of the dc terminal capacitor C. To this end, the dc terminal voltage detection unit B may include a resistance element, an amplifier, and the like. The detected dc terminal voltage Vdc is, for example, a discrete signal in the form of a pulse and may be input to the
인버터(420)는, 인버터 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원(Vdc)을 소정 주파수의 삼상 교류 전원(va, vb, vc)으로 변경하여, 모터(230)에 출력할 수 있다.The
예를 들면, 상암 스위칭 소자(Sa, Sb, Sc) 및 하암 스위칭 소자(S'a, S'b, S'c)는 각각 서로 직렬 연결되어 한 쌍이 될 수 있고, 인버터(420)는, 서로 병렬 연결된 총 세 쌍의 상, 하암 스위칭 소자(Sa&S'a, Sb&S'b, Sc&S'c)를 포함할 수 있다. 각 스위칭 소자(Sa, S'a, Sb, S'b, Sc, S'c)에는, 예를 들면, 다이오드가 역병렬로 연결될 수 있다. For example, upper-arm switching elements (Sa, Sb, Sc) and lower-arm switching elements (S'a, S'b, S'c) may be connected in series to each other to form a pair, and the inverter 420 A total of three pairs of upper and lower arm switching elements (Sa&S'a, Sb&S'b, and Sc&S'c) connected in parallel may be included. To each of the switching elements Sa, S'a, Sb, S'b, Sc, S'c, for example, a diode may be connected in reverse parallel.
인버터(420)는, 예를 들면, 인버터 제어부(440)로부터 출력되는 인버터 스위칭 제어신호(Sic)에 기초하여 각 인버터 스위칭 소자들의 온/오프 동작을 제어할 수 있다. 보다 상세하게는, 인버터 제어부(440)는, 예를 들면, 스위칭 제어 신호(Sic)를 게이트 구동부(430)에 출력할 수 있다. 게이트 구동부(430)는, 예를 들면, 인버터 제어부(440)로부터 스위칭 제어 신호(Sic)를 입력 받은 경우, 인버터 스위칭 신호(Si)를 인버터(420)에 출력할 수 있다.The
한편, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 모터 구동장치(220)는, 전압 강압부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 전압 강압부는, 예를 들면, 인버터(420)의 인버터 스위칭 소자들의 동작을 위한 게이트 구동 전압을, 게이트 구동부(430)에 공급할 수 있다.Meanwhile, the
전압 강압부(470)는, 예를 들면, 고주파 변압기를 사용하는 스위치 모드 파워 서플라이(Switched-Mode Power Supply; SMPS) 또는 비절연 강압형의 벅 컨버터(Buck converter) 등의 AC-DC 가변 장치를 포함할 수 있다.The voltage step-down unit 470 includes, for example, an AC-DC variable device such as a switched-mode power supply (SMPS) using a high-frequency transformer or a non-insulated step-down type buck converter. Can include.
인버터 제어부(440)는, 예를 들면, 센서리스(sensorless) 방식을 기반으로, 인버터(420)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다. 이를 위해, 인버터 제어부(440)는, 예를 들면, 출력전류 검출부(E)에서 검출되는 출력전류(io)를 입력 받을 수 있다.The
인버터 제어부(440)는, 예를 들면, 인버터(420)의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 인버터 스위칭 제어신호(Sic)를 게이트 구동부(430)에 출력할 수 있다. 이때, 인버터 스위칭 제어신호(Sic)는, 예를 들면, 소정 듀티 비(duty cycle)와 주파수를 가지는 펄스폭 변조 방식(Pulse Width Modulation; PWM)의 제어 신호일 수 있고, 출력전류 검출부(E)에서 검출되는 출력전류(io)를 기초로 생성될 수 있다.The
출력전류 검출부(E)는, 예를 들면, 모터(230) 사이에 흐르는 출력전류(io)를 검출할 수 있다. The output current detection unit E may detect, for example, an output current io flowing between the
출력전류 검출부(E)는, 예를 들면, 모터(230)에 흐르는 전류를 검출하기 위해, 인버터(420)와 모터(230) 사이에 배치될 수 있다. The output current detection unit E may be disposed between the
출력전류 검출부(E)는, 예를 들면, 3개의 저항 소자를 구비할 수 있다. 출력전류 검출부(E)는, 예를 들면, 3개의 저항 소자를 통해, 모터(230)에 흐르는 출력 전류(io)인 상 전류(phase current)(ia, ib, ic)를 검출할 수 있다. 검출된 출력전류(ia, ib, ic)는, 펄스 형태의 이산 신호로서, 인버터 제어부(440)에 인가될 수 있으며, 검출된 출력전류(ia, ib, ic)에 기초하여 인버터 스위칭 제어신호(Sic)가 생성될 수 있다.The output current detection unit E may be provided with, for example, three resistance elements. The output current detector E may detect, for example, a phase current (ia, ib, ic) that is an output current io flowing through the
한편, 본 명세서에서는, 출력전류로 ia, ib, ic 또는 io를 혼용하여 사용한다.Meanwhile, in the present specification, ia, ib, ic, or io are mixed and used as the output current.
한편, 도면과 달리, 출력전류 검출부(E)는, 예를 들면, 2개의 저항 소자를 구비할 수 있다. 이때, 나머지 한 상의 상전류는, 삼상 평형을 이용하여, 연산될 수 있다.On the other hand, unlike the drawings, the output current detection unit E may include, for example, two resistance elements. At this time, the phase current of the remaining one phase may be calculated using a three-phase equilibrium.
