KR20000004805A - Temperature control device for refrigerator - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 냉장고의 온도 제어장치에 관한 것으로서, 특히 냉장고의 온도 변화에 따라 냉각팬을 선형적으로 정밀제어 함으로써 고내의 온도 변화를 최소화하고 부하의 변화에 빠르게 대응함으로써 냉장고의 온도 제어 성능을 높이는 냉장고의 온도 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a temperature control device of a refrigerator, and in particular, by precisely controlling the cooling fan linearly according to the temperature change of the refrigerator, minimizing the temperature change in the refrigerator and rapidly responding to the load change, thereby increasing the temperature control performance of the refrigerator. It relates to a temperature control device of.
종래의 냉장고는 냉장실 순환 팬을 제어함에 있어서, 냉장고의 고내 온도에 대응하여 2단(1,800rpm)이나 3단(2,200rpm)의 속도로 냉각팬을 ON/OFF시킴으로써 냉기를 순환하게 하여 냉각을 수행한다.Conventional refrigerators perform cooling by circulating cold air by turning on / off a cooling fan at a speed of two stages (1,800 rpm) or three stages (2,200 rpm) in response to the internal temperature of the refrigerator in controlling the refrigerator compartment circulation fan. do.
따라서, 초기 기동시나 쾌속 냉장/냉동 기능의 선택시 고속으로 팬모터를 제어하고, 일반적으로는 저속으로 팬모터를 구동하는 2단 제어를 수행한다.Therefore, the fan motor is controlled at high speed at the initial start-up or at the time of selection of the rapid refrigerating / freezing function, and generally two-stage control is performed to drive the fan motor at low speed.
그런데, 냉각팬의 ON/OFF 제어는 고내의 온도 변화에 대해 빠르게 대응할 수기 때문에, 초기 기동시 설정온도에 대응하여 온도 차이가 많이 나면 설정온도와 가깝게 되기까지 많은 시간이 걸리게 되므로 냉장고를 정온으로 유지하기가 어렵게 되는 문제점이 있다.However, since the cooling fan's ON / OFF control can respond quickly to the temperature change in the refrigerator, it takes a long time to get close to the set temperature when the temperature difference is large in response to the set temperature at the initial startup, so the refrigerator is kept at a constant temperature. There is a problem that is difficult to do.
또한, 부하 투입으로 인해 온도 상승률이 기준치 이상일 때 온도를 정온으로 유지하기까지 팬모터가 무리하게 구동을 하게 되어 팬모터의 수명이 단축되며, 이로 인한 소음과 전력소비가 많이 발생하게 되는 문제점이 있다.In addition, when the temperature rise rate is higher than the reference value due to the load input, the fan motor is excessively driven until the temperature is kept at a constant temperature, which shortens the life of the fan motor, resulting in a lot of noise and power consumption. .
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 냉장고의 온도 변화율에 대응하여 팬모터의 속도를 선형적으로 제어함으로써, 냉장고의 온도를 정온으로 유지하고, 부하에 대응하여 빠르게 팬모터의 속도를 향상시켜서 냉장고의 부하 대응 능력을 향상시키는데 그 목적이 있다.The present invention was created to solve the above problems, by linearly controlling the speed of the fan motor in response to the temperature change rate of the refrigerator, thereby maintaining the temperature of the refrigerator at a constant temperature, and quickly responds to the load of the fan motor. The purpose is to improve the speed of the refrigerator to respond to loads.
