KR102239648B1 - 창문형 에어컨의 팬모터 제어 장치 - Google Patents

창문형 에어컨의 팬모터 제어 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마이컴과 SSR(solid state relay)을 구비하여, SSR의 스위칭 반도체 소자로 공급 전력에 대해 위상 제어를 함으로써, 창문형 에어컨의 팬 모터의 속도를 조절하는, 창문형 에어컨의 팬모터 제어 장치에 관한 것으로서, 교류 입력 전원을 입력받는 전원 입력부; 교류 입력 전원을 압축기에 공급하는 압축기 전원부; 교류 입력 전원을 제1 및 제2 송풍팬에 공급하는 송풍팬 전원부; 상기 교류 입력 전원을 정류하는 정류부; 정류된 전원을 일정한 전압의 직류 전원으로 변환하는 SMPS 전원부; 마이컴; 상기 정류부에서 정류된 전원의 최대 전압 점을 검출하는 주기 검출부; 상기 압축기 전원부와 상기 송풍팬 전원부의 공급 전원을 온/오프하는 스위치부; 및, 상기 마이컴에 명령을 입력받기 위한 조작부를 포함하고, 상기 마이컴은 상기 조작부의 명령에 따라 상기 스위치부에 제어 신호를 출력하여, 상기 압축기 전원부 및 송풍팬 전원부를 온/오프 시키는 구성을 마련한다.
상기와 같은 장치에 의하여, 마이컴 제어와 SSR(solid state relay)을 이용한 위상제어(무 접점) 방식을 적용함으로써, 제어 대역폭이 넓어지며, 속도를 보다 다양하고 정밀하게 제어할 수 있다.

Description

창문형 에어컨의 팬모터 제어 장치 { A fan-motor control device for airconditioner of window type }
본 발명은 마이컴과 SSR(solid state relay)을 구비하여, SSR의 스위칭 반도체 소자로 공급 전력에 대해 위상 제어를 함으로써, 창문형 에어컨의 팬 모터의 속도를 조절하는, 창문형 에어컨의 팬모터 제어 장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 마이컴의 정상 구동을 검증하는 회로를 구비하여, 마이컴이 정상 구동을 하지 않으면, 팬 모터의 제어를 중단하고 전원을 차단하는, 창문형 에어컨의 팬모터 제어 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 콘덴서 유도 전동기의 속도를 제어하기 위하여, 모터 권선의 탭(Tap)을 인출하여 릴레이(Relay)의 접점을 이용하여 속도를 제어한다[특허문헌 1].
즉, 각각의 권선의 소정의 위치에 탭 단자를 배치한다. 각각의 전 권선에 전원을 공급하여 구동하면, 유도 전동기 또는 모터가 동작된다. 이때, 탭 단자를 통해 모터에 전원을 공급하여, 권선의 공통 단자와 탭 단자 사이에서 각각의 부분 권선을 구동시킨다. 이런 동작을 부분 권선 통전이라 한다. 따라서 탭 단자에 의해 연결되는 권선의 길이 또는 권선수에 따라, 모터의 속도가 조절된다.
그러나 이러한 종래 기술에 따른 모터의 속도 제어 방식은 각 권선에 탭을 구비해야 하므로, 물리적으로 체적(또는 설치 공간)이 증가되는 문제점이 있다. 또한, 각 권선에 형성된 탭의 수, 즉, 접점의 수에 의해, 제어 범위가 제한되는 문제점이 있다.
