KR20070064090A - 인버터 에어컨의 역률보상방법 - Google Patents

인버터 에어컨의 역률보상방법 Download PDF

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KR20070064090A
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Abstract

본 발명은 압축기 구동시 역률 보상을 위해 입력전압의 제로크로싱 지점에서 부분 스위칭 온(on)시간을 일정시간 가변제어하는 인버터 에어컨의 역률보상방법에 관한 것이다. 본 발명은, 입력전원의 제로크로싱 지점을 감지하고, 감지된 제로크로싱 시점에서 일정시간이 경과된 후, 온 스위칭 구동하도록 제어한다. 그리고 온 스위칭 상태가 소정시간 경과되면, 다음 입력전원에 대한 제로크로싱 지점에 도달되기까지 오프 상태를 유지한다. 이에 따라 과부하 상태에 따른 이상전류 상승에 의한 압축기의 정지현상을 방지하여, 역률을 개선할 수 있다.
인버터 에어컨, 역률보상

Description

인버터 에어컨의 역률보상방법{Method for power factor compensation ininverter airconditioner}
도 1은 일반적인 인버터 에어컨의 제어구성도.
도 2는 종래 기술에 따른 인버터 에어컨의 입력전압과 입력전류의 비교 파형도.
도 3a 내지 도 3c는 종래 기술에 따른 인버터 에어컨의 역률보상을 위한 제어 과정을 나타내는 실시예.
도 4는 본 발명에 따른 인버터 에어컨의 입력전압과 입력전류의 비교 파형도.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 인버터 에어컨의 역률보상을 위한 제어 과정을 나타내는 실시예.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
50 : 전원 52 : 리액터
54 : IGBT 스위치 56 : 정류부
58 : DC전압 발생부 60 : 인버터부
62 : 압축기 64 : 인버터구동부
66 : DC 링크전압 감지부 68 : IGBT 스위칭 제어부
70 : 마이크로컨트롤러 72 : 입력전압위상감지부
74 : 입력전압감지부
본 발명은 인버터 에어컨의 역률보상방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압축기 구동시 역률 보상을 위해 부분 스위칭 온(on)시간을 입력전압의 제로크로싱 지점에서 일정시간을 가변제어하는 인버터 에어컨의 역률보상방법에 관한 것이다.
공기조화기는 실내의 공기를 용도, 목적에 따라 가장 적합한 상태로 유지하기 위한 가전기기이다. 이를 테면, 여름에는 실내를 시원한 냉방상태로, 겨울에는 실내를 따뜻한 난방상태로 조절하고, 또한 실내의 습도를 조절하며, 실내의 공기를 쾌적한 청정상태로 조절한다. 이렇게 공기조화기와 같은 생활의 편의 제품이 점차적으로 확대, 사용되면서 소비자들은 높은 에너지 사용 효율과, 성능 향상 및 사용에 편리한 제품을 요구하게 되었다.
또한, 가정과 회사에서 그리고 공장에서 가전제품 및 전자기기들의 사용이 확대되면서 많은 나라와 기구에서는 제품의 사용 규격을 여러가지 방면에서 규제시키고 있다. 일 예로, 하모닉 규격(규격번호 EN61000-3-2, Limit for Harmonic current emissions)이 있다. 상기 하모닉(다른 표현으로 '고조파'라고 함)규격에 서 제한하는 것은, 주파수의 왜곡되는 양을 규제하기 위한 것이다. 이것은 고조파 장애가 각종 전력기기의 열화를 촉진하여 수명을 단축시키고 과열 등에 의한 화재의 위험을 가중시킬 뿐 아니라, 무효전력의 증가를 가져와서 소비전력을 증가시키기 때문이다. 이러한 점 때문에 인버터 에어컨에서는 고조파장애를 낮추기 위해서 역률 개선을 위한 다양한 제어를 수행하고 있다.
이하 종래 기술에 따른 인버터 에어컨의 역률보상방법에 대해 살펴보면 다음과 같다.
일반적으로 역률 개선을 위한 제어를 위해서 압축기를 구동하는 디씨 링크(DC LINK) 전압을 일정하게 유지할 수 있도록 부분 스위칭 제어 방식을 도입하였다.
도 1은 일반적인 인버터 에어컨의 제어구성도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 인버터 에어컨의 입력전압과 입력전류의 비교 파형도이다.
