KR20010036906A - Overheat check method for motor driver - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An overheat preventing method of a motor driving section is provided to prevent the damage of a device and the malfunctioning of a system by preventing the overheat of a power module. CONSTITUTION: The temperature of a motor driving section is continuously detected when strokes of a washing machine is performed. If the detected temperature of the motor driving section is over the first reference temperature, the proceeding stroke is stopped. After the stroke is stopped, the temperature of the motor driving section is continuously detected. If the detected temperature of the motor driving section is under the second reference temperature lower than the first reference temperature, the stopped stroke is resumed.

Description

모터구동부의 과열 방지방법 { Overheat check method for motor driver }Overheat check method for motor driver {Overheat check method for motor driver}

본 발명은 세탁기에 적용된 모터구동부의 과열 방지방법에 관한 것으로서 특히, 인버터 세탁기에서 직류전동기를 구동하기 위한 인버터부의 동작을 제어하여 과열로 인한 소자의 손상 또는 시스템의 오동작을 방지할 수 있도록 하는 모터구동부의 과열 방지방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of preventing overheating of a motor driving unit applied to a washing machine, and in particular, a motor driving unit for controlling an operation of an inverter unit for driving a DC motor in an inverter washing machine to prevent damage to an element or malfunction of a system due to overheating. It relates to a method of preventing overheating.

도 1은 일반적으로 세탁기에 적용되는 인버터형 무정류자 직류전동기의 구성을 나타내는 회로도이다.1 is a circuit diagram showing the configuration of an inverter-type rectifier DC motor generally applied to a washing machine.

도 1을 참조하면, 참조번호 11은 R,S,T 3상의 교류전원을 공급받아 정류 및 평활을 수행하는 정류부를 나타내고, 12는 외부의 펄스폭변조(PWM) 신호에 따라 스위칭되어 상기 정류부(11)로부터 인가되는 직류출력을 3상의 교류전원으로 변환하여 출력하는 인버터부를 나타내고, 13은 상기 인버터부(12)로부터 제공되는 교류전원에 의해 회전 동작하는 모터부를 나타낸다.Referring to FIG. 1, reference numeral 11 denotes a rectifier for rectifying and smoothing by receiving AC power of R, S, and T three phases, and 12 is switched according to an external pulse width modulation (PWM) signal. An inverter portion for converting and outputting a DC output applied from 11) into an AC power of three phases is shown, and 13 denotes a motor portion which rotates by an AC power supplied from the inverter portion 12.

또한, 참조번호 14는 상기 인버터부(12)로 펄스폭변조(PWM) 신호를 제공하는 게이트 드라이버를 나타내고, 15는 상기 모터부(13)의 상태에 따라 상기 게이트 드라이버(14)를 구동시키는 마이컴을 나타낸다.In addition, reference numeral 14 denotes a gate driver for providing a pulse width modulation (PWM) signal to the inverter unit 12, and 15 denotes a microcomputer for driving the gate driver 14 according to the state of the motor unit 13. Indicates.

상기에서 정류부(11)는 입력되는 3상의 교류전원을 정류하는 브리지 다이오드로 이루어진 정류기와, 상기 정류기의 출력을 평활시켜 직류전원으로 변환하는 콘덴서(C)를 포함하여 이루어진다. 또한, 상기 인버터부(12)는 각각 환류용 다이오드를 역병렬로 접속하는 6개의 트랜지스터(T1-T6)로 이루어지는데, 그 중에서 제1,3,5 트랜지스터(T1,T3,T5)는 플러스(+)의 암을 구성하고, 제2,4,6 트랜지스터(T2,T4,T6)는 마이너스(-)의 암을 구성한다. 이때, 상기 게이트 드라이버(14)로부터 입력되는 펄스폭변조(PWM) 신호에 따라 각각의 트랜지스터(T1-T6)가 온/오프되어 상기 모터부(13)로 회전신호를 제공한다.The rectifier 11 includes a rectifier composed of a bridge diode for rectifying the three-phase AC power input, and a capacitor (C) for smoothing the output of the rectifier and converting the DC power. In addition, the inverter unit 12 is composed of six transistors T1-T6 connecting the reflux diodes in parallel and in parallel, among which the first, third, and fifth transistors T1, T3, T5 are positive ( + And the second, fourth and sixth transistors T2, T4 and T6 constitute negative (-) arms. At this time, according to the pulse width modulation (PWM) signal input from the gate driver 14, each transistor T1-T6 is turned on / off to provide a rotation signal to the motor unit 13.

