KR102675938B1 - The controlling apparatus an inverter and operating method of the same - Google Patents

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Abstract

인버터 제어 장치 및 이의 동작 방법이 개시된다. 이에 의한 인버터 제어 장치는, 두 개의 모터 각각에 대응되어, 상기 두 개의 모터를 구동시키는 두 개의 인버터; 와, 상기 두 개의 인버터 각각의 스위칭 동작을 제어하기 위한 두 개의 펄스 폭 변조 신호를 생성하는 제어신호 생성부; 및 상기 두 개의 펄스 폭 변조 신호에 기초하여 상기 두 개의 인버터를 스위칭 시킴으로써 상기 두 개의 인버터를 구동시키는 인버터 구동부를 포함하되, 상기 제어신호 생성부는, 소정 위상차를 가지는 두 개의 참조파형을 생성하고, 상기 두 개의 참조파형 각각을 정현파 형태의 전류파형과 비교하여 상기 두 개의 펄스 폭 변조 신호를 생성할 수 있다.An inverter control device and method of operating the same are disclosed. The inverter control device according to this includes two inverters corresponding to each of two motors and driving the two motors; and a control signal generator that generates two pulse width modulation signals to control switching operations of each of the two inverters; and an inverter driver that drives the two inverters by switching the two inverters based on the two pulse width modulation signals, wherein the control signal generator generates two reference waveforms with a predetermined phase difference, and The two pulse width modulation signals can be generated by comparing each of the two reference waveforms with a sinusoidal current waveform.

Description

인버터 제어 장치 및 이의 동작 방법{THE CONTROLLING APPARATUS AN INVERTER AND OPERATING METHOD OF THE SAME}Inverter control device and operating method thereof {THE CONTROLLING APPARATUS AN INVERTER AND OPERATING METHOD OF THE SAME}

본 발명은 인버터 제어 장치 및 이의 동작 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이중 모터를 구동하기 위한 펄스 폭 변조 신호를 생성하는 인버터 제어 장치 및 이의 동작 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an inverter control device and an operating method thereof, and more specifically, to an inverter control device that generates a pulse width modulation signal for driving a dual motor and an operating method thereof.

모터(전동기)의 회전 제어에는 펄스 폭 변조 방식이 많이 사용된다. 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation: PWM) 방식은 스위칭 제어 방식으로, 모터의 회전수를 검출하여 목표하는 회전수에 도달하도록, 모터에 인가하는 직류 전원 펄스 폭의 듀티 사이클(duty-cycle)을 조절한다. 펄스 폭 변조된 신호가 인버터에 인가되면, 이에 대응하여 인버터는 모터에 전력을 공급하여 구동시킨다.Pulse width modulation is often used to control the rotation of motors (electric motors). Pulse Width Modulation (PWM) is a switching control method that detects the rotation speed of the motor and adjusts the duty cycle of the pulse width of the DC power applied to the motor to reach the target rotation speed. do. When a pulse width modulated signal is applied to the inverter, the inverter supplies power to the motor in response to drive it.

도 1은 일반적인 모터의 제어 회로를 도시한다. Figure 1 shows the control circuit of a typical motor.

극전압은 전지의 두 극에 저항을 접속시켜 전류가 흐르고 있을 때 두 극 사이의 전위차이다. 이 경우, 극전압은 전지의 기전력에서 전지의 내부 저항에 의한 전위 강하를 뺀 값으로 계산될 수 있다. 도 1에서, 극전압은 접지(GND)(g)와 각 a 점(110), b 점(120), c 점(130)의 전위차를 나타낸다.Polar voltage is the potential difference between the two poles of a battery when a resistor is connected to them and current flows. In this case, the pole voltage can be calculated by subtracting the potential drop due to the internal resistance of the battery from the electromotive force of the battery. In Figure 1, the pole voltage represents the potential difference between ground (GND) (g) and each point a (110), point b (120), and point c (130).

선간 전압은 3상 회로에서 3개의 전선 간의 전압이다. 도 1에서 선간 전압은 a-b, b-c, c-a 간의 전압을 나타낸다.Line voltage is the voltage between three wires in a three-phase circuit. In Figure 1, line voltage represents the voltage between a-b, b-c, and c-a.

상전압은 모터의 중성점(n)(140)과 각 a 점(110), b 점(120), c 점(130)의 전위차를 나타낸다.Phase voltage represents the potential difference between the neutral point (n) of the motor (140) and each point a (110), point b (120), and point c (130).

스위치(, , , , , )는 온 오프됨에 따라 3상 회로에 전류를 흐르게 하거나 전류를 차단한다. 이 경우, 도 1에 도시된 회로에서 위쪽에 배치된 스위치(, , )와 아래쪽에 배치된 스위치(, , )가 동시에 도통되면 단락이 발생하여 회로가 손상되기 때문에, 위쪽 스위치(, , )나 아래쪽 스위치(, , ) 중 어느 하나가 도통되면 다른 쪽 스위치는 개방되도록 동작한다.switch( , , , , , ) flows current or blocks current in the three-phase circuit as it turns on and off. In this case, the switch disposed above in the circuit shown in Figure 1 ( , , ) and the switch placed at the bottom ( , , ) are conducted at the same time, a short circuit occurs and the circuit is damaged, so the upper switch ( , , ) or the lower switch ( , , ), when one of the switches is turned on, the other switch operates to open.

도 2는 모터 구동을 위한 제어 신호의 파형을 도시한다.Figure 2 shows the waveform of a control signal for driving a motor.

구체적으로, 도 2는 모터를 구동시키기 위하여 사용하는 가장 간단한 스위칭 파형이다. 이와 같은 스위칭 파형을 가지는 제어 신호(210, 220, 230)를 입력할 경우, 모터를 회전시킬 수 있는 120도 위상차의 신호가 공급되면서 모터를 구동시킬 수 있다.Specifically, Figure 2 shows the simplest switching waveform used to drive a motor. When control signals 210, 220, and 230 having such a switching waveform are input, a signal with a phase difference of 120 degrees that can rotate the motor is supplied and the motor can be driven.

그러나, 이와 같은 구형파(square wave)에 의한 구동은 고조파 발생, 소음 등의 단점이 존재하므로, 가급적이면 정현파(사인파)의 형태로 구동되도록 제어하게 된다. 이를 펄스 폭 변조 제어라고 하며, 구형파를 작은 구간으로 잘게 분할하여 온 오프를 반복하는 제어 신호를 인가함으로써 정현파의 형태로 제어한다. However, driving by such a square wave has disadvantages such as harmonic generation and noise, so it is controlled to drive in the form of a sine wave if possible. This is called pulse width modulation control, and is controlled in the form of a sine wave by dividing the square wave into small sections and applying a control signal that repeats on and off.

도 3은 펄스 폭 변조 신호의 파형을 도시한 도면이다.Figure 3 is a diagram showing the waveform of a pulse width modulation signal.

도 2의 제어 신호에서 한 주기에 해당하는 신호를 작은 구간으로 잘게 분할하여 펄스 폭 변조 신호(이하, PWM 신호라고도 함)를 생성하고, PWM 신호로 모터 구동을 제어함으로써 전류 파형이 정현파(사인파)에 가깝게 제어된다. In the control signal of Figure 2, the signal corresponding to one cycle is divided into small sections to generate a pulse width modulation signal (hereinafter also referred to as a PWM signal), and the motor drive is controlled with the PWM signal, so that the current waveform is a sine wave. is controlled closely.