도면에 도시되고 있는 바와 같이, 전원단(50)에 리액터(52)가 연결되고 있다. 그리고 상기 리액터(52)의 후단에 정류회로(56)와 IGBT 스위치(54)가 병렬 연결된다. 상기 IGBT 스위치(54)는, 후술되는 IGBT 스위치 제어부(68)의 제어에 의해서 온/오프 스위칭된다. 그리고 상기 정류회로의 다음단에는 DC 링크 전압발생부(58)가 연결되어지고, 상기 DC 링크 전압발생부(58)에서 발생된 고압의 DC 링크 전압이 인버터부(60)를 통해서 압축기(62)에 전달되도록 구성되어진다.
상기와 같은 구성으로 전원단의 전압이 고압의 DC 링크전압으로 압축기(62)에 공급되기 위해서는 상기 IGBT 스위치(54) 및 인버터부(60)의 제어가 필요하다. 상기 제어를 위해서 종래에서는 마이크로컨트롤러의 제어하에 인버터부(60)를 구동하는 인버터구동부(64)를 포함하고 있다. 그리고 상기 마이크로컨트롤러(70)의 제어하에 상기 IGBT 스위치(54)의 온/오프 동작을 제어하는 IGBT 스위치 제어부(68)를 포함하고 있다.
또한, 종래에는 상기 DC 링크 전압발생부(58)의 발생전압을 감지하는 DC 링크 전압감지부(66)가 구비되며, 제품 내부로 입력되는 입력전압이 위상을 감지하기 위한 입력전압 위상감지부(72)가 구비되어진다. 상기 DC 링크 전압감지부(66)에 감지된 DC 전압의 크기와 상기 입력전압 위상감지부(72)에서 감지된 입력전압의 위상은 마이크로컨트롤러(70)에 입력되어진다.
따라서 상기 구성으로부터 마이크로컨트롤러(70)는, 입력전압의 위상을 인지가능하고, 또한 발생되는 DC전압의 크기를 인지할 수 있다. 이렇게 인지된 DC 전압의 크기가 항상 일정하도록 마이크로컨트롤러(70)는 상기 IGBT 스위치(54)의 부분 스위칭동작을 제어하게 된다.
또한, 입력전압감지부(74)가 더 포함된다. 상기 입력전압감지부(74)는, 제품 내부로 입력되는 전압의 크기를 감지하고, 감지된 전압의 크기를 마이크로컨트롤러(70)에 제공하는 구성이다. 그리고 부호 76은 제품 내부로 입력되는 전류의 크기를 감지하기 위한 입력전류감지부이다. 상기 입력전류감지부(76)에서 감지된 입력전류의 크기는, 마이크로컨트롤러(70)에 제공되어진다.
전원이 인가되면, 입력전압 위상감지부를 통해서 입력전압의 제로크로싱 시점(zero crossing)을 감지한다. 그리고 감지된 시점부터 도 2의 A에 도시되고 있 는 바와 같이 즉시 IGBT 스위치제어부를 통하여 IGBT 스위치를 온 스위칭한다. 그리고 일정시간 동안 온 스위칭 상태를 유지시킨 후, IGBT 스위치제어부를 통해서 IGBT 스위치를 오프 스위칭킨다. 그런 다음 입력전압이 제로크로싱 시점에 도달되기까지 오프 상태를 유지시킨다.
그리고 이와 같이 종래는, 입력전압의 제로크로싱 시점마다 스위치를 온/오프 반복함으로서, 도 2에 도시되고 있는 바와 같이 입력전류파형이, 전압파형과 제로크로싱시점 이전에서 위상이 달라진다.
이에 따라 압축기의 초기 기동시에나 또는 과부하시 위상 차이로 인해서 DC LINK전압부에서 감지되는 전압이 불안정하게 되어, 결국 압축기의 정지현상이 발생될 수 있다. 이는 압축기의 구동에 대한 역률개선에 손실을 가져온는 결과를 야기한다.
다음으로 상기 구성으로 이루어진 종래 기술에 따른 인버터 에어컨의 제어과정에 대해서 설명하다.
도 3a 내지 도 3c는 종래 기술에 따른 인버터 에어컨의 역률보상을 위한 제어 과정을 나타내는 실시예이다.
마이크로컨트롤러(70)의 제어하에 구동이 시작되면, 제품 내부로 전원이 입력되면서 전원부(50)의 전원이 리액터(52) 측으로 전달된다. 상기 리액터(52)를 통과한 전원은 정류회로(56)에 공급되어 1차 정류된다. 상기 정류회로(56)에서 정류된 신호는 DC 링크 전압발생부(58)에 인가되어진다. 그리고 상기 DC 링크 전압발생부(58)에서 높은 DC 전압이 발생되어져 인버터부(60)를 통해서 압축기(62)에 공급되어진다.
