KR102409679B1 - 부하 기기의 전류 검출이 가능한 전력 변환 장치 및 방법 - Google Patents

부하 기기의 전류 검출이 가능한 전력 변환 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

부하 기기의 전류 검출이 가능한 전력 변환 장치 및 방법에 대해 제시한다. 전력 변환 장치는 같은 임피던스로 이루어진 중성점은 같은 크기의 전압을 가진다는 원리를 이용하기 위해, 구동전압 검출회로에 부하 기기의 중성점과 같은 임피던스로 이루어진 또 다른 중성점이 대칭적으로 형성되도록 한다. 그리고, 부하 기기와 같은 임피던스로 이루어진 해당 중성점의 전압과 부하 기기로 공급되는 전압의 차전압을 검출함으로써 해당 부하 기기의 구동 전압 값을 검출한다. 이와 같이, 인버터를 통해 부하 기기로 전송되고 있는 동작 전압과 부하 기기의 저항값 정보를 이용해서 부하 기기의 소비 전류량을 실시간으로 정확하게 검출할 수 있다. 이에, 본 발명으로는 전력 변환 장치에 연결된 부하 기기의 구동 전압과 소비 전류량 및 저항값을 정확하게 검출하고 확인할 수 있다.

Description

부하 기기의 전류 검출이 가능한 전력 변환 장치 및 방법{POWER CONVERTING DEVICE AND METHOD POSSIBLE DETECTING CURRENT OF LOAD DEVICE}
본 발명은 압축기나 전동기 등의 부하 기기 구동 전류량을 실시간으로 검출해서 부하 기기별로 전력 소비 특성에 맞게 제어할 수 있도록 한 전력 변환 장치 및 전력 변환 방법에 관한 것이다.
전력 변환 장치는 입력 전원(또는, 상용 전원)의 전류량 및 전압 크기 등을 변환하고, 변환된 전원을 가전기기나 산업용 기기 등 전력을 이용하는 다양한 부하 기기들로 공급하는 장치이다. 이러한, 전력 변환 장치는 산업체나 수용가 내의 다양한 부하 기기들과 함께 구성되어, 외부의 입력 전원을 해당 부하 기기의 구동 전원으로 변환해서 공급하는 기능을 수행한다.
수용가의 가전기기나 산업용 전력기기 등에 주로 이용되는 부하 기기로는 압축기와 전동기(또는, 전기 모터) 등이 주요 이용되는데, 압축기의 경우는 기계적인 에너지를 압축성 유체의 압축 에너지로 전환시키는 기기이다. 그리고, 전동기는 전기 에너지를 회전 동력으로 전환시키는 기기이다. 이러한 압축기나 전동기 등은 냉장고나 공기 조화기 등의 주요 부품으로 사용되고 있다.
외부의 입력 전원(또는, 상용 전원)을 압축기나 전동기 등의 부하 기기로 전달하는 전력 변환 장치는 다수의 전력 스위칭 소자를 구비해서 구성된 컨버터와 인버터 등을 포함한다. 예를 들어, 컨버터에 구성된 적어도 하나의 스위치는 마이컴에서 출력하는 컨버터 제어 신호에 기초해서 스위칭 동작을 수행함으로써, 입력 전원에 대한 정류나 승압 등을 수행할 수 있다.
또 다른 예를 들어, 인버터의 경우는 다수의 스위치를 구비하고, 마이컴에서 출력하는 인버터 제어 신호에 기초한 스위치의 동작에 따라 직류 전압을 미리 설정된 전압 크기의 정격 전원(또는, 구동 전원)으로 변환해서 출력할 수 있다.
이러한, 종래의 전력 변환 장치는 구동 전원을 공급하게 되는 부하 기기의 소비 전류량이나 구동 전압 값 등을 정확하게 검출할 수 없었기 때문에, 미리 세팅된 부하 용량이나 구동 전압 크기 등에 따라서만 동작할 수밖에 없었다. 즉, 부하 기기의 구동 전류량이나 소비 전력 효율 등의 정보가 마이컴에 미리 저장되도록 하고, 마이컴이 미리 저장된 부하 기기의 전력 이용 특성에 알맞게 세팅된 상태로만 인버터 제어 신호를 생성해서 인버터 등을 제어해야 했다.
따라서, 구동 전원 출력단의 부하 기기가 변경되는 경우, 변경되는 부하 기기별로 소비 전류량이나 전력 효율 등의 정보를 다시 확인해서 입력해주어야 하는 문제가 있었다. 이에, 전동기나 압축기 등의 부하 기기에 대한 전류를 추정하기 위한 방식은 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0087454호(2011.08.03) 등으로 제안되었다.
도 1은 종래 기술에 따른 전류 측정 장치를 이용한 모터 전류 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래에는 3상 모터의 각 상에 연결된 한 개의 션트 저항을 통해 신호 입력부(10)로 입력되는 각 상의 전류값(u,v,w)을 전류값 측정부(20)로 측정하였다. 그리고, 전류 오프셋 값(s)을 전류 오프셋값 측정부(30)에서 검출한 후, 각 상의 전류값(u,v,w)과 전류 오프셋 값(s)을 이용해서 3상 모터의 구동 전류량을 산출할 수 있었다.
하지만, 별도의 전류 측정 장치를 이용해서 특정 부하 기기의 전류량을 측정하기 위해서는 인력과 비용이 소모될 뿐만 아니라, 전류량 측정값을 전력 변환 장치에 입력해서 적용시켜야 하기 때문에 번거로움을 감수해야 할 수밖에 없었다.