도 3의 위쪽 그림은 실제 전류(300)와 참조 사인파(310)를 나타내고, 도 3의 아래쪽 그림은 PWM 신호의 전류 파형(350)을 나타낸다. The upper picture of FIG. 3 shows the actual current 300 and the reference sine wave 310, and the lower picture of FIG. 3 shows the current waveform 350 of the PWM signal.

실제 전류(300)는 최하단 대역(320)과 최상단 대역(330)으로 구성되는 히스테리시스(Hysteresis) 대역(340) 내에서 변화한다. 이 경우, 실제 전류(300)와 참조 사인파(310)를 비교하여, PWM 신호(350)를 생성한다.The actual current 300 changes within a hysteresis band 340 consisting of the lowest band 320 and the highest band 330. In this case, the actual current 300 is compared with the reference sine wave 310 to generate a PWM signal 350.

도 4는 일반적인 펄스 폭 변조 신호의 생성 방법을 설명하기 위한 도면이다.Figure 4 is a diagram for explaining a method of generating a general pulse width modulation signal.

삼각파와 정현파를 발생시켜 그 크기를 비교하고, 비교된 크기에 따라 이진 신호를 생성한다. 이 경우, 생성된 이진 신호를 펄스 폭 변조 신호로 사용할 수 있다. 도 4의 위쪽 그림에는, 위상차가 120도인 3개의 정현파와, 삼각파가 도시된다. 3개의 정현파 중에서 두 개의 정현파(410, 420)를 선택하고, 각각을 삼각파와 비교하여 두 개의 펄스 폭 변조 신호(415, 425)를 생성할 수 있다. 구체적으로, 제1정현파(410)와 삼각파를 비교하여 이진 신호를 생성하여, 제1 펄스 폭 변조 신호(415)를 생성한다. 또한, 제2정현파(420)와 삼각파를 비교하여 이진 신호를 생성하여, 제2 펄스 폭 변조 신호(425)를 생성한다.Triangular waves and sine waves are generated, their sizes are compared, and a binary signal is generated according to the compared sizes. In this case, the generated binary signal can be used as a pulse width modulation signal. In the upper picture of FIG. 4, three sinusoidal waves and a triangular wave with a phase difference of 120 degrees are shown. Among the three sinusoids, two sinusoids (410, 420) can be selected and each can be compared with a triangle wave to generate two pulse width modulation signals (415, 425). Specifically, a binary signal is generated by comparing the first sinusoidal wave 410 and the triangle wave, thereby generating the first pulse width modulation signal 415. Additionally, a binary signal is generated by comparing the second sinusoidal wave 420 and the triangle wave, thereby generating a second pulse width modulation signal 425.

이와 같이, 일반적으로, 동일한 삼각파에 120도의 위상차를 가지는 정현파 3개를 비교해서 펄스 폭 변조 신호를 생성한다. 그러나, 이 경우 동일한 삼각파를 사용하기 때문에, 모터를 회전시키는 과정에서 스위칭 될 때마다 인버터의 전원 공급부에 전류 리플이 발생한다. 이러한 전류 리플은 캐패시터(콘덴서)에서 보상하게 되는데, 이 과정에서 캐패시터의 발열 및 수명 단축이 일어난다는 문제점이 존재한다.In this way, generally, a pulse width modulation signal is generated by comparing three sinusoidal waves with a phase difference of 120 degrees to the same triangle wave. However, in this case, because the same triangle wave is used, a current ripple occurs in the inverter's power supply every time it is switched in the process of rotating the motor. This current ripple is compensated for by the capacitor (condenser), but in this process, there is a problem that the capacitor generates heat and shortens its lifespan.

한국공개특허공보 제10-2019-0115975호(2019.10.14.)Korea Patent Publication No. 10-2019-0115975 (2019.10.14.)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 이중 모터를 구동하기 위한 제어 신호를 생성하는 경우에 있어서, 위상이 지연된 삼각파를 사용하여 펄스 폭 변조 신호를 생성하는 인버터 제어 장치 및 이의 동작 방법을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide an inverter control device and a method of operating the same that generate a pulse width modulation signal using a phase-delayed triangle wave when generating a control signal for driving a dual motor.

본 발명의 일 실시예에 의한 인버터 제어 장치는, 두 개의 모터 각각에 대응되어, 상기 두 개의 모터를 구동시키는 두 개의 인버터; 와, 상기 두 개의 인버터 각각의 스위칭 동작을 제어하기 위한 두 개의 펄스 폭 변조 신호를 생성하는 제어신호 생성부; 및 상기 두 개의 펄스 폭 변조 신호에 기초하여 상기 두 개의 인버터를 스위칭 시킴으로써 상기 두 개의 인버터를 구동시키는 인버터 구동부를 포함하되, 상기 제어신호 생성부는, 소정 위상차를 가지는 두 개의 참조파형을 생성하고, 상기 두 개의 참조파형 각각을 정현파 형태의 전류파형과 비교하여 상기 두 개의 펄스 폭 변조 신호를 생성할 수 있다.An inverter control device according to an embodiment of the present invention includes two inverters corresponding to each of two motors and driving the two motors; and a control signal generator that generates two pulse width modulation signals to control switching operations of each of the two inverters; and an inverter driver that drives the two inverters by switching the two inverters based on the two pulse width modulation signals, wherein the control signal generator generates two reference waveforms with a predetermined phase difference, and The two pulse width modulation signals can be generated by comparing each of the two reference waveforms with a sinusoidal current waveform.

상기 인버터 제어 장치에 있어서, 상기 제어신호 생성부는, 삼각파 형태의 전류파형으로부터 상기 소정 위상차를 가지는 제1삼각파와 제2삼각파를 분리함으로써 상기 두 개의 참조파형을 생성하고, 상기 제1삼각파와 상기 제2삼각파 각각을 상기 정현파 형태의 전류파형과 비교하여 상기 두 개의 펄스 폭 변조 신호를 생성할 수 있다.In the inverter control device, the control signal generator generates the two reference waveforms by separating the first triangle wave and the second triangle wave having the predetermined phase difference from the current waveform in the form of a triangle wave, and the first triangle wave and the second triangle wave. The two pulse width modulation signals can be generated by comparing each of the two triangle waves with the sinusoidal current waveform.

상기 인버터 제어 장치에 있어서, 상기 두 개의 인버터는, 제1모터를 구동시키는 제1인버터와 제2모터를 구동시키는 제2인버터를 포함하고, 상기 두 개의 펄스 폭 변조 신호는, 상기 제1인버터의 스위칭 동작을 제어하기 위한 제1 펄스 폭 변조 신호와 상기 제2인버터의 스위칭 동작을 제어하기 위한 제2 펄스 폭 변조 신호를 포함하고, 상기 두 개의 참조파형은, 제1참조파형과 제2참조파형을 포함하며, 상기 제어신호 생성부는, 상기 제1참조파형과 상기 정현파 형태의 전류파형을 비교하여 이진 신호를 생성함으로써 상기 제1 펄스 폭 변조 신호를 생성하고, 상기 제2참조파형과 상기 정현파 형태의 전류파형을 비교하여 상기 이진 신호를 생성함으로써 상기 제2 펄스 폭 변조 신호를 생성할 수 있다.In the inverter control device, the two inverters include a first inverter driving a first motor and a second inverter driving a second motor, and the two pulse width modulation signals are transmitted from the first inverter. It includes a first pulse width modulation signal for controlling the switching operation and a second pulse width modulation signal for controlling the switching operation of the second inverter, and the two reference waveforms are a first reference waveform and a second reference waveform. It includes, wherein the control signal generator generates the first pulse width modulated signal by comparing the first reference waveform and the sinusoidal current waveform to generate a binary signal, and the second reference waveform and the sinusoidal waveform. The second pulse width modulation signal can be generated by comparing the current waveforms to generate the binary signal.

