KR20170018689A - 전력변환장치 및 이를 구비하는 공기조화기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전력변환장치 및 이를 구비하는 공기조화기에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 전력변환장치는, 입력 교류 전원을 정류하는 정류부와, 정류부로부터의 전원을 이용하여, 강압된 전압을 출력하는 전압 강압부를 구비하며, 전압 강압부는, 변압기와, 변압기의 2차측에 배치되며, 통신부의 동작을 위한 직류 전원을 출력하는 통신 전압 출력부를 구비한다. 이에 따라, 대기전력을 저감하면서 통신부로의 전원을 안정적으로 공급할 수 있게 된다.

Description

전력변환장치 및 이를 구비하는 공기조화기{Power converting apparatus and air conditioner including the same}
본 발명은 전력변환장치 및 이를 구비하는 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 대기전력을 저감하면서 통신부로의 전원을 안정적으로 공급할 수 있는 전력변환장치 및 이를 구비하는 공기조화기에 관한 것이다.
공기조화기는 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 실내로 냉온의 공기를 토출하여, 실내 온도를 조절하고, 실내 공기를 정화하도록 함으로서 인간에게 보다 쾌적한 실내 환경을 제공하기 위해 설치된다. 일반적으로 공기조화기는 열교환기로 구성되어 실내에 설치되는 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성되어 실내기로 냉매를 공급하는 실외기를 포함한다.
한편, 실내기와 실외기 사이의 통신을 위해, 통신부가 각각 구비되며, 공기조화기의 동작 중이 아닌 경우에도, 각 통신부에 전원이 공급되어, 대기 전력이 소비되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 대기전력을 저감하면서 통신부로의 전원을 안정적으로 공급할 수 있는 전력변환장치 및 이를 구비하는 공기조화기를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 전력변환장치는, 입력 교류 전원을 정류하는 정류부와, 정류부로부터의 전원을 이용하여, 강압된 전압을 출력하는 전압 강압부를 구비하며, 전압 강압부는, 변압기와, 변압기의 2차측에 배치되며, 통신부의 동작을 위한 직류 전원을 출력하는 통신 전압 출력부를 구비한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기는, 압축기와, 압축기를 구동하는 압축기 구동부와, 실내기와 데이터 교환을 위한 통신부와, 입력 교류 전원을 정류하는 정류부와, 정류부로부터의 전원을 이용하여, 강압된 전압을 출력하는 전압 강압부를 구비하며, 전압 강압부는, 변압기와, 변압기의 2차측에 배치되며, 통신부의 동작을 위한 직류 전원을 출력하는 통신 전압 출력부를 구비한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 전력변환장치 및 이를 구비하는 공기조화기는, 입력 교류 전원을 정류하는 정류부와, 정류부로부터의 전원을 이용하여, 강압된 전압을 출력하는 전압 강압부를 구비하며, 전압 강압부는, 변압기와, 변압기의 2차측에 배치되며, 통신부의 동작을 위한 직류 전원을 출력하는 통신 전압 출력부를 구비함으로써, 대기전력을 저감하면서 통신부로의 전원을 안정적으로 공급할 수 있게 된다.
특히, 변압기의 동작에 의해, 제1 직류 전원을 저장하며, 정류부의 로우측 다이오드 소자가 도통하는 경우, 제1 커패시터에 저장되는 제1 직류 전원이, 제2 커패시터에, 저장됨으로써, 제2 커패시터에 저장된 제1 직류 전원이, 독립 전원 소스로서, 전압 강압부와 별개로 출력될 수 있게 된다. 따라서, 전압 강압부 등에 발생하는 노이즈의 영향이 배제되게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 구성을 예시하는 도면이다.
도 2는 도 1의 실외기와 실내기의 개략도이다.
도 3은 도 1의 공기조화기의 실외기와 실내기의 내부 블록도의 일예이다.
도 4는 도 1의 실외기 내의 압축기 구동을 위한 압축기 구동부의 블록도이다.
도 5는 도 4의 압축기 구동부의 회로도의 일예이다.
도 6은 공기조화기의 전력변환장치의 내부 블록도를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실실예에 따른 공기조화기의 전력변환장치의 내부 블록도를 도시한 도면이다.