상기의 각 구성에서 정류부(11), 인버터부(12), 게이트 드라이버(14)는 하나의 기판상에 장착되는데, 통상적으로 인버터 파워모듈(inverter power module:IPM)이라 한다.In each of the above configurations, the rectifying unit 11, the inverter unit 12, and the gate driver 14 are mounted on one substrate, which is commonly referred to as an inverter power module (IPM).

한편, 일반적으로 세탁기의 세탁행정은 15분 내지 25분으로 이루어지기 때문에 상기 모터부(13)가 구동되어 세탁행정이 진행되는 동안에 상기 정류부(11), 인버터부(12) 및 게이트 드라이버(14) 즉, 인버터 파워모듈은 계속적으로 구동되어야 한다.On the other hand, since the washing operation of the washing machine generally consists of 15 minutes to 25 minutes, the motor unit 13 is driven so that the rectifying unit 11, the inverter unit 12, and the gate driver 14 during the washing process. That is, the inverter power module must be driven continuously.

상기와 같은 이유로 인해 장시간 계속적으로 연속동작이 이루어지면 상기 인버터 파워모듈 및 모터부(13)에서는 발열이 발생되는데, 통상적으로 인버터 파워모듈의 안전동작온도는 85℃로 알려져 있다.If the continuous operation is made continuously for a long time due to the above reasons, heat generation occurs in the inverter power module and the motor unit 13, and typically the safe operating temperature of the inverter power module is known as 85 ℃.

따라서, 상기와 같은 종래 기술에서는 모터부의 연속동작에 따라 인버터 파워모듈의 온도가 올라가서 안전동작온도(85℃)를 초과하는 경우에 인버터부(12)의 소자가 손상될 수 있으며, 그에 따라 세탁기의 세탁행정에서 오동작을 일으키게 되는 문제점이 발생한다.Therefore, in the prior art as described above, the element of the inverter unit 12 may be damaged when the temperature of the inverter power module rises due to the continuous operation of the motor unit to exceed the safe operating temperature (85 ° C.), and accordingly There is a problem that causes a malfunction in the laundry administration.

결국, 종래 기술이 적용된 세탁기의 경우는 장시간 사용할 때 제품에 대한 신뢰성을 저하시키는 동시에 인버터 파워모듈의 수명을 단축시키게 되는 문제점이 발생한다.As a result, in the case of a washing machine to which the prior art is applied, there is a problem in that the reliability of the product is reduced while using the product for a long time and the life of the inverter power module is shortened.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 세탁기의 행정이 진행되는 동안에 인버터 파워모듈의 발열온도를 계속적으로 감지하여 기준온도 이상으로 상승하면 동작을 일시적으로 정지시켜 안전동작온도를 초과하지 않도록 함으로써 파워소자의 손상 또는 오동작을 방지할 수 있는 모터구동부의 과열 방지방법을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, the object is to continuously detect the heating temperature of the inverter power module during the operation of the washing machine to temporarily stop the operation when rising above the reference temperature The present invention provides a method of preventing overheating of a motor driving unit which prevents damage or malfunction of a power device by not exceeding a safe operating temperature.

도 1은 일반적으로 세탁기에 적용되는 인버터형 무정류자 직류전동기의 구성을 나타내는 회로도,1 is a circuit diagram showing the configuration of an inverter-type rectifier DC motor generally applied to a washing machine;

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 온도감지부의 구성을 나타내는 회로도,2 is a circuit diagram showing a configuration of a temperature sensing unit according to an embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 실시예에서 서미스터의 장착위치를 나타내는 도면,3 is a view showing the mounting position of the thermistor in the embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명에 의한 모터구동부의 과열 방지방법을 나타내는 흐름도.4 is a flowchart illustrating a method for preventing overheating of a motor driving unit according to the present invention.