한편, 상기와 같은 경로로 압축기(62)에 전압이 인가될 때, DC 링크 전압감지부(66)는, 발생되는 DC전압을 감지해서 마이크로컨트롤러(70)에 제공한다. 또한, 입력전압 위상 감지부(72)는, 제품 내부로 입력되는 전압의 위상을 감지해서 마이크로컨트롤러(70)에 제공한다(도 3의 제 100 단계).
상기 제 100 단계에서 입력되는 전압의 위상이 제로크로싱 시점일때, 마이크로컨트롤러(70)는, IGBT 스위치 제어부(68)에 IGBT 스위치(54)의 온동작을 명령한다. 이때의 신호에 의해서 IGBT 스위치 제어부(68)는 IGBT 스위치(54)를 온동작시킨다(제 103 단계).
상기 IGBT 스위치(54)가 온동작되는 동안, 상기 리액터(52)에는 입력전압이 걸리고, 상기 리액터(52)를 통과하는 전류의 위상은 선형적으로 상승하면서 도 2에 도시되고 있는 바와 같이 전압파형의 위상에 가깝게 조절된다. 이때 정류부(56)에서 정류되어져서 DC 링크 전압발생부(58)에 충전된 에너지가 압축기(62) 측으로 공급된다.
상기 동작과 같은 IGBT 스위치(54)의 온동작은, 입력전압의 위상이 제로크로싱 시점에서 반복해서 이루어지며, 상기 온동작시간은 후술되는 목표 DC 링크 전압에 도달하도록 설정된 목표 스위치 온시간(목표 스위치 온시간)동안 이루어진다(제 106 단계). 즉, 상기 제 106 단계는, 상기 IGBT 스위치(54)를 온시키고, 얼마동안 온시켜야할지 목표 스위치 온시간 데이터를 타이머 카운터(TON)에 저장시키는 단계이다.
따라서 마이크로컨트롤러(70)는, IGBT 스위치(54)가 온 동작된 후, 내장된 타이머를 이용해서 일정시간 간격으로 설정된 TON시간을 감소시킨다(도 3b의 제 200 단계). 그리고 설정된 시간이 경과되면(제 203 단계), 상기 스위치 제어부(68)에 상기 IGBT 스위치(54)의 오프동작을 명령한다(제 206 단계).
상기 제 206 단계에 의해서 IGBT 스위치(54)가 오프되면, 상기 리액터(52)에는 출력전압에서 입력전압 만큼을 뺀 전압이 걸리고, 상기 리액터 전류는 IGBT 스위치(54)의 온 동작에서와 반대로 선형적으로 감소한다. 이 경우 입력에서 출력으로 파워를 공급하여 DC 링크 전압발생부(58)에 에너지를 충전하고 압축기(62)에도 에너지가 공급된다. 상기 IGBT 스위치(54)가 온 동작되고, 오프 동작되는 것은 입력되는 전압의 위상이 제로크로싱시점마다 한번씩 이루어진다.
다음은, 상기 IGBT 스위치(54)를 온 동작시켰을 때, 상기 IGBT 스위치(54)의 온동작시간인 목표 스위치 온 시간(TON)이 설정되는 과정에 대해서 설명한다.
우선, 각 제품에 대한 실험단계에서 역률이 가장 높게 나오는 DC 링크 전압을 목표 DC 링크전압으로 먼저 설정한다. 상기 설정된 목표 DC 링크전압은 마이크로컨트롤러(70)에 저장되어진다. 또한 상기 목표 DC 링크전압에 도달하기까지에 이르는 목표 스위치 온시간(TON)을 설정한다. 상기 목표 스위치 온시간(TON)은, 실험치에 따른 값이며, 마이크로컨트롤러(70)에 저장되어진다.
DC 링크 전압감지부(66)는, 상기 DC 링크 전압발생부(58)에서 발생되는 DC 링크 전압을 감지해서 마이크로컨트롤러(70)에 전달한다(도 3c의 제 300 단계). 상기 마이크로컨트롤러(70)는, 제 300 단계에서 입력되는 현재 DC 링크 전압과 기 설정된 목표 DC 링크전압을 비교한다. 그리고 현재 DC 링크전압이 목표 DC 링크전압보다 높은지를 판단한다(제 303 단계).
