KR20070101476A - 직류 전원 공급 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 직류전압 공급장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 변동하는 운전부하의 크기를 감지하여 운전부하의 크기에 따른 입력전류를 공급하여 PFC 규격을 만족할 수 있도록 선택적인 액티브 필터 동작을 수행함으로써, 부하가 큰 경우에도 PFC 규격을 충족시키고 및 부하가 작은 경우에는 액티브 필터의 전력손실을 줄이도록 한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 전원전류의 고조파를 저감시키고, 전원전압을 정류하며, 그리고 평활전압을 승압하는 액티브 필터; 모터의 운전부하를 감지하는 운전부하 감지부; 상기 전원전압의 영전압 교차점 및 상기 감지된 운전부하에 기초한 PWM 신호에 따라 스위칭수단을 제어하는 스위칭 제어부; 상기 액티브 필터의 출력전압을 직류전압으로 평활하는 평활부; 및 상기 평활된 직류전압을 교류전압으로 변환하는 인버터를 포함하여 구성된다.

Description

직류 전원 공급 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SUPPLYING DC POWER SOURCE}
도 1은 종래기술에 따른 직류전원 공급장치의 회로도이다.
도 2는 종래기술의 실시에 따른 입력 전원전압과 입력전류를 나타낸 파형도이다.
도 3은 본 발명에 따른 감지된 운전부하의 변동을 고려한 직류전원 공급장치의 회로도이다.
도 4는 본 발명에 따른 감지된 운전부하의 변동을 고려한 다른 직류전원 공급장치의 회로도이다.
도 5는 본 발명에 따른 감지된 운전부하의 변동을 고려한 직류전원 공급방법의 흐름도이다.
도 6은 도 5에 따른 직류전원 공급방법에 있어, 스위칭 제어 동작의 논리도이다.
도 7은 본 발명에 따른 감지된 운전부하의 변동을 고려한 다른 직류전원 공급방법의 흐름도이다.
도 8은 본 발명에 따른 감지된 운전부하의 변동을 고려한 직류전원 공급방법의 스위칭 제어부의 일 실시예를 나타내 회로도이다.
도 9는 본 발명에 의한 직류전원 공급 장치 또는 그 방법의 실시에 따른 입력 전원전압 및 직류링크 전류를 나타낸 파형도이다.
최근의 공기 조화기는 그 압축기의 구동 전동기로서 3상 전동기를 사용한다. 상기 3상 전동기의 전원 공급 장치는 상용 전원의 교류를 직류로 변환한 후, 상기 변환된 직류를 인버터를 이용하여 상기 3상 전동기에 인가함으로써 상기 3상 전동기를 구동한다.
이하에서는 종래 기술에 따른 직류 전원 공급 장치를 첨부한 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.
도 1은 종래 기술에 따른 직류 전원 공급 장치를 도시한 도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 종래 기술에 따른 직류 전원 공급 장치는, 액티브 필터(111)와 평활 커패시터(C)를 구비하여, 상용 전원으로부터 입력 받은 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 컨버터(110)와; 상기 액티브 필터(111)를 제어하는 액티브 필터 제어부(120)로 구성된다.
상기 컨버터(110)는 상기 변환된 직류 전압을 인버터(130)로 출력하고, 상기 인버터(130)는 상기 컨버터(110)로부터 입력된 직류 전압을 교류 전압으로 변환하여 압축기 구동용 3상 전동기(140)에 공급한다.
상기 액티브 필터 제어부(120)는 상기 상용 전원으로부터 입력된 교류 전압 의 영 전압을 검출하여 동기 신호를 발생하는 동기 신호 발생부(121)와; 상기 동기 신호 발생부(121)에서 발생된 동기 신호에 동기하여 상기 액티브 필터(111)의 스위칭 반도체소자들(Q1, Q2)을 구동하는 제어 신호를 발생하는 온/오프 구동부(122)로 구성된다.
상기 액티브 필터(111)는 리액터(L)와 스위칭 반도체소자들(Q1, Q2)로 구성되어 입력 전류를 그 위상이 입력 전압의 위상과 거의 같은 정현파로 만든다.