도1은 본 발명에 따른 냉장고의 온도 제어장치에 관한 구성도,1 is a block diagram of a temperature control apparatus for a refrigerator according to the present invention;
도2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 개략적인 회로도,2 is a schematic circuit diagram according to a preferred embodiment of the present invention;
도3은 본 발명의 출력 파형도를 나타내는 그래프이다.3 is a graph showing an output waveform diagram of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10...온도감지 센서 20...마이컴10 ... temperature sensor 20 ... microcom
30...연산부 40...팬모터 구동부30.Calculation part 40 ... Fan motor drive part
50...팬모터 60...압축기 구동부50 ... fan motor 60 ... compressor drive
70...압축기70 ... compressor
상기 목적을 달성하는 본 발명 냉장고의 온도제어장치는, 냉장고의 고내 온도를 감지하는 온도감지 센서와; 냉장고의 팬을 구동하는 팬모터와; 온도감지 센서로부터 감지된 온도와 사용자가 미리 설정한 온도 지령치를 비교/판단하여 감지 온도가 온도 지령치에 선형적으로 근접 되도록 팬모터의 속도를 연산하여 제어 신호를 출력하는 마이컴과; 마이컴의 제어신호에 따라 구동소자 및 릴레이를 사용하여 소정의 구동 신호를 팬모터로 출력하는 팬모터 구동부가 구비되어 된 것을 특징으로 한다.The temperature control device of the refrigerator of the present invention to achieve the above object, the temperature sensing sensor for sensing the temperature in the refrigerator; A fan motor for driving a fan of the refrigerator; A microcomputer for outputting a control signal by calculating a speed of the fan motor so that the detected temperature is linearly approached to the temperature command value by comparing / determining a temperature sensed by the temperature sensor with a preset temperature command value; According to the control signal of the microcomputer, a fan motor driving unit for outputting a predetermined driving signal to the fan motor using a driving device and a relay is provided.
또한, 마이컴은 온도 변화율의 기울기의 부호에 따라 냉장고의 압축기 구동 ON/OFF제어 신호를 출력한다.In addition, the microcomputer outputs a compressor driving ON / OFF control signal of the refrigerator according to the sign of the slope of the temperature change rate.
상기와 같이 구성된 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명에 따른 냉장고의 온도 제어장치는 냉장고의 온도 변화에 대응하여 냉각팬을 선형적으로 정밀 제어함으로써 고내의 온도 변화를 최소화하고, 부하의 변화에 빠르게 대응함으로써 냉장고의 온도제어 성능을 높일 수 있게 된다.According to the feature of the present invention configured as described above, the temperature control apparatus of the refrigerator according to the present invention by minimizing the temperature change in the refrigerator by linearly precisely controlling the cooling fan in response to the temperature change of the refrigerator, and quickly changes the load By responding, the temperature control performance of the refrigerator can be improved.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명 냉장고의 온도 제어장치는, 도1 내지 도3을 참조하면, 냉장고의 고내 온도를 감지하는 온도감지 센서(10)와; 냉장고의 팬을 구동하는 팬모터(50)와; 온도감지 센서(10)로부터 감지된 온도와 사용자가 미리 설정한 온도 지령치를 비교/판단하여 감지 온도가 온도 지령치에 선형적으로 근접 되도록 팬모터(50)의 속도를 연산하여 제어 신호를 출력하는 마이컴(20)과; 온도감지 센서(10)로부터 검출된 온도의 변화율을 연산하여 온도 지령치의 값을 설정하고, 이 지령치의 값에 따라 팬모터(50)의 속도를 연산하여 제어 신호를 출력하는 연산부(30)와; 마이컴(20)의 제어신호에 따라 구동소자 및 릴레이를 사용하여 소정의 구동 신호를 팬모터(50)로 출력하는 팬모터 구동부(40)가 구비된다.The temperature control apparatus of the refrigerator of the present invention, referring to Figures 1 to 3, the temperature sensor 10 for detecting the temperature inside the refrigerator; A fan motor 50 for driving a fan of the refrigerator; A microcomputer that calculates and outputs a control signal by calculating the speed of the fan motor 50 so that the detected temperature is linearly approached to the temperature command value by comparing / determining the temperature sensed by the temperature sensor 10 and the temperature command value preset by the user. 20; An arithmetic unit 30 which calculates a rate of change of temperature detected by the temperature sensor 10 and sets a value of a temperature command value, calculates a speed of the fan motor 50 according to the command value, and outputs a control signal; According to the control signal of the microcomputer 20, a fan motor driver 40 is provided to output a predetermined drive signal to the fan motor 50 using a drive element and a relay.