도 8은 도 7의 전력변환장치의 회로도이다.
도 9는 도 8의 전력변환장치의 동작 설명을 위한 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 구성을 예시하는 도면이다.
본 발명에 따른 공기조화기(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 실내기(31), 실내기(31)에 연결되는 실외기(21)를 포함할 수 있다.
공기조화기의 실내기(31)는 스탠드형 공기조화기, 벽걸이형 공기조화기 및 천장형 공기조화기 중 어느 것이라도 적용 가능하나, 도면에서는, 스탠드형 실내기(31)를 예시한다.
한편, 공기조화기(100)는 환기장치, 공기청정장치, 가습장치 및 히터 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있으며, 실내기 및 실외기의 동작에 연동하여 동작할 수 있다.
실외기(21)는 냉매를 공급받아 압축하는 압축기(미도시)와, 냉매와 실외공기를 열교환하는 실외 열교환기(미도시)와, 공급되는 냉매로부터 기체 냉매를 추출하여 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터(미도시)와, 난방운전에 따른 냉매의 유로를 선택하는 사방밸브(미도시)를 포함한다. 또한, 다수의 센서, 밸브 및 오일회수기 등을 더 포함하나, 그 구성에 대한 설명은 하기에서 생략하기로 한다.
실외기(21)는 구비되는 압축기 및 실외 열교환기를 동작시켜 설정에 따라 냉매를 압축하거나 열교환하여 실내기(31)로 냉매를 공급한다. 실외기(21)는 원격제어기(미도시) 또는 실내기(31)의 요구(demand)에 의해 구동될 수 있다. 이때, 구동되는 실내기에 대응하여 냉/난방 용량이 가변 됨에 따라 실외기의 작동 개수 및 실외기에 설치된 압축기의 작동 개수가 가변되는 것도 가능하다.
이때, 실외기(21)는, 연결된 실내기(310)로 압축된 냉매를 공급한다.
실내기(31)는, 실외기(21)로부터 냉매를 공급받아 실내로 냉온의 공기를 토출한다. 실내기(31)는 실내 열교환기(미도시)와, 실내기팬(미도시), 공급되는 냉매가 팽창되는 팽창밸브(미도시), 다수의 센서(미도시)를 포함한다.
이때, 실외기(21) 및 실내기(31)는 통신선으로 연결되어 상호 데이터를 송수신하며, 실외기 및 실내기는 원격제어기(미도시)와 유선 또는 무선으로 연결되어 원격제어기(미도시)의 제어에 따라 동작할 수 있다.
리모컨(미도시)는 실내기(31)에 연결되어, 실내기로 사용자의 제어명령을 입력하고, 실내기의 상태정보를 수신하여 표시할 수 있다. 이때 리모컨은 실내기와의 연결 형태에 따라 유선 또는 무선으로 통신할 수 있다.
도 2는 도 1의 실외기와 실내기의 개략도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 공기조화기(100)는, 크게 실내기(31)와 실외기(21)로 구분된다.
실외기(21)는, 냉매를 압축시키는 역할을 하는 압축기(102)와, 압축기를 구동하는 압축기용 전동기(102b)와, 압축된 냉매를 방열시키는 역할을 하는 실외측 열교환기(104)와, 실외 열교환기(104)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실외팬(105a)과 실외팬(105a)을 회전시키는 전동기(105b)로 이루어진 실외 송풍기(105)와, 응축된 냉매를 팽창하는 팽창기구(106)와, 압축된 냉매의 유로를 바꾸는 냉/난방 절환밸브(110)와, 기체화된 냉매를 잠시 저장하여 수분과 이물질을 제거한 뒤 일정한 압력의 냉매를 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터(103) 등을 포함한다.
실내기(31)는 실내에 배치되어 냉/난방 기능을 수행하는 실내측 열교환기(109)와, 실내측 열교환기(109)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실내팬(109a)과 실내팬(109a)을 회전시키는 전동기(109b)로 이루어진 실내 송풍기(109) 등을 포함한다.
실내측 열교환기(109)는 적어도 하나가 설치될 수 있다. 압축기(102)는 인버터 압축기, 정속 압축기 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.