한국등록특허 제10-1234489호 (2013.02.18.공고)
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 마이컴과 SSR(solid state relay)을 구비하여, SSR의 스위칭 반도체 소자로 공급 전력에 대해 위상 제어를 함으로써, 창문형 에어컨의 팬 모터의 속도를 조절하는, 창문형 에어컨의 팬모터 제어 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 마이컴의 정상 구동을 검증하는 회로를 구비하여, 마이컴이 정상 구동을 하지 않으면, 팬 모터의 제어를 중단하고 전원을 차단하는, 창문형 에어컨의 팬모터 제어 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 창문형 에어컨의 팬모터 제어 장치에 관한 것으로서, 교류 입력 전원을 입력받는 전원 입력부; 교류 입력 전원을 압축기에 공급하는 압축기 전원부; 교류 입력 전원을 제1 및 제2 송풍팬에 공급하는 송풍팬 전원부; 상기 교류 입력 전원을 정류하는 정류부; 정류된 전원을 일정한 전압의 직류 전원으로 변환하는 SMPS 전원부; 마이컴; 상기 정류부에서 정류된 전원의 최대 전압 점을 검출하는 주기 검출부; 상기 압축기 전원부와 상기 송풍팬 전원부의 공급 전원을 온/오프하는 스위치부; 및, 상기 마이컴에 명령을 입력받기 위한 조작부를 포함하고, 상기 마이컴은 상기 조작부의 명령에 따라 상기 스위치부에 제어 신호를 출력하여, 상기 압축기 전원부 및 송풍팬 전원부를 온/오프 시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 창문형 에어컨의 팬모터 제어 장치에 관한 것으로서, 상기 제어 장치는, 상기 마이컴으로부터 신호를 수신하여, 수신된 신호에 따라 상기 스위치부를 작동시키거나 동작되지 않게 하는 고장 검출부를 더 포함하고, 상기 고장 검출부는 발진 신호를 수신하면 하이(high)를 출력하고, 하이 신호 또는 로우 신호를 수신하면 로우(low)를 출력하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 창문형 에어컨의 팬모터 제어 장치에 관한 것으로서, 상기 송풍팬 전원부는 입력측과 출력측에 포토 커플러(또는 광전 변환 소자)를 사용하여 전기적으로 절연되고, 트리거 회로로서 트라이악 반도체 소자를 온(ON)/오프(OFF) 시키는 SSR(solid state relay)을 구비하고, 상기 SSR에 의해 상기 제1 송풍팬을 주기적으로 온/오프 스위칭 시키고, 상기 마이컴은 상기 주기 검출부로부터 정류된 전원의 주기를 검출하고, 검출된 주기와 동기화 하여, 상기 스위치부를 통해 상기 송풍팬 전원부의 SSR에 온/오프 제어신호를 주기적으로 출력하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 창문형 에어컨의 팬모터 제어 장치에 관한 것으로서, 상기 주기 검출부는 상기 정류부의 출력 전압에 따라 제1 트랜지스터를 작동시켜 제1 전원을 접지시키는 포토 커플러와, 상기 제1 전원에 대해 콘덴서와 병렬로 연결되어 상기 제1 트랜지스터가 작동하지 않을 때에만 콘덴서의 전원에 의해 작동되는 제2 트랜지스터를 구성하고, 상기 제2 트랜지스터가 작동되면 제2 전원을 접지시키고, 상기 마이컴에 인터럽트 신호를 전달하는 신호 라인이 제2 전원에 대해 콘덴서와 병렬로 연결되어 상기 제2 트랜지스터가 동작되지 않을 때에만 콘덴서의 전원에 의해 인터럽트 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 창문형 에어컨의 팬모터 제어 장치에 관한 것으로서, 상기 고장 검출부는 마이컴의 출력 단자와 제3 트랜지스터의 베이스를 연결하는 출력 라인 상에 직렬로 제1 콘덴서를 연결하고, 병렬로 접지된 제2 콘덴서를 연결하여, 발진 신호인 경우에만 콘덴서의 충방전에 의해 제3 트랜지스터의 베이스에 평활된 전압을 공급할 수 있고, 제3 트랜지스터는 컬렉터에 제3 전원을 연결하고, 이미터에 접지하고, 제3 전원과 제3 트랜지스터 사이에서 병렬로 제4 트랜지스터의 베이스에 연결하여, 제3 트랜지스터가 구동되어 제3 전원을 제3 트랜지스터로 전압이 흐르게 될 때, 제4 트랜지스터가 구동되고, 제4 트랜지스터는 컬렉터에 제3 전원을 연결하고, 이미터에 스위치부를 연결하여, 제4 트랜지스터가 구동될 때 스위치부로 제3 전원을 공급하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 창문형 에어컨의 팬모터 제어 장치에 의하면, 마이컴 제어와 