〈 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 〉<Description of the code | symbol about the principal part of drawing>

11 : 정류부 12 : 인버터부11 rectifier 12 inverter section

13 : 모터부 14 : 게이트 드라이버13: motor 14: gate driver

15 : 마이컴 21 : 서미스터15: microcomputer 21: thermistor

22 : 저항 31 : 인버터 파워모듈22: resistor 31: inverter power module

32 : 히트싱크32: heatsink

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 세탁기의 행정이 이루어지는 동안에 계속적으로 모터구동부의 온도를 감지하는 제1 과정; 상기 제1 과정에서 측정된 모터구동부의 온도가 제1 기준온도 이상인 경우에 진행중인 행정을 정지시키는 제2 과정; 상기 제2 과정에서 행정이 정지된 후 계속적으로 모터구동부의 온도를 감지하는 제3 과정; 및 상기 제3 과정에서 측정된 모터구동부의 온도가 상기 제1 기준온도 보다 낮은 제2 기준온도 이하인 경우에 상기 제2 과정에서 정지된 행정을 다시 진행시키는 제4 과정;을 포함하는 모터구동부의 과열 방지방법을 제공한다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, a first process of continuously sensing the temperature of the motor driving unit during the stroke of the washing machine; A second step of stopping an ongoing stroke when the temperature of the motor driver measured in the first step is equal to or greater than a first reference temperature; A third step of continuously sensing the temperature of the motor driving part after the stroke is stopped in the second step; And a fourth step of re-provisioning the stroke stopped in the second step when the temperature of the motor driver measured in the third step is lower than or equal to the second reference temperature lower than the first reference temperature. Provide preventive measures.

이하, 본 발명에 의하여 세탁기의 모터구동부에 적용되는 과열 방지방법의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the overheat prevention method applied to the motor driving unit of the washing machine according to the present invention will be described in detail.

먼저, 본 발명은 인버터 파워모듈의 발열온도를 감지하여 제1 기준온도 이상으로 올라간 경우에 시스템의 동작을 정지시키고, 다시 제2 기준온도 이하로 떨어지면 동작이 다시 진행되도록 하는 것이다.First, the present invention is to detect the heating temperature of the inverter power module to stop the operation of the system when the temperature rises above the first reference temperature, and again to fall below the second reference temperature to resume the operation.

상기 인버터 파워모듈의 발열온도를 감지하기 위하여 도 2에 도시된 바와 같은 회로를 구비하는데, 그 출력신호를 마이컴(15)으로 입력받아 게이트 드라이버(도 1의 14)를 제어한다.In order to sense the heating temperature of the inverter power module is provided with a circuit as shown in FIG. 2, the output signal is input to the microcomputer 15 to control the gate driver (14 of FIG. 1).

도 2를 참조하면, 서미스터(21)와 저항(22)을 직렬로 연결하여 공급전압(Vcc)을 분압하도록 하고, 상기 분압된 전압(VTH)은 마이컴(15)으로 제공되도록 한다. 이때, 상기 마이컴(15)에서는 입력되는 전압의 크기에 따라 인버터 파워모듈의 발열온도를 감지한다.Referring to FIG. 2, the thermistor 21 and the resistor 22 are connected in series to divide the supply voltage Vcc, and the divided voltage V TH is provided to the microcomputer 15. At this time, the microcomputer 15 detects the heating temperature of the inverter power module according to the magnitude of the input voltage.