또한, 공기조화기(100)는 실내를 냉방시키는 냉방기로 구성되는 것도 가능하고, 실내를 냉방시키거나 난방시키는 히트 펌프로 구성되는 것도 가능하다.
도 1의 실외기(21) 내의 압축기(102)는, 압축기 모터(250)를 구동하는, 압축기 구동을 위한 전력변환장치(도 4의 200)에 의해 구동될 수 있다.
도 3은 도 1의 공기조화기의 실외기와 실내기의 내부 블록도의 일예이다.
실외기(21)는, 통신부(120a), 메모리(140a), 제어부(170a), 전원 공급부(190a), 압축기 구동부(200), 팬 구동부(127a)를 구비할 수 있다.
통신부(120a)는, 실내기(31)와 데이터를 교환할 수 있다. 예를 들어, 유선의 전력선 통신을 통해, 실내기와 데이터를 교환할 수 있다.
메모리(140a)는, 제어부(170a)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 실외기(21) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.
제어부(170a)는, 실외기(21) 내의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어한다.
전원 공급부(190a)는, 제어부(170a)의 제어에 의해, 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다.
압축기 구동부(200)는, 압축기 구동을 위한 회로를 구비하여, 압축기를 구동할 수 있다.
팬 구동부(127a)는, 팬 구동을 위한 회로를 구비하여, 팬을 구동할 수 있다.
실내기(31)는, 입력부(110), 메모리(140b), 제어부(170b), 디스플레이(180), 전원 공급부(190b)를 구비할 수 있다.
입력부(110)는, 실내기(31)에 부착되는 복수의 버튼 또는 터치 스크린을 구비할 수 있다. 복수의 버튼 또는 터치 스크린을 통해, 실내기(31)의 전원을 온 시켜, 동작시키는 것이 가능하다. 그 외, 다양한 입력 동작을 수행하는 것도 가능하다.
통신부(120b)는, 실외기(21)와 데이터를 교환할 수 있다. 예를 들어, 유선의 전력선 통신을 통해, 실외기(21)와 데이터를 교환할 수 있다.
메모리(140b)는, 제어부(170b)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 실내기(31) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.
제어부(170b)는, 실내기(31) 내의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어한다.
전원 공급부(190b)는, 제어부(170b)의 제어에 의해, 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다.
디스플레이(180)는, 실내기(31)의 동작 상태를 표시할 수 있다.
도 4는 도 1의 실외기 내의 압축기 구동을 위한 압축기 구동부의 블록도이고, 도 5는 도 4의 압축기 구동부의 회로의 일예이다.
도면을 참조하면, 압축기 구동을 위한 압축기 구동부(도 4의 200)는, 압축기 모터(250)에 삼상 교류 전류를 출력하는 인버터(220)와, 인버터(220)를 제어하는 인버터 제어부(230)와, 인버터(220)에 직류 전원을 공급하는 컨버터(210), 컨버터(210)를 제어하는 컨버터 제어부(215), 컨버터(210)와 인버터(220) 사이의 dc단 커패시터(C)를 포함할 수 있다. 한편, 압축기 모터 구동장치(200)는, dc단 전압 검출부(B), 입력 전압 검출부(A), 입력 전류 검출부(D), 출력 전류 검출부(E)를 더 포함할 수 있다.
압축기 구동부(200)는, 계통으로부터의 교류 전원을 공급받아, 전력 변환하여, 압축기 모터(250)에 변환된 전력을 공급한다. 이에 따라, 압축기 구동부(200)는, 압축기 구동장치라고도 할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 압축기 구동부(200)는, 입력 교류 전원의 레벨 또는 위상에 따라, 반 주기를 복수 구간으로 나누어, 복수 구간 중 적어도 일부 구간에 대해, 컨버터(210) 내의 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 가변한다. 이에 의해, 컨버터 스위칭 소자의 스위칭 및 전도 손실을 저감시킬 수 있으며, 결국, 컨버터 효율을 증가시킬 수 있게 된다.