SSR(solid state relay)을 이용한 위상제어(무 접점) 방식을 적용함으로써, 제어 대역폭이 넓어지며, 속도를 보다 다양하고 정밀하게 제어할 수 있는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명에 따른 창문형 에어컨의 팬모터 제어 장치에 의하면, 마이컴의 정상 구동을 감지함으로써, 마이컴이 정상 구동되지 않으면 팬 모터의 제어를 중단하여 과열 등 고장에 따른 위험을 방지할 수 있는 효과가 얻어진다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 창문형 에어컨에 대한 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 창문형 에어컨의 팬모터 제어 장치의 구성에 대한 블록도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 창문형 에어컨의 팬모터 제어 장치의 전체 회로도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전원 입력부의 세부 회로도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 압축기 전원부의 세부 회로도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 송풍팬 전원부의 세부 회로도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 전파 정류된 신호에 대한 그래프.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 SMPS 전원부의 세부 회로도.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 주기 검출부의 세부 회로도.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 스위치부의 세부 회로도.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 고장 검출부의 세부 회로도.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 고장 검출부의 상태 표시도.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 도면에 따라서 설명한다.
또한, 본 발명을 설명하는데 있어서 동일 부분은 동일 부호를 붙이고, 그 반복 설명은 생략한다.
먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 창문형 에어컨의 구성에 대하여 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 창문형 에어컨은 하나의 케이스(10) 내에 냉매를 가압하는 압축기(11)와, 압축기(11)에 의해 가압된 냉매를 응축하여 그 온도를 낮추는 응축기(12)와, 응축기(12)에 의해 온도가 낮아진 냉매를 이용하여 열교환 작용을 이루는 증발기(13)가 구비된 구조로 이루어진 공기조화기이다.
창문형 에어컨은 케이스(10)의 내부공간이 격막패널(19)을 기준으로 실내부(10a)와 실외부(10b)로 구분된다. 실내부(10a)에는 증발기(13) 및 실내공기를 증발기(13)를 거쳐 순환시키는 제1 송풍팬(14)이 장착된다. 또한, 실외부(10b)에는 압축기(11)와, 응축기(12), 및 실외공기를 이용해 응축기(12)의 냉각작용을 이루는 제2 송풍팬(16) 등이 설치된다.
또한, 제1 송풍팬(14) 및 제2 송풍팬(16)은 모터(15,17)의 축에 연결되어, 모터(15,17)에 의해 구동된다.
한편, 압축기(11)의 외표면에 생성되는 습기를 제거하기 위하여, 건조팬(18)이 압축기(11) 주변에 설치될 수 있다.
또한, 상기와 같은 창문형 에어컨의 각 요소에 대한 전원 공급을 제어하거나 기타 작동을 제어하는 제어장치(30)가 케이스(10) 내에 설치된다. 제어장치(30)는 외부로부터 AC 전원을 입력받아, 압축기(11), 제1 또는 제2 송풍팬(14,16) 등에 전원을 공급 또는 차단한다. 또한, 제어 신호를 통해 속도 등을 제어한다.
이와 같은 구성에 의하여, 창문형 에어컨의 압축기(11)가 냉매가스를 고온 고압으로 압축하여, 응축기(12)에서 제2 송풍팬(16)에 의하여 유입된 실외기와 열교환한다. 그래서 응축된 냉매액이 팽창밸브를 통해 팽창된 저온저압의 냉매액으로 증발기(13)에서 유입된다. 모터(15)가 회전함에 따라 이에 연동하는 제1 송풍팬(14)에 의하여 증발기(13) 외표면에 접하여 열교환되는 실내기의 온도를 저하시킨다.