상기 서미스터(21)는 온도에 따라 저항값이 변화되는 반도체 소자로서, 온도가 상승할수록 저항값이 적어진다. 결국, 상기 서미스터(21)의 저항값이 적어질수록 상기 마이컴(15)으로 입력되는 분압된 전압이 높아지기 때문에 모터부(13)의 연속동작에 따른 인버터 파워모듈의 발열온도가 상승함에 따라 마이컴(15)으로 입력되는 전압도 상승하게 된다.The thermistor 21 is a semiconductor device whose resistance value changes with temperature, and the resistance value decreases as the temperature increases. As a result, as the resistance value of the thermistor 21 decreases, the divided voltage input to the microcomputer 15 increases, so that the heating temperature of the inverter power module according to the continuous operation of the motor unit 13 increases. The voltage input to 15 also rises.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명이 적용된 세탁기에서는 인버터 파워모듈(31)에서 발생된 열을 용이하게 방열시키기 위하여 히트싱크(32)를 상기 인버터 파워모듈(31)에 접촉되도록 장착하는데, 상기 히트싱크(32)의 하부면에 상기 서미스터(21)를 부착하여 발열온도의 감지가 용이하게 이루어지도록 한다.Meanwhile, in the washing machine to which the present invention is applied as shown in FIG. 3, the heat sink 32 is mounted to be in contact with the inverter power module 31 to easily dissipate heat generated by the inverter power module 31. The thermistor 21 is attached to the lower surface of the heat sink 32 to facilitate the detection of the heating temperature.

상기와 같은 본 발명이 적용된 세탁기에서 모터구동부의 과열을 방지하는 동작을 첨부한 도 4의 흐름도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the flowchart of Figure 4 attached to the operation of preventing overheating of the motor driving unit in the washing machine to which the present invention is applied as follows.

먼저, 세탁기의 세탁행정이 진행되어 인버터 파워모듈(31)의 동작이 이루어지면(S1 참조), 상기 서미스터(21)는 인버터 파워모듈(31)의 발열온도에 따라 그 저항값이 변경된다. 이때, 상기 서미스터(21)의 저항값 변경에 따라 마이컴(15)으로 입력되는 전압(VTH)이 달라지게 된다.First, when the washing operation of the washing machine is performed to operate the inverter power module 31 (see S1), the thermistor 21 changes its resistance value according to the heating temperature of the inverter power module 31. In this case, the voltage V TH input to the microcomputer 15 is changed according to the resistance value change of the thermistor 21.

한편, 상기 마이컴(15)으로 입력되는 전압은 인버터 파워모듈(31)의 발열온도에 대응되기 때문에 상기 마이컴(15)에서는 입력되는 전압에 따라 인버터 파워모듈(31)의 온도(T1)를 판단한다.(S2 참조)On the other hand, since the voltage input to the microcomputer 15 corresponds to the heating temperature of the inverter power module 31, the microcomputer 15 determines the temperature T1 of the inverter power module 31 according to the input voltage. (See S2)

그후, 상기 마이컴(15)에서는 단계 S2에서 감지된 인버터 파워모듈(31)의 온도(T1)가 안전동작온도인 85℃ 이상인지를 판단한다.(S3 참조) 이때, 판단결과가 85℃ 이상이 아니면 현재 진행중인 세탁행정을 계속적으로 진행하도록 한다.(S4 참조)Thereafter, the microcomputer 15 determines whether the temperature T1 of the inverter power module 31 sensed in step S2 is 85 ° C. or higher, which is a safe operation temperature (see S3). Otherwise continue the ongoing laundry administration (see S4).

상기 단계 S3의 판단결과가 85℃ 이상이면 상기 마이컴(15)은 게이트 드라이버(14)로 동작을 정지하도록 하는 제어신호를 출력하여 진행중인 세탁행정을 정지시킨다.(S5 참조) 이때, 상기 게이트 드라이버(14)는 동작정지 신호를 입력받는 후 인버터부(12)의 모든 트랜지스터(T1-T6)로 로우(low)신호를 출력함으로써 모터부(13)로 전류가 흐르지 않도록 하여 모터부(13)가 정지되도록 한다.If the determination result of step S3 is 85 ° C. or more, the microcomputer 15 outputs a control signal to stop the operation by the gate driver 14 to stop the washing process in progress. (See S5.) At this time, the gate driver ( 14 receives the operation stop signal and outputs a low signal to all the transistors T1-T6 of the inverter unit 12 so that no current flows to the motor unit 13 so that the motor unit 13 stops. Be sure to