따라서, 상기 액티브 필터(111)는 입력 전류를 제어하여 고조파를 제거학 및 역률 개선(PFC)을 실시할 수 있게 된다.
상기 평활 커패시터(C)는 상기 액티브 필터(111)의 출력 전압을 직류 전압이 되도록 평활하고, 상기 평활된 직류 전압을 상기 인버터(130)에 공급한다.
도 2는 종래 기술에 따른 직류 전원 공급 장치의 구동 파형도 이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 상기 종래 기술에 따른 직류 전원 공급 장치는 상기 스위칭 반도체소자들(Q1, Q2)을 교대로 반 주기에 1회 구동 시킴으로써, 상기 상용 전원의 교류 전압에 따른 상기 평활 커패시터로의 입력 전류의 파형은 도시한 것처럼 입력 전류는 피크 값이 크고, 통전 폭이 좁은 펄스 형상의 전류가 된다.
그러나, 상기 종래 기술에 따른 직류 전원 공급 장치는 부하 변동에 대한 고려없이 상기 액티브 필터(111)를 구동하기 때문에, 부하가 커질 경우 역률 개선(PFC) 규격을 만족하기가 어려운 문제가 있었다. 또한, 상기 종래 기술에 따른 직류 전원 공급 장치는 부하가 작을 경우 역률 개선 동작으로 인해 스위칭 반도체소자가 손실되는 문제점이 있었다.
또한, 상기 종래 기술에 따른 직류 전원 공급 장치는 고조파 제거 및 역률 개선을 위해 용량이 큰 리액터를 사용해야 하기 때문에 재료비가 증가하는 문제점이 있었다
따라서, 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 감지된 운전부하의 변화에 따른 입력전류를 제어함으로써, 스위칭소자의 손실을 방지하고, 저용량의 리액터를 사용할 수 있게 함으로써 제조비용을 절감하는 목적을 이루도록 한 직류 전원 공급 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명은 입력전류를 근거로 액티브 필터의 스위칭소자들을 구동하여 입력 전류의 파형을 개선함으로써, 리액터에서 발생하는 소음을 감소시키는 다른 목적을 이루도록 한 직류 전원 공급 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 직류전원 공급 장치는 전원전류의 고조파를 저감시키고, 전원전압을 정류하며, 그리고 평활전압을 승압하는 액티브 필터; 모터의 운전부하를 감지하는 운전부하 감지부; 상기 전원전압의 영전압 교차점 및 상기 감지된 운전부하에 기초한 PWM 신호에 따라 스위칭수단을 제어하는 스위칭 제어부; 상기 액티브 필터의 출력전압을 직류전압으로 평활하는 평활부; 및 상기 평활된 직류전압을 교류전압으로 변환하는 인버터를 포함하여 구성된다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 직류전원 공급 장치는 전원전류의 고조파를 저감시키고, 전원전압을 정류하며, 그리고 평활전압을 승압하는 액티브 필터; 모터의 운전부하를 감지하는 운전부하 감지부; 상기 전원전압의 영전압 교차시점 및 운전부하에 대응되는 기설정된 PWM 패턴에 기초한 PWM 신호에 따라 직류링크 전류를 제어하는 전류 제어부; 상기 액티브 필터의 출력전압을 직류전압으로 평활하는 평활부; 및 상기 평활된 직류전압을 교류전압으로 변환하는 인버터를 포함하여 구성된다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 직류전원 공급방법은 전원전류의 고조파를 저감시키고, 전원전압을 정류하며, 그리고 평활전압을 승압하는 과정; 모터의 운전부하를 감지하여, 그 감지된 운전부하 및 상기 전원전압의 영전압 교차시점에 기초한 PWM 신호에 따라 스위칭수단을 제어하는 과정; 상기 액티브 필터의 출력전압을 직류전압으로 평활하는 과정; 및 상기 평활된 직류전압을 교류전압으로 변환하는 과정을 포함하여 이루어진다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 직류전원 공급방법은 전원전류의 고조파를 저감시키고, 전원전압을 정류하며, 그리고 평활전압을 승압하는 과정; 모터의 운전부하를 감지하여, 그 운전부하, 그 운전부하에 대응되는 기설정된 PWM 패턴 및 상기 전원전압의 영전압 교차시점에 기초한 PWM 신호에 따라 직류링크전류를 제어하는 과정; 상기 액티브 필터의 출력전압을 직류전압으로 평활하는 과정; 및 상기 평활된 직류전압을 교류전압으로 변환하는 과정을 포함하여 이루어진다.