상기 인버터 제어 장치에 있어서, 상기 제어신호 생성부는, 상기 소정 위상차가 90도가 되도록 상기 두 개의 참조파형을 생성할 수 있다.In the inverter control device, the control signal generator may generate the two reference waveforms so that the predetermined phase difference is 90 degrees.

상기 인버터 제어 장치에 있어서, 상기 제어신호 생성부는, 상기 두 개의 모터를 회전시키기 위해 상기 두 개의 인버터를 스위칭 시키는 과정에서, 상기 두 개의 인버터에 전원을 공급하는 캐패시터에 발생하는 리플 전류를 측정하고, 상기 리플 전류가 최소로 발생하는 위상 지연값에 기초하여 상기 소정 위상차를 결정할 수 있다.In the inverter control device, the control signal generator measures a ripple current generated in a capacitor that supplies power to the two inverters in the process of switching the two inverters to rotate the two motors, The predetermined phase difference may be determined based on a phase delay value at which the minimum ripple current occurs.

본 발명의 다른 실시예에 의한 인버터 제어 장치의 동작 방법은, 두 개의 인버터 각각의 스위칭 동작을 제어하기 위한 두 개의 펄스 폭 변조 신호를 생성하는 단계; 와, 상기 두 개의 펄스 폭 변조 신호에 기초하여 상기 두 개의 인버터를 스위칭 시키는 단계; 및 상기 두 개의 인버터가 구동되어, 각각에 대응하는 두 개의 모터를 구동시키는 단계; 를 포함하되, 소정 위상차를 가지는 두 개의 참조파형을 생성하고, 상기 두 개의 참조파형 각각을 정현파 형태의 전류파형과 비교하여 상기 두 개의 펄스 폭 변조 신호를 생성할 수 있다.A method of operating an inverter control device according to another embodiment of the present invention includes generating two pulse width modulation signals for controlling the switching operation of each of two inverters; and switching the two inverters based on the two pulse width modulation signals; and driving the two inverters to drive two motors corresponding to each of the two inverters. Including, two reference waveforms having a predetermined phase difference may be generated, and each of the two reference waveforms may be compared with a sinusoidal current waveform to generate the two pulse width modulation signals.

상기 인버터 제어 장치의 동작 방법에 있어서, 삼각파 형태의 전류파형으로부터 상기 소정 위상차를 가지는 제1삼각파와 제2삼각파를 분리함으로써 상기 두 개의 참조파형을 생성하고, 상기 제1삼각파와 상기 제2삼각파 각각을 상기 정현파 형태의 전류파형과 비교하여 상기 두 개의 펄스 폭 변조 신호를 생성할 수 있다.In the operating method of the inverter control device, the two reference waveforms are generated by separating a first triangle wave and a second triangle wave having the predetermined phase difference from the current waveform in the form of a triangle wave, and each of the first triangle wave and the second triangle wave can be compared with the sinusoidal current waveform to generate the two pulse width modulation signals.

상기 인버터 제어 장치의 동작 방법에 있어서, 상기 두 개의 인버터는, 제1모터를 구동시키는 제1인버터와 제2모터를 구동시키는 제2인버터를 포함하고, 상기 두 개의 펄스 폭 변조 신호는, 상기 제1인버터의 스위칭 동작을 제어하기 위한 제1 펄스 폭 변조 신호와 상기 제2인버터의 스위칭 동작을 제어하기 위한 제2 펄스 폭 변조 신호를 포함하고, 상기 두 개의 참조파형은, 제1참조파형과 제2참조파형을 포함하며, 상기 제1참조파형과 상기 정현파 형태의 전류파형을 비교하여 이진 신호를 생성함으로써 상기 제1 펄스 폭 변조 신호를 생성하고, 상기 제2참조파형과 상기 정현파 형태의 전류파형을 비교하여 상기 이진 신호를 생성함으로써 상기 제2 펄스 폭 변조 신호를 생성할 수 있다.In the operating method of the inverter control device, the two inverters include a first inverter driving a first motor and a second inverter driving a second motor, and the two pulse width modulation signals are It includes a first pulse width modulation signal for controlling the switching operation of the first inverter and a second pulse width modulation signal for controlling the switching operation of the second inverter, and the two reference waveforms are a first reference waveform and a first reference waveform. It includes 2 reference waveforms, and generates a binary signal by comparing the first reference waveform and the sinusoidal current waveform to generate the first pulse width modulated signal, and the second reference waveform and the sinusoidal current waveform. The second pulse width modulation signal can be generated by comparing and generating the binary signal.

상기 인버터 제어 장치의 동작 방법에 있어서, 상기 소정 위상차가 90도가 되도록 상기 두 개의 참조파형을 생성할 수 있다.In the operating method of the inverter control device, the two reference waveforms may be generated so that the predetermined phase difference is 90 degrees.

상기 인버터 제어 장치의 동작 방법에 있어서, 상기 두 개의 모터를 회전시키기 위해 상기 두 개의 인버터를 스위칭 시키는 과정에서, 상기 두 개의 인버터에 전원을 공급하는 캐패시터에 발생하는 리플 전류를 측정하고, 상기 리플 전류가 최소로 발생하는 위상 지연값에 기초하여 상기 소정 위상차를 결정할 수 있다.In the operating method of the inverter control device, in the process of switching the two inverters to rotate the two motors, the ripple current generated in the capacitor that supplies power to the two inverters is measured, and the ripple current is measured. The predetermined phase difference may be determined based on the minimum phase delay value.

본 발명의 실시예에 따르면, 동일한 삼각파를 사용하는 대신 위상이 지연된 삼각파를 사용하여 펄스 폭 변조 신호를 생성함으로써, 캐패시터의 전류 리플을 감소시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the current ripple of the capacitor can be reduced by generating a pulse width modulation signal using a phase-delayed triangle wave instead of using the same triangle wave.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 전류 리플을 줄여 캐패시터의 용량을 감소시키고 수명을 증가시킬 수 있다. 이에 의해, 더 적은 용량의 캐패시터를 사용할 수 있게 되고, 적은 용량의 캐패시터를 사용함으로써 제품의 무게와 부피 및 단가를 줄일 수 있게 된다. 또한, 수명이 증가됨에 따라 제품 신뢰성을 높일 수 있다.Additionally, according to an embodiment of the present invention, the capacity of the capacitor can be reduced and its lifespan can be increased by reducing current ripple. As a result, it is possible to use a capacitor with a smaller capacity, and the weight, volume, and unit cost of the product can be reduced by using a capacitor with a smaller capacity. Additionally, product reliability can be increased as lifespan increases.