한편, 도면과 달리, 출력전류 검출부(E)는, 예를 들면, dc 단 커패시터(C)와 인버터(420) 사이에 배치될 수 있다. 출력전류 검출부(E)는, 예를 들면, 1개의 션트 저항 소자(Rs)를 구비하여, 모터(230)에 흐르는 전류를 검출할 수도 있다. 이러한 방식을 1 션트 방식이라 명명할 수 있다.Meanwhile, unlike the drawings, the output current detection unit E may be disposed between, for example, the dc terminal capacitor C and the
1 션트 방식에 따르면, 출력전류 검출부(E)는, 예를 들면, 1개의 션트 저항 소자(Rs)를 사용할 수 있다. 이 경우, 인버터(420)의 하암 스위칭 소자의 턴 온시, 시분할로, 모터(230)에 흐르는 출력 전류(idc)인 상 전류를 검출할 수 있다.According to the one shunt method, the output current detection unit E can use, for example, one shunt resistor element Rs. In this case, when the lower arm switching element of the
검출된 출력전류(io)는, 예를 들면, 펄스 형태의 이산 신호로서, 인버터 제어부(440)에 입력될 수 있다. 이때, 인버터 제어부(440)는, 예를 들면, 입력된 출력전류(io)에 기초하여 인버터 스위칭 제어신호(Sic)를 생성할 수 있다.The detected output current io may be input to the
한편, 모터(230)는, 고정자(stator)와 회전자(rotar)를 구비하며, 각상(a, b, c상)의 고정자의 코일에 소정 주파수의 각상 교류 전원이 인가되어, 회전자가 회전을 할 수 있다.On the other hand, the
모터(230)는, 예를 들면, 표면 부착형 영구자석 동기전동기(Surface-Mounted Permanent-Magnet Synchronous Motor; SMPMSM), 매입형 영구자석 동기전동기(Interidcr Permanent Magnet Synchronous Motor; IPMSM), 및 동기 릴럭턴스 전동기(Synchronous Reluctance Motor; Synrm) 등을 포함할 수 있다. 이 중 SMPMSM과 IPMSM은 영구자석을 적용한 동기 전동기(Permanent Magnet Synchronous Motor; PMSM)이며, Synrm은 영구자석이 없는 것이 특징이다.The
과전류 검출부(410)는, 예를 들면, 제1 내지 제3 저항 소자(R1 내지 R3), 및 전압 가변부(411)를 포함할 수 있다. 과전류 검출부(410)는, 예를 들면, 인버터(420)에 인가되는 전류를 검출할 수 있다. The
제1 저항 소자(R1)는, 예를 들면, 일단이 dc 단 커패시터(C)에 연결될 수 있고, 타단이 인버터(420)에 연결될 수 있다. 예를 들면, 제1 저항 소자(R1)에 전류가 인가되는 경우, 인버터(420)와 제1 저항 소자(R1)가 연결된 노드에 전압(도 2의 V1, 이하 제1 전압)이 발생할 수 있고, 과전류 검출부(410)는, 제1 전압 값에 기초하여 인버터(420)에 인가되는 전류가 과전류 인지 여부를 검출할 수 있다. 따라서, 제1 저항 소자(R1)를 제외한 나머지 구성을, 과전류 검출부(410)라고 명명할 수도 있다.The first resistance element R1 may have one end connected to the dc terminal capacitor C, and the other end connected to the
제2 저항 소자(R2)의 일단은, 예를 들면, 인버터(420)와 제1 저항 소자(R1)가 연결된 V1 노드에 전기적으로 연결될 수 있다. One end of the second resistance element R2 may be electrically connected to, for example, a node V1 to which the
제3 저항 소자(R3)의 일단은, 예를 들면, 제2 저항 소자(R2)의 타단과 연결될 수 있고, 제3 저항 소자(R3)의 타단은 전압 가변부(411)에 연결될 수 있다.One end of the third resistance element R3 may be connected to, for example, the other end of the second resistance element R2, and the other end of the third resistance element R3 may be connected to the voltage
전압 가변부(411)는, 예를 들면, 제3 저항 소자(R3)와 연결되는 노드의 전압(도 2의 V3, 이하 제3 전압)을 변경할 수 있다. The voltage
전압 가변부(411)는, 예를 들면, 커패시터 소자(C1), 제4 및 제5 저항 소자, 및 트랜지스터 소자(TR)을 포함할 수 있다. The voltage
커패시터 소자(C1)는, 예를 들면, 제3 저항 소자(R3)의 타단과 접지단 사이에 접속될 수 있다. The capacitor element C1 may be connected between, for example, the other end of the third resistance element R3 and the ground terminal.
제4 저항 소자(R4)의 일단은, 예를 들면, 제3 저항 소자(R3)의 타단에 연결될 수 있다. One end of the fourth resistance element R4 may be connected to the other end of the third resistance element R3, for example.
제5 저항 소자(R5)의 일단에는, 예를 들면, 기준 전압이 입력될 수 있고, 제5 저항 소자(R5)의 타단은, 제4 저항 소자(R4)의 타단에 연결될 수 있다. 이때, 기준 전압은, 예를 들면, 기 설정된 일정한 전압 값을 가지는 전압을 의미할 수 있다.For example, a reference voltage may be input to one end of the fifth resistive element R5, and the other end of the fifth resistive element R5 may be connected to the other end of the fourth resistive element R4. In this case, the reference voltage may mean, for example, a voltage having a preset constant voltage value.
트랜지스터 소자(TR)는, 예를 들면, 제4 저항 소자의 타단 및 접지단 사이에 접속될 수 있다. 트랜지스터 소자(TR)는, 예를 들면, 인버터 제어부(440)에서 출력되는 전압 가변 신호(Svv)를 입력 받을 수 있다. 이때, 전압 가변 신호(Svv)에 따라, 트랜지스터 소자(TR)를 통해 흐르는 전류가 변경될 수 있고, 이에 따라 제3 전압(V3)이 변경될 수 있다. 한편, 전압 가변 신호(Svv)는 PWM 신호 일 수 있다. The transistor element TR may be connected between, for example, the other end of the fourth resistance element and the ground terminal. The transistor element TR may receive, for example, a voltage variable signal Svv output from the
한편, 트랜지스터 소자(TR)는, 예를 들면, 양극성 접합 트랜지스터(Bipolar Junction Transistor; BJT) 또는 전계 효과 트랜지스터(Field Effective Transistor; FET)일 수 있다. 예를 들면, 트랜지스터 소자(TR)가 양극성 접합 트랜지스터인 경우, 인버터 제어부(440)는 트랜지스터 소자(TR)의 베이스 단으로 전압 가변 신호(Svv)를 출력할 수 있다. 예를 들면, 트랜지스터 소자(TR)가 전계 효과 트랜지스터인 경우, 인버터 제어부(440)는 트랜지스터 소자(TR)의 게이트 단으로 전압 가변 신호(Svv)를 출력할 수 있다. 한편, 전압 가변 신호(Svv)는, 예를 들면, PWM 형태의 베이스 입력 전류 또는 게이트 입력 전압일 수 있다.Meanwhile, the transistor element TR may be, for example, a bipolar junction transistor (BJT) or a field effect transistor (FET). For example, when the transistor element TR is a bipolar junction transistor, the