다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 창문형 에어컨의 팬모터 제어 장치의 구성에 대하여 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 창문형 에어컨의 팬모터 제어 장치의 구성에 대한 블록도이고, 도 3은 상기 팬모터 제어 장치에 대한 세부 회로도이다.
도 2 또는 도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 창문형 에어컨의 팬모터 제어 장치는 외부 전원을 입력받는 전원 입력부(31), 입력 전원을 압축기(11)에 공급하는 압축기 전원부(32), 송풍팬(14,16)에 전원을 공급하는 송풍팬 전원부(33), 입력된 교류 전원(또는 AC 전원)을 정류하는 정류부(34), 정류된 전원을 일정한 전압의 직류 전원으로 변환하는 SMPS 전원부(38), 마이컴(41), 정류된 전압의 최대 전압 점을 검출하는 주기 검출부(42), 압축기 전원부(32)와 송풍팬 전원부(33)의 공급 전원을 온/오프하는 스위치부(43), 마이컴(41)의 고장을 검출하는 고장 검출부(44), 및, 마이컴(41)에 명령을 입력받기 위한 조작부(45)로 구성된다.
먼저, 도 4에서 보는 바와 같이, 전원 입력부(31)는 압축기 전원부(32), 송풍팬 전원부(33), 정류부(34) 등과 병렬로 연결되어, 입력 전원을 공급한다. 즉, 전원 입력부(31)는 AC 전원을 입력받고 이를 압축기(11), 송풍팬(14,16) 등의 전원으로 병렬로 공급한다. 또한, AC 전원은 정류부(34)를 통해 SMPS 전원부(38)에서 직류 전원으로 변환되어, 마이컴(41) 등에 공급된다.
또한, 전원 입력부(31)는 콘덴서(C), 바리스타(VS) 등을 구성하여, 서지 전압 등을 흡수하고 AC 입력 전원을 안정화 시키기 위한 회로를 구비한다.
다음으로, 도 5에서 보는 바와 같이, 압축기 전원부(32)는 입력 전원부(31)에서 공급된 교류 입력 전원을 압축기(COMP)(11)에 공급한다. 이때, 제1 릴레이(RY) 스위치를 구비하여, 제1 릴레이(RY)의 온/오프에 의해 압축기(11)에 전원을 연결하거나 차단한다. 이때, 바람직하게는, 압축기(11)의 외표면에 발생되는 습기를 제거하기 위한 건조팬(18)에도 전원을 공급하도록 연결하되, 제1 릴레이(RY)에 의해 온/오프 되도록 구성된다. 즉, 제1 릴레이(RY)의 스위치에 대해, 압축기(11)와 건조팬(18)이 병렬로 연결된다. 따라서 제1 릴레이(RY)의 스위치 동작에 따라, 압축기(11)와 건조팬(18)은 동시에 전원을 공급받아 작동되거나, 동시에 전원이 차단되어 동시에 동작을 멈출 수 있다.
다음으로, 도 6에서 보는 바와 같이, 송풍팬 전원부(33)는 교류 입력 전원을 제1 송풍팬(14) 및 제2 송풍팬(16)에 공급한다. 이때, 제1 송풍팬(14)은 SSR(solid state relay)에 의해 온/오프 스위칭된다.
SSR(solid state relay) 릴레이는 입력측과 출력측에 포토 커플러(또는 광전 변환 소자)를 사용하여 전기적으로 절연되고, 트리거 회로로서 트라이악 반도체 소자를 온(ON)/오프(OFF) 시킨다. 특히, 스위칭이 교류의 0V의 때에 행해지도록, 제로크로스 회로 등을 구비한다.
이때, SSR 릴레이에 대한 제어 신호는 마이컴(41)에 의해, 스위치부(43)를 통해 입력된다. 이때, 제어 신호는 온/오프가 반복되는 발진 신호로서, 온(on)일때 제1 송풍팬(14)으로 입력 전원이 공급되고, 오프(off) 일때 입력전원이 차단된다. 특히, 온/오프의 비율에 의해, 제1 송풍팬(14)에 공급되는 전압이 결정된다. 즉, 교류 입력 전원에 대한 위상 제어를 하여, 제1 송풍팬(14)에 공급되는 전압을 조절한다. 따라서 공급 전압을 조절함으로써, 제1 송풍팬(14)의 속도를 조절할 수 있다.