또한, 인버터 등이 이용되는 캡리스(capless) 구조의 전력 변환 장치, 즉 인버터와 커패시턴스가 적용된 전력 변환 장치는 커패시턴스 용량에 따라 교류 전압이 확실하게 평활화되지 못하기 때문에 일정하고 정확하게 전류량을 검출할 수 없었다. 특히, 커패시턴스 용량이 작거나 작아지도록 가변되는 경우에는 교류 전압이 직류로 확실하게 평활화되지 못하고 파동을 유지하기 때문에 파동의 특정 범위와 크기에 따라 부분적으로 전류량이 측정되지 않아 끊기는 문제가 있었다.
또한, 전력 변환 장치에 연결되는 부하 기기가 교체 및 변경될 때마다 별도의 전류 측정 장치를 이용해서 부하 기기의 소비 전력량 등을 검출해야 했다. 따라서, 종래에는 전력 변환 장치에 한번 적용된 부하 기기를 용이하게 변경시킬 수가 없었고, 그에 따라 인버터를 이용한 전력 변환 장치의 이용 효율이 저하될 수밖에 없는 문제가 있었다.
본 발명에서는 부하 기기 측의 임피던스와 동일한 임피던스로 이루어진 중성점의 전압과 부하 기기로 공급되는 구동 전압을 검출해서 해당 부하 기기의 소비 전류량을 정확하게 산출할 수 있는 전력 변환 장치 및 전력 변환 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명에서는 별도의 전류 측정 장치를 이용하지 않고, 전력 변환 장치에 내장된 구동전압 검출회로를 이용해서 부하 기기에 대한 구동 전압과 소비 전류량을 정확하게 산출할 수 있는 캡리스 구조의 전력 변환 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명에서는 부하 기기가 변경 또는 교체되더라도 전력 변환 장치에 내장된 구동전압 검출회로를 이용해서 실시간으로 해당 부하 기기에 대한 소비 전류량을 검출하고, 마이컴에서 해당 부하 기기의 소비 전력 특성에 알맞게 인버터 제어 신호를 생성해서 인버터 등을 제어할 수 있는 전력 변환 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 전력 변환 장치는 같은 임피던스로 이루어진 중성점은 같은 크기의 전압을 가진다는 원리를 이용하기 위해, 구동전압 검출회로에 부하 기기의 중성점과 같은 임피던스로 이루어진 또 다른 중성점이 대칭적으로 형성되도록 한다. 그리고, 부하 기기와 같은 임피던스로 이루어진 해당 중성점의 전압과 부하 기기로 공급되는 전압의 차전압을 검출함으로써 해당 부하 기기의 구동 전압 값을 검출한다. 이렇게 검출된 구동 전압 값과 부하 기기의 저항값 정보를 이용해서 부하 기기의 소비 전력량을 실시간으로 검출할 수 있다.
부하 기기의 구동전압 검출을 위해, 전력 변환 장치는 구동전압 검출회로에 부하 기기의 중성점 임피던스와 동일한 임피던스를 갖도록 부하 대칭 중성점을 형성한다. 그리고, 부하 대칭 중성점의 전압과 부하 기기로 전송되는 전압 크기를 검출해서 부하 기기의 구동전압 크기를 산출한다.
또한, 실시간으로 검출된 부하 기기의 구동전압과 부하 기기의 저항값 정보를 마이컴에서 미리 설정된 수학식을 통해 연산하여 부하 기기의 소비 전력량을 산출한다. 그리고, 마이컴은 부하 기기의 구동 전압과 소비 전류량 특성에 따라 인버터의 구동을 제어한다. 이때는 리플 발생용 스위칭 신호나 교류 파형의 리플 발생 전류를 직류 전류 공급부로 공급함으로써, 직류 전류 공급부를 통해 인버터로 전송되는 직류 전압 크기, 전류량, 전류 피크치, 전류 공급 주파수 중 적어도 하나의 값을 가변시킬 수 있다.
또 다른 방법으로, 마이컴은 부하 기기의 구동 전압과 소비 전류량 특성에 따라 인버터에 구성된 스위칭 소자들에 대한 턴-온/오프 타이밍이 가변되도록 스위칭 제어 신호를 생성할 수 있다. 이에, 인버터 제어부에서는 스위칭 제어신호에 따라 스위칭 소자들의 턴-온/오프 타이밍을 가변시켜서 제어함으로써, 부하 기기로 공급되는 전압 크기, 전류량 등을 가변시킨다.
본 발명의 실시예에 따른 전력 변환 장치는 부하 기기 측의 임피던스와 동일한 임피던스로 이루어진 부하 대칭 중성점의 전압과 부하 기기로 공급되는 구동 전압을 검출해서 해당 부하 기기의 소비 전류량을 정확하게 산출할 수 있다. 이에, 부하 기기의 소비 전류량을 측정하기 위한 비용과 인력 소모를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 전력 변환 장치는 별도의 전류 측정 장치를 이용하지 않고, 전력 변환 장치에 내장된 구동전압 검출회로를 이용해서 부하 기기에 대한 구동 전압과 소비 전류량을 정확하게 산출할 수 있다. 특히, 캡리스 구조의 전력 변환 장치 적용시에도 별도의 전류 측정 장비를 이용하지 않아도 되기 때문에 캡리스 구조의 전력 변환 장치에 대한 이용 효율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명에서는 부하 기기가 교체 또는 변경되더라도 전력 변환 장치에 내장된 저항값 검출 회로를 이용해서 실시간으로 변경된 부하 기기에 대한 저항값을 검출할 수 있다. 그리고, 마이컴에서 해당 부하기기의 소비 전력 특성에 알맞게 직류 전류를 공급하는 컨버터와 인버터 등을 효율적으로 제어할 수 있다. 이에, 부하 기기들을 용이하게 교체하거나 변경해서 이용할 수 있으며, 전력 변환 장치의 이용 효율 증대로 인해 가격 경쟁력을 높일 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 전류 측정 장치를 이용한 모터 전류 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전력 변환 장치를 구체적으로 나타낸 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 인버터와 부하 기기 간에 구성된 구동전압 검출 회로부의 회로도이다.