도 1은 일반적인 모터의 제어 회로를 도시한다.
도 2는 모터 구동을 위한 제어 신호의 파형을 도시한다.
도 3은 펄스 폭 변조 신호의 파형을 도시한 도면이다.
도 4는 일반적인 펄스 폭 변조 신호의 생성 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 인버터 제어 장치를 포함하는 회로 구조를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 인버터 제어 장치가 펄스 폭 변조 신호를 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의하여 펄스 폭 변조 신호를 생성하기 위한 참조 파형을 생성하는 과정을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨팅 장치를 나타내는 도면이다.Figure 1 shows the control circuit of a typical motor.
Figure 2 shows the waveform of a control signal for driving a motor.
Figure 3 is a diagram showing the waveform of a pulse width modulation signal.
Figure 4 is a diagram for explaining a method of generating a general pulse width modulation signal.
Figure 5 is a diagram showing a circuit structure including an inverter control device according to the present invention.
Figure 6 is a diagram for explaining how the inverter control device according to the present invention generates a pulse width modulation signal.
Figure 7 is a diagram illustrating a process for generating a reference waveform for generating a pulse width modulation signal according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a diagram showing a computing device according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Below, with reference to the attached drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts unrelated to the description are omitted, and similar parts are given similar reference numerals throughout the specification.

본 명세서에서, 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.In this specification, duplicate descriptions of the same components are omitted.

또한 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.Also, in this specification, when a component is mentioned as being 'connected' or 'connected' to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but may be connected to the other component in the middle. It should be understood that may exist. On the other hand, in this specification, when it is mentioned that a component is 'directly connected' or 'directly connected' to another component, it should be understood that there are no other components in between.

또한, 본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로써, 본 발명을 한정하려는 의도로 사용되는 것이 아니다.Additionally, the terms used in this specification are merely used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention.

또한 본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.Also, in this specification, singular expressions may include plural expressions, unless the context clearly dictates otherwise.

또한 본 명세서에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품, 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것일 뿐, 하나 또는 그 이상의 다른 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.In addition, in this specification, terms such as 'include' or 'have' are only intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, and one or more It should be understood that this does not exclude in advance the presence or addition of other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

또한 본 명세서에서, '및/또는' 이라는 용어는 복수의 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. 본 명세서에서, 'A 또는 B'는, 'A', 'B', 또는 'A와 B 모두'를 포함할 수 있다.Also, in this specification, the term 'and/or' includes a combination of a plurality of listed items or any of the plurality of listed items. In this specification, 'A or B' may include 'A', 'B', or 'both A and B'.

또한 본 명세서에서, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략될 것이다.Additionally, in this specification, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may obscure the gist of the present invention will be omitted.

도 5는 본 발명에 따른 인버터 제어 장치를 포함하는 회로 구조를 도시한 도면이다.Figure 5 is a diagram showing a circuit structure including an inverter control device according to the present invention.

구체적으로, 도 5는 두 개의 모터(504, 505)를 구동하기 위한 제어 회로로서, 전력 공급부(501), 정류부(502), 캐패시터(503), 인버터 제어장치(500) 및 두 개의 모터(504, 505)를 포함하여 구성될 수 있다.Specifically, Figure 5 shows a control circuit for driving two motors 504 and 505, including a power supply unit 501, a rectifier unit 502, a capacitor 503, an inverter control device 500, and two motors 504. , 505).

전력 공급부(501)는 제어 회로에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시예에 의하면, 전력은 시간에 따라 흐르는 전류의 방향과 크기가 변화하는 교류(Alternating current: AC)일 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 전력 공급부(501)는 제어 회로에 직류 형태의 전력을 공급할 수도 있다.The power supply unit 501 may supply power to the control circuit. According to one embodiment, power may be alternating current (AC) in which the direction and size of the flowing current change over time. However, the present invention is not limited to this, and the power supply unit 501 may supply direct current power to the control circuit.

정류부(502)는 교류를 정류하여 직류로 변환할 수 있다. 여기서, 직류(Direct current: DC)는 방향과 크기가 일정한 전류이다.The rectifier 502 can rectify alternating current and convert it into direct current. Here, direct current (DC) is a current with constant direction and magnitude.

구체적으로, 정류부(502)는 입력 받은 교류를 내부의 정류 회로를 통해 한 방향으로 흐르게 한 후, 평활 회로를 거쳐 전류 크기를 일정하게 변환함으로써, 교류를 직류로 변환할 수 있다.Specifically, the rectifier 502 can convert alternating current into direct current by allowing the input alternating current to flow in one direction through an internal rectifier circuit and then converting the current magnitude to a constant level through a smoothing circuit.

이 경우, 정류부(502)에 의해 변환된 직류는, 캐패시터(503)를 거쳐 인버터 제어 장치(500)의 인버터(510, 515)로 공급될 수 있다.In this case, the direct current converted by the rectifier 502 may be supplied to the inverters 510 and 515 of the inverter control device 500 through the capacitor 503.

캐패시터(503)는 전류의 파형을 안정화시켜 인버터 제어 장치(500)에 공급할 수 있다. 이를 위해, 캐패시터(503)는 입력된 전류를 저장할 수 있다. 캐패시터(503)는 콘덴서로 지칭될 수도 있다.The capacitor 503 can stabilize the waveform of the current and supply it to the inverter control device 500. For this purpose, the capacitor 503 can store the input current. Capacitor 503 may also be referred to as a condenser.

캐패시터(503)는 직류 전류의 전압을 평탄화 함으로써, 전류를 급격하게 사용하는 경우에도 전압을 직류로 계속 유지시키게 할 수 있다. The capacitor 503 can maintain the voltage as direct current even when the current is used rapidly by flattening the voltage of the direct current.

인버터 제어 장치(500)는 두 개의 모터(504, 505)를 구동하기 위한 인버터(510, 515)의 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호에 기초하여 인버터(510, 515)를 구동시킬 수 있다. 여기서, 인버터 제어 장치(500)에 포함되는 두 개의 인버터(510, 515)는 스위치를 사용하여 직류 전압을 교류 전압으로 변환하고 이를 두 개의 모터(504, 505)에 공급할 수 있다.The inverter control device 500 can generate control signals for the inverters 510 and 515 to drive the two motors 504 and 505, and drive the inverters 510 and 515 based on the generated control signals. . Here, the two inverters 510 and 515 included in the inverter control device 500 can convert direct current voltage into alternating current voltage using a switch and supply it to the two motors 504 and 505.

두 개의 모터(504, 505)는 대응되는 인버터(510, 515)에 의해 각각 구동될 수 있다. 이를 위해, 두 개의 모터(504, 505)는 두 개의 인버터(510, 515)와 서로 대응되도록 연결될 수 있다.The two motors 504 and 505 may be driven by corresponding inverters 510 and 515, respectively. To this end, the two motors 504 and 505 may be connected to the two inverters 510 and 515 to correspond to each other.

여기서, 모터(504, 505)는 전동기 또는 부하(load)라고도 지칭되며, 구동되는 경우 전기 에너지를 회전 에너지로 변환할 수 있다.Here, the motors 504 and 505 are also referred to as electric motors or loads, and can convert electrical energy into rotational energy when driven.

이하에서는, 인버터 제어 장치(500)에 대해 상세하게 설명한다.Below, the inverter control device 500 will be described in detail.

인버터 제어 장치(500)는 두 개의 인버터(510, 515), 제어신호 생성부(520) 및 인버터 구동부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.The inverter control device 500 may include two inverters 510 and 515, a control signal generator 520, and an inverter driver (not shown).

두 개의 인버터(510, 515)는 두 개의 모터(504, 505) 각각에 대응되어, 상기 두 개의 모터(504, 505)를 구동시킬 수 있다. 예를 들어, 두 개의 인버터(510, 515)는 제1인버터(510)와 제2인버터(515)를 포함할 수 있다. 또한, 두 개의 모터(504, 505)는 제1모터(504)와 제2모터(505)를 포함할 수 있다. 이 경우, 제1인버터(510)는 제1모터(504)에 대응되어, 제1모터(504)를 구동시킬 수 있다. 제2인버터(515)는 제2모터(505)에 대응되어, 제2모터(505)를 구동시킬 수 있다.The two inverters 510 and 515 correspond to the two motors 504 and 505, respectively, and can drive the two motors 504 and 505. For example, the two inverters 510 and 515 may include a first inverter 510 and a second inverter 515. Additionally, the two motors 504 and 505 may include a first motor 504 and a second motor 505. In this case, the first inverter 510 can correspond to the first motor 504 and drive the first motor 504. The second inverter 515 corresponds to the second motor 505 and can drive the second motor 505.