컨버터(210)는, 입력 교류 전원을 직류 전원으로 변환한다. 컨버터(210)는, 정류부(410)와 부스트 컨버터(420)를 포함하는 개념일 수 있다. 한편, 입력 교류 전원에 기초한 입력 전력은, Pgrid로 명명할 수 있다.
정류부(410)는, 단상 교류 전원(201)을 입력받아 정류하여 정류된 전원을 출력한다.
이를 위해, 정류부(410)는, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 다이오드 소자(Da,Db) 및 하암 다이오드 소자(D'a,D'b)가 한 쌍이 되며, 총 두 쌍의 상,하암 다이오드 소자가 서로 병렬(Da&D'a,Db&D'b)로 연결되는 것을 예시한다. 즉, 브릿지 형태로 서로 접속될 수 있다.
부스트 컨버터(420)는, 정류부(410)와 인버터(220) 사이에, 서로 직렬 접속되는 인덕터(L1)와 다이오드(D1), 인덕터(L1)와 다이오드(D1) 사이에 접속되는 스위칭 소자(S1)를 구비한다. 이러한 스위칭 소자(S1)의 온에 의해, 인덕터(L1)에 에너지가 저장되다가, 스위칭 소자(S1)의 오프에 의해, 인덕터(L1)에 저장된 에너지가 다이오드(D1)를 거쳐, 출력될 수 있다.
한편, 저용량의 dc 단 커패시터(C)를 사용하는 경우, 부스트 컨버터(420)는, 일정 전압이 승압된, 즉 오프셋된, 전압을 출력할 수도 있다.
컨버터 제어부(215)는, 부스트 컨버터(420) 내의 스위칭 소자(S1)의 턴 온 타이밍을 제어할 수 있다. 이에 따라, 스위칭 소자(S1)의 턴 온 타이밍을 위한 컨버터 스위칭 제어 신호(Scc)를 출력할 수 있다.
이를 위해, 컨버터 제어부(215)는, 입력 전압 검출부(A)와 입력 전류 검출부(B), dc단 전압 검출부(B)로부터 각각, 입력 전압(Vs)과, 입력 전류(Is)와, dc단 전압(Vdc)을 수신할 수 있다.
입력 전압 검출부(A)는, 입력 교류 전원(201)으로부터의 입력 전압(Vs)을 검출할 수 있다. 예를 들어, 정류부(410) 전단에, 위치할 수 있다.
입력 전압 검출부(A)는, 전압 검출을 위해, 저항 소자, OP AMP 등을 포함할 수 있다. 검출된 입력 전압(Vs)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 컨버터 스위칭 제어 신호(Scc)의 생성을 위해, 컨버터 제어부(215)에 인가될 수 있다.
한편, 입력 전압 검출부(A)에 의해, 입력 전압의 제로 크로싱 지점도 검출할 수 있게 된다.
다음, 입력 전류 검출부(D)는, 입력 교류 전원(201)으로부터의 입력 전류(Is)를 검출할 수 있다. 구체적으로, 정류부(410) 전단에, 위치할 수 있다.
입력 전류 검출부(D)는, 전류 검출을 위해, 전류센서, CT(current trnasformer), 션트 저항 등을 포함할 수 있다. 검출된 입력 전압(Is)는, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 컨버터 스위칭 제어 신호(Scc)의 생성을 위해, 컨버터 제어부(215)에 인가될 수 있다.
dc 전압 검출부(B)는 dc 단 커패시터(C) 양단, 즉 dc 단 전압(Vdc)을 검출한다. 전원 검출을 위해, 저항 소자, OP AMP 등이 사용될 수 있다. 검출된 dc 단 커패시터(C)의 전압(Vdc)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 컨버터 제어부(215), 인버터 제어부(230)에 인가될 수 있으며, dc 단 커패시터(C)의 직류 전압(Vdc)에 기초하여, 컨버터 스위칭 제어 신호(Scc), 인버터 스위칭 제어신호(Sic)가 각각 생성될 수 있다.
인버터(220)는, 복수개의 인버터 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원(Vdc)을 소정 주파수의 삼상 교류 전원으로 변환하여, 삼상 모터(250)에 출력할 수 있다.