도 4는 부하 기기로 입력되는 정격 전원의 전압 및 부하 기기의 중성점 전압 검출 포인트를 각각 나타낸 회로도이다.
도 5는 부하 기기로 입력되는 구동전압 및 부하 기기의 중성점 전압 값 검출 파형을 나타낸 파형도이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다. 본 명세서에서 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것으로, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 제1 구성요소는 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
또한, 본 명세서에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
압축기, 팬(Fan), 전동기 등의 부하 기기들을 사용하는 공기 조화기나 냉장고 등은 상용 전원 입력단으로 공급되는 교류 전압을 직류 전압으로 변환해서 정격 전원을 출력하는 전력 변환 장치를 포함한다.
본 발명에서의 전력 변환 장치는 공기 조화기와 냉장고 외에도 세탁기, 건조기, 에어컨, 제습기, 조리기기, 청소기 등의 가전기기, 및 사무기기와 산업용 기기 등에도 다양하게 적용 가능하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 부하 기기의 전류 검출이 가능한 전력 변환 장치 및 전력 변환 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전력 변환 장치를 구체적으로 나타낸 구성도이다.
도 2에 도시된 전력 제어장치는 필터부(200), 직류 전류 공급부(300), 직류 전류 제어부(310), 안정화 캐패시터(400), 인버터(500), 인버터 제어부(510), 마이컴(520), 및 구동전압 검출 회로부(700) 등을 포함한다.
필터부(200)는 전원 입력단(100)의 외부 입력 전류를 필터링해서 직류 전류 공급부(300)로 전송한다. 이러한 필터부(200)는 적어도 하나의 인덕턴스와 저항 소자 및 캐패시터 등으로 이루어진 회로 구성을 통해 전원 입력단(100)의 입력 전류를 필터링한다. 그리고, 노이즈 등이 제거된 직류 전류를 직류 전류 공급부(300)로 전송한다.
직류 전류 공급부(300)는 직류 전류 제어부(310)의 제어에 따라 필터부(200)를 통해 입력되는 직류 전압을 승압 또는 변압해서 안정화시키고, 승압 또는 변압된 직류 링크 전압을 인버터(500)로 전송한다. 이러한 직류 전류 공급부(300)는 필터부(200)를 통해 입력되는 직류 전압을 승압 또는 변압하기 위한 수단으로 부스트 컨버터 등을 포함할 수 있다.
직류 전류 공급부(300)의 부스트 컨버터는 적어도 하나의 스위칭 소자(예를 들어, Insulated gate bipolar transistor)와 적어도 하나의 인덕턴스 및 다이오드 등을 포함해서 구성될 수 있고, 적어도 하나의 다이오드에는 리플 발생용 스위칭 소자(미도시)나 캐패시터 등이 병렬 구조로 연결될 수도 있다. 이에, 직류 전류 공급부(300)에 구성된 리플 발생용 스위칭 소자나 캐패시터로는 직류 전류 제어부(310)로부터의 미리 설정된 주기의 리플 발생용 스위칭 신호나 교류 파형의 리플 발생 전류가 입력된다. 이에, 리플 발생용 스위칭 소자나 캐패시터에서 출력되는 교류 파형의 전류에 의해 직류 전류 공급부(300)에서 출력되는 직류 전류에는 특정 주파수의 리플이 포함되게 된다. 이러한 구성과 동작에 의해, 직류 전류 공급부(300)와 인버터(500) 간에는 소정 주파수 범위의 리플이 포함된 직류 링크 전압이 전송 및 유지된다. 이러한, 직류 전류 공급부(300)는 부스트 컨버터를 포함하는 DC 컨버터나 능동형 정류기 등으로 구성될 수도 있다. 하지만, 직류 전류 공급부(300) 구성은 부스트 컨버터를 포함하는 DC 컨버터 구성이나, 능동형 정류기 구성 등으로만 국한되지 않는다.
직류 전류 제어부(310)는 리플 발생용 스위칭 신호나 교류 파형의 리플 발생 전류를 직류 전류 공급부(300)의 리플 발생용 스위칭 소자나 캐패시터로 공급하여, 직류 전류 공급부(300)에서 리플이 포함된 직류 전압이 출력되도록 제어한다. 이때 직류 전류의 리플은 전동기 등의 부하 기기(600)에 대한 구동 특성을 감안하여, 전동기의 구동 주기인 적어도 1주기의 기간을 인버터(500)의 스위칭 개수로 나눈 주기에 대응하는 주기 단위로 발생되도록 할 수 있다.
또한, 직류 전류 제어부(310)는 리플 발생용 스위칭 신호의 주파수를 변조하는 방식이나 리플 발생 전류량 제어 방식 등을 통해 인버터(500)로 전송되는 직류 전압의 크기나 전류량이 가변되도록 제어한다. 직류 전류 제어부(310)는 인버터(500)로 전송되는 직류 전압의 크기나 전류량을 가변시킴으로써, 인버터(500)에서 출력되는 교류 전류의 전류량과 스위칭 주파수 또한 가변되도록 할 수 있다.
한편, 직류 전류 제어부(310)는 마이컴(520)의 제어에 따라 인버터(500)에서 출력되는 교류 전류량 또는 전류 피크치를 반영하여 인버터(500)로 입력되는 직류 전압의 크기나 전류량을 가변시킬 수 있다. 이에, 인버터(500)에서 출력되는 교류 전류의 전류량이나 피크치를 제어할 수 있다. 또한, 직류 전류 제어부(310)는 마이컴(520)에서 산출된 부하 기기(600)의 소비 전류량과 저항값 등에 따라 설정되는 구동 전압 값이나 전류량 변동 값에 따라 인버터(500)로 입력되는 직류 전압의 크기나 전류량을 가변시킬 수도 있다.