제어신호 생성부(520)는 두 개의 인버터(510, 515) 각각의 스위칭 동작을 제어하기 위한 두 개의 펄스 폭 변조 신호를 생성할 수 있다.The control signal generator 520 may generate two pulse width modulation signals to control the switching operation of each of the two inverters 510 and 515.

구체적으로, 제어신호 생성부(520)는 소정 위상차를 가지는 두 개의 참조파형을 생성하고, 생성된 두 개의 참조파형 각각을 정현파 형태의 전류파형과 비교함으로써, 두 개의 펄스 폭 변조 신호를 생성할 수 있다. 일 실시예에 의하면, 제어신호 생성부(520)는 삼각파 형태의 전류파형으로부터 소정 위상차를 가지는 제1삼각파와 제2삼각파를 분리함으로써 두 개의 참조파형을 생성하고, 상기 제1삼각파와 상기 제2삼각파 각각을 정현파 형태의 전류파형과 비교하여 두 개의 펄스 폭 변조 신호를 생성할 수 있다.Specifically, the control signal generator 520 generates two reference waveforms with a predetermined phase difference, and compares each of the two generated reference waveforms with a current waveform in the form of a sinusoidal wave, thereby generating two pulse width modulation signals. there is. According to one embodiment, the control signal generator 520 generates two reference waveforms by separating a first triangle wave and a second triangle wave having a predetermined phase difference from a current waveform in the form of a triangle wave, and the first triangle wave and the second triangle wave. Two pulse width modulation signals can be generated by comparing each triangle wave with a sinusoidal current waveform.

바람직하게는, 제어신호 생성부(520)는 소정 위상차가 90도가 되도록 두 개의 참조파형을 생성할 수 있다. 이 경우, 두 참조파형의 위상 지연은 90도가 된다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 제어신호 생성부(520)는 캐패시터에 발생하는 리플 전류를 최소화하도록, 참조 파형의 소정 위상차를 설정할 수 있다. 이에 대해서는 도 7에 대한 설명에서 후술한다. Preferably, the control signal generator 520 may generate two reference waveforms so that the predetermined phase difference is 90 degrees. In this case, the phase delay of the two reference waveforms is 90 degrees. However, the present invention is not limited to this, and the control signal generator 520 may set a predetermined phase difference of the reference waveform to minimize the ripple current generated in the capacitor. This will be described later in the description of FIG. 7 .

인버터 구동부(미도시)는 두 개의 펄스 폭 변조 신호에 기초하여 두 개의 인버터(510, 515)를 스위칭 시킴으로써, 상기 두 개의 인버터(510, 515)를 구동시킬 수 있다. 이 경우, 인버터 구동부(미도시)는 스위치와 같은 하드웨어 형태로 구현되거나, 프로그램이나 알고리즘과 같은 소프트웨어 형태로 구현될 수 있다.The inverter driver (not shown) can drive the two inverters 510 and 515 by switching the two inverters 510 and 515 based on two pulse width modulation signals. In this case, the inverter driver (not shown) may be implemented in the form of hardware, such as a switch, or in the form of software, such as a program or algorithm.

한편, 도 5에서는 제어신호 생성부(520)와 인버터 구동부(미도시)가 독립적으로 존재하는 실시예를 설명하였으나, 두 구성요소는 통합되어 하나의 구성요소로 구현될 수도 있다.Meanwhile, FIG. 5 illustrates an embodiment in which the control signal generator 520 and the inverter driver (not shown) exist independently, but the two components may be integrated and implemented as one component.

도 6은 본 발명에 따른 인버터 제어 장치가 펄스 폭 변조 신호를 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.Figure 6 is a diagram for explaining how the inverter control device according to the present invention generates a pulse width modulation signal.

펄스 폭 변조(PWM) 방식은 스위칭 제어 방식으로서, 모터의 회전수를 검출하여 목표하는 회전수에 도달하도록, 모터에 인가하는 직류 전원 펄스 폭의 듀티 사이클(duty-cycle)을 조절한다. 여기서, 듀티 사이클은 펄스 폭의 하이 상태와 로우 상태의 비율을 의미한다.The pulse width modulation (PWM) method is a switching control method that detects the rotation speed of the motor and adjusts the duty cycle of the pulse width of the DC power applied to the motor to reach the target rotation speed. Here, the duty cycle refers to the ratio of the high state and the low state of the pulse width.

제어신호 생성부(520)는 인버터(510, 515)를 구동하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 여기서, 제어 신호는 펄스 폭 변조 신호일 수 있다.The control signal generator 520 may generate control signals for driving the inverters 510 and 515. Here, the control signal may be a pulse width modulation signal.

예를 들어, 두 개의 인버터(510, 515)는 제1모터(504)를 구동시키는 제1인버터(510)와 제2모터(505)를 구동시키는 제2인버터(515)를 포함하고, 두 개의 펄스 폭 변조 신호는 제1인버터(510)의 스위칭 동작을 제어하기 위한 제1 펄스 폭 변조 신호와 제2인버터(515)의 스위칭 동작을 제어하기 위한 제2 펄스 폭 변조 신호를 포함할 수 있다. 또한, 두 개의 참조파형은, 제1참조파형과 제2참조파형을 포함할 수 있다. For example, the two inverters 510 and 515 include a first inverter 510 that drives the first motor 504 and a second inverter 515 that drives the second motor 505. The pulse width modulation signal may include a first pulse width modulation signal for controlling the switching operation of the first inverter 510 and a second pulse width modulation signal for controlling the switching operation of the second inverter 515. Additionally, the two reference waveforms may include a first reference waveform and a second reference waveform.

이 경우, 제어신호 생성부(520)는, 제1참조파형과 정현파 형태의 전류파형을 비교하여 이진 신호를 생성함으로써 제1 펄스 폭 변조 신호를 생성하고, 제2참조파형과 정현파 형태의 전류파형을 비교하여 이진 신호를 생성함으로써 제2 펄스 폭 변조 신호를 생성할 수 있다.In this case, the control signal generator 520 generates a first pulse width modulation signal by comparing the first reference waveform and the sinusoidal current waveform to generate a binary signal, and generates the second reference waveform and the sinusoidal current waveform. A second pulse width modulation signal can be generated by comparing and generating a binary signal.