이에 따라, 인버터(220)는, 부하인 모터(250)로, 인버터 전력(Pinv)을 공급할 수 있다. 이때의 인버터 전력(Pinv)은, 부하인 모터(250)에서 필요한 전력으로서, 필요한 목표 전력에 추종할 수 있다. 따라서, 본 명세서에서는, 인버터 전력(Pinv)을 부하에서 필요한 목표 전력과 동일한 개념으로 기술할 수도 있다.
구체적으로, 인버터(220)는, 복수의 스위칭 소자를 구비할 수 있다. 예를 들어, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자(Sa,Sb,Sc) 및 하암 스위칭 소자(S'a,S'b,S'c)가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상,하암 스위칭 소자가 서로 병렬(Sa&S'a,Sb&S'b,Sc&S'c)로 연결될 수 있다. 그리고, 각 스위칭 소자(Sa,S'a,Sb,S'b,Sc,S'c)에는 다이오드가 역병렬로 연결될 수 있다.
인버터 제어부(230)는, 인버터(220)의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 인버터 스위칭 제어신호(Sic)를 인버터(220)에 출력할 수 있다. 인버터 스위칭 제어신호(Sic)는 펄스폭 변조 방식(PWM)의 스위칭 제어신호로서, 모터(250)에 흐르는 출력 전류(io) 및 dc단 커패시터 양단인 dc 단 전압(Vdc)에 기초하여, 생성되어 출력될 수 있다. 이때의 출력 전류(io)는, 출력전류 검출부(E)로부터 검출될 수 있으며, dc 단 전압(Vdc)은 dc 단 전압 검출부(B)로부터 검출될 수 있다.
출력전류 검출부(E)는, 인버터(420)와 모터(250) 사이에 흐르는 출력전류(io)를 검출할 수 있다. 즉, 모터(250)에 흐르는 전류를 검출한다. 출력전류 검출부(E)는 각 상의 출력 전류(ia,ib,ic)를 모두 검출할 수 있으며, 또는 삼상 평형을 이용하여 두 상의 출력 전류를 검출할 수도 있다.
출력전류 검출부(E)는 인버터(220)와 모터(250) 사이에 위치할 수 있으며, 전류 검출을 위해, CT(current trnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다.
출력되는 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)는, 게이트 구동부(미도시)에서 게이트 구동 신호로 변환되어, 인버터(220) 내의 각 스위칭 소자의 게이트에 입력될 수 있다. 이에 의해, 인버터(220) 내의 각 스위칭 소자들(Sa,S'a,Sb,S'b,Sc,S'c)이 스위칭 동작을 하게 된다.
도 6은 공기조화기의 전력변환장치의 내부 블록도를 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 도 6의 전력변환장치(600)는, 전원 차단부(510), 필터부(520), 정류부(530), 전압 강압부(540)를 구비하며, 실외기 통신부(120a)로의 전원(Vcom)을 위해, 별도의 컨버터(550)가 구비된다.
특히, 컨버터(550)는, 전원 차단부(510)와 필터부(520) 사이에 접속되어, 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여, 변환된 직류 전원을, 실외기 통신부(120a)로의 전원(Vcom)으로 출력한다.
한편, 공기조화기(100)의 동작이 정지 상태인 경우, 도 6과 같은 회로 구성에 의하면, 컨버터(550)에서, 전원 변환이 수행되므로, 전력 소비가 발생하게 된다. 즉, 대기전력 소비가 발생하게 된다.
특히, 실외기(210)가 동자갛지 않아, 전압 강압부(540)가 동작하지 않음에도, 컨버터(550)에서, 대기전력 소비가 발생하게 된다.
본 발명에서는, 이러한 불필요한 대기 전력 소비를 줄이면서, 안정적으로, 실외기 통신부(120a)로의 전원(Vcom)으로 출력할 수 있는 방안을 강구한다. 이에 대해서는 도 7 이하를 참조하여 기술한다.
도 7은 본 발명의 실실예에 따른 공기조화기의 전력변환장치의 내부 블록도를 도시한 도면이고, 도 8은 도 7의 전력변환장치의 회로도이다.