한편, SSR(solid state relay) 회로는 순간적인 높은 전압을 출력할 때를 대비하여, 콘덴서(C)와 저항(R) 등의 서지 흡수 회로가 부가된다.
다음으로, 정류부(34)는 교류 입력 전원을 전파 정류한다.
바람직하게는, 정류부(34)는 브릿지 회로(BD)로 구성된다. 따라서 도 7과 같이, AC 입력 전원의 주기의 1/2를 갖는 맥류 파형이 출력된다.
전파 정류된 전원은 SMPS 전원부(38)로 공급되어 직류 전원으로 변환되거나, 주기 검출부(38)로 보내져서 전파 정류된 전원의 주기가 검출된다.
다음으로, SMPS 전원부(38)는 스위칭 모드 전원 공급 회로(switching mode power supply)로 구성되어, 일정한 직류 전압(예를 들어, 5V와 12V의 직류 전압)을 출력한다.
도 8에서 보는 바와 같이, SMPS 전원부(38)는 정류된 전압을 펄스폭 변조(PWM) 제어에 따라 직류 전압으로 변환하는 DC-DC 컨버터(TRANS), DC-DC 컨버터의 2차측 전압의 출력에 따라 트랜지스터를 작동시키는 포토 커플러(PC), 포토 커플러의 출력에 따라 PWM 제어신호를 발생시키는 스위칭 제어 칩(IC) 등으로 구성된다.
다음으로, 주기 검출부(42)는 정류부(34)의 전파 정류된 신호를 수신하여, 해당 정류된 신호의 주기를 검출한다.
도 9에서 보는 바와 같이, 주기 검출부(42)는 정류부(34)의 출력 전압에 따라 트랜지스터를 작동시켜 제1 전원(12V)을 접지시키는 포토 커플러(PC)와, 제1 전원(12V)에 대해 콘덴서(C)와 병렬로 연결되어 포토 커플러(PC)의 트랜지스터가 작동하지 않을 때에만 콘덴서(C)의 전원에 의해 작동되는 제2 트랜지스터(TR)로 구성된다. 특히, 제2 트랜지스터(TR)도 작동되면 제2 전원(5V)을 접지시키고, 인터럽트 신호를 수신하는 인터럽트 신호 라인이 마이컴(41)에 연결된다. 인터럽트 신호 라인은 제2 전원(5V)에 대해 콘덴서(C)와 병렬로 연결되어 제2 트랜지스터(TR)가 동작되지 않을 때에만 콘덴서(C)의 전원에 의해 인터럽트 신호를 수신한다.
즉, 포토 커플러(PC)는 전압이 소정의 크기 이상인 경우에만 발광하여 트랜지스터가 작동된다. 포토 커플러(PC)의 트랜지스터(또는 제1 트랜지스터)가 동작되면 제1 전원(12V)이 접지된다. 이때, 제1 전원(12V)에 의채 충전된 콘덴서(C)는 제2 트랜지스터(TR)(또는 베이스)에 제어 신호를 제공하고,제2 트랜지스터(TR)가 작동된다. 제2 트랜지스터(TR)가 작동되면 제2 전원(5V)이 접지된다. 이때, 제2 전원(5V)에 의해 충전되었던 콘덴서(C)의 전압이 인터럽트 신호 라인을 통해, 마이컴(41)의 인터럽트 단자에 전달되어, 인터럽트 신호를 발생시킨다.
따라서 포토 커플러(PC)는 전파 정류된 전원의 최고 전류일 때에만 발광되도록 구성하면, 전파 정류된 전원의 최고 지점에서만 인터럽트 신호가 마이컴(41)에 입력된다. 따라서 주기 검출부(42)는 전파 정류된 전원의 주기를 검출할 수 있다.