상기 제 303 단계에서 현재 DC 링크전압이 목표 DC 링크전압보다 높으면, 기설정된 목표 스위치 온 시간(TON)을 감소시킨다(제 306 단계). 그러나 상기 제 303 단계에서 현재 DC 링크전압이 목표 DC 링크전압보다 낮으면, 기설정된 목표 스위치 온 시간(TON)을 증가시킨다(제 309 단계).
이렇게 조절된 목표 스위치 온 시간(TON)이 도 3b의 과정에 의한 제어로 IGBT 스위치(54)의 동작시간을 결정하게 된다.
즉, 상기 제 306 단계와 제 309 단계는, 현재 감지된 DC 링크전압을 목표 DC 링크전압과 비교해서, 목표 DC 링크전압이 높으면 목표 스위치 온 시간을 증가시키고, 목표 DC 링크 전압이 낮으면 목표 스위치 온 시간을 감소시켜서 목표 DC 링크전압이 일정하게 유지되도록 제어하는 것이다. 따라서 본 발명은 부하변동에 의해 DC 링크전압이 바뀌더라도 목표 스위치 온 시간(TON)을 자동적으로 변경하면서 DC 링크전압을 일정하게 유지시키는 제어를 수행하는 것이다.
이와 같이 인버터 에어컨에서는 압축기를 구동하는 DC 링크전압을 일정하게 유지하도록, 부분 스위칭 온 시간을 자동적으로 제어하여 역률을 최대한 높게 하면서 하모닉 규격을 만족시키는 것이다.
그러나 종래에는, 입력전류 및 전압이 제로크로싱시점에 도달하기 전에, 압축기의 초기 기동시에나 과부하 전류 및 전압의 위상차가 발생하는 부분에서 피크 전류 발생으로 인한 이상전류에 의해서 DC링크전압이 불안정해진다. 이에 따라 압 축기가 정지되는 경우가 발생된다. 그리고 이와 같이 압축기가 정지되면, 압축기의 구동에 따른 역률개선에 손실을 가져오는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은, 회로 내 이상전류에 따른 압축기의 정지를 방지하고, 역률을 최대한 높게 제어하는 인버터 에어컨의 역률보상방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인버터 에어컨의 역률보상방법은, 입력전원의 제로크로싱 시점을 감지하는 입력전원감지단계와; 입력전원의 제로크로싱 시점에 도달되면 일정시간 경과된 후, 온 스위칭 구동하는 제 1 제어단계와; 상기 제 1 제어단계가 소정시간 경과하면, 다음 입력전압의 제로크로싱 지점까지 오프 스위칭제어하는 제 2 제어단계를 포함하여 구성된다.
이하 본 발명에 따른 인버터 에어컨의 역률보상방법에 대해 상세하게 살펴보면 다음과 같다.
도 4는 본 발명에 따른 인버터 에어컨의 입력전압과 입력전류의 비교 파형도이다. 이하 본 발명의 설명을 위한 인버터 에어컨의 구성은 도 1을 참조해서 설명한다.
전원이 인가되면, 입력전압 위상감지부를 통해서 입력전압의 제로크로싱 시점(zero crossing)을 감지한다. 그리고 감지된 시점으로부터 도 4의 B에 도시되고 있는 바와 같이 일정시간이 경과된 후 IGBT 스위치제어부(68)를 통하여 IGBT 스위치(54)를 온 스위칭한다. 그리고 일정시간 동안 온 스위칭 상태를 유지시킨 후, IGBT 스위치제어부(68)를 통해서 IGBT 스위치(54)를 오프 스위칭한다. 그런 다음 입력전압이 제로크로싱 시점에 도달되기까지 오프 상태를 유지시킨다.
그리고 이와 같이 종래는, 입력전압의 제로크로싱 시점마다 스위치를 온/오프 반복함으로서, 도 2에 도시되고 있는 바와 같이 입력전류파형이, 전압파형과 제로크로싱시점 이전에서 위상이 달라진다.
이에 따라 압축기의 초기 기동시에나 또는 과부하시 위상차를 최소로 줄여, DC 링크 전압감지부(66)에서 감지되는 전압이 안정하게 되어, 결국 압축기가 안정적으로 구동될 수 있도록 한다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 인버터 에어컨의 역률보상을 위한 제어 과정을 나타내는 실시예이다.