상술된 마이컴(20)은 온도 변화율의 기울기의 부호에 따라 냉장고의 압축기(70) 구동 ON/OFF제어 신호를 출력하고, 연산부(30)로부터 인가된 제어신호에 따라 이를 일정 시간 간격마다 샘플링하여 샘플링된 값에 비례하는 펄스폭을 가진 일정진폭의 펄스 신호를 연산하여 출력한다.The microcomputer 20 outputs an ON / OFF control signal for driving the compressor 70 of the refrigerator according to the sign of the slope of the temperature change rate, and samples the sample at predetermined time intervals according to the control signal applied from the operation unit 30. Compute and output a pulse signal of constant amplitude with a pulse width proportional to the specified value.
상술된 지령치는 최소값과 최대값의 한계를 미리 설정하여 최소값 이하이거나 최대값 이상일 경우 팬모터(50)를 OFF로 제어하고, 팬모터 구동부(40)는 마이컴(20)으로부터 출력된 값에 따라 팬모터(50)로 입력 전류를 공급한다.The command value described above sets the limits of the minimum value and the maximum value in advance to control the fan motor 50 to OFF when the value is less than or equal to the minimum value or more than the maximum value, and the fan motor driver 40 controls the fan according to the value output from the microcomputer 20. The input current is supplied to the motor 50.
더욱 상세하게 설명하면, 온도감지 센서(10)는 냉장고의 고내에 설치되어 R-센서에 의해 검출된 고내 온도를(일반적으로 직류 레벨의 전압값) 마이컴(20)의 A/D(Analog to Digital)포트로 인가한다.In more detail, the temperature sensor 10 is installed in the refrigerator of the refrigerator to detect the temperature inside the refrigerator detected by the R-sensor (generally, the DC level voltage value) of the microcomputer 20 A / D (Analog to Digital). Apply to the port.
팬모터 구동부(40)는 구동소자 및 릴레이를 등을 사용하여 마이컴(20)의 제어 신호에 의거하여 소정의 구동 신호를 팬모터(50)(BLDC; Brushless DC)로 출력하는데, 직류를 교류로 변환한 후 변압기로 승압 또는 강압하여 정류하고, 직류 전압의 변압을 하는 DC-DC변환기(DC-DC Converter)를 사용한다.The fan motor driver 40 outputs a predetermined drive signal to the fan motor 50 (BLDC; Brushless DC) based on the control signal of the microcomputer 20 using a drive element and a relay, and the like. After converting, the inverter is boosted or stepped down to rectify and the DC-DC converter converts the DC voltage.
압축기 구동부(60)는 구동 소자 및 릴레이 등을 이용하여 마이컴(20)의 제어 신호에 의거하여 소정 구동 신호를 압축기(70)로 출력한다.The compressor driver 60 outputs a predetermined drive signal to the compressor 70 based on the control signal of the microcomputer 20 using a drive element, a relay, or the like.
마이컴(20)은 팬모터(50)의 속도(500rpm∼3000rpm)에 대한 지령치(0∼256)의 최대값(200)과 최소값(50)의 한계를 미리 설정하여 최소값(50) 이하는 팬모터(50)를 OFF시킨다.The microcomputer 20 presets the limits of the maximum value 200 and the minimum value 50 of the command value (0 to 256) with respect to the speed (500 rpm to 3000 rpm) of the fan motor 50 so that the minimum value (50) or less is reduced. Turn off (50).
마이컴(20)은 지령치에 따라 팬모터(50)의 속도와 압축기(70)의 ON/OFF구동을 제어하는데, 온도 변화율의 기울기의 부호에 따라 압축기(70) 구동 ON/OFF제어 신호를 출력한다.The microcomputer 20 controls the speed of the fan motor 50 and the ON / OFF driving of the compressor 70 according to the command value, and outputs the compressor 70 driving ON / OFF control signal according to the sign of the slope of the temperature change rate. .