전압 가변부(411)는, 예를 들면, 인버터 제어부(440)와 트랜지스터 소자(TR) 사이의 노드와 접지단 사이에, 노이즈를 제거하기 위한 제6 저항 소자(Rb)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 전압 가변 신호(Svv)는 PWM 신호 일 수 있고, 제6 저항 소자(Rb)는, 스위칭으로 인한, 노이즈 전류를 접지단을 통해 흐르게 함으로써, 전압 가변부(411)에 노이즈 전류가 인입되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 모터 구동장치(220)는, 노이즈 신호 입력으로 인해 트랜지스터 소자(TR)가 턴 온 되는 등, 불필요한 오작동을 방지할 수 있다.The
전압 가변부(411)는, 예를 들면, 제3 저항 소자(R3)의 일단과 접지단 사이에 접속되는 커패시터 소자(C2)를 더 포함할 수 있다. 커패시터 소자(C2)는, 고조파 성분을 제거하거나, 과전류 검출 신호(Scd)의 입력 시간을 지연시킬 수 있다. The voltage
과전류 검출부(410)는, 예를 들면, 인버터(420)에 인가되는 과전류를 검출할 수 있고, 과전류 검출 신호(Scd)를 게이트 구동부(430)에 출력할 수 있다. 이 때, 과전류 검출 신호(Scd)는, 예를 들면, 제2 전압(V2)의 전압 값일 수 있다. The
게이트 구동부(430)는, 예를 들면, 과전류 검출 신호(Scd)를 기초로, 스위칭 소자의 온, 오프를 제어할 수 있다. 예를 들면, 게이트 구동부(430)는, 제2 전압(V2)을 기초로, 스위칭 소자의 온, 오프를 제어할 수 있다.The
게이트 구동부(430)는, 과전류 검출 신호(Scd)가 기 설정된 값 이상인 경우, 인버터 정지 신호(Ss)를 인버터(420)에 출력하여, 인버터(420)의 구동을 정지시킬 수 있다. 예를 들면, 게이트 구동부(430)는, 제2 전압(V2)이 기 설정된 전압 이상인 경우, 인버터 정지 신호(Ss)를 인버터(420)에 출력할 수 있다.When the overcurrent detection signal Scd is greater than or equal to a preset value, the
한편, 과전류는, 인버터(420) 및 모터(230)가 허용할 수 있는 최대 전류를 의미할 수 있고, 기 설정된 값은, 인버터(420) 및/또는 모터(230)의 용량, 정격 전류, 스위칭 소자들의 내압 등을 고려하여 설정될 수 있다. 따라서, 이하에서, 기 설정된 값은, 과전류 기준값, 과전류 검출 신호(Scd)의 기준 레벨 등으로 명명될 수 있다.Meanwhile, the overcurrent may mean the maximum current that the
한편, 상술한 바와 같이, 게이트 구동부(430)는, 예를 들면, 인버터 제어부(440)로부터 스위칭 제어 신호(Sic)를 입력 받은 경우, 인버터 스위칭 신호(Si)를 인버터(420)에 출력할 수 있고, 이에 의해, 인버터(420)내의 스위칭 소자의 오/오프 동작을 제어할 수 있다.Meanwhile, as described above, the
다만, 게이트 구동부(430)는, 과전류 검출 신호(Scd)가 기 설정된 값 이상인 경우, 인버터 제어부(440)의 스위칭 제어 신호(Sic)에 우선하여, 인버터 정지 신호(Ss)를 인버터(420)에 출력할 수 있다. 예를 들면, 게이트 구동부(430)는, 제2 전압(V2)이 기 설정된 전압 이상인 경우, 인버터 제어부(440)의 스위칭 제어 신호(Sic)에 우선하여, 인버터 정지 신호(Ss)를 인버터(420)에 출력할 수 있다.However, when the overcurrent detection signal Scd is equal to or greater than a preset value, the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 모터 구동장치(220)는 메모리(450)를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the
메모리(450)는, 예를 들면, 트랜지스터 소자에 인가되는 신호의 듀티 비에 대한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들면, 듀티 비는 룩업 테이블(look-up table) 형태로, 메모리(450)에 저장될 수 있다.The
인버터 제어부(440)는, 예를 들면, 전압 가변 신호(Svv)의 듀티 비를 결정할 수 있고, 결정된 듀티 비에 기초하여 전압 가변 신호(Svv)를 생성할 수 있다.The
인버터 제어부(440)는, 예를 들면, 메모리(450)에 저장된 듀티 비를 기초로, 트랜지스터 소자에 인가되는 신호를 제어하여, 제3 전압(V3)의 전압 값을 변경할 수 있다. 이 때, 듀티 비는 0에서 1사이의 값일 수 있다.The
인버터 제어부(440)는, 예를 들면, 모터(230)의 과전류 설정값 및 인버터(420)의 과전류 설정값을 비교할 수 있고, 비교한 결과에 기초하여 듀티 비를 결정할 수 있다. 이때, 모터(230)의 과전류 설정값 및 인버터(420)의 과전류 설정값은, 예를 들면, 메모리(450)에 저장되어 있을 수 있다. 여기서, 과전류 설정값은, 예를 들면, 회로 소자들을 과전류로부터 보호하기 위한, 각 회로 소자에 인가될 수 있는 전류의 최대 값을 의미할 수 있다. 과전류 설정값은, 예를 들면, 정격 전류 값과 같거나, 정격 전류 값보다 작은 값일 수 있다.The
한편, 모터(230)의 과전류 설정값 및 인버터(420)의 과전류 설정값은, 예를 들면, 사용자의 설정에 따라 변경될 수 있다. 예를 들면, 인버터 제어부(440)는, 모터(230)의 과전류 설정값 및 인버터(420)의 과전류 설정값 중 작은 값을 전체 과전류 설정값으로 결정할 수 있다. 또한, 인버터 제어부(440)는, 예를 들면, 결정된 전체 과전류 설정값에 기초하여 듀티 비를 결정할 수 있고, 결정된 듀티 비에 기초하여 트랜지스터 소자에 인가되는 신호를 제어할 수 있다. 한편, 예를 들면, 전체 과전류 설정값에 따른 듀티 비는, 소정 산출식에 따라 인버터 제어부(440)가 산출할 수도 있고, 메모리(450)에 저장되어 있을 수도 있다. Meanwhile, the overcurrent setting value of the
한편, 도 1에서는, 인버터 제어부(440)와 메모리(450)가 구분되어 모터 구동장치(220)에 구비되는 것으로 도시하였으나, 본 발명의 이에 한정되는 것은 아니며, 인버터 제어부(440)와 메모리(450)가 하나의 구성으로 모터 구동장치(220)에 구비될 수도 있다. Meanwhile, in FIG. 1, the
한편, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 모터 구동장치(220)는, 표시부(미도시)를 더 포함할 수 있고, 과전류로 인한 오류 발생 여부를 소정의 표시부를 통해 표시할 수 있다. 표시부는, 예를 들면, 숫자, 문자, 특수문자 또는 이미지를 출력하는 장치를 포함할 수 있다.Meanwhile, the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 인버터 제어부의 내부 블록도이다.3 is an internal block diagram of an inverter control unit according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 인버터 제어부(440)는, 축변환부(310), 속도 연산부(320), 전류 지령 생성부(330), 전압 지령 생성부(340), 축변환부(350), 및 스위칭 제어신호 출력부(360)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the
축변환부(310)는, 예를 들면, 출력 전류 검출부(E)에서 검출된 삼상 출력 전류(ia, ib, ic)를 입력받아, 정지좌표계의 2상 전류(iα, iβ)로 변환할 수 있다.The
한편, 축변환부(310)는, 예를 들면, 정지좌표계의 2상 전류(iα, iβ)를 회전 좌표계의 2상 전류(id, iq)로 변환할 수 있다. Meanwhile, the
속도 연산부(320)는, 예를 들면, 축변환부(310)에서 축 변화된 정지 좌표계의 2상 전류(iα, iβ)에 기초하여, 연산된 위치()와 연산된 속도()를 출력할 수 있다.The
한편, 전류 지령 생성부(330)는, 예를 들면, 연산 속도()와 속도 지령치(ω* r)에 기초하여, 전류 지령치(i* q)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 전류 지령 생성부(330)는, 연산 속도()와 속도 지령치(ω* r)의 차이에 기초하여, PI 제어기(335)에서 PI 제어를 수행하며, 전류 지령치(i* q)를 생성할 수 있다. 도면에서는, 전류 지령치로, q축 전류 지령치(i* q)를 도시하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, d축 전류 지령치(i* d)를 함께 생성할 수도 있다. 한편, d축 전류 지령치(i* d)의 값은 0으로 설정될 수도 있다. On the other hand, the current