도면을 참조하면, 도 7 또는 도 8의 전력변환장치(600)는, 도 3의 전원 공급부(190a) 내에 구비될 수 있다.
도 7 또는 도 8의 전력변환장치(600)는, 전원 차단부(610), 필터부(620), 정류부(630), 전압 강압부(640)를 구비할 수 있다.
특히, 전압 강압부(640) 내에, 통신 전압 출력부(670)가 별도로 구비된다.
전원 차단부(610)는, 입력 교류 전원(201)의 전원 차단을 위한 동작을 수행할 수 있으며, 예를 들어, 퓨즈(fuse)를 구비할 수 있다.
필터부(620)는, 입력 교류 전원(201)의 노이즈를 제거한다.
정류부(630)는, 입력 교류 전원(201)을 정류하여 정류된 전원을 출력한다.
예를 들어, 정류부(630)는, 브릿지 다이오드를 구비할 수 있다. 도 8과 같이, 상측 다이오드 2개, 하측 다이오드 2개가 서로 브릿지로 접속될 수 있다.
한편, 정류부(630)와, 전압 강압부(640) 사이에, 정류된 전원을 평활하기 우한 커패시터(C)가 배치될 수 있다.
전압 강압부(640)는, 정류부로부터의 전원을 이용하여, 강압된 전압을 출력할 수 있다. 특히, 복수의 직류 전압(Vdc1, Vdc2,Vdc3, Vcom)을 출력할 수 있다.
복수의 직류 전압(Vdc1, Vdc2,Vdc3, Vcom)은, 각각, 실외기(21) 내의 각 유닛에 공급될 수 있다.
특히, 전압 강압부(640)는, 실외기 통신부(120a)로의 전원(Vcom)을 출력할 수 있다.
이를 위해, 전압 강압부(640)는, 실외기 통신부(120a)로의 전원(Vcom)을 출력하는 통신 전압 출력부(670)를 구비할 수 있다.
전압 강압부(640)는, 변압기(T)와 변압기(T)의 1차측에 접속되는 스위칭 소자(Sx)를 구비하는 플라이백 컨버터를 구비할 수 있다.
이때, 통신 전압 출력부(670)는, 변압기(T)의 2차측에 배치될 수 있다.
통신 전압 출력부(670)는, 변압기(T)의 2차측에 일단에, 애노드가 접속되는 제1 다이오드(Dx)와, 제1 다이오드(Dx)의 캐소드와 접지단 사이에, 접속되는 제1 커패시터(Cx)와, 제1 다이오드(Dx)의 캐소드에, 애노드가 접속되는 제2 다이오드(Dy)와, 제2 다오이드(Dy)의 캐소드와 입력 교류 전원의 일단 사이에 접속되는 제2 커패시터(Cy)를 구비할 수 있다.
도 9는 도 8의 전력변환장치의 동작 설명을 위한 도면이다.
도면을 참조하면, 제1 커패시터(Cx)는, 변압기(T)의 동작에 의해, 제1 직류 전원(Vcom)을 저장하며, 정류부(630)의 로우측 다이오드 소자가 도통하는 경우, 제1 커패시터(Cx)에 저장되는 제1 직류 전원(Vcom)이, 제2 커패시터(Cy)에, 저장된다.
이에 따라, 통신 전압 출력부(670)는, 제2 커패시터(Cy)에, 저장된 제1 직류 전원(Vcom)을, 실외기 통신부(120a)로의 전원(Vcom)으로서 출력한다.
이와 같이, 제2 커패시터(Cy)에 저장된 제1 직류 전원(Vcom)은, 이후부터, 독립 전원 소스로서, 전압 강압부(640), 특히 변압기(T)의 동작과 별개로 출력될 수 있게 된다. 따라서, 전압 강압부(640) 등에 발생하는 노이즈의 영향이 배제되게 된다.
한편, 통신 전압 출력부(670)가, 변압기(T)의 2차측에 배치되므로, 변압기(T)가 동작하지 않는 경우, 즉, 스위칭 소자(Sx)가 동작하지 않으면, 통신 전압 출력부(670)가, 전원을 출력할 수 없게 된다. 따라서, 대기전력에 의한 전력 소비가 발생하지 않게 된다.