직류 전류 제어부(310)는 직류 전류 공급부(300)에서 인버터(500)로 입력되는 직류 전압의 크기나 전류량을 제어함에 있어서, 부하 기기(600)의 소비 전력 특성에 따라 특정 전압 및 특정 전류에서 최대전력을 생산해내도록 하는 최대 전력점 추종 알고리즘을 따르게 된다. 이때, 직류 전류 제어부(310)는 구동전압 검출 회로부(700)를 통해 검출되는 인버터(500) 출력단의 부하 기기(600) 특성 변동에 따라 최대 전력점을 찾기 위해 지속적으로 지령값을 변화시켜서 최대 전력점을 추종하도록 한다. 예를 들면, 직류 전류 제어부(310)는 인버터(500)의 출력단이나 고전위/저전위 전압 출력 노드 등을 통해 실시간으로 검출된 전류량 또는 전류 피크치에 따라 단계적으로 레벨을 올리거나 내리며 자체적으로 입력 전류 지령을 생성할 수 있다. 그리고 단계적으로 생성된 입력 전류 지령에 따라 리플 발생 전류량 및 전류 피크치를 상승 또는 하강시켜서 직류 전류 공급부(300)의 리플 발생용 스위칭 소자나 캐패시터로 공급할 수 있다.
안정화 캐패시터(400)는 직류 전류 공급부(300)와 인버터(500) 간에 구성될 수 있다. 안정화 캐패시터(400)는 직류 전류 공급부(300)와 인버터(500)의 제1 및 제2 극성(+,-) 간에 구성된다. 이에, 안정화 캐패시터(400)는 직류 전류 공급부(300)에서 출력되는 직류 전류를 충전 및 방전함으로써, 인버터(500)로 전송되는 직류 전류가 안정화 상태로 전송되도록 한다. 전술한 바와 같이, 직류 전류 공급부(300)는 인버터(500)로 전송되는 전류량을 가변시켜 출력하기 때문에, 안정화 캐패시터(400)의 용량은 인버터(500)로 전송되는 직류 전압 크기나 전류량 변화에 따라 100㎌ 이하까지 최소화되도록 구성될 수도 있다. 안정화 캐패시터(400)의 용량을 최소화하게 되면 안정화 캐패시터(400)에 따른 전류 손실을 최소화함으로써 전류 제어 효율은 높일 수 있게 된다.
인버터(500)는 인버터 제어부(510)의 스위칭 신호에 따라 리플이 포함된 직류 전류를 스위칭시킴으로써, 리플이 포함된 직류 전류를 교류 전류로 변환한다. 그리고 리플이 포함된 교류 전류를 부하 기기(600)로 전송한다.
인버터(500)는 리플이 포함된 직류 전류 입력단의 제1 및 제2 극성(+,-) 간 극성 변화에 따라 교류 전류 방향을 정방향 또는 역방향으로 변환 가능한 양방향 회로 구조로 구성될 수도 있다. 이러한 인버터(500)의 입력단에는 제1 및 제2 극성(+,-)을 변환시켜 직류 전압을 입력받는 트랜스 회로(또는, 전환 스위칭 회로) 등이 더 구성될 수 있다.
인버터(500)의 제1 및 제2 극성(+,-) 단자 간에는 제1 및 제4 스위칭 소자(S1,S4)가 직렬 연결되며, 제1 및 제4 스위칭 소자(S1,S4)와는 병렬 구조로 제2 및 제5 스위칭 소자(S1,S4)가 직렬로 연결된다. 또한, 제2 및 제5 스위칭 소자(S1,S4)와는 병렬 구조로 제3 및 제6 스위칭 소자(S3,S6)가 직렬로 연결된다. 인버터(500)의 구조는 도 2 및 3에 도시된 구조로 한정되지 않으며, 인버터(500)의 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6)는 그 직/병렬 조합 구조에 따라 다양한 구조의 브리지 회로 형태로 구성될 수 있다.
인버터(500) 입력단의 제1 및 제2 극성(+,-) 변화와 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6) 각각의 온/오프 스위칭 제어 모드에 의해, 인버터(500)에서 출력되는 교류 전류량과 전류 흐름 방향은 정방향 또는 역방향으로 변환될 수도 있다.
인버터 제어부(510)는 마이컴(520)으로부터의 스위칭 제어신호에 따라 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6) 각각의 턴-온/오프 동작을 제어하기 위한 PWM 신호들의 듀티비를 가변시켜 생성한다. 그리고, 듀티비가 가변된 각각의 PWM 신호들을 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6)로 각각 공급해서 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6)가 온/오프 스위칭 모드로 동작되도록 제어한다.
부하 기기(600)로는 압축기나 전동기 등 다양한 전력기기들이 적용될 수 있지만, 이하에서는 3상 입력 전압(iu,iv,iw)에 의해 회전 동력을 방생시키는 전동기가 적용된 예로 설명하기로 한다. 일반적으로, 전동기는 회전 동력을 발생시키기 위해, 3상의 전압(iu,iv,iw) 입력단에 제1 내지 제3 리액터(L1,L2,L3)와 제1 내지 제3 저항 소자(R1,R2,R3) 등의 저항체들이 각각 포함되도록 구성된다. 따라서, 전동기에는 3상 전압(iu,iv,iw) 입력을 입력받는 저항체들에 의해 소정의 임피던스를 갖는 중성점(NP)이 형성된다.
구동전압 검출 회로부(700)는 부하 기기(600) 측 중성점(NP)의 임피던스와 동일한 임피던스를 갖도록 형성되는 다른 임의의 중성점(이하, 부하 대칭 중성점) 전압의 크기와 부하 기기(600)로 공급되는 전압 크기를 검출해서 실시간으로 부하 기기(600)의 구동 전압 크기를 산출한다.