이하에서는, 모터의 운전부하를 감지하여 운전부하의 변동에 따른 입력전류 를 제어함으로써, PFC 규격을 충족시키고 스위칭 반도체소자의 손실을 방지하는 직류전원 공급장치 및 그 방법의 바람직한 실시예를 도3~도8를 참조하여 상세히 설명한다.
도3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 직류전원 공급 장치는 전원전류의 고조파를 저감시키고, 전원전압을 정류하며, 그리고 평활전압을 승압하는 액티브 필터(310); 모터의 운전부하를 감지하는 운전부하 감지부(330); 상기 전원전압의 영전압 교차점 및 상기 감지된 운전부하에 기초한 PWM 신호에 따라 스위칭수단을 제어하는 스위칭 제어부(320); 상기 액티브 필터의 출력전압을 직류전압으로 평활하는 평활부(340); 및 상기 평활된 직류전압을 교류전압으로 변환하는 인버터(350)를 포함하여 구성된다.
상기 액티브 필터(310)는 상기 전원전류의 고조파를 저감시키고, 상기 평활전압을 승압시키는 리액터(L); 상기 전원전압을 정류하는 다이오드 브릿지 회로(311); 및 상기 스위칭 제어부(320)의 신호에 따라 직류링크 전류를 조절하는 스위칭수단(Q1,Q2)을 포함하여 구성된다.
상기 운전부하 감지부는(330) 상기 직류링크 전류를 감지하는 전류 감지부; 상기 평활된 직류전압을 감지하는 전압 감지부(332); 및 모터의 상전류를 검출하여 상기 운전부하를 감지하는 부하 감지부(333)를 포함하여 구성된다.
상기 스위칭 제어부는(320)는 상기 전원전압의 영전압 교차시점을 검출하여 그 검출된 교차시점에 기초한 동기신호를 생성하는 동기신호 생성부(321); 및 상기 직류링크 전류, 상기 평활전압, 상기 운전부하 및 상기 동기신호에 따라 PWM duty 를 가변하여 상기 스위칭수단을 제어하는 PWM 제어부(323)를 포함하여 구성된다.
도4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 직류전원 공급 장치는 전원전류의 고조파를 저감시키고, 전원전압을 정류하며, 그리고 평활전압을 승압하는 액티브 필터(410); 모터의 운전부하를 감지하는 운전부하 감지부(432); 상기 전원전압의 영전압 교차시점 및 운전부하에 대응되는 기설정된 PWM 패턴에 기초한 PWM 신호에 따라 직류링크 전류를 제어하는 전류 제어부(420); 상기 액티브 필터의 출력전압을 직류전압으로 평활하는 평활부(440); 및 상기 평활된 직류전압을 교류전압으로 변환하는 인버터(450)를 포함하여 구성된다.
상기 액티브 필터(410)는 상기 전원전류의 고조파를 저감시키고, 상기 평활전압을 승압시키는 리액터(L); 상기 전원전압을 정류하는 다이오드 브릿지 회로(411); 및 상기 전류 제어부(420)의 신호에 따라 상기 직류링크전류를 조절하는 스위칭수단(Q1,Q2)을 포함하여 구성된다.
상기 운전부하 감지부는(430) 상기 평활된 직류전압을 감지하는 전압 감지부(431); 및 모터의 상전류를 검출하여 운전부하를 감지하는 부하 감지부(432)를 포함하여 구성된다.