다음으로, 스위치부(43)는 압축기(11), 송풍팬(14,16) 등을 온/오프 시키는 릴레이 스위치를 제어한다.
도 10에서 보는 바와 같이, 스위치부(43)는 압축기(11)를 온/오프 시키는 제1 릴레이 스위치, 제2 송풍팬(16)을 온/오프 시키는 제2 릴레이 스위치, 제1 송풍팬(14)을 제어하는 SSR 스위치로 구성된다. 각 스위치는 마이컴(41)의 제어신호 출력 단자에 연결되어, 마이컴(41)의 제어신호에 따라 작동된다.
특히, 스위치부(43)는 SSR 제어신호(또는 온/오프 신호)를, 주기에 따라 온/오프의 발진 신호로 전송한다. 따라서 온/오프의 비율에 의해, 제1 송풍팬(14)에 의해 공급되는 전압이 결정된다. 즉, 제1 송풍팬(14)에 공급되는 전압을 조절하여, 그 속도를 조절한다.
한편, 스위치부(43)의 각 스위치의 일단은 고장 검출부(44)에 연결되어, 고장 검출부(44)에서 고장이 검출되는 경우에는 스위치부(43)가 차단된다. 즉, 고장이 검출된 경우 스위치부(43)의 출력 신호는 블록(block) 되어 출력되지 않는다. 따라서 압축기(11), 송풍팬(14,16) 등에 구동신호를 전송하지 않아, 압축기(11), 송풍팬(14,16) 등은 더 이상 동작되지 않는다.
다음으로, 고장 검출부(44)는 마이컴(41)이 발진신호를 출력하는 것을 검출한다. 이때, 발진신호가 검출되는 경우에만 스위치부(43)가 동작된다.
도 11에서 보는 바와 같이, 마이컴(41)의 출력 단자(또는 제4 출력 단자)에 연결된 출력 라인에 콘덴서(C1,C2)를 구비하고, 출력 라인의 펄스 전압에 따라 작동되어 제3 전원(12V)에 대해 접지시키는 제3 트랜지스터(TR3)를 구비하고, 제3 전원(12V)에 연결되는 제4 트랜지스터(TR)를 구비한다. 제3 트랜지스터(TR3)가 접지되면, 저항 R5, R4 부분으로 전류가 흘러 제4 트랜지스터(TR)를 구동하게 되고, 제3 전원(12V)이 스위치부(43)로 공급되어, 스위치부(43)를 구동시킨다.
즉, 마이컴(41)로부터 사각 펄스파인 발진신호를 입력받아 직렬로 연결된 콘덴서를 통과하여 D지점에 도달하면 로우 상태에 놓이게 되며, PNP형 트랜지스터가 구동에 의한 12V 정전압이 형성된다. 이때, 스위치부(43)는 구동되어, 마이컴(41)에서 출력 신호에 따라 각각 압축기(11), 송풍팬(14,16) 등을 온/오프 시키는 릴레이 스위치를 제어한다.
특히, 마이컴(41)의 출력 단자와 제3 트랜지스터의 제어신호 입력단(베이스)을 연결하는 출력 라인 상에 직렬로 제1 콘덴서(C1)를 연결하고, 병렬로 접지된 제2 콘덴서(C2)를 연결한다. 따라서 발진 신호인 경우에만 콘덴서의 충방전에 의해 제3 트랜지스터의 베이스에 평활된 전압(또는 하이)을 공급할 수 있다. 또한, 제3 트랜지스터(TR3)는 입력단(컬렉터)에 제3 전원(12V)을, 출력단(이미터)에 접지하고, 제3 전원(12V)과 제3 트랜지스터(TR) 사이에서 병렬로 제4 트랜지스터(TR4)의 베이스에 연결한다. 따라서 제3 트랜지스터(TR3)가 구동되어 제3 전원(12V)을 제3 트랜지스터(TR3)로 전압이 흐르게 될 때, 제4 트랜지스터(TR4)가 구동된다. 또한, 제4 트랜지스터(TR4)는 제3 전원(12V)을 입력단(컬렉터)으로, 스위치부(43)를 출력단(이미터)로, 연결하여, 제4 트랜지스터(TR4)가 구동될 때(베이스 신호에 의해 도통될 때) 스위치부(43)로 제3 전원(12V)을 공급한다.