구체적으로, 구동전압 검출 회로부(700)는 부하 기기(600)로 입력되는 3상 전압(iu,iv,iw)에 의해 형성된 중성점(NP)의 임피던스와 동일한 임피던스를 갖는 중성점 형성 회로를 구축하고, 부하 기기(600) 측 중성점(NP)의 임피던스와 동일한 임피던스로 이루어진 부하 대칭 중성점의 전압 크기를 검출한다. 그리고, 부하 기기(600)로 입력되는 3상 전압(iu,iv,iw)의 크기를 각각 검출한 후, 중성점(NP)의 전압 대비 부하 기기(600)로 입력되는 3상 전압(iu,iv,iw)의 차 전압 크기를 각각 검출한다. 중성점(NP) 전압 대비 3상 전압(iu,iv,iw)의 차 전압 합산 값은 부하 기기(600)의 구동 전압 값이 될 수 있다. 이에, 구동전압 검출 회로부(700)는 중성점(NP)의 전압 대비 3상 전압(iu,iv,iw)의 차 전압 크기를 검출하고 검출된 3상 전압(iu,iv,iw)의 차 전압들을 마이컴(520)으로 전송된다.
마이컴(520)은 구동전압 검출 회로부(700)로부터 검출된 3상 전압(iu,iv,iw)의 차 전압들과 부하 기기(600)의 저항값 정보(RData)를 전류량 산출식으로 연산해서 부하 기기(600)의 소비 전류량을 산출한다. 부하 기기(600)의 저항값 정보(RData)는 마이컴(520)의 메모리나 데이터 베이스에 미리 설정 및 저장되어 있기 때문에, 부하 기기(600)의 구동 전압 값이 실시간으로 정확하게 검출되면 전류량 산출식으로 연산해서 부하 기기(600)의 구동 전류량을 실시간으로 산출할 수 있다.
마이컴(520)은 부하 기기(600)의 구동 전류량이 산출되면, 부하 기기(600)의 저항값, 구동 전류량 및 구동 전압 크기 등에 따른 전력 특성에 알맞게 직류 전류 공급부(300)에서 인버터(500)로 전송되는 직류 전압 크기와 전류량 등을 가변시키도록 스위칭 신호를 생성할 수 있다. 그리고, 직류 전압의 크기나 전류량을 가변시킬 수 있도록 생성된 스위칭 신호를 직류 전류 제어부(310)로 공급함으로써, 인버터(500)로 입력되는 직류 전압의 크기나 전류량이 가변되도록 할 수 제어할 수 있다.
또한, 마이컴(520)은 부하 기기(600)의 구동 전류량과 구동 전압 크기 등에 따른 전력 특성에 따라 인버터(500)의 구동 타이밍 제어를 위한 듀티 비 정보를 가변시켜서 스위칭 제어신호를 생성하고, 이를 인버터 제어부(510)로 공급할 수 있다.
이에, 인버터 제어부(510)는 인버터(500)에 구성된 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6)를 스위칭시키기 위한 PWM 신호들의 듀티 비를 스위칭 제어신호에 의해 설정된 비율로 가변시켜서 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6)로 공급할 수 있다. 따라서, 마이컴(520)은 듀티 비율을 가변시킨 스위칭 제어신호를 생성해서 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6) 각각의 온/오프 듀티 비를 부하 기기(600)의 소비 전력 특성이나 구동 전류량 등에 따라 미리 설정된 비율로 가변시킬 수 있다.
한편, 인버터 제어부(510)는 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6)를 스위칭시키기 위한 PWM 신호들의 듀티 비를 일정하게 고정시키고, 직류 전류 제어부(310)로부터 인버터(500)로 전송되는 직류 전압의 크기나 전류량 및 스위칭 주파수 등에 따라 출력 전압과 전류량 등이 가변되도록 할 수도 있다.
도 3은 도 2에 도시된 인버터와 부하 기기 간에 구성된 구동전압 검출 회로부의 회로도이다. 그리고, 도 4는 부하 기기로 입력되는 정격 전원의 전압 및 부하 기기의 중성점 전압 검출 포인트를 각각 나타낸 회로도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 구동전압 검출 회로부(700)는 부하 대칭 중성점(SNP)을 형성하는 중성점 검출 회로, 제1 내지 제3 연산 증폭 회로(OP1 내지 OP3), 및 제1 내지 제3 연산 증폭 회로(OP1 내지 OP3)에 각각 연결된 제1 내지 제4 안정화 소자(SR1 내지 SR4) 등을 포함한다.
구체적으로, 중성점 검출 회로는 부하 기기(600)의 3상 전압 입력단(iu,iv,iw)에 병렬 구조로 연결되어, 부하 기기(600)의 중성점(NP) 임피던스와 동일한 임피던스를 갖는 부하 대칭 중성점(SNP)을 형성한다.
중성점 검출 회로는 부하 기기(600)의 1상 전압 입력단(iu)과는 병렬 구조로 구성되면서도 서로 직렬 연결된 제1 및 제2 커패시터(C1,C2), 및 부하 기기(600)의 2상 전압 입력단(iv)과 제1 및 제2 커패시터(C1,C2)와는 병렬 구조로 구성되면서도 서로 직렬로 연결된 제3 및 제4 커패시터(C3,C4)를 포함한다.
또한, 중성점 검출 회로는 부하 기기(600)의 3상 전압 입력단(iw)과 제3 및 제4 커패시터(C3,C4)와는 병렬 구조로 구성되면서도 서로 직렬 연결된 제5 및 제6 커패시터(C5,C6)를 포함함으로써, 부하 기기(600)의 중성점(NP) 임피던스와 동일한 임피던스를 갖는 부하 대칭 중성점(SNP)을 형성한다.