그리고, 실외기가 동작하여, 스위칭 소자(Sx)가 턴 온하는 경우, 비로소, 제1 커패시터(Cx)는, 변압기(T)의 동작에 의해, 제1 직류 전원(Vcom)을 저장하며, 정류부(630)의 로우측 다이오드 소자가 도통하는 경우, 제1 커패시터(Cx)에 저장되는 제1 직류 전원(Vcom)이, 제2 커패시터(Cy)에, 저장된다.
결국, 도 7 또는 도 8의 전력변환장치(600)에 의하면, 대기전력을 저감하면서 통신부로의 전원을 안정적으로 공급할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 전력변환장치 및 이를 구비하는 공기조화기는 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
한편, 본 발명의 전력변환장치 또는 공기조화기의 동작방법은, 전력변환장치 또는 공기조화기에 구비된 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한, 인터넷을 통한 전송 등과 같은 캐리어 웨이브의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 프로세서가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (10)

  1. 입력 교류 전원을 정류하는 정류부;
    상기 정류부로부터의 전원을 이용하여, 강압된 전압을 출력하는 전압 강압부;를 구비하며,
    상기 전압 강압부는,
    변압기; 및
    상기 변압기의 2차측에 배치되며, 통신부의 동작을 위한 직류 전원을 출력하는 통신 전압 출력부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 통신 전압 출력부는,
    상기 변압기의 2차측에 일단에, 애노드가 접속되는 제1 다이오드;
    상기 제1 다이오드의 캐소드와 접지단 사이에, 접속되는 제1 커패시터;
    상기 제1 다이오드의 캐소드에, 애노드가 접속되는 제2 다이오드;
    상기 제2 다오이드의 캐소드와 상기 입력 교류 전원의 일단 사이에 접속되는 제2 커패시터;를 구비하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 커패시터는,
    상기 변압기의 동작에 의해, 제1 직류 전원을 저장하며,
    상기 정류부의 로우측 다이오드 소자가 도통하는 경우, 상기 제1 커패시터에 저장되는 상기 제1 직류 전원이, 상기 제2 커패시터에, 저장되는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 입력 교류 전원과 상기 정류부 사이에서, 전원 차단을 위한 동작을 수행하는 전원 차단부;
    상기 정류부와 상기 전압 강압부 사이에 배치되는 커패시터;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전압 강압부는,
    상기 변압기와, 상기 변압기의 1차측에 접속되는 스위칭 소자를 구비하는 플래이백 컨버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.
  6. 압축기;
    상기 압축기를 구동하는 압축기 구동부;
    실내기와 데이터 교환을 위한 통신부;
    입력 교류 전원을 정류하는 정류부;
    상기 정류부로부터의 전원을 이용하여, 강압된 전압을 출력하는 전압 강압부;를 구비하며,
    상기 전압 강압부는,
    변압기; 및
    상기 변압기의 2차측에 배치되며, 상기 통신부의 동작을 위한 직류 전원을 출력하는 통신 전압 출력부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 통신 전압 출력부는,
    상기 변압기의 2차측에 일단에, 애노드가 접속되는 제1 다이오드;
    상기 제1 다이오드의 캐소드와 접지단 사이에, 접속되는 제1 커패시터;
    상기 제1 다이오드의 캐소드에, 애노드가 접속되는 제2 다이오드;
    상기 제2 다오이드의 캐소드와 상기 입력 교류 전원의 일단 사이에 접속되는 제2 커패시터;를 구비하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 커패시터는,
    상기 변압기의 동작에 의해, 제1 직류 전원을 저장하며,
    상기 정류부의 로우측 다이오드 소자가 도통하는 경우, 상기 제1 커패시터에 저장되는 상기 제1 직류 전원이, 상기 제2 커패시터에, 저장되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 입력 교류 전원과 상기 정류부 사이에서, 전원 차단을 위한 동작을 수행하는 전원 차단부;
    상기 정류부와 상기 전압 강압부 사이에 배치되는 커패시터;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 전압 강압부는,
    상기 변압기와, 상기 변압기의 1차측에 접속되는 스위칭 소자를 구비하는 플래이백 컨버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
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