상기 입력전류 제어부(420)는 상기 전원전압의 영전압 교차시점을 검출하여 그 검출된 교차시점에 기초한 동기신호를 생성하는 동기신호 생성부(421); 상기 운전부하에 대응되는 PWM 패턴을 미리 설정하여 저장하는 PWM 패턴 저장부(423); 및 상기 평활전압, 상기 운전부하, 상기 동기신호 및 상기 PWM 패턴에 따라, PWM duty를 가변하여 상기 스위칭수단(Q1,Q2)을 제어하는 PWM 제어부(424) 포함하여 구성된 다.
도5 및 도6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 직류전원 공급 방법은 전원전류의 고조파를 저감시키고, 전원전압을 정류하며, 그리고 평활전압을 승압하는 과정(S510); 모터의 운전부하를 감지하여, 그 감지된 운전부하 및 상기 전원전압의 영전압 교차시점에 기초한 PWM 신호에 따라 스위칭수단을 제어하는 과정(S520,S530); 상기 액티브 필터의 출력전압을 직류전압으로 평활하는 과정(S540); 및 상기 평활된 직류전압을 교류전압으로 변환하는 과정(550)을 포함하여 이루어진다.
상기 스위칭수단 제어과정(S530)은 상기 전원전압의 영전압 교차시점을 검출하여 그 검출된 교차시점에 기초한 동기신호를 생성하는 단계(S531); 및 상기 운전부하 및 상기 동기신호에 따라 PWM duty를 가변하여 스위칭수단을 제어하는 단계(S532)를 포함하여 이루어진다.
상기 스위칭수단 제어과정(S530)은 상기 운전부하가 기설정된 제1부하보다 작으면, 상기 스위칭수단의 제어를 정지시키는 단계(S610,S611); 상기 감지된 부하가 기설정된 제2부하보다 크면, 소정 운전구간 계속 상기 스위칭수단을 제어하는 단계(S620,S621); 및 상기 감지된 부하가 기설정된 제1부하 이상이고 제2부하 이하이면, 상기 소정 운전구간 일부동안 상기 스위칭수단을 제어하는 단계(S630)를 포함하여 이루어진다.
도7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다른 직류전원 공급 방법은 전원전류의 고조파를 저감시키고, 전원전압을 정류하며, 그리고 평활전압을 승압하는 과정; 모터의 운전부하를 감지하여, 그 운전부하, 그 운전부하에 대응되는 기설정된 PWM 패턴 및 상기 전원전압의 영전압 교차시점에 기초한 PWM 신호에 따라 직류링크전류를 제어하는 과정; 상기 액티브 필터의 출력전압을 직류전압으로 평활하는 과정; 및 상기 평활된 직류전압을 교류전압으로 변환하는 과정을 포함하여 이루어진다.
상기 직류링크전류 제어과정은 상기 전원전압의 영전압 교차시점을 검출하여 그 검출된 교차시점에 기초한 동기신호를 생성하는 단계와; 상기 평활전압, 상기 운전부하와 상기 동기신호에 따라, PWM duty를 가변하여 상기 스위칭수단을 제어하는 단계를 포함하여 이루어진다.
상기 직류링크전류 제어과정은 상기 감지된 운전부하가 기준부하보다 크면, PWM 신호의 인가시간 및 PWM duty를 현재보다 크게 하는 단계를 포함하여 이루어진다.
상기 직류링크전류 제어과정은 상기 감지된 운전부하가 기준부하보다 크면, PWM 신호의 인가시간을 현재보다 길게하며, PWM duty를 상기 평활전압과 지령전압의 차에 비례하도록 하는 단계를 포함하여 이루어진다.
상기 직류링크전류 제어과정은 상기 PWM duty는 상기 전원전압이 영전압 교차점에 근접할수록 커지고, 멀어질수록 작아지는 단계를 포함하여 이루어진다.
도 8은 본 발명에 따른 스위칭 제어부(320)의 제어 과정의 실시예를 도시한 회로도이다.
도 8에 도시한 바와 같이, 스위칭 제어부(320)는 우선 평활 커패시터(C)에서 평활된 평활전압(Vout) 및 기준 전압(Vout*)을 비교한 후, 그 비교차에 따라 결정된 기준 전류값(|i*|)을 승산기로 입력하고, 상기 승산기는 전원전압과 상기 기준 전류값(|i*|)을 승산한다. 따라서, 상기 승산기의 출력은 상기 기준 전류(|i*|)에 상기 전원전압의 주파수 성분을 포함한 신호이다.