한편, 전류 지령 생성부(330)는, 예를 들면, 전류 지령치(i* q)가 허용 범위를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 리미터(미도시)를 더 구비할 수도 있다.Meanwhile, the current
다음, 전압 지령 생성부(340)는, 예를 들면, 축변환부에서 2상 회전 좌표계로 축변환된 d축, q축 전류(id, iq)와, 전류 지령 생성부(330) 등에서의 전류 지령치(i* d, i* q)에 기초하여, d축, q축 전압 지령치(v* d, v* q)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 전압 지령 생성부(340)는, q축 전류(iq)와, q축 전류 지령치(i* q)의 차이에 기초하여, PI 제어기(344)에서 PI 제어를 수행하며, q축 전압 지령치(v* q)를 생성할 수 있다. 또한, 전압 지령 생성부(340)는, 예를 들면, d축 전류(id)와, d축 전류 지령치(i* d)의 차이에 기초하여, PI 제어기(348)에서 PI 제어를 수행하며, d축 전압 지령치(v* d)를 생성할 수 있다. 한편, 전압 지령 생성부(340)는, 예를 들면, d 축, q축 전압 지령치(v* d, v* q)가 허용 범위를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 리미터를 더 구비할 수도 있다.Next, the voltage
한편, 생성된 d축, q축 전압 지령치(v* d, v* q)는, 예를 들면, 축변환부(350)에 입력될 수 있다.Meanwhile, the generated d-axis and q-axis voltage command values (v * d , v * q ) may be input to, for example, the
축변환부(350)는, 예를 들면, 속도 연산부(320)에서 연산된 위치()와, d축, q축 전압 지령치(v* d, v* q)를 입력받아, 축변환을 수행할 수 있다.The
먼저, 축변환부(350)는, 2상 회전 좌표계에서 2상 정지 좌표계로 변환을 수행한다. 이때, 속도 연산부(320)에서 연산된 위치()가 사용될 수 있다.First, the
그리고, 축변환부(350)는, 2상 정지 좌표계에서 3상 정지 좌표계로 변환을 수행할 수 있다. 이러한 변환을 통해, 축변환부(350)는, 3상 출력 전압 지령치(v*a,v*b,v*c)를 출력할 수 있다.In addition, the
스위칭 제어 신호 출력부(360)는, 예를 들면, 3상 출력 전압 지령치(v*a, v*b, v*c)에 기초하여 펄스폭 변조 방식에 따른 인버터용 스위칭 제어 신호(Sic)를 생성하여 출력할 수 있다.The switching control
인버터 스위칭 제어 신호(Sic)는, 예를 들면, 게이트 구동부(430)에서 인버터 스위칭 신호(Si)로 변환되어, 인버터(220) 내의 각 스위칭 소자의 게이트에 입력될 수 있다. 예를 들면, 인버터 스위칭 신호(Si)에 의해서 인버터(220)에 구비된 각 스위칭 소자들(Sa, S'a, Sb, S'b, Sc, S'c)이 스위칭 동작을 수행할 수 있다.The inverter switching control signal Sic may be converted into an inverter switching signal Si in the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 모터 구동장치의 동작 방법을 도시한 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a method of operating a motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동장치(220)의 인버터 제어부(440)는, S410 동작에서, 모터(230)의 과전류 설정값 및 인버터(420)의 과전류 설정값을 비교할 수 있다. 인버터 제어부(440)는, 모터 구동장치(220)에 저장되어 있는 모터(230)의 과전류 설정값 및 인버터(420)의 과전류 설정값을 비교할 수 있다. 한편, 모터(230)의 과전류 설정값 및/또는 인버터(420)의 과전류 설정값은, 예를 들면, 사용자의 설정에 따라 변경될 수 있다. 예를 들면, 사용자가 모터(230)를 변경하는 경우, 사용자는 모터 구동장치(220)에 저장되어 있는 모터(230)의 과전류 설정값을 변경할 수 있다. 4, the
인버터 제어부(440)는, S420 동작에서, 모터(230)의 과전류 설정값 및 인버터(420)의 과전류 설정값을 비교할 수 있고, 두 과전류 설정값 중 작은 값을 결정할 수 있다. In operation S420, the
인버터 제어부(440)는, S430 동작에서, 모터(230)의 과전류 설정값이 인버터(420)의 과전류 설정값보다 작은 경우, 모터(230)의 과전류 설정값을 듀티 비 생성에 기초가 되는 전체 과전류 설정값으로 결정할 수 있다. In operation S430, when the overcurrent set value of the
인버터 제어부(440)는, S440 동작에서, 모터(230)의 과전류 설정값이 인버터(420)의 과전류 설정값보다 큰 경우, 인버터(420)의 과전류 설정값을 듀티 비의 기초가 되는 전체 과전류 설정값으로 결정할 수 있다.The
인버터 제어부(440)는, S450 동작에서, S440 동작에서 결정된 전체 과전류 설정값에 기초하여 듀티 비를 결정할 수 있다. 또한, 인버터 제어부(440)는, 결정된 듀티 비에 기초하여 전압 가변 신호(Svv)를 생성할 수 있고, 생성한 전압 가변 신호(Svv)를 전압 가변부(410)에 출력할 수 있다. 한편, 전압 가변 신호(Svv)는, 예를 들면, 베이스 입력 전류 또는 게이트 입력 전압을 변경시키는, 펄스폭 변조 방식의 신호일 수 있다.In operation S450, the
한편, 전체 과전류 설정값에 따라 결정되는 듀티 비는, 예를 들면, 소정 산출식에 따라 인버터 제어부(440)가 산출할 수도 있고, 메모리(450)에 저장되어 있을 수도 있다.Meanwhile, the duty ratio determined according to the total overcurrent setting value may be calculated by the
따라서, 모터 구동장치(220)는 구비된 모터(230) 및 인버터(420)의 과전류 설정값에 기초하여, 전압 가변 신호(Svv) 및 과전류 검출 신호(Scd)의 레벨을 변경할 수 있어, 모터 교체시에도, 모터 구동장치(220)내의 소자들을 안정적으로 보호할 수 있다.Accordingly, the
또한, 저항, 트랜지스터 등 비교적 간단한 회로 소자를 사용하여 그 구현이 용이하다는 장점도 있다.In addition, there is an advantage that it is easy to implement by using relatively simple circuit elements such as resistors and transistors.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 모터 구동장치의 동작에 관한 예시도이고, 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 전압 가변부에 의해 가변되는 전압을 도시한 그래프이고, 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른, 모터 구동장치의 동작의 설명에 참조되는 회로도이고, 도 5d는 본 발명의 일 실시예에 따른, 과전류 검출 신호의 레벨의 변경에 따른 과전류 검출을 설명하는 그래프이다.5A is an exemplary view showing an operation of a motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a graph showing a voltage varied by a voltage variable unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5C is a circuit diagram referenced for explaining the operation of the motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5D is a diagram illustrating overcurrent detection according to a change in the level of the overcurrent detection signal according to an embodiment of the present invention. It is a graph.