만약, 마이컴(41)의 고장이 발생되고, 하이 또는 로우의 출력이 형성되어 D 지점의 입력 신호가 항상 12V 인 하이(high) 상태를 유지하고 있다. 즉, 제3 트랜지스터(TR3)가 구동되어 접지되지 않기 때문에, D 지점이 하이 상태를 유지한다. 따라서 제4 트랜지스터(TR)가 구동되지 않아, 제3 전원(12V)이 스위치부(43)로 공급되지 않는다.
마이컴(41)의 출력 라인(또는 제4 출력 단자로의 출력 라인)으로부터 출력되는 발진 신호 또는 비정상 신호(high, low, open)에 따른 도 11의 각 지점 A, B, C, D, E에서의 상태는 도 12의 표와 같다.
다음으로, 마이컴(41)은 주기 검출부(42)로부터 검출된 신호(인터럽트 신호)를 입력받고, 검출 신호(또는 인터럽트 신호)를 전파 정류된 신호의 최고점으로 인식하여 주기를 검출한다.
또한, 마이컴(41)은 스위치부(43)에 압축기(11)의 온/오프 제어 신호, 제2 송풍팬(16)의 온/오프 제어 신호, 제1 송풍팬(14)의 발진 신호를 출력한다.
특히, 마이컴(41)은 제1 송풍팬(14)의 제어신호에 대하여, 검출된 주기로 동기화 하여, 동일한 주기로 발진 신호를 발생시킨다. 발진 신호의 온/오프 비율은 송풍팬의 속도 조절에 비례한다. 즉, 온(on)의 비율이 높을수록 송풍팬의 속도를 높이게 되고, 온의 비율이 낮을수록 송풍팬의 속도가 감속된다.
또한, 마이컴(41)은 고장 검출부(44)에 지속적으로 온/오프의 발진신호를 출력한다. 발진신호가 출력되는 경우에만, 스위치부(43)가 작동되어 압축기(11), 송풍팬(14,16) 등이 동작된다.
다음으로, 조작부(45)는 마이컴(41)을 조작하여 창문형 에어컨의 동작을 제어하는 인터페이스를 제공한다. 조작부(45)는 온/오프 버튼, 터치 패널, 적외선 수신부 등 다양한 인터페이스 장치로 구성될 수 있다.
이상, 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
10 : 케이스 11 : 압축기
12 : 응축기 13 : 증발기
14 : 제1 송풍팬 15 : 제1 모터
16 : 제2 송풍팬 17 : 제2 모터
18 : 건조팬 19 : 격막패널
30 : 제어장치 31 : 전원 입력부
32 : 압축기 전원부 33 : 송풍팬 전원부
34 : 정류부 35 : SMPS 전원부
41 : 마이컴 42 : 주기 검출부
43 : 스위치부 44 : 고장 검출부
45 : 조작부

Claims (5)

  1. 창문형 에어컨의 팬모터 제어 장치에 있어서,
    교류 입력 전원을 입력받는 전원 입력부;
    교류 입력 전원을 압축기에 공급하는 압축기 전원부;
    교류 입력 전원을 제1 및 제2 송풍팬에 공급하는 송풍팬 전원부;
    상기 교류 입력 전원을 정류하는 정류부;
    정류된 전원을 일정한 전압의 직류 전원으로 변환하는 SMPS 전원부;
    마이컴;
    상기 정류부에서 정류된 전원의 최대 전압 점을 검출하는 주기 검출부;
    상기 압축기 전원부와 상기 송풍팬 전원부의 공급 전원을 온/오프하는 스위치부; 및,
    상기 마이컴에 명령을 입력받기 위한 조작부를 포함하고,
    상기 마이컴은 상기 조작부의 명령에 따라 상기 스위치부에 제어 신호를 출력하여, 상기 압축기 전원부 및 송풍팬 전원부를 온/오프 시키고,