이어서 상기 스위칭 제어부(230)는 상기 직류링크 전류(i)를 상기 승산기의 출력과 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 PWM 듀티비를 결정할 파형을 발생한다. 이후, 상기 발생된 파형이 발진기에서 발생한 일정 주기의 삼각파와 비교되고, 여기에서 펄스형의 PWM 신호가 출력된다.
이때, 상기 스위칭 제어부(230)는 상기 감지된 평활전압(Vout) 및 기준 전압(Vout*)의 비교차와 상기 동기신호를 근거로 상기 발생된 PWM 신호를 게이트 구동신호 발생부로 입력되는 상기 PWM 신호를 제어하고, 상기 게이트 구동신호 발생부는 상기 동기신호 생성부(321)로부터 입력된 동기신호 및 상기 PWM 신호에 따라 상기 스위칭소자들(Q1,Q2)의 온/오프를 제어한다. 따라서, 상기 PWM 제어부(323)는 상기 스위칭소자들(Q1,Q2)을 미리 결정된 시간 후에 미리 결정된 듀티비로 구동할 수 있게 된다.
또한, 상기 PWM 제어부(323)는 상기 스위칭소자들(Q1, Q2)의 온/오프 구동을 전원전압 주파수의 5배 내지 20배 범위 내로 제한하여 실시한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 직류전원 공급장치 또는 그 방법을 실시할 경우, 직류링크 전류의 파형이 입력 전원전압의 파형을 충분히 추종하고 있음을 보여주며, 이는 종래기술의 결과인 도2에 도시된 직류링크 전류의 파형과 비교해 보면 훨씬 개선된 것임을 알 수 있다.
또한, 도9는 직류링크 전류가 과도하게 증가되어, 직류링크 전류의 파형이 입력 전원전압의 파형보다 심하게 왜곡되지 않도록 상기 스위칭소자(Q1,Q2)가 적절하게 제어되고 있음을 보여준다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술적 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함 을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용 및 구체적인 실시 예로만 한정되는 것이 아니라, 다음에 기재된 특허 청구 범위에 의해 정해져야만 할 것이다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 운전부하를 감지하여 그 감지된 운전부하를 근거로 액티브 필터를 제어함으로써, 입력 전류의 파형을 개선하고, 저용량 리액터를 사용할 수 있어 재료비를 절감하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 본 발명은 운전부하를 감지하여 그 감지된 운전부하를 근거로 액티브 필터를 제어하여 입력전류의 파형을 개선함으로써, 스위칭 소자의 온/오프 동작으로 인한 급격한 전류 변화 때문에 발생하는 리액터의 소음을 억제하고, 정밀한 입력전류를 제어함으로써, 액티브 필터의 신뢰성 향상과 일정한 직류링크 전압을 제어할 수 있는 효과가 있다.

Claims (12)

  1. 전원전류의 고조파를 저감시키고, 전원전압을 정류하며, 그리고 평활전압을 승압하는 액티브 필터;
    모터의 운전부하를 감지하는 운전부하 감지부;
    상기 전원전압의 영전압 교차점 및 상기 감지된 운전부하에 기초한 PWM 신호에 따라 스위칭수단을 제어하는 스위칭 제어부;
    상기 액티브 필터의 출력전압을 직류전압으로 평활하는 평활부; 및
    상기 평활된 직류전압을 교류전압으로 변환하는 인버터를 포함하여 구성된 직류전원 공급장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스위칭 제어부는,
    상기 전원전압의 영전압 교차시점을 검출하여 그 검출된 교차시점에 기초한 동기신호를 생성하는 동기신호 생성부; 및
    상기 직류링크 전류, 상기 평활전압, 상기 운전부하 및 상기 동기신호에 따라 PWM duty를 가변하여 상기 스위칭수단을 제어하는 PWM 제어부를 포함하여 구성된 직류전원 공급장치.