제1 내지 제6 커패시터(C1 내지 C6) 각각의 용량은 직류 전류 공급부(300)와 인버터(500)의 출력 전압과 전류량 범위에 따라 미리 설정될 수 있다. 직류 전류 공급부(300)와 인버터(500)의 출력 전압과 전류량 범위에 따라 부하 기기(600)의 구동 전압 및 전류량 범위가 설정되기 때문이다. 이에, 제1 내지 제6 커패시터(C1 내지 C6) 각각의 용량은 직류 전류 공급부(300)와 인버터(500)의 출력 전압과 전류량 마진을 포함하는 크기로 설정됨이 바람직하다.
제1 연산 증폭 회로(OP1)는 부하 대칭 중성점(SNP)의 전압과 부하 기기(600)의 1상 전압 입력단(iu)으로 전송되는 전압의 차 전압을 검출하고, 1상 전압 입력단(iu)에 대한 차 전압을 마이컴(520)으로 전송한다.
제2 연산 증폭 회로(OP2)는 부하 대칭 중성점(SNP)의 전압과 부하 기기(600)의 2상 전압 입력단(iv)으로 전송되는 전압의 차 전압을 검출하고, 2상 전압 입력단(iv)에 대한 차 전압을 마이컴(520)으로 전송한다.
제3 연산 증폭 회로(OP3)는 부하 대칭 중성점(SNP)의 전압과 부하 기기(600)의 3상 전압 입력단(iw)으로 전송되는 전압의 차 전압을 검출하고, 3상 전압 입력단(iw)에 대한 차 전압을 마이컴(520)으로 전송한다.
이에, 마이컴(520)은 제1 내지 제3 연산 증폭 회로(OP1 내지 OP3)를 통해 입력된 3상 전압 입력단(iu,iv,iw) 각각에 대한 구동 전압 값과 부하 기기(600)의 저항값 정보(RData)를 하기의 전류량 산출 수학식 1로 연산해서 3상 전압 입력단(iu,iv,iw)의 전류량을 산출한다. 그리고, 3상 전압 입력단(iu,iv,iw)의 전류량을 합산하여 부하 기기(600)의 소비 전류량을 산출할 수 있다.
Figure 112020022523617-pat00001
여기서, Iu는 1상 전압 입력단(iu)의 전류량이고, Iv는 2상 전압 입력단(iv)의 전류량이며. Iw는 3상 전압 입력단(iw)의 전류량이다. 그리고, Vu는 1상 전압 입력단(iu)을 통해 검출된 차 전압이고, Vv는 2상 전압 입력단(iv)을 통해 검출된 차 전압이며. Vw는 3상 전압 입력단(iw)을 통해 검출된 차 전압이다. R1, R2, R3은 부하 기기(600)에 구성된 제1 내지 제3 저항체의 저항값으로서 마이컴(520)에 미리 설정 미 저장된 정보이다.
이에, 마이컴(520)은 상기의 수학식 1을 이용해 연산해서, 3상 전압 입력단(iu,iv,iw)의 전류량을 각각 산출한 후, 3상 전압 입력단(iu,iv,iw)의 전류량을 합산하여 부하 기기(600)의 소비 전류량을 산출할 수 있다. 그리고, 마이컴(520)은 부하 기기(600)의 저항값, 구동 전류량 및 구동 전압 크기 등에 따른 전력 특성에 따라 직류 전류 공급부(300)에서 인버터(500)로 전송되는 직류 전압의 크기나 전류량을 가변시킬 수 있다.
반면, 부하 기기(600)의 구동 전류량과 구동 전압 크기 등에 따른 전력 특성에 따라 인버터(500)에서 출력되는 전류량 및 스위칭 주파수를 가변시킬 수도 있다.
도 5는 부하 기기로 입력되는 구동전압 및 부하 기기의 중성점 전압 값 검출 파형을 나타낸 파형도이다.
도 4와 함께 도 5를 참조하면, 마이컴(520)은 인버터(500)의 저전위 노드(또는 고전위 노드나 출력단)에 연결된 제1 접속 단자(PA)를 통해 인버터(500)의 출력 전압이나 부하 기기(600)로 인가되는 전압을 실시간으로 확인할 수 있다. 인버터(500)의 3상 전압(iu,iv,iw) 출력단이나 저전위의 제1 접속 단자(PA)를 통해서 검출되는 전압(PA(v)) 및 전류는 인버터(500)의 스위칭 동작에 의해 스위칭되어 턴-온 타이밍에 검출될 수 있다.
한편으로, 구동전압 검출 회로부(700)는 인버터(500)에서 출력되는 3상 전압(iu,iv,iw) 출력단(PB)에 부하 기기(600)와는 병렬로 연결되어, 3상 전압(iu,iv,iw)을 동시에 입력받게 된다. 이에, 구동전압 검출 회로부(700)의 제1 내지 제3 연산 증폭 회로(OP1 내지 OP3)는 인버터(500)에서 출력되는 3상 전압(iu,iv,iw)을 검출해서 부하 기기(600)의 구동 전압을 검출할 수 있다.
이에 따라, 제1 내지 제3 연산 증폭 회로(OP1 내지 OP3)는 중성점 검출 회로에 형성된 부하 대칭 중성점(SNP)의 전압 크기와 부하 기기(600)로 입력되는 3상 전압(iu,iv,iw)의 차 전압들을 모두 검출할 수 있으며, 마이컴(520)은 3상 전압(iu,iv,iw)의 차 전압들을 모두 합산해서 부하 기기(600)의 구동 전압을 확인할 수도 있다.