    상기 주기 검출부는 상기 정류부의 출력 전압에 따라 제1 트랜지스터를 작동시켜 제1 전원을 접지시키는 포토 커플러와, 상기 제1 전원에 대해 콘덴서와 병렬로 연결되어 상기 제1 트랜지스터가 작동하지 않을 때에만 콘덴서의 전원에 의해 작동되는 제2 트랜지스터를 구성하고, 상기 제2 트랜지스터가 작동되면 제2 전원을 접지시키고, 상기 마이컴에 인터럽트 신호를 전달하는 신호 라인이 제2 전원에 대해 콘덴서와 병렬로 연결되어 상기 제2 트랜지스터가 동작되지 않을 때에만 콘덴서의 전원에 의해 인터럽트 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 창문형 에어컨의 팬모터 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어 장치는,
    상기 마이컴으로부터 신호를 수신하여, 수신된 신호에 따라 상기 스위치부를 작동시키거나 동작되지 않게 하는 고장 검출부를 더 포함하고,
    상기 고장 검출부는 발진 신호를 수신하면 하이(high)를 출력하고, 하이 신호 또는 로우 신호를 수신하면 로우(low)를 출력하는 것을 특징으로 하는 창문형 에어컨의 팬모터 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 송풍팬 전원부는 입력측과 출력측에 포토 커플러(또는 광전 변환 소자)를 사용하여 전기적으로 절연되고, 트리거 회로로서 트라이악 반도체 소자를 온(ON)/오프(OFF) 시키는 SSR(solid state relay)을 구비하고, 상기 SSR에 의해 상기 제1 송풍팬을 주기적으로 온/오프 스위칭 시키고,
    상기 마이컴은 상기 주기 검출부로부터 정류된 전원의 주기를 검출하고, 검출된 주기와 동기화 하여, 상기 스위치부를 통해 상기 송풍팬 전원부의 SSR에 온/오프 제어신호를 주기적으로 출력하는 것을 특징으로 하는 창문형 에어컨의 팬모터 제어 장치.
  4. 삭제
  5. 제2항에 있어서,
    상기 고장 검출부는 마이컴의 출력 단자와 제3 트랜지스터의 베이스를 연결하는 출력 라인 상에 직렬로 제1 콘덴서를 연결하고, 병렬로 접지된 제2 콘덴서를 연결하여, 발진 신호인 경우에만 콘덴서의 충방전에 의해 제3 트랜지스터의 베이스에 평활된 전압을 공급할 수 있고, 제3 트랜지스터는 컬렉터에 제3 전원을 연결하고, 이미터에 접지하고, 제3 전원과 제3 트랜지스터 사이에서 병렬로 제4 트랜지스터의 베이스에 연결하여, 제3 트랜지스터가 구동되어 제3 전원을 제3 트랜지스터로 전압이 흐르게 될 때, 제4 트랜지스터가 구동되고, 제4 트랜지스터는 컬렉터에 제3 전원을 연결하고, 이미터에 스위치부를 연결하여, 제4 트랜지스터가 구동될 때 스위치부로 제3 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 창문형 에어컨의 팬모터 제어 장치.
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KR20050122625A (ko) * 2004-06-25 2005-12-29 삼성전자주식회사 멀티 에어컨 시스템 및 실내기 운전방법
KR20060124957A (ko) * 2005-06-01 2006-12-06 엘지전자 주식회사 공기조화기 및 그의 제어방법
US7911175B2 (en) 2008-08-18 2011-03-22 Emerson Electric Co. Two speed induction motor with tapped auxiliary winding
KR101591326B1 (ko) * 2010-01-08 2016-02-03 엘지전자 주식회사 공기조화기의 전동기 구동장치
KR102493150B1 (ko) * 2016-01-19 2023-01-27 엘지전자 주식회사 공기조화기 및 그 제어방법

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