마이크로컨트롤러(70)의 제어하에 구동이 시작되면, 제품 내부로 전원이 입력되면서 전원부(50)의 전원이 리액터(52) 측으로 전달된다. 상기 리액터(52)를 통과한 전원은 정류회로(56)에 공급되어 1차 정류된다. 상기 정류회로(56)에서 정류된 신호는 DC 링크 전압발생부(58)에 인가되어진다. 그리고 상기 DC 링크 전압발생부(58)에서 높은 DC 전압이 발생되어져 인버터부(60)를 통해서 압축기(62)에 공급되어진다.
한편, 상기와 같은 경로로 압축기(62)에 전압이 인가될 때, DC 링크 전압감지부(66)는, 발생되는 DC전압을 감지해서 마이크로컨트롤러(70)에 제공한다. 또한, 입력전압 위상 감지부(72)는, 제품 내부로 입력되는 전압의 위상을 감지해서 마이크로컨트롤러(70)에 제공한다(도 5a의 제 400 단계).
상기 제 400 단계에서 입력되는 전압의 위상이 제로크로싱 시점일때, 일정시간(T1)이 경과되는지 여부를 감지한다(제 410 단계). 여기서 상기 T1은, 제로크로싱 시점을 경과한 이후의 시간을 말한다.
그리고 나서 입력전압의 위상이 제로크로싱 시점에 도달되고, 일정시간(T1)이 경과되면, 전압위상과 전류위상이 같아지는 시점에 도달된다. 이때, 마이크로컨트롤러(70)는, IGBT 스위치 제어부(68)에 IGBT 스위치(54)의 온동작을 명령한다. 이때의 신호에 의해서 IGBT 스위치 제어부(68)는 IGBT 스위치(54)를 온동작시킨다(제 420 단계).
상기 IGBT 스위치(54)가 온동작되는 동안, 상기 리액터(52)에는 입력전압이 걸리고, 상기 리액터(52)를 통과하는 전류의 위상은 선형적으로 상승하면서 도 2에 도시되고 있는 바와 같이 전압파형의 위상에 가깝게 조절된다. 이때 정류부(56)에서 정류되어져서 DC 링크 전압발생부(58)에 충전된 에너지가 압축기(62) 측으로 공급된다.
상기 동작과 같은 IGBT 스위치(54)의 온동작은, 입력전압의 위상이 제로크로싱 시점에서 반복해서 이루어지며, 상기 온동작시간은 후술되는 목표 DC 링크 전압에 도달하도록 설정된 목표 스위치 온시간(목표 스위치 온시간)동안 이루어진다(제 430 단계). 즉, 상기 제 430 단계는, 상기 IGBT 스위치(54)를 온시키고, 얼마동안 온시켜야할지 목표 스위치 온시간 데이터를 타이머 카운터(TON)에 저장시키는 단계 이다.
따라서 마이크로컨트롤러(70)는, IGBT 스위치(54)가 온 동작된 후, 내장된 타이머를 이용해서 일정시간 간격으로 설정된 TON시간을 감소시킨다(도 5b의 제 500 단계). 그리고 설정된 시간이 경과되면(제 510 단계), 상기 스위치 제어부(68)에 상기 IGBT 스위치(54)의 오프동작을 명령한다(제 520 단계).
상기 제 520 단계에 의해서 IGBT 스위치(54)가 오프되면, 상기 리액터(52)에는 출력전압에서 입력전압 만큼을 뺀 전압이 걸리고, 상기 리액터 전류는 IGBT 스위치(54)의 온 동작에서와 반대로 선형적으로 감소한다. 이 경우 입력에서 출력으로 파워를 공급하여 DC 링크 전압발생부(58)에 에너지를 충전하고 압축기(62)에도 에너지가 공급된다. 상기 IGBT 스위치(54)가 온 동작되고, 오프 동작되는 것은 입력되는 전압의 위상이 제로크로싱시점마다 한번씩 이루어진다.
다음은, 상기 IGBT 스위치(54)를 온 동작시켰을 때, 상기 IGBT 스위치(54)의 온동작시간인 목표 스위치 온 시간(TON)이 설정되는 과정에 대해서 설명한다.
우선, 각 제품에 대한 실험단계에서 역률이 가장 높게 나오는 DC 링크 전압을 목표 DC 링크전압으로 먼저 설정한다. 상기 설정된 목표 DC 링크전압은 마이크로컨트롤러(70)에 저장되어진다. 또한 상기 목표 DC 링크전압에 도달하기까지에 이르는 목표 스위치 온시간(TON)을 설정한다. 상기 목표 스위치 온시간(TON)은, 실험치에 따른 값이며, 마이크로컨트롤러(70)에 저장되어진다.