이상, 상술한 바와 같은 구성에 의해, 본 발명의 실시예에 따른 전력 변환 장치는 부하 기기(600) 측의 임피던스와 동일한 임피던스로 이루어진 부하 대칭 중성점(SNP)의 전압과 부하 기기(600)로 공급되는 구동 전압(Vu,Vv,Vw)을 검출해서 해당 부하 기기의 소비 전류량(Iu,Iv,Iw)을 정확하게 산출할 수 있다. 이에, 부하 기기(600)의 소비 전류량을 측정하기 위한 비용과 인력 소모를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 전력 변환 장치는 별도의 전류 측정 장치를 이용하지 않고, 전력 변환 장치에 내장된 구동전압 검출 회로부(700)를 이용해서 부하 기기(600)에 대한 구동 전압과 소비 전류량을 정확하게 산출할 수 있다. 특히, 캡리스 구조의 전력 변환 장치 적용시에도 별도의 전류 측정 장비를 이용하지 않아도 되기 때문에 캡리스 구조의 전력 변환 장치에 대한 이용 효율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명에서는 부하 기기(600)가 교체 또는 변경되더라도 전력 변환 장치에 내장된 저항값 검출 회로를 이용해서 실시간으로 변경된 부하 기기(600)에 대한 저항값을 검출할 수 있다. 그리고, 마이컴에서 해당 부하 기기(600)의 소비 전력 특성에 알맞게 직류 전류를 공급하는 컨버터와 인버터 등을 효율적으로 제어할 수 있다. 이에, 부하 기기(600)들을 용이하게 교체하거나 변경해서 이용할 수 있으며, 전력 변환 장치의 이용 효율 증대로 인해 가격 경쟁력을 높일 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100: 전원 입력단
200: 필터부
300: 직류 전류 공급부
310: 직류 전류 제어부
400: 안정화 캐패시터
500: 인버터
510: 인버터 제어부
520: 마이컴
600: 부하 기기
700: 구동전압 검출 회로부

Claims (13)

  1. 외부로부터의 직류 전류를 스위칭시킴으로써 교류 전류로 변환해서 부하 기기로 전송하는 인버터;
    상기 인버터의 제1 및 제2 극성 간에 구성되어 직류 전류를 충전 및 방전시키는 안정화 캐패시터;
    상기 부하 기기의 중성점 임피던스와 동일한 임피던스를 갖도록 부하 대칭 중성점을 형성하고 상기 부하 대칭 중성점의 전압과 상기 부하 기기로 전송되는 전압 크기를 검출해서 상기 부하 기기의 구동 전압 크기를 산출하는 구동전압 검출 회로부; 및
    상기 부하 기기의 구동 전압과 상기 부하 기기에 대한 저항값 정보를 전류량 산출식으로 연산함으로써 상기 부하 기기의 소비 전류량을 산출하는 마이컴을 포함하고,
    상기 구동전압 검출 회로부는
    상기 부하 기기로 입력되는 3상 전압에 의해 형성된 상기 부하 기기의 중성점의 임피던스와 동일한 임피던스를 갖는 부하 대칭 중성점을 형성하고,
    상기 부하 대칭 중성점의 전압 크기와 상기 3상의 전압 각각의 크기를 검출하며,
    상기 부하 대칭 중성점의 전압 대비 상기 3상 전압 각각에 대한 차 전압을 모두 산출해서 상기 마이컴으로 전송하는
    전력 변환 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    외부로부터 입력되는 입력 전압을 승압 또는 변압해서 상기 안정화 캐패시터 및 상기 인버터의 입력단으로 전송하는 직류 전류 공급부;
    상기 마이컴의 제어에 따라 리플 발생용 스위칭 신호나 교류 파형의 리플 발생 전류를 직류 전류 공급부로 공급함으로써, 상기 직류 전류 공급부를 통해 상기 인버터로 전송되는 직류 전압 크기, 전류량, 전류 피크치, 전류 공급 주파수 중 적어도 하나의 값을 가변시키는 직류 전류 제어부; 및
    상기 마이컴으로부터의 스위칭 제어 신호에 따라 상기 인버터에 구성된 복수의 스위칭 소자 각각의 턴-온/오프 동작을 제어하기 위한 PWM 신호들을 가변시켜 생성 및 공급하는 인버터 제어부를 포함하는,
    전력 변환 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동전압 검출 회로부는
    상기 부하 기기의 3상 전압 입력단에 병렬 구조로 구성되어 상기 부하 기기의 중성점 임피던스와 동일한 임피던스를 갖는 부하 대칭 중성점을 형성하는 중성점 검출 회로;
    상기 부하 대칭 중성점의 전압과 상기 부하 기기의 1상 전압 입력단으로 전송되는 전압의 차 전압을 검출하고, 상기 1상 전압 입력단에 대한 차 전압을 상기 마이컴으로 전송하는 제1 연산 증폭 회로;
    상기 부하 대칭 중성점의 전압과 상기 부하 기기의 2상 전압 입력단으로 전송되는 전압의 차 전압을 검출하고, 상기 2상 전압 입력단에 대한 차 전압을 상기 마이컴으로 전송하는 제2 연산 증폭 회로, 및
    상기 부하 대칭 중성점의 전압과 상기 부하 기기의 3상 전압 입력단으로 전송되는 전압의 차 전압을 검출하고, 상기 3상 전압 입력단에 대한 차 전압을 상기 마이컴으로 전송하는 제3 연산 증폭 회로를 포함하는,
    전력 변환 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 중성점 검출 회로는
    상기 부하 기기의 1상 전압 입력단과는 병렬 구조로 구성되되 서로간에 직렬로 연결된 제1 및 제2 커패시터;
    상기 부하 기기의 2상 전압 입력단과 상기 제1 및 제2 커패시터와는 병렬 구조로 구성되되 서로간에 직렬로 연결된 제3 및 제4 커패시터; 및
    상기 부하 기기의 3상 전압 입력단과 상기 제3 및 제4 커패시터와는 병렬 구조로 구성되되 서로간에 직렬로 연결된 제5 및 제6 커패시터를 포함함으로써, 상기 부하 기기의 중성점 임피던스와 동일한 임피던스를 갖는 상기 부하 대칭 중성점을 형성하는,
    전력 변환 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 마이컴은
    상기 제1 내지 제3 연산 증폭 회로를 통해 입력된 상기 3상 전압 입력단 각각에 대한 구동 전압 값과 상기 부하 기기의 저항값 정보를 미리 설정된 전류량 산출식으로 연산해서 상기 3상 전압 입력단 각각의 전류량을 산출하고,
    상기 3상 전압 입력단 각각의 전류량을 합산하여 상기 부하 기기의 소비 전류량을 산출하는,
    전력 변환 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 마이컴은
    상기 부하 기기의 저항값 정보, 소비 전류량 및 구동 전압 크기에 따라 미리 설정된 전력 특성에 기초하여 직류 전류 공급부에서 상기 인버터로 전송되는 직류 전압의 크기나 전류량을 가변시킬 수 있도록 직류 전류 제어부를 제어하거나,
    상기 부하 기기의 저항값 정보, 상기 소비 전류량 및 구동 전압 크기에 따라 미리 설정된 전력 특성에 기초하여 미리 설정된 듀티 비를 가변시켜서 스위칭 제어신호를 생성해서 인버터 제어부를 제어하는,
    전력 변환 장치.