  3. 전원전류의 고조파를 저감시키고, 전원전압을 정류하며, 그리고 평활전압을 승압하는 액티브 필터;
    모터의 운전부하를 감지하는 운전부하 감지부;
    상기 전원전압의 영전압 교차시점 및 운전부하에 대응되는 기설정된 PWM 패턴에 기초한 PWM 신호에 따라 직류링크 전류를 제어하는 전류 제어부;
    상기 액티브 필터의 출력전압을 직류전압으로 평활하는 평활부; 및
    상기 평활된 직류전압을 교류전압으로 변환하는 인버터를 포함하여 구성된 직류전원 공급장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 입력전류 제어부는,
    상기 전원전압의 영전압 교차시점을 검출하여 그 검출된 교차시점에 기초한 동기신호를 생성하는 동기신호 생성부;
    상기 운전부하에 대응되는 PWM 패턴을 미리 설정하여 저장하는 PWM 패턴 저장부; 및
    상기 평활전압, 상기 운전부하, 상기 동기신호 및 상기 PWM 패턴에 따라, PWM duty를 가변하여 상기 스위칭수단을 제어하는 PWM 제어부를 포함하는 직류전원 공급장치.
  5. 전원전류의 고조파를 저감시키고, 전원전압을 정류하며, 그리고 평활전압을 승압하는 과정;
    모터의 운전부하를 감지하여, 그 감지된 운전부하 및 상기 전원전압의 영전압 교차시점에 기초한 PWM 신호에 따라 스위칭수단을 제어하는 과정;
    상기 액티브 필터의 출력전압을 직류전압으로 평활하는 과정; 및
    상기 평활된 직류전압을 교류전압으로 변환하는 과정을 포함하여 이루어지는 직류전원 공급방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 스위칭수단 제어과정은,
    상기 전원전압의 영전압 교차시점을 검출하여 그 검출된 교차시점에 기초한 동기신호를 생성하는 단계; 및
    상기 운전부하 및 상기 동기신호에 따라 PWM duty를 가변하여 스위칭수단을 제어하는 단계를 포함하여 이루어지는 직류전원 공급방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 스위칭수단 제어과정은,
    상기 운전부하가 기설정된 제1부하보다 작으면, 상기 스위칭수단의 제어를 정지시키는 단계;
    상기 감지된 부하가 기설정된 제2부하보다 크면, 소정 운전구간 계속 상기 스위칭수단을 제어하는 단계; 및
    상기 감지된 부하가 기설정된 제1부하 이상이고 제2부하 이하이면, 상기 소정 운전구간 일부동안 상기 스위칭수단을 제어하는 단계를 포함하여 이루어지는 직류전원 공급방법.
  8. 전원전류의 고조파를 저감시키고, 전원전압을 정류하며, 그리고 평활전압을 승압하는 과정;
    모터의 운전부하를 감지하여, 그 운전부하, 그 운전부하에 대응되는 기설정된 PWM 패턴 및 상기 전원전압의 영전압 교차시점에 기초한 PWM 신호에 따라 직류링크전류를 제어하는 과정;
    상기 액티브 필터의 출력전압을 직류전압으로 평활하는 과정; 및
    상기 평활된 직류전압을 교류전압으로 변환하는 과정을 포함하여 이루어지는 직류전원 공급방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 직류링크전류 제어과정은,
    상기 전원전압의 영전압 교차시점을 검출하여 그 검출된 교차시점에 기초한 동기신호를 생성하는 단계와;
    상기 평활전압, 상기 운전부하와 상기 동기신호에 따라, PWM duty를 가변하여 상기 스위칭수단을 제어하는 단계를 포함하여 이루어지는 직류전원 공급방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 직류링크전류 제어과정은,
    상기 감지된 운전부하가 기준부하보다 크면, PWM 신호의 인가시간 및 PWM duty를 현재보다 크게 하는 단계를 포함하여 이루어지는 직류전원 공급방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 직류링크전류 제어과정은,
    상기 감지된 운전부하가 기준부하보다 크면, PWM 신호의 인가시간을 현재보 다 길게하며, PWM duty를 상기 평활전압과 지령전압의 차에 비례하도록 하는 단계를 포함하는 직류전원 공급방법.