도 5a를 참조하면, 인버터(420)의 제1 상암 스위칭 소자(Sa)는 턴 온, 제2 및 제3 상암 스위칭 소자(Sb, Sc)는 턴 오프, 제1 하암 스위칭 소자(S'a)는 턴 오프, 제2 및 제3 하암 스위칭 소자(S'b, S'c)는 턴 온되는 경우, 인버터(420)에 인가된 전류는, 인버터(420)에 구비된 스위칭 소자들 및 모터(230)를 경유하여, V1 노드에 인가될 수 있다. 도 5a에서는 제1 전류 경로(path 1)를 예시한다.Referring to FIG. 5A, the first upper arm switching element Sa of the
인버터(420)에 인가된 전류는, V1 노드에서 분기하여, 제1 저항 소자(R1)에 그 일부가 인가될 수 있다. 도 5a에서는 제2 전류 경로(Path 2)를 예시한다.The current applied to the
인버터(420)에 인가된 전류는, V1 노드에서 분기하여, 제2 저항 소자(R2), 제3 저항 소자(R3), 제4 저항 소자(R4), 제5 저항 소자(R5) 및 트랜지스터 소자(TR)에 그 나머지 일부가 인가될 수 있다. 도 5a에서는 제3 전류 경로(Path 3)를 예시한다. The current applied to the
도 5b를 참조하면, 인버터 제어부(440)는, 전압 가변부(411)에 전압 가변 신호(Svv)를 출력할 수 있다. 전압 가변 신호(Svv)는, 예를 들면, 소정 듀티 비와 주파수를 가지는 펄스폭 변조 방식(PWM)의 제어 신호일 수 있다. 전압 가변부(411)에 구비된 트랜지스터 소자(TR)를 통해 흐르는 전류는, 전압 가변 신호(Svv)에 따라 변경될 수 있고, 이에 따라 제3 전압(V3)이 변경될 수 있다. Referring to FIG. 5B, the
한편, 인버터 제어부(440)는, 듀티 비를 도 5b와 같이 증가시킬 수 있고, 증가된 듀티 비에 따른 전압 가변 신호(Svv)를 전압 가변부(411)에 출력하여 제3 전압(V3)을 증가시킬 수 있다. 예를 들면, 듀티 비가 증가하는 경우, 트랜지스터 소자(TR)를 통해 흐르는 전류가 증가될 수 있고, 이에 따라 제3 전압(V3)이 증가할 수 있다.Meanwhile, the
한편, 제3 전압(V3)이 변경되는 경우, 제2 전압(V2)이 변경될 수 있고, 결과적으로 과전류 검출 신호(Scd)가 변경될 수 있다. 보다 상세하게는, 도 5c 및 다음 수학식 1에 기초하여 설명하도록 한다.Meanwhile, when the third voltage V3 is changed, the second voltage V2 may be changed, and as a result, the overcurrent detection signal Scd may be changed. In more detail, it will be described based on FIG. 5C and
도 5c의 회로도 및 수학식 1에서, I1은 V1 노드에 인가되는 전류이고, 제3 전압(V3)은 전압 가변부(411)에 의해 변경되는 전압 값이다. 즉, 과전류 검출부(410)와 게이트 구동부(430)가 연결되는 노드의 전압인 제2 전압(V2)은, I1 값 및/또는 제3 전압(V3) 값이 변경됨에 따라 변경될 수 있다. 한편, 교체된 모터(430)가, 인버터(420)의 용량 대비 작은 용량의 모터인 경우, 교체 전의 모터에 비해 허용 가능한 최대 전류 값이 낮을 수 있다. 따라서, 교체된 모터(430)의 과전류 설정값에 기초하여 과전류 검출 신호의 레벨을 변경함으로써, 과전류에 따른 모터(430)의 감자 현상 및 회로 소자의 손상을 방지할 필요가 있다. In the circuit diagram and
도 5d를 참조하면, 도 5d의 그래프는, 제3 전압(V3) 값의 변경에 따른 과전류 검출 신호의 레벨 변경을 표시한다. 게이트 구동부(430)는, 예를 들면, 과전류 검출 신호(Scd)가 기 설정된 값 이상인 경우, 인버터 정지 신호(Ss)를 인버터(420)에 출력할 수 있다. 즉, 게이트 구동부(430)는, 과전류 검출부(410)와 연결되는 노드의 전압인 제2 전압(V2) 값이 기 설정된 값 이상인 경우, 인버터 정지 신호(Ss)를 인버터(420)에 출력할 수 있다. 예를 들면, 제3 전압(V3) 값이 0V인 경우, I1 값이 18A 이상이면, 제2 전압(V2) 값이 기 설정된 값이 0.45V 이상이므로, 게이트 구동부(430)는 과전류 검출 신호(Scd)를 출력할 수 있다. 한편, 전압 가변부(411)에 의해 제3 전압(V3) 값이 0.06V로 변경된 경우, I1 값이 16A 이상이면, 제2 전압(V2) 값이 기 설정된 값이 0.45V 이상이므로, 게이트 구동부(430)는 과전류 검출 신호(Scd)를 출력할 수 있다. 즉, 전압 가변부(411)에 의해 제3 전압(V3) 값이 증가하면, 인버터(420)에 인가되는 전류 I1의 값이 이전보다 작더라도, 과전류 검출 신호(Scd)가 게이트 구동부(430)에서 출력되므로, 과전류에 따른 모터(430)의 감자 현상 및 회로 소자의 손상을 방지할 수 있다.Referring to FIG. 5D, the graph of FIG. 5D displays a level change of an overcurrent detection signal according to a change in a value of the third voltage V3. The
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 홈 어플라이언스의 일예인 공기조화기의 구성을 예시하는 도면이다.6 is a diagram illustrating a configuration of an air conditioner that is an example of a home appliance according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명에 일 실시예에 따른 공기조화기(100b)는, 실내기(31b), 및 실내기(31b)에 연결되는 실외기(21b)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 6, an
공기조화기의 실내기(31b)는, 예를 들면, 스탠드형 공기조화기, 벽걸이형 공기조화기 및 천장형 공기조화기 중 어느 것이라도 적용 가능하나, 도면에서는, 스탠드형 실내기(31b)를 예시한다.The
한편, 공기조화기(100b)는 예를 들면, 환기장치, 공기청정장치, 가습장치 및 히터 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있으며, 실내기 및 실외기의 동작에 연동하여 동작할 수 있다.Meanwhile, the
실외기(21b)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, 다수의 센서, 밸브 및 오일회수기 등을 더 포함하나, 그 구성에 대한 설명은 하기에서 생략하기로 한다. The
실외기(21b)는, 예를 들면, 구비되는 압축기 및 실외 열교환기를 동작시켜 설정에 따라 냉매를 압축하거나 열교환하여 실내기(31b)로 냉매를 공급할 수 있다. 실외기(21b)는, 예를 들면, 원격제어기(미도시) 또는 실내기(31b)의 요구(demand)에 의해 구동될 수 있다. 이때, 구동되는 실내기에 대응하여 냉/난방 용량이 가변 됨에 따라 실외기의 작동 개수 및 실외기에 설치된 압축기의 작동 개수가 가변되는 것도 가능하다. The
이때, 실외기(21b)는, 예를 들면, 연결된 실내기(310b)로 압축된 냉매를 공급할 수 있다.In this case, the
실내기(31b)는, 예를 들면, 실외기(21b)로부터 냉매를 공급받아 실내로 냉온의 공기를 토출할 수 있다. 실내기(31b)는, 예를 들면, 실내 열교환기(미도시)와, 실내기팬(미도시), 공급되는 냉매가 팽창되는 팽창밸브(미도시), 및 다수의 센서(미도시)를 포함할 수 있다.The
이때, 실외기(21b) 및 실내기(31b)는, 예를 들면, 통신선으로 연결되어 상호 데이터를 송수신할 수 있고, 원격제어기(미도시)와 유선 또는 무선으로 연결되어, 원격제어기(미도시)의 제어에 따라 동작할 수 있다. At this time, the
리모컨(미도시)은, 예를 들면, 실내기(31b)에 연결되어, 실내기(31b)로 사용자의 제어명령을 입력하고, 실내기(31b)의 상태정보를 수신하여 표시할 수 있다. 이때 리모컨은 실내기(31b)와의 연결 형태에 따라 유선 또는 무선으로 통신할 수 있다.A remote control (not shown) may be connected to the
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 6의 실외기와 실내기의 개략도이다.7 is a schematic diagram of the outdoor unit and the indoor unit of FIG. 6 according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기(100b)는, 크게 실내기(31b)와 실외기(21b)로 구분될 수 있다. Referring to FIG. 6, the