DC 링크 전압감지부(66)는, 상기 DC 링크 전압발생부(58)에서 발생되는 DC 링크 전압을 감지해서 마이크로컨트롤러(70)에 전달한다(도 5c의 제 600 단계). 상기 마이크로컨트롤러(70)는, 제 300 단계에서 입력되는 현재 DC 링크 전압과 기설정된 목표 DC 링크전압을 비교한다. 그리고 현재 DC 링크전압이 목표 DC 링크전압보다 높은지를 판단한다(제 610 단계).
상기 제 610 단계에서 현재 DC 링크전압이 목표 DC 링크전압보다 높으면, 기설정된 목표 스위치 온 시간(TON)을 감소시킨다(제 620 단계). 그러나 상기 제 610 단계에서 현재 DC 링크전압이 목표 DC 링크전압보다 낮으면, 기설정된 목표 스위치 온 시간(TON)을 증가시킨다(제 630 단계).
이렇게 조절된 목표 스위치 온 시간(TON)이 도 5b의 과정에 의한 제어로 IGBT 스위치(54)의 동작시간을 결정하게 된다.
즉, 상기 제 610 단계와 제 620 단계는, 현재 감지된 DC 링크전압을 목표 DC 링크전압과 비교해서, 목표 DC 링크전압이 높으면 목표 스위치 온 시간을 증가시키고, 목표 DC 링크 전압이 낮으면 목표 스위치 온 시간을 감소시켜서 목표 DC 링크전압이 일정하게 유지되도록 제어하는 것이다. 따라서 본 발명은 부하변동에 의해 DC 링크전압이 바뀌더라도 목표 스위치 온 시간(TON)을 자동적으로 변경하면서 DC 링크전압을 일정하게 유지시키는 제어를 수행하는 것이다.
이와 같이 인버터 에어컨에서는 압축기를 구동하는 DC 링크전압을 일정하게 유지하도록, 부분 스위칭 온 시간을 자동적으로 제어하여 역률을 최대한 높게 하면서 하모닉 규격을 만족시키는 것이다.
이상 살펴본 바와 같이 본 발명은, 전압위상이 제로크로싱시점에 감지되면 일정시간이 경과된 후 전압위상과 전류위상이 같을 경우에만 IGBT 스위치를 온 스 위칭동작시켜, 압축기의 정지를 방지하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 한다.
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
따라서 본 발명에 따른 인버터 에어컨의 역률보상방법으로 인해서 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다. 본 발명은 입력전압이 제로크로싱 지점에 도달되기 이전에, 압축기의 초기 기동시 또는 과부하시 전류 전압의 위상차이가 발생되는 부분에서는 IGBT 스위치가 온 되지 않음으로 인해서, 피크전류 발생으로 인한 DC 링크전압의 불안정을 최소화시킬 수 있다. 이에 따라 압축기가 구동 중 정지되는 것을 방지하여, 역률개선이 이루어진다.

Claims (1)

  1. 입력전원의 제로크로싱 시점을 감지하는 입력전원감지단계와;
    입력전원의 제로크로싱 시점에 도달되면 일정시간 경과된 후, 온 스위칭 구동하는 제 1 제어단계와;
    상기 제 1 제어단계가 소정시간 경과하면, 다음 입력전압의 제로크로싱 지점까지 오프 스위칭제어하는 제 2 제어단계를 포함하여 구성되는 인버터 에어컨의 역률보상방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106871354A (zh) * 2017-02-22 2017-06-20 海信(广东)空调有限公司 一种变频空调的功率控制方法及系统
CN109237848A (zh) * 2018-08-14 2019-01-18 四川虹美智能科技有限公司 基于变频空调低频振动的控制补偿角度确定方法及装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106871354A (zh) * 2017-02-22 2017-06-20 海信(广东)空调有限公司 一种变频空调的功率控制方法及系统
CN106871354B (zh) * 2017-02-22 2019-08-02 海信(广东)空调有限公司 一种变频空调的功率控制方法及系统
CN109237848A (zh) * 2018-08-14 2019-01-18 四川虹美智能科技有限公司 基于变频空调低频振动的控制补偿角度确定方法及装置
CN109237848B (zh) * 2018-08-14 2020-09-04 四川虹美智能科技有限公司 基于变频空调低频振动的控制补偿角度确定方法及装置

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