또한, 마이컴(20)은 냉장고의 초기 기동시 지령치에 대응하는 온도 차이가 크므로 팬모터(50)를 최대 속도로 구동하여 냉각함으로써 고내 온도를 최대한 빨리 내리도록 제어하고, 온도 감지 센서(10)로부터 감지된 온도와 지령치를 비교/판단하여 감지 온도가 지령치에 가까워질수록 팬모터(50)를 저속으로 구동하여 온도의 기울기가 완만해 지도록 한다.In addition, since the microcomputer 20 has a large temperature difference corresponding to the command value at the initial startup of the refrigerator, the fan motor 50 is driven and cooled at maximum speed to control the internal temperature of the refrigerator to be lowered as quickly as possible, and the temperature sensor 10 By comparing / determining the detected temperature from the command value, the closer the detected temperature is to the command value, the fan motor 50 is driven at a lower speed so that the temperature becomes gentle.
그리고, 지령치보다 온도가 내려갈 때는 팬모터(50)의 구동을 정지하여 다시 온도가 상승하게 될 때 팬모터(50)를 저속으로 운전하여 온도의 변화를 작게 하여 지령치와 근접하도록 선형적으로 제어하게 된다.When the temperature is lower than the command value, the fan motor 50 is stopped and when the temperature is increased again, the fan motor 50 is operated at a low speed so that the change in temperature is reduced to linearly control to approach the command value. do.
한편, 연산부(30)는 온도감지 센서(10)로부터 감지된 온도의 변화율(△t)와 미리 설정된 지령 온도를 연산하여 지령치의 값을 설정하고, 지령치의 값에 따라 팬모터(50)의 속도를 연산하여 팬모터(50) 구동 신호를 출력한다.Meanwhile, the calculating unit 30 sets the value of the command value by calculating the change rate Δt of the temperature sensed by the temperature sensor 10 and a preset command temperature, and sets the speed of the fan motor 50 according to the command value. Outputs the fan motor 50 driving signal by calculating.
마이컴(20)은 연산부(30)로부터 인가된 제어신호에 따라 이를 일정 시간 간격마다 샘플링하여 샘플링된 값에 비례하는 펄스폭을 가진 일정진폭의 펄스 신호를 연산하여 출력하는 펄스폭 변조(PWM; Pulse Width Modulation)방식을 사용하여 제어 신호를 출력한다.The microcomputer 20 pulses a pulse width modulation (PWM) that calculates and outputs a pulse signal having a predetermined amplitude having a pulse width proportional to the sampled value by sampling it according to a control signal applied from the calculator 30 at predetermined time intervals. Width Modulation) is used to output the control signal.
이에 따라 출력 파형의 듀티(Duty) 사이클을 제어하여 팬모터 구동부(40)로 인가시키면, 팬모터 구동부(40)는 팬모터(50)로 입력 전류를 공급함으로써, 팬모터(50)의 속도를 지령치에 근접하도록 선형적으로 자동 조절할 수 있다.Accordingly, when the duty cycle of the output waveform is controlled and applied to the fan motor driver 40, the fan motor driver 40 supplies the input current to the fan motor 50, thereby increasing the speed of the fan motor 50. It can be automatically adjusted linearly to approach the setpoint.
본 발명에 따른 냉장고의 온도 제어장치는, 냉장고의 고내 온도에 대응하여 팬모터의 속도를 선형적으로 제어함으로써, 부하 대응하여 효과적으로 냉장고를 운전할 수 있고, 냉장고의 정온 유지에 효과적이며, 정상 운전시 팬모터가 저속으로 동작함으로 소음 및 소비 전력을 줄일 수 있게 된다.The temperature control apparatus of the refrigerator according to the present invention, by controlling the speed of the fan motor linearly corresponding to the internal temperature of the refrigerator, it is possible to effectively operate the refrigerator in response to the load, effective in maintaining the constant temperature of the refrigerator, during normal operation The fan motor runs at low speeds, reducing noise and power consumption.
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| KR100803574B1 (en) * | 2006-10-11 | 2008-02-15 | 엘지전자 주식회사 | Fan motor driving control apparatus for refrigerator |
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1998
- 1998-06-30 KR KR1019980026324A patent/KR100300228B1/en not_active IP Right Cessation
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