실외기(21b)는, 예를 들면, 냉매를 압축시키는 역할을 하는 압축기(102b)와, 압축기(102b)를 구동하는 압축기용 전동기(102bb)와, 압축된 냉매를 방열시키는 역할을 하는 실외측 열교환기(104b)와, 실외 열교환기(104b)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실외팬(105ab)과 실외팬(105ab)을 회전시키는 전동기(105bb)로 이루어진 실외 송풍기(105b)와, 응축된 냉매를 팽창하는 팽창기구(106b)와, 압축된 냉매의 유로를 바꾸는 냉/난방 절환밸브(110b)와, 기체화된 냉매를 잠시 저장하여 수분과 이물질을 제거한 뒤 일정한 압력의 냉매를 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터(103b) 등을 포함할 수 있다. The
실내기(31b)는, 예를 들면, 실내에 배치되어 냉/난방 기능을 수행하는 실내측 열교환기(108b)와, 실내측 열교환기(108b)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실내팬(109ab)과 실내팬(109ab)을 회전시키는 전동기(109bb)로 이루어진 실내 송풍기(109b) 등을 포함할 수 있다. The
실내측 열교환기(108b)는, 예를 들면, 적어도 하나가 설치될 수 있다. 압축기(102b)는, 예를 들면, 인버터 압축기, 정속 압축기 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.At least one
또한, 공기조화기(100b)는, 예를 들면, 실내를 냉방시키는 냉방기로 구성되는 것도 가능하고, 실내를 냉방시키거나 난방시키는 히트 펌프로 구성되는 것도 가능하다.In addition, the
도 6의 실외기(21b) 내의 압축기(102b)는, 압축기 모터(250b)를 구동하는, 도 2와 같은, 모터 구동장치(220)에 의해 구동될 수 있다. The
또는, 실내팬(109ab) 또는 실외팬(105ab)은, 예를 들면, 각각 실내팬 모터(109bb), 실외 팬 모터(150bb)를 구동하는, 도 2와 같은, 모터 구동장치(220)에 의해 구동될 수 있다.Alternatively, the indoor fan 109ab or the outdoor fan 105ab is, for example, driven by an indoor fan motor 109bb and an outdoor fan motor 150bb, respectively, by a
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, 홈 어플라이언스의 다른 예인 세탁물 처리기기를 도시한 사시도이다.8 is a perspective view showing a laundry treatment device that is another example of a home appliance according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물 처리기기(100a)는, 포가 전면 방향으로 세탁조 내로 삽입되는 프론트 로드(front load) 방식의 세탁물 처리기기일 수 있다. 이러한 프론트 방식의 세탁물 처리기기는, 예를 들면, 포가 삽입되어 세탁, 헹굼 탈수 등을 수행하는 세탁기 또는 습포가 삽입되어 건조를 수행하는 건조기 등을 포함하는 개념으로서, 이하에서는 세탁기를 중심으로 기술한다.Referring to FIG. 8, the
도 8의 세탁물 처리기기(100a)는, 예를 들면, 세탁조식 세탁물 처리기기로서, 세탁물 처리기기(100a)의 외관을 형성하는 캐비닛(110)과, 캐비닛(110) 내부에 배치되며 캐비닛(110)에 의해 지지되는 터브(120)와, 터브(120) 내부에 배치되며 포가 세탁되는 세탁조(122)와, 세탁조(122)를 구동시키는 모터(130)와, 캐비닛 본체(111) 외측에 배치되며 캐비닛(110) 내부로 세탁수를 공급하는 세탁수 공급장치(미도시)와, 터브(120) 하측에 형성되어 세탁수를 외부로 배출하는 배수장치(미도시)를 포함할 수 있다. The
세탁조(122)에는 세탁수가 통과되도록 복수개의 통공(122A)이 형성되며, 세탁조(122)의 회전시 세탁물이 일정 높이로 들어 올려진 후, 중력에 의해 낙하되도록 세탁조(112)의 내 측면에 리프터(124)가 배치될 수 있다. A plurality of through
캐비닛(110)은, 예를 들면, 캐비닛 본체(111)와, 캐비닛 본체(111)의 전면에 배치되어 결합하는 캐비닛 커버(112)와, 캐비닛 커버(112) 상측에 배치되며 캐비닛 본체(111)와 결합하는 컨트롤패널(115)과, 컨트롤패널(115) 상측에 배치되며 캐비닛 본체(111)와 결합하는 탑플레이트(116)를 포함할 수 있다. The
캐비닛 커버(112)는, 예를 들면, 포의 출입이 가능하도록 형성되는 포 출입홀(114)과, 포 출입홀(114)의 개폐가 가능하도록 좌우로 회동 가능하게 배치되는 도어(113)를 포함할 수 있다. The
컨트롤패널(115)은, 예를 들면, 세탁물 처리기기(100a)의 운전상태를 조작하는 조작키들(117)과, 조작키들(117)의 일측에 배치되며 세탁물 처리기기(100a)의 운전상태를 표시하는 디스플레이 장치(118)를 포함할 수 있다. The
컨트롤패널(115) 내의 조작키들(117) 및 디스플레이 장치(118)는, 예를 들면, 제어부(미도시)에 전기적으로 연결되며, 제어부는 세탁물 처리기기(100a)의 각 구성요소등을 전기적으로 제어할 수 있다. 제어부의 동작에 대해서는 후술하기로 한다.The
한편, 세탁조(122)에는, 예를 들면, 오토 밸런스(미도시)가 구비될 수 있다. 오토 밸런스는, 예를 들면, 세탁조(122) 내에 수용된 세탁물의 편심량에 따라 발생하는 진동을 저감하기 위한 것으로, 액체밸런스, 볼밸런스 등으로 구현될 수 있다.On the other hand, in the
한편, 도면에는 도시하지 않았지만, 세탁물 처리기기(100a)는, 예를 들면, 세탁조(122)의 진동량 또는 캐비닛(110)의 진동량을 측정하는 진동 센서를 더 구비할 수 있다.Meanwhile, although not shown in the drawings, the
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 8의 세탁물 처리기기의 내부 블록도이다.9 is an internal block diagram of the laundry treatment apparatus of FIG. 8 according to an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 세탁물 처리기기(100a)는, 예를 들면, 제어부(210)의 제어 동작에 의해, 구동부(220)가 제어될 수 있고, 구동부(220)는 모터(230)를 구동할 수 있다. 이에 따라, 세탁조(122)는, 예를 들면, 모터(230)에 의해 회전할 수 있다. 9, the laundry treatment device (100a), for example, by a control operation of the
제어부(210)는, 예를 들면, 조작키(1017)로부터 동작 신호를 입력받아 동작을 할 수 있다. 이에 따라, 세탁, 헹굼, 탈수 행정이 수행될 수 있다. The
또한, 제어부(210)는, 예를 들면, 디스플레이(18)를 제어하여, 세탁 코스, 세탁 시간, 탈수 시간, 헹굼 시간 등, 또는 현재 동작 상태 등을 표시하도록 제어할 수 있다.In addition, the
한편, 제어부(210)는, 예를 들면, 구동부(220)를 제어하여, 구동부(220)는, 모터(230)를 동작시키도록 제어할 수 있다. 이때, 모터(230) 내부 또는 외부에는, 모터의 회전자 위치를 감지하기 위한, 위치 감지부가 구비되지 않을 수 있다. 즉, 구동부(220)는, 센서리스(sensorless) 방식에 의해 모터(230)를 제어할 수 있다.Meanwhile, the
구동부(220)는, 예를 들면, 모터(230)를 구동시키기 위한 것으로, 인버터(미도시), 및 인버터 제어부(미도시), 모터(230)에 흐르는 출력 전류를 검출하는 출력전류 검출부(도 2의 E)와, 모터(230)에 인가되는 출력 전압(vo)을 검출하는 출력전압 검출부(미도시)를 구비할 수 있다. 또한, 구동부(220)는, 인버터(미도시)에 입력되는 직류 전원을 공급하는, 컨버터 등을 더 포함하는 개념일 수 있다. The driving
예를 들어, 구동부(220) 내의 인버터 제어부(도 2의 440)는, 출력 전류(idc) 및 출력 전압(vo)에 기초하여, 모터(230)의 회전자 위치를 추정할 수 있다. 그리고, 구동부(220) 내의 인버터 제어부(도 2의 440)는, 추정된 회전자 위치에 기초하여, 모터(230)가 회전하도록 제어할 수 있다. For example, the