도 6의 상단에는 기존의 펄스 폭 변조 신호 생성 방법이 도시되어 있다. 이 경우, 동일한 삼각파(600)와 120도의 위상차를 가지는 3개의 정현파를 비교하여 이진 신호를 생성하고, 이에 기초하여 펄스 폭 변조 신호를 생성한다. 그러나, 동일한 삼각파(600)를 사용하여 펄스 폭 변조 신호를 생성하기 때문에, 모터를 회전시키는 과정에서 스위칭 될 때마다 인버터(510, 515)에 전원을 공급하는 전원 공급부에 전류 리플이 발생하게 된다. 여기서, 리플 전류(ripple current)는 직류 전류에 겹친 교류분으로서, 교류 전류의 기본파와 겹친 고조파분이다. 이와 같은 전류 리플은 캐패시터(503)에서 보상해주는데, 이 과정에서 캐패시터(503)의 발열 및 수명 단축이 일어나는 문제가 존재한다.At the top of Figure 6, a conventional method of generating a pulse width modulated signal is shown. In this case, a binary signal is generated by comparing the same triangle wave 600 and three sinusoids having a phase difference of 120 degrees, and a pulse width modulation signal is generated based on this. However, since the pulse width modulation signal is generated using the same triangle wave 600, a current ripple occurs in the power supply unit that supplies power to the inverters 510 and 515 every time switching is performed in the process of rotating the motor. Here, the ripple current is an alternating current overlapping with a direct current, and is a harmonic overlapping with the fundamental wave of the alternating current. This current ripple is compensated for by the capacitor 503, but in this process, there is a problem of heat generation and shortened lifespan of the capacitor 503.

도 6의 하단에는 본 발명에 따른 펄스 폭 변조 신호 생성 시 참고하는 삼각파가 도시된다. 본 발명에서는 펄스 폭 변조 신호 생성을 위해 참조하는 삼각파를 위상차가 나는 2개의 삼각파로 분리한 후, 분리된 2개의 삼각파를 참고하여 펄스 폭 변조 신호를 생성한다. 이 경우, 바람직하게는 위상차가 90도가 되도록 2개의 삼각파로 분리할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.At the bottom of Figure 6, a triangle wave that is referenced when generating a pulse width modulation signal according to the present invention is shown. In the present invention, a triangle wave referred to for generating a pulse width modulation signal is separated into two triangle waves with a phase difference, and then a pulse width modulation signal is generated by referring to the two separated triangle waves. In this case, it may be preferably separated into two triangle waves with a phase difference of 90 degrees, but the present invention is not limited to this.

도 6을 참조하면, 삼각파(600)를 제1삼각파(610)와 제2삼각파(620)로 분리한다. 이 경우, 삼각파(600)의 한 주기를 구성하는 시작점(601)과 종료점(602)은, 제1삼각파(610)의 한 주기를 구성하는 시작점(611)과 종료점(612)에 대응된다.Referring to FIG. 6, the triangle wave 600 is separated into a first triangle wave 610 and a second triangle wave 620. In this case, the starting point 601 and the ending point 602 constituting one cycle of the triangle wave 600 correspond to the starting point 611 and the ending point 612 constituting one cycle of the first triangle wave 610.

또한, 제1삼각파(610)와 제2삼각파(620)는 90도의 위상차를 가지도록 생성된다.Additionally, the first triangle wave 610 and the second triangle wave 620 are generated to have a phase difference of 90 degrees.

이 경우, 이와 같이 생성된 제1삼각파(610) 및 제2삼각파(620) 각각과, 정현파를 비교하여 두 개의 펄스 폭 변조 신호를 생성하고, 이를 사용하여 두 개의 모터 각각을 구동하게 된다.In this case, two pulse width modulation signals are generated by comparing each of the first triangle wave 610 and the second triangle wave 620 generated in this way with a sinusoidal wave, and these are used to drive each of the two motors.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 의하여 펄스 폭 변조 신호를 생성하기 위한 참조 파형을 생성하는 과정을 도시한 도면이다.Figure 7 is a diagram illustrating a process for generating a reference waveform for generating a pulse width modulation signal according to an embodiment of the present invention.

제어신호 생성부(520)는 펄스 폭 변조 신호를 생성하기 위한 참조 파형을 생성하는 경우, 두 개의 참조 파형의 위상차를 리플 전류를 최소화하도록 설정할 수 있다. 즉, 삼각파의 위상차는 실험에 의할 때 90도 위상차가 나는 것이 바람직하지만, 경우에 따라 위상차를 최적화하는 것이 더 좋은 결과를 가져올 수도 있다. 이 경우 도 7과 같은 알고리즘을 사용하여 위상차를 최적화할 수 있다.When generating a reference waveform for generating a pulse width modulation signal, the control signal generator 520 may set the phase difference between the two reference waveforms to minimize ripple current. In other words, according to experiments, it is desirable for the phase difference of the triangle wave to be 90 degrees, but in some cases, optimizing the phase difference may lead to better results. In this case, the phase difference can be optimized using the algorithm shown in FIG. 7.

구체적으로, 제어신호 생성부(520)는 두 개의 모터를 회전시키기 위해 두 개의 인버터를 스위칭 시키는 과정에서, 상기 두 개의 인버터에 전원을 공급하는 캐패시터에 발생하는 리플 전류를 측정하고, 리플 전류가 최소로 발생하는 위상 지연값에 기초하여 상기 소정 위상차를 결정할 수 있다.Specifically, the control signal generator 520 measures the ripple current generated in the capacitor that supplies power to the two inverters in the process of switching the two inverters to rotate the two motors, and determines that the ripple current is at a minimum. The predetermined phase difference can be determined based on the phase delay value generated by .

도 7을 참조하면, 초기 위상을 설정한다(S701).Referring to FIG. 7, the initial phase is set (S701).

제어신호 생성부(520)는 초기 위상을 설정하고, 이를 참조로 하여 제어 신호를 생성한다. 구체적으로, 초기 위상에 따른 참조 파형을 생성하고, 이를 정현파와 비교하여 제어 신호를 생성한다. 이 경우, 제어 신호는 펄스 폭 변조 신호로 생성될 수 있다.The control signal generator 520 sets the initial phase and generates a control signal with reference to this. Specifically, a reference waveform according to the initial phase is generated and compared with a sine wave to generate a control signal. In this case, the control signal may be generated as a pulse width modulated signal.

부하 구동을 시작한다(S702).Start driving the load (S702).

인버터 제어 장치(500)는 제어신호 생성부(520)가 생성한 제어 신호에 기초하여, 인버터를 스위칭 시켜 부하(모터)를 구동 시킨다.The inverter control device 500 switches the inverter to drive the load (motor) based on the control signal generated by the control signal generator 520.

소정 위상만큼 지연시킨다(S703).Delay by a predetermined phase (S703).

제어신호 생성부(520)는 초기 위상에서 소정 위상만큼 지연시킨 참조 파형을 생성하고, 이에 기초하여 제어 신호를 생성한다. The control signal generator 520 generates a reference waveform delayed from the initial phase by a predetermined phase, and generates a control signal based on this.

전류 리플의 최소값을 계산한다(S704).Calculate the minimum value of current ripple (S704).

제어신호 생성부(520)는 전류 리플의 최소값을 계산하고, 이에 대응하는 참조 파형을 판단한다.The control signal generator 520 calculates the minimum value of the current ripple and determines a reference waveform corresponding to it.

전류 리플이 최소화되는 위상차를 판단한다(S705).Determine the phase difference that minimizes current ripple (S705).

전류 리플이 최소화되는 참조 파형에 대응하는 위상차를 최적화된 위상차로 결정한다.The phase difference corresponding to the reference waveform in which current ripple is minimized is determined as the optimized phase difference.

위상차에 기초하여 참조파형을 생성한다(S706).A reference waveform is generated based on the phase difference (S706).

최적화된 위상차를 가지는 참조파형을 생성한다.Generates a reference waveform with optimized phase difference.

이와 같은 과정에 의해, 삼각파를 생성하기 위한 위상 지연을 캐패시터의 리플 전류를 최소화하는 점으로 설정하고, 이에 기초하여 펄스 폭 변조 신호를 생성할 수 있다.Through this process, the phase delay for generating a triangle wave is set to a point that minimizes the ripple current of the capacitor, and a pulse width modulation signal can be generated based on this.