그후, 상기 마이컴(15)에서는 행정이 정지된 상태에서 상기 서미스터(21)와 저항(22)에 의해 분압된 전압(VTH)을 계속적으로 입력받아 다시 인버터 파워모듈(31)의 온도(T2)를 판단한다.(S6 참조)Thereafter, the microcomputer 15 continuously receives the voltage V TH divided by the thermistor 21 and the resistor 22 while the stroke is stopped, and again, the temperature T2 of the inverter power module 31. (See S6)

이때, 상기 감지된 온도(T2)가 80℃ 이하인지를 판단하고(S7 참조), 그 판단결과가 80℃ 이하가 아닌 경우에는 상기 단계 S5로 진행하여 세탁행정의 정지상태를 유지하고, 상기 단계 S7의 판단결과가 80℃ 이하이면 상기 단계 S4로 진행하여 정지중인 세탁행정을 다시 진행하게 된다.At this time, it is determined whether the detected temperature (T2) is 80 ℃ or less (see S7), and if the determination result is not 80 ℃ or less, proceeds to the step S5 to maintain the stop of the washing administration, the step When the determination result of S7 is 80 ° C. or less, the process proceeds to step S4 to resume the washing operation that is stopped.

결국, 본 발명에서는 인버터 파워모듈(31)의 온도가 안전동작온도 즉, 85℃ 이상이 되면 세탁행정이 정지되도록 하고, 인버터 파워모듈(31)의 온도가 내려가면 다시 세탁행정을 진행하도록 한다.As a result, in the present invention, when the temperature of the inverter power module 31 reaches a safe operation temperature, that is, 85 ° C. or more, the washing stroke is stopped, and when the temperature of the inverter power module 31 decreases, the washing stroke is performed again.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 모터구동부의 과열 방지방법은 인버터 파워모듈의 온도가 85℃ 이상으로 올라가는 것을 방지하기 때문에 과열로 인한 소자의 손상 또는 시스템의 오동작을 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, the method of preventing overheating of the motor driving unit according to the present invention prevents the temperature of the inverter power module from rising to 85 ° C. or higher, thereby preventing damage to the device or malfunction of the system due to overheating.

또한, 행정이 정지된 상태에서 인버터 파워모듈의 온도가 80℃ 이하로 떨어지면 다시 행정을 진행하도록 하기 때문에 사용상의 편의성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, when the temperature of the inverter power module drops to 80 ° C. or lower in the state in which the stroke is stopped, the stroke is performed again, thereby improving convenience of use.

Claims (1)

세탁기의 행정이 이루어지는 동안에 계속적으로 모터구동부의 온도를 감지하는 제1 과정;A first step of continuously sensing the temperature of the motor driving unit while the washing machine is stroked; 상기 제1 과정에서 측정된 모터구동부의 온도가 제1 기준온도 이상인 경우에 진행중인 행정을 정지시키는 제2 과정;A second step of stopping an ongoing stroke when the temperature of the motor driver measured in the first step is equal to or greater than a first reference temperature; 상기 제2 과정에서 행정이 정지된 후 계속적으로 모터구동부의 온도를 감지하는 제3 과정; 및A third step of continuously sensing the temperature of the motor driving part after the stroke is stopped in the second step; And 상기 제3 과정에서 측정된 모터구동부의 온도가 상기 제1 기준온도 보다 낮은 제2 기준온도 이하인 경우에 상기 제2 과정에서 정지된 행정을 다시 진행시키는 제4 과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 모터구동부의 과열 방지방법.And a fourth step of re-provisioning the stroke stopped in the second step when the temperature of the motor driving unit measured in the third step is less than or equal to the second reference temperature lower than the first reference temperature. How to prevent overheating of motor drive part.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190019331A (en) * 2017-08-17 2019-02-27 엘지전자 주식회사 Power transforming apparatus, air conditioner including the same and method for controlling the same

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KR20190019331A (en) * 2017-08-17 2019-02-27 엘지전자 주식회사 Power transforming apparatus, air conditioner including the same and method for controlling the same

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