구체적으로, 인버터 제어부(도 2의 440)가, 출력 전류(idc) 및 출력 전압(vo)에 기초하여, 펄스폭 변조(PWM) 방식의 스위칭 제어 신호(도 2의 Sic)를 생성하여, 인버터(미도시)로 출력하면, 인버터는 고속 스위칭 동작을 하여, 소정 주파수의 교류 전원을 모터(230)에 공급할 수 있다. 그리고, 모터(230)는, 소정 주파수의 교류 전원에 의해, 회전할 수 있다. Specifically, the inverter control unit (440 in FIG. 2) generates a pulse width modulation (PWM) switching control signal (Sic in FIG. 2) based on the output current (idc) and the output voltage (vo), When output as (not shown), the inverter performs a high-speed switching operation and can supply AC power of a predetermined frequency to the
한편, 구동부(220)는, 예를 들면, 도 2의 모터 구동장치(220)에 대응할 수 있다. Meanwhile, the driving
한편, 제어부(210)는, 예를 들면, 모터(230)에 흐르는 출력 전류(idc) 등에 기초하여, 포량을 감지할 수 있다. 예를 들어, 세탁조(122)가 회전하는 동안에, 모터(230)의 전류값(idc)에 기초하여 포량을 감지할 수 있다.Meanwhile, the
특히, 제어부(210)는, 예를 들면, 포량 감지시, 모터 정렬 구간에서 측정된 모터의 고정자 저항과 인덕턴스 값을 이용하여, 포량을 정확히 감지할 수 있게 된다.In particular, the
한편, 제어부(210)는, 예를 들면, 세탁조(122)의 편심량, 즉 세탁조(122)의 언밸런스(unbalance; UB)를 감지할 수도 있다. 이러한 편심량 감지는, 모터(230)에 흐르는 출력 전류(idc)의 리플 성분 또는 세탁조(122)의 회전 속도 변화량에 기초하여, 수행될 수 있다. Meanwhile, the
특히, 제어부(210)는, 예를 들면, 포량 감지시, 모터 정렬 구간에서 측정된 모터의 고정자 저항과 인덕턴스 값을 이용하여, 편심량을 정확히 감지할 수 있게 된다.In particular, the
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른, 홈 어플라이언스의 또 다른 예인 냉장고를 도시한 사시도이다.10 is a perspective view illustrating a refrigerator, which is another example of a home appliance according to an embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 본 발명과 관련한 냉장고(100c)는, 도시되지는 않았지만, 냉동실 및 냉장실로 구획된 내부공간을 가지는 케이스(110c)와, 냉동실을 차폐하는 냉동실 도어(120c)와 냉장실을 차폐하는 냉장실 도어(140c)에 의해 개략적인 외관이 형성될 수 있다.Referring to FIG. 10, the
그리고, 냉동실 도어(120c)와 냉장실 도어(140c)의 전면에는 전방으로 돌출형성되는 도어핸들(121c)이 더 구비되어, 사용자가 용이하게 파지하고 냉동실 도어(120c)와 냉장실 도어(140c)를 회동시킬 수 있다.Further, a
한편, 냉장실 도어(140c)의 전면에는, 예를 들면, 사용자가 냉장실 도어(140c)를 개방하지 않고서도 내부에 수용된 음료와 같은 저장물을 취출할 수 있도록 하는 편의수단인 홈바(180c)가 더 구비될 수 있다.On the other hand, on the front of the refrigerating
그리고, 냉동실 도어(120c)의 전면에는, 예를 들면, 사용자가 냉동실 도어(120c)를 개방하지 않고 얼음 또는 식수를 용이하게 취출할 수 있도록 하는 편의수단인 디스펜서(160c)가 구비될 수 있고, 이러한 디스펜서(160c)의 상측에는, 냉장고(100c)의 구동운전을 제어하고 운전중인 냉장고(100c)의 상태를 화면에 도시하는 컨트롤패널(210c)이 더 구비될 수 있다. And, on the front of the freezing compartment door (120c), for example, a dispenser (160c), which is a convenience means that allows a user to easily take out ice or drinking water without opening the freezing compartment door (120c) may be provided, Above the
한편, 도면에서는, 디스펜서(160c)가 냉동실 도어(120c)의 전면에 배치되는 것으로 도시하나, 이에 한정되지 않으며, 냉장실 도어(140c)의 전면에 배치되는 것도 가능하다. Meanwhile, in the drawings, the
한편, 냉동실(미도시)의 내측 상부에는, 예를 들면, 냉동실 내의 냉기를 이용하여 급수된 물을 제빙하는 제빙기(190c)와, 제빙기에서 제빙된 얼음이 이빙되어 담겨지도록 냉동실(미도시) 내측에 장착된 아이스 뱅크(195c)가 더 구비될 수 있다. 또한, 도면에서는 도시하지 않았지만, 아이스 뱅크(195c)에 담겨진 얼음이 디스펜서(160c)로 낙하되도록 안내하는 아이스 슈트(미도시)가 더 구비될 수 있다. On the other hand, on the inner upper part of the freezing chamber (not shown), for example, an
컨트롤패널(210c)은, 예를 들면, 다수개의 버튼으로 구성되는 입력부(220c), 및 제어 화면 및 작동 상태 등을 디스플레이하는 표시부(230c)를 포함할 수 있다. The control panel 210c may include, for example, an
표시부(230c)는, 예를 들면, 제어 화면, 작동 상태 및 고내(庫內) 온도 등의 정보를 표시한다. 예를 들어, 표시부(230c)는 디스펜서의 서비스 형태(각얼음, 물, 조각얼음), 냉동실의 설정 온도, 냉장실의 설정 온도를 표시할 수 있다. The
이러한 표시부(230c)는, 예를 들면, 액정 디스플레이(LCD), 발광다이오드(LED), 유기발광다이오드(OLED) 등 다양하게 구현될 수 있다. 또한, 표시부(230c)는 입력부(220c)의 기능도 수행 가능한 터치스크린(touch screen)으로 구현될 수도 있다.The
입력부(220c)는, 예를 들면, 다수개의 조작 버튼을 구비할 수 있다. 예를 들어, 입력부(220c)는, 디스펜서의 서비스 형태(각얼음, 물, 조각 얼음 등)를 설정하기 위한 디스펜서 설정버튼(미도시)과, 냉동실 온도설정을 위한 냉동실 온도설정 버튼(미도시)과, 냉동실 온도설정을 위한 냉장실 온도 설정 버튼(미도시) 등을 포함할 수 있다. 한편, 입력부(220c)는 표시부(230c)의 기능도 수행 가능한 터치스크린(touch screen)으로 구현될 수도 있다.The
한편, 본 발명의 실시예에 따른 냉장고는, 도면에 도시된 더블도어형(Double Door Type)에 한정되지 않으며, 원 도어형(One Door Type), 슬라이딩 도어형(Sliding Door Type), 커튼 도어형(Curtain Door Type) 등 그 형태를 불문한다. On the other hand, the refrigerator according to the embodiment of the present invention is not limited to the double door type shown in the drawings, and is a one door type, a sliding door type, and a curtain door type. Regardless of the shape, such as (Curtain Door Type).
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 10의 냉장고의 구성을 간략히 도시한 도면이다.11 is a diagram schematically showing the configuration of the refrigerator of FIG. 10 according to an embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, 냉장고(100c)는, 예를 들면, 압축기(112c)와, 압축기(112c)에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기(116c)와, 응축기(116c)에서 응축된 냉매를 공급받아 증발시키되, 냉동실(미도시)에 배치되는 냉동실 증발기(124c)와, 냉동실 증발기(124c)에 공급되는 냉매를 팽창시키는 냉동실 팽창밸브(134c)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 11, the
한편, 도면에서는, 하나의 증발기를 사용하는 것으로 예시하나, 냉장실과 냉동실에 각각의 증발기를 사용하는 것도 가능하다. Meanwhile, in the drawings, one evaporator is used, but it is also possible to use each evaporator in the refrigerating chamber and the freezing chamber.