  8. 외부로부터의 직류 전류를 인버터로 스위칭시켜서 교류 전류로 변환하고 부하 기기로 전송하는 단계;
    상기 인버터의 제1 및 제2 극성 간에 구성된 안정화 캐패시터를 이용해서 상기 직류 전류를 충전 및 방전시키는 단계;
    상기 부하 기기의 중성점 임피던스와 동일한 임피던스를 갖는 부하 대칭 중성점의 전압과 상기 부하 기기로 전송되는 전압 크기를 검출해서 상기 부하 기기의 구동 전압 크기를 산출하는 단계; 및
    상기 부하 기기의 구동 전압과 상기 부하 기기에 대한 저항값 정보를 전류량 산출식으로 연산함으로써 상기 부하 기기의 소비 전류량을 마이컴으로 산출하고, 상기 부하 기기의 구동 전압과 소비 전류량에 따라 상기 인버터의 구동을 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 부하 기기의 구동 전압 크기를 산출하는 단계는
    상기 부하 기기로 입력되는 3상 전압에 의해 형성된 상기 부하 기기의 중성점의 임피던스와 동일한 임피던스를 갖는 부하 대칭 중성점을 형성하는 단계;
    상기 부하 대칭 중성점의 전압 크기와 상기 3상의 전압 각각의 크기를 검출하는 단계; 및
    상기 부하 대칭 중성점의 전압 대비 상기 3상 전압 각각에 대한 차 전압을 모두 산출해서 상기 마이컴으로 전송하는 단계를 포함하는
    전력 변환 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    외부로부터 입력되는 입력 전압을 직류 전류 공급부로 승압 또는 변압하고 상기 안정화 캐패시터 및 상기 인버터의 입력단으로 공급하는 단계;
    상기 마이컴의 제어에 따라 리플 발생용 스위칭 신호나 교류 파형의 리플 발생 전류를 직류 전류 공급부로 공급함으로써, 상기 직류 전류 공급부를 통해 상기 인버터로 전송되는 직류 전압 크기, 전류량, 전류 피크치, 전류 공급 주파수 중 적어도 하나의 값을 가변시키는 단계; 및
    상기 마이컴으로부터의 스위칭 제어 신호에 따라 상기 인버터에 구성된 복수의 스위칭 소자 각각의 턴-온/오프 동작을 제어하기 위한 PWM 신호들을 가변시켜 생성 및 공급하는 단계를 더 포함하는,
    전력 변환 방법.
  10. 삭제
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 부하 대칭 중성점의 전압 대비 상기 3상 전압 각각에 대한 차 전압을 모두 산출해서 상기 마이컴으로 전송하는 단계는
    상기 부하 대칭 중성점의 전압과 상기 부하 기기의 1상 전압 입력단으로 전송되는 전압의 차 전압을 제1 연산 증폭 회로로 검출하고, 상기 1상 전압 입력단에 대한 차 전압을 상기 마이컴으로 전송하는 단계;
    상기 부하 대칭 중성점의 전압과 상기 부하 기기의 2상 전압 입력단으로 전송되는 전압의 차 전압을 제2 연산 증폭 회로로 검출하고, 상기 2상 전압 입력단에 대한 차 전압을 상기 마이컴으로 전송하는 단계; 및
    상기 부하 대칭 중성점의 전압과 상기 부하 기기의 3상 전압 입력단으로 전송되는 전압의 차 전압을 제3 연산 증폭 회로로 검출하고, 상기 3상 전압 입력단에 대한 차 전압을 상기 마이컴으로 전송하는 단계를 포함하는,
    전력 변환 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 인버터의 구동을 제어하는 단계는
    상기 제1 내지 제3 연산 증폭 회로를 통해 입력된 상기 3상 전압 입력단 각각에 대한 구동 전압 값과 상기 부하 기기의 저항값 정보를 미리 설정된 전류량 산출식으로 연산해서 상기 3상 전압 입력단 각각의 전류량을 산출하는 단계; 및
    상기 3상 전압 입력단 각각의 전류량을 합산하여 상기 부하 기기의 소비 전류량을 산출하는 단계를 포함하는,
    전력 변환 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 인버터의 구동을 제어하는 단계는
    상기 부하 기기의 저항값 정보, 소비 전류량 및 구동 전압 크기에 따라 미리 설정된 전력 특성에 기초하여 직류 전류 공급부에서 상기 인버터로 전송되는 직류 전압의 크기나 전류량을 가변시킬 수 있도록 직류 전류 제어부를 제어하는 단계; 및
    상기 부하 기기의 저항값 정보, 상기 소비 전류량 및 구동 전압 크기에 따라 미리 설정된 전력 특성에 기초하여 미리 설정된 듀티 비를 가변시켜서 스위칭 제어신호를 생성해서 인버터 제어부를 제어하는 단계를 더 포함하는,
    전력 변환 방법.
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