한편, 본 발명에 따른 인버터 제어 장치의 동작 방법은, 두 개의 인버터 각각의 스위칭 동작을 제어하기 위한 두 개의 펄스 폭 변조 신호를 생성하는 단계; 와, 상기 두 개의 펄스 폭 변조 신호에 기초하여 상기 두 개의 인버터를 스위칭 시키는 단계; 및 상기 두 개의 인버터가 구동되어, 각각에 대응하는 두 개의 모터를 구동시키는 단계; 를 포함하되, 소정 위상차를 가지는 두 개의 참조파형을 생성하고, 상기 두 개의 참조파형 각각을 정현파 형태의 전류파형과 비교하여 상기 두 개의 펄스 폭 변조 신호를 생성할 수 있다.Meanwhile, the operating method of the inverter control device according to the present invention includes generating two pulse width modulation signals to control the switching operation of each of the two inverters; and switching the two inverters based on the two pulse width modulation signals; and driving the two inverters to drive two motors corresponding to each of the two inverters. Including, two reference waveforms having a predetermined phase difference may be generated, and each of the two reference waveforms may be compared with a sinusoidal current waveform to generate the two pulse width modulation signals.

이와 같이 본 발명에 의하면, 두 개의 모터를 구동하는 경우 동일한 삼각파를 사용하여 제어 신호를 생성하는 것이 아니라, 위상이 지연된 두 개의 삼각파를 사용함으로써 캐패시터의 전류 리플을 감소시켜 캐패시터의 용량을 감소시키고 수명을 늘릴 수 있다.As such, according to the present invention, when driving two motors, the control signal is not generated using the same triangle wave, but by using two phase-delayed triangle waves, thereby reducing the current ripple of the capacitor, thereby reducing the capacity of the capacitor and improving its lifespan. can be increased.

이 경우, 더 적은 용량의 캐패시터를 사용하게 되므로 제품의 무게와 부피 및 단가를 줄일 수 있고, 수명이 늘어남으로써 제품의 신뢰성을 높일 수 있다.In this case, since a smaller capacity capacitor is used, the weight, volume, and unit cost of the product can be reduced, and the reliability of the product can be increased by increasing its lifespan.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른, 컴퓨팅 장치를 나타내는 도면이다. 도 8의 컴퓨팅 장치(TN100)는 본 명세서에서 기술된 인버터 제어장치(500)일 수 있다. 8 is a diagram illustrating a computing device according to an embodiment of the present invention. The computing device TN100 of FIG. 8 may be the inverter control device 500 described herein.

도 8의 실시예에서, 컴퓨팅 장치(TN100)는 적어도 하나의 프로세서(TN110), 송수신 장치(TN120), 및 메모리(TN130)를 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치(TN100)는 저장 장치(TN140), 입력 인터페이스 장치(TN150), 출력 인터페이스 장치(TN160) 등을 더 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장치(TN100)에 포함된 구성 요소들은 버스(bus)(TN170)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.In the embodiment of FIG. 8, the computing device TN100 may include at least one processor TN110, a transceiver device TN120, and a memory TN130. Additionally, the computing device TN100 may further include a storage device TN140, an input interface device TN150, an output interface device TN160, etc. Components included in the computing device TN100 may be connected by a bus TN170 and communicate with each other.

프로세서(TN110)는 메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(TN110)는 중앙 처리 장치(CPU: central processing unit), 그래픽 처리 장치(GPU: graphics processing unit), 또는 본 발명의 실시예에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 프로세서(TN110)는 본 발명의 실시예와 관련하여 기술된 절차, 기능, 및 방법 등을 구현하도록 구성될 수 있다. 프로세서(TN110)는 컴퓨팅 장치(TN100)의 각 구성 요소를 제어할 수 있다.The processor TN110 may execute a program command stored in at least one of the memory TN130 and the storage device TN140. The processor TN110 may refer to a central processing unit (CPU), a graphics processing unit (GPU), or a dedicated processor on which methods according to embodiments of the present invention are performed. Processor TN110 may be configured to implement procedures, functions, and methods described in connection with embodiments of the present invention. The processor TN110 may control each component of the computing device TN100.

메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 각각은 프로세서(TN110)의 동작과 관련된 다양한 정보를 저장할 수 있다. 메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(TN130)는 읽기 전용 메모리(ROM: read only memory) 및 랜덤 액세스 메모리(RAM: random access memory) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. Each of the memory TN130 and the storage device TN140 can store various information related to the operation of the processor TN110. Each of the memory TN130 and the storage device TN140 may be comprised of at least one of a volatile storage medium and a non-volatile storage medium. For example, the memory TN130 may be comprised of at least one of read only memory (ROM) and random access memory (RAM).

송수신 장치(TN120)는 유선 신호 또는 무선 신호를 송신 또는 수신할 수 있다. 송수신 장치(TN120)는 네트워크에 연결되어 통신을 수행할 수 있다. The transceiving device TN120 can transmit or receive wired signals or wireless signals. The transmitting and receiving device (TN120) can be connected to a network and perform communication.

한편, 본 발명의 실시예는 지금까지 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 상술한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다. Meanwhile, the embodiments of the present invention are not only implemented through the apparatus and/or method described so far, but may also be implemented through a program that realizes the function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention or a recording medium on which the program is recorded. This implementation can be easily implemented by anyone skilled in the art from the description of the above-described embodiments.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 통상의 기술자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements made by those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also possible. It falls within the scope of invention rights.

210, 220, 230: 제어 신호 500: 인버터 제어장치
501: 전력 공급부 502: 정류부
503: 캐패시터 504, 505: 모터
510, 515: 인버터 520: 제어신호 생성부210, 220, 230: control signal 500: inverter control device
501: power supply unit 502: rectification unit
503: capacitor 504, 505: motor
510, 515: inverter 520: control signal generator

Claims (10)