  12. 제8항에 있어서, 상기 직류링크전류 제어과정은,
    상기 PWM duty는 상기 전원전압이 영전압 교차점에 근접할수록 커지고, 멀어질수록 작아지는 단계를 포함하여 이루어지는 직류전원 공급방법.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101399079B1 (ko) * 2013-01-10 2014-05-27 최우승 전력 변환 장치 및 그 제어 방법
KR20140091993A (ko) * 2013-01-14 2014-07-23 엘지전자 주식회사 전력변환장치 및 이를 포함한 공기조화기
KR20140096200A (ko) * 2013-01-14 2014-08-05 엘지전자 주식회사 전력변환장치 및 이를 포함하는 공기조화기
CN106160535A (zh) * 2015-05-13 2016-11-23 江森自控日立空调技术（香港）有限公司 直流电源装置和空调机
CN106505883A (zh) * 2015-09-07 2017-03-15 江森自控日立空调技术（香港）有限公司 直流电源装置和空调机
CN106505884A (zh) * 2015-09-07 2017-03-15 江森自控日立空调技术（香港）有限公司 直流电源装置和安装了该直流电源装置的空调机
JP2017055481A (ja) * 2015-09-07 2017-03-16 ジョンソンコントロールズ ヒタチ エア コンディショニング テクノロジー（ホンコン）リミテッド 直流電源装置および空気調和機
JP2020096527A (ja) * 2015-09-07 2020-06-18 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 直流電源装置および空気調和機
KR20200075592A (ko) * 2018-12-18 2020-06-26 엘지전자 주식회사 공기조화기 및 그 제어방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07322524A (ja) * 1994-05-18 1995-12-08 Toyota Autom Loom Works Ltd 電源回路
KR20000019160A (ko) * 1998-09-09 2000-04-06 김덕중 이산전류제어를 위한 링크전압 억제형 공진인버터 및 동기전동기 및 예측형 전류제어방법
KR20010010415A (ko) * 1999-07-20 2001-02-15 구자홍 인버터의 역률보정장치 및 방법
JP3506649B2 (ja) * 2000-03-15 2004-03-15 Ｎｅｃトーキン株式会社 スイッチング電源回路及びその制御方法
KR100378107B1 (ko) * 2000-09-27 2003-03-29 주식회사 디테크 스위칭전원장치의 대기전력 절감회로

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101399079B1 (ko) * 2013-01-10 2014-05-27 최우승 전력 변환 장치 및 그 제어 방법
KR20140091993A (ko) * 2013-01-14 2014-07-23 엘지전자 주식회사 전력변환장치 및 이를 포함한 공기조화기
KR20140096200A (ko) * 2013-01-14 2014-08-05 엘지전자 주식회사 전력변환장치 및 이를 포함하는 공기조화기
CN106160535A (zh) * 2015-05-13 2016-11-23 江森自控日立空调技术（香港）有限公司 直流电源装置和空调机
CN106505883A (zh) * 2015-09-07 2017-03-15 江森自控日立空调技术（香港）有限公司 直流电源装置和空调机
CN106505884A (zh) * 2015-09-07 2017-03-15 江森自控日立空调技术（香港）有限公司 直流电源装置和安装了该直流电源装置的空调机
JP2017055481A (ja) * 2015-09-07 2017-03-16 ジョンソンコントロールズ ヒタチ エア コンディショニング テクノロジー（ホンコン）リミテッド 直流電源装置および空気調和機
CN106505884B (zh) * 2015-09-07 2019-01-11 日立江森自控空调有限公司 直流电源装置和安装了该直流电源装置的空调机
CN106505883B (zh) * 2015-09-07 2019-01-11 日立江森自控空调有限公司 直流电源装置和空调机
US10389282B2 (en) 2015-09-07 2019-08-20 Hitachi-Johnson Controls Air Conditioning, Inc. DC power supply unit and air conditioner using same
JP2020096527A (ja) * 2015-09-07 2020-06-18 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 直流電源装置および空気調和機
KR20200075592A (ko) * 2018-12-18 2020-06-26 엘지전자 주식회사 공기조화기 및 그 제어방법

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