즉, 냉장고(100c)는, 냉장실(미도시)에 배치되는 냉장실 증발기(미도시), 응축기(116c)에서 응축된 냉매를 냉장실 증발기(미도시) 또는 냉동실 증발기(124c)에 공급하는 3방향 밸브(미도시)와, 냉장실 증발기(미도시)에 공급되는 냉매를 팽창시키는 냉장실 팽창밸브(미도시)를 더 포함할 수 있다. That is, the
또한, 냉장고(100c)는 증발기(124c)를 통과한 냉매가 액체와 기체로 분리되는 기액 분리기(미도시)를 더 포함할 수 있다. In addition, the
또한, 냉장고(100c)는, 냉동실 증발기(124c)를 통과한 냉기를 흡입하여 각각 냉장실(미도시) 및 냉동실(미도시)로 불어주는 냉장실 팬(미도시) 및 냉동실 팬(144c)을 더 포함할 수 있다.In addition, the
또한, 압축기(112c)를 구동하는 압축기 구동부(113c)와, 냉장실 팬(미도시) 및 냉동실 팬(144c)을 구동하는 냉장실 팬 구동부(미도시) 및 냉동실 팬 구동부(145c)를 더 포함할 수 있다. In addition, a
한편, 도면에 따르면, 냉장실 및 냉동실에 공통의 증발기(124c)가 사용되므로, 이러한 경우에, 냉장실 및 냉동실 사이에 댐퍼(미도시)가 설치되될 수 있으며, 팬(미도시)은 하나의 증발기에서 생성된 냉기를 냉동실과 냉장실로 공급되도록 강제 송풍시킬 수 있다.Meanwhile, according to the drawing, since a
도 12의 압축기(112c)는, 압축기 모터를 구동하는, 도 2와 같은, 모터 구동장치(220)에 의해 구동될 수 있다. The
또는, 냉장실 팬(미도시) 또는 냉동실 팬(144c)은, 각각 냉장실 팬 모터(미도시), 냉동실 팬 모터(미도시)를 구동하는, 도 2와 같은, 모터 구동장치(220)에 의해 구동될 수 있다.Alternatively, the refrigerating compartment fan (not shown) or the freezing
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.The accompanying drawings are only for making it easier to understand the embodiments disclosed in the present specification, and the technical idea disclosed in the present specification is not limited by the accompanying drawings, and all changes and equivalents included in the spirit and scope of the present invention It should be understood to include water or substitutes.
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.Likewise, while depicting the actions in the drawings in a specific order, it should not be understood that such actions should be performed in that particular order or sequential order shown, or that all illustrated actions should be performed in order to obtain a desired result. . In certain cases, multitasking and parallel processing can be advantageous.
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.In addition, although the preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and the technical field to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. In addition, various modifications are possible by those of ordinary skill in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or prospect of the present invention.
220: 모터 구동장치
230: 모터
410: 과전류 검출부
411: 전압 가변부
420: 인버터
430: 게이트 구동부
440: 인버터 제어부
450: 컨버터220: motor drive
230: motor
410: overcurrent detection unit
411: voltage variable part
420: inverter
430: gate driver
440: inverter control unit
450: converter
Claims (10)
상기 인버터를 제어하는 인버터 제어부;
상기 인버터에 인가되는 전류에 기초하여 신호를 출력하는 과전류 검출부; 및
상기 과전류 검출 신호에 기초하여, 스위칭 소자의 온, 오프를 제어하는 게이트 구동부를 포함하고,
상기 과전류 검출부는,
일단이 상기 dc 단 커패시터에 연결되고, 타단이 상기 인버터에 연결되는 제1 저항 소자;
일단이 상기 제1 저항 소자의 타단에 연결되는 제2 저항 소자;
일단이 상기 제2 저항 소자의 타단에 연결되는 제3 저항 소자; 및
상기 제3 저항 소자의 타단에 연결되고, 상기 제3 저항 소자의 타단과 접지단 사이에 인가되는 제1 전압을 가변하는 전압 가변부를 포함하고,
상기 게이트 구동부는,
상기 제2 저항 소자의 타단과 상기 접지단 사이에 인가되는 제2 전압에 기초하여, 상기 인버터에 구비된 상기 복수의 스위칭 소자의 온, 오프를 제어하는 신호를 상기 인버터에 출력하는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.An inverter having a plurality of switching elements and converting DC power of the DC terminal capacitor into AC power and outputting it to the motor by a switching operation;
An inverter control unit for controlling the inverter;
An overcurrent detection unit that outputs a signal based on the current applied to the inverter; And
A gate driver for controlling on and off of the switching element based on the overcurrent detection signal,
The overcurrent detection unit,
A first resistance element having one end connected to the dc terminal capacitor and the other end connected to the inverter;
A second resistance element having one end connected to the other end of the first resistance element;
A third resistance element having one end connected to the other end of the second resistance element; And
A voltage variable part connected to the other end of the third resistance element and for varying a first voltage applied between the other end of the third resistance element and a ground terminal,
The gate driver,
And outputting a signal for controlling on/off of the plurality of switching elements provided in the inverter to the inverter based on a second voltage applied between the other end of the second resistance element and the ground terminal. Motor drive.
상기 게이트 구동부는,
상기 제2 전압이 기 설정된 전압 이상인 경우, 인버터 정지 신호를 상기 인버터에 출력하는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.The method of claim 1,
The gate driver,
When the second voltage is greater than or equal to a preset voltage, an inverter stop signal is output to the inverter.
상기 전압 가변부는,
일단이 상기 제3 저항 소자의 타단에 연결되고, 타단이 상기 접지단에 연결되는 제1 커패시터;
일단이 상기 제3 저항 소자의 타단에 연결되는 제4 저항 소자;
일단에 제3 전압이 입력되고, 타단이 상기 제4 저항 소자의 타단에 연결되는 제5 저항 소자; 및
상기 제4 저항 소자의 타단과 상기 접지단 사이에 접속되는 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.The method of claim 1,
The voltage variable part,
A first capacitor having one end connected to the other end of the third resistance element and the other end connected to the ground terminal;
A fourth resistance element having one end connected to the other end of the third resistance element;
A fifth resistance element having a third voltage input to one end and the other end connected to the other end of the fourth resistance element; And
And a transistor connected between the other end of the fourth resistance element and the ground terminal.
상기 인버터 제어부는,
상기 제1 전압이 가변되도록 상기 트랜지스터에 인가되는 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.The method of claim 4,
The inverter control unit,
And outputting a signal applied to the transistor so that the first voltage is varied.
상기 인버터 제어부는,
상기 모터의 과전류 설정값 및 상기 인버터의 과전류 설정값 중 작은 값에 기초하여 신호를 생성하고, 상기 생성된 신호를 상기 트랜지스터에 출력하는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.The method of claim 5,
The inverter control unit,
And generating a signal based on a smaller value of the overcurrent setting value of the motor and the overcurrent setting value of the inverter, and outputting the generated signal to the transistor.
상기 제2 저항 소자의 타단과 상기 접지단 사이에 접속되는 커패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.The method of claim 4,
And a capacitor connected between the other end of the second resistance element and the ground terminal.
상기 트랜지스터는,
이미터 단이 상기 제4 저항 소자의 타단과 연결되고, 컬렉터 단이 접지단과 연결되고, 베이스 단이 상기 인버터 제어부와 연결되는 양극성 접합 트랜지스터(BJT)를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.The method of claim 5,
The transistor,
And a bipolar junction transistor (BJT) having an emitter end connected to the other end of the fourth resistance element, a collector end connected to a ground end, and a base end connected to the inverter controller.
상기 전압 가변부는,
상기 인버터 제어부와 상기 트랜지스터가 연결된 노드와, 접지단 사이에, 제6 저항 소자를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.The method of claim 5,
The voltage variable part,
A motor driving apparatus further comprising a sixth resistance element between a node connected to the inverter controller and the transistor and a ground terminal.
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