인버터 제어 장치에 있어서,
교류를 제공하기 위한 전력 공급부;
상기 교류를 직류(direct current, DC)로 변환하기 위한 정류부;
제1 모터를 구동시키기 위한 제1 인버터;
제2 모터를 구동시키기 위한 제2 인버터;
상기 직류의 전압을 제어하도록 구성되고, 상기 제1 인버터 및 상기 제2 인버터와 전기적으로 결합되는 캐패시터;
상기 제1 인버터 및 상기 제2 인버터와 결합되는 제어 신호 생성부; 및
인버터 구동부를 포함하고,
상기 제어 신호 생성부는,
삼각파 형태의 전류파형에 기반하여, 초기 위상차를 가지는 제1 참조 파형 및 제2 참조 파형을 생성하고,
상기 제1 참조 파형과 정현파 형태의 전류 파형을 비교함으로써, 상기 제1 인버터의 스위칭 동작을 제어하기 위한 제1 펄스 폭 변조 신호를 생성하고,
상기 제2 참조 파형과 상기 정현파 형태의 전류 파형을 비교함으로써, 상기 제2 인버터의 스위칭 동작을 제어하기 위한 제2 펄스 폭 변조 신호를 생성하고,
상기 인버터 구동부는,
상기 제1 펄스 폭 변조 신호에 기반하여 상기 제1 인버터를 스위칭시킴으로써, 상기 제1 인버터를 구동시키고, 상기 제2 펄스 폭 변조 신호에 기반하여 상기 제2 인버터를 스위칭시킴으로써, 상기 제2 인버터를 구동시키고,
상기 제어 신호 생성부는,
상기 제1 인버터의 구동 및 상기 제2 인버터의 구동에 기반하여, 상기 캐패시터에서 발생하는 리플 전류를 측정하고,
상기 리플 전류가 최소로 되기 위한 위상 지연 값을 결정하고,
상기 리플 전류가 최소로 되는 상기 위상 지연 값에 대응하는 위상 차이에 기반하여, 제3 참조 파형 및 제4 참조 파형을 생성하도록 구성되고,
상기 제3 참조 파형은, 상기 제1 인버터를 구동시키기 위한 펄스 폭 변조 신호를 생성하기 위해 이용되고,
상기 제4 참조 파형은, 상기 제2 인버터를 구동시키기 위한 펄스 폭 변조 신호를 생성하기 위해 이용되고,
상기 제1 참조 파형은, 상기 삼각파 형태의 전류파형으로부터 분리되는 제1 삼각파를 포함하고,
상기 제2 참조 파형은, 상기 삼각파 형태의 전류파형으로부터 분리되는 제2 삼각파를 포함하고,
상기 제1 삼각파와 상기 제2 삼각파의 상기 초기 위상차는 90도인,
인버터 제어 장치.
In the inverter control device,
a power supply section to provide alternating current;
a rectifier for converting the alternating current into direct current (DC);
A first inverter for driving the first motor;
a second inverter for driving a second motor;
a capacitor configured to control the direct current voltage and electrically coupled to the first inverter and the second inverter;
a control signal generator coupled to the first inverter and the second inverter; and
Including an inverter driving unit,
The control signal generator,
Based on the current waveform in the form of a triangle wave, a first reference waveform and a second reference waveform having an initial phase difference are generated,
Generating a first pulse width modulation signal for controlling the switching operation of the first inverter by comparing the first reference waveform with the sinusoidal current waveform,
Generating a second pulse width modulation signal for controlling a switching operation of the second inverter by comparing the second reference waveform with the sinusoidal current waveform,
The inverter driving unit,
Driving the first inverter by switching the first inverter based on the first pulse width modulation signal, and driving the second inverter by switching the second inverter based on the second pulse width modulation signal. And
The control signal generator,
Based on the driving of the first inverter and the driving of the second inverter, measure the ripple current generated in the capacitor,
Determine a phase delay value to minimize the ripple current,
configured to generate a third reference waveform and a fourth reference waveform based on a phase difference corresponding to the phase lag value at which the ripple current is minimized,
The third reference waveform is used to generate a pulse width modulation signal for driving the first inverter,
The fourth reference waveform is used to generate a pulse width modulation signal for driving the second inverter,
The first reference waveform includes a first triangle wave separated from the triangle wave-shaped current waveform,
The second reference waveform includes a second triangular wave separated from the triangular waveform current waveform,
The initial phase difference between the first triangle wave and the second triangle wave is 90 degrees,
Inverter control unit.
 제1항에 있어서,
상기 삼각파 형태의 전류파형의 한 주기에 위한 시작점과 종료점은, 상기 제1 삼각파의 한 주기를 구성하는 시작점과 종료점에 각각 대응하는,
인버터 제어 장치.

According to paragraph 1,
The starting and ending points for one cycle of the triangular wave-shaped current waveform respectively correspond to the starting and ending points constituting one cycle of the first triangular wave,
Inverter control unit.

 삭제delete 삭제delete 삭제delete 인버터 제어 장치에 의해 수행되는 방법에 있어서,
삼각파 형태의 전류파형에 기반하여, 초기 위상차를 가지는 제1 참조 파형 및 제2 참조 파형을 생성하는 동작과,
상기 제1 참조 파형과 정현파 형태의 전류 파형을 비교함으로써, 상기 인버터 제어 장치의 제1 인버터의 스위칭 동작을 제어하기 위한 제1 펄스 폭 변조 신호를 생성하는 동작과,
상기 제2 참조 파형과 상기 정현파 형태의 전류 파형을 비교함으로써, 상기 인버터 제어 장치의 제2 인버터의 스위칭 동작을 제어하기 위한 제2 펄스 폭 변조 신호를 생성하는 동작과,
상기 제1 펄스 폭 변조 신호에 기반하여 상기 제1 인버터를 스위칭시킴으로써, 상기 제1 인버터를 구동시키는 동작과,
상기 제2 펄스 폭 변조 신호에 기반하여 상기 제2 인버터를 스위칭시킴으로써, 상기 제2 인버터를 구동시키는 동작과,
상기 제1 인버터의 구동 및 상기 제2 인버터의 구동에 기반하여, 상기 제1 인버터 및 상기 제2 인버터와 전기적으로 결합되는 캐패시터에서 발생하는 리플 전류를 측정하는 동작과,
상기 리플 전류가 최소로 되기 위한 위상 지연 값을 결정하는 동작과,
상기 리플 전류가 최소로 되는 상기 위상 지연 값에 대응하는 위상 차이에 기반하여, 제3 참조 파형 및 제4 참조 파형을 생성하는 동작을 포함하고,
상기 제3 참조 파형은, 상기 제1 인버터를 구동시키기 위한 펄스 폭 변조 신호를 생성하기 위해 이용되고,
상기 제4 참조 파형은, 상기 제2 인버터를 구동시키기 위한 펄스 폭 변조 신호를 생성하기 위해 이용되고,
상기 제1 참조 파형은, 상기 삼각파 형태의 전류파형으로부터 분리되는 제1 삼각파를 포함하고,
상기 제2 참조 파형은, 상기 삼각파 형태의 전류파형으로부터 분리되는 제2 삼각파를 포함하고,
상기 제1 삼각파와 상기 제2 삼각파의 상기 초기 위상차는 90도인,
방법.
In a method performed by an inverter control device,
An operation of generating a first reference waveform and a second reference waveform having an initial phase difference based on a current waveform in the form of a triangle wave;
Generating a first pulse width modulation signal for controlling a switching operation of a first inverter of the inverter control device by comparing the first reference waveform with a sinusoidal current waveform;
Generating a second pulse width modulation signal for controlling a switching operation of the second inverter of the inverter control device by comparing the second reference waveform with the sinusoidal current waveform;
Driving the first inverter by switching the first inverter based on the first pulse width modulation signal;
An operation of driving the second inverter by switching the second inverter based on the second pulse width modulation signal;
An operation of measuring a ripple current generated in a capacitor electrically coupled to the first inverter and the second inverter, based on the driving of the first inverter and the driving of the second inverter;
An operation of determining a phase delay value for minimizing the ripple current;
Generating a third reference waveform and a fourth reference waveform based on a phase difference corresponding to the phase delay value at which the ripple current is minimized,
The third reference waveform is used to generate a pulse width modulation signal for driving the first inverter,
The fourth reference waveform is used to generate a pulse width modulation signal for driving the second inverter,
The first reference waveform includes a first triangle wave separated from the triangle wave-shaped current waveform,
The second reference waveform includes a second triangular wave separated from the triangular waveform current waveform,
The initial phase difference between the first triangle wave and the second triangle wave is 90 degrees,
method.
 제6항에 있어서,
상기 삼각파 형태의 전류파형의 한 주기에 위한 시작점과 종료점은, 상기 제1 삼각파의 한 주기를 구성하는 시작점과 종료점에 각각 대응하는,
방법.


According to clause 6,
The starting and ending points for one cycle of the triangular wave-shaped current waveform respectively correspond to the starting and ending points constituting one cycle of the first triangular wave,
method.


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