KR20190019288A - Power transforming apparatus, Method for controlling the same and Air conditioner including the power transforming apparatus - Google Patents

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Abstract

The objective of the present invention is to provide a power conversion apparatus which can be controlled to enable a power factor control unit to selectively operate as a single converter or an interleaved converter. The power conversion apparatus comprises: a rectifying unit which rectifies an alternating current power source; a power factor control unit which performs an operation of a power factor improvement for a power source rectified by the rectifying unit, and includes a first reactor connected in series between the alternating current power source and the rectifying unit and the interleaved converter connected to an output side of the rectifying unit and consisting of two channels; a DC-link capacitor which is connected in parallel to the power factor control unit; and a control unit which controls the power factor control unit to operate as a single converter or the interleaved converter.

Description

전력 변환 장치와 그 제어방법 및 전력 변환 장치를 포함하는 공기 조화기{Power transforming apparatus, Method for controlling the same and Air conditioner including the power transforming apparatus}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power conversion apparatus, a control method thereof, and an air conditioner including a power conversion apparatus,

본 발명은 전력 변환 장치와 그 제어방법 및 전력 변환 장치를 포함하는 공기 조화기에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioner including a power conversion apparatus, a control method thereof, and a power conversion apparatus.

일반적으로, 공기 조화기의 압축기는 모터를 구동원으로 이용하고 있다. 이러한 모터에는 전력 변환 장치로부터 교류 전원이 공급된다.Generally, a compressor of an air conditioner uses a motor as a driving source. These motors are supplied with AC power from the power converter.

이와 같은 전력 변환 장치는 주로, 정류부, 역률제어부 및 인버터를 포함하는 것으로 일반적으로 알려져 있다.Such a power conversion apparatus is generally known to include a rectifying section, a power factor control section, and an inverter.

우선, 상용 전원으로부터 출력되는 교류의 상용 전압은, 정류부에 의하여 정류된다. 이러한 정류부에서 정류된 전압은 인버터에 공급된다. 이때, 인버터에서는 정류부에서 출력된 전압을 이용하여 모터를 구동하기 위한 교류 전력을 생성한다.First, the commercial voltage of the AC output from the commercial power source is rectified by the rectifying part. The rectified voltage at this rectifying part is supplied to the inverter. At this time, the inverter generates AC power for driving the motor by using the voltage outputted from the rectifying section.

경우에 따라, 정류부와 인버터 사이에는 역률 개선을 위한 직류-직류 컨버터(DC-DC converter)가 구비될 수 있다.In some cases, a DC-DC converter for improving the power factor may be provided between the rectification part and the inverter.

이때, 정류부에서 출력된 전압 또는 컨버터에서 출력된 전압은 DC-링크 커패시터에 충전되고, 이렇게 충전된 전압을 이용하여 인버터에서 모터 구동 신호를 생성할 수 있다.At this time, the voltage output from the rectifying unit or the voltage output from the converter is charged in the DC-link capacitor, and the motor drive signal can be generated in the inverter using the charged voltage.

높은 전력 밀도가 필요하다면 능동 PFC 회로를 두 단계로 병렬 삽입하고, 각각 전력의 50%씩 처리하도록 하고, 각 단계의 상이 서로 180도를 이루도록 작동하게 만들 수 있는데, 이러한 컨버터를 인터리브드(interleaved) 컨버터라고 한다.If high power densities are required, active PFC circuits can be inserted in parallel in two stages, each with 50% of the power, and the phases in each phase can be made to operate at 180 degrees to each other. These converters are interleaved, Converter.

즉, 부하의 소비 전력이 작은 경우에는 단상의 싱글(single) 컨버터를 사용하고 소비 전력이 큰 경우에는 인터리브드 컨버터를 사용할 수 있다.That is, a single-phase single converter may be used when the power consumption of the load is small and an interleaved converter may be used when the power consumption is large.

그런데, 종래에는 소비되는 전력의 크기에 따라 싱글 컨버터 또는 인터리브드 컨버터를 선택적으로 사용할 수 없었다.However, conventionally, a single converter or an interleaved converter can not be selectively used depending on the magnitude of power consumed.

한편, 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0112297호에는 부하 레벨에 따라 인터리브드 컨버터 중 동작되는 컨버터의 개수를 가변할 수 있는 전력변환장치가 개시되어 있다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2014-0112297 discloses a power conversion apparatus capable of varying the number of converters operated in the interleaved converter according to a load level.

하지만, 컨버터의 각 스위칭 소자는 일반적으로 온/오프(ON/OFF)가 반복되는 PWM 신호에 의해 고속 스위칭되는 금속 산화막 반도체 전계 효과 트랜지스터(metal oxide semiconductor field effect transistor: MOSFET) 또는 절연 게이트 양극성 트랜지스터(insulated gate bipolar mode transistor: IGBT)로 구현되는데, 그러한 2개의 스위칭 소자 중 하나만을 항시 오프(OFF) 상태로 제어하는 것은 회로 소자 구성이 매우 복잡하고 제어하기가 어려운 문제점이 있었다.However, each of the switching elements of the converter is usually a metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET) or an insulated gate bipolar transistor insulated gate bipolar mode transistor (IGBT)). However, controlling only one of the two switching elements always in an OFF state has a problem in that the circuit element configuration is very complicated and difficult to control.

본 발명은 역률제어부가 싱글 컨버터 또는 인터리브드 컨버터로 선택적으로 작동하도록 제어될 수 있는 전력 변환 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a power conversion apparatus in which the power factor control section can be controlled to selectively operate as a single converter or an interleaved converter.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전력 변환 장치는, 교류 전원을 정류하는 정류부; 상기 정류부에서 정류된 전원에 대해 역률 개선 동작을 수행하고, 상기 교류 전원과 정류부 사이에 직렬로 연결되는 제1 리액터, 및 상기 정류부의 출력측에 연결되며 두 채널을 구성하는 인터리브드 컨버터(interleaved converter)를 구비하는 역률제어부; 상기 역률제어부에 병렬로 연결되는 DC-링크 커패시터; 및 상기 역률제어부를 제어하여 싱글 컨버터 또는 인터리브드 컨버터로 작동하도록 제어하는 제어부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a power conversion apparatus including: a rectifier for rectifying an AC power; A first reactor connected in series between the AC power source and the rectifying unit and an interleaved converter connected to an output side of the rectifying unit and constituting two channels, A power factor control unit comprising: A DC-link capacitor connected in parallel to the power factor control unit; And a control unit controlling the power factor control unit to operate as a single converter or an interleaved converter.

상기 역률제어부는 복수의 리액터를 포함하고, 상기 제어부는 상기 복수의 리액터 중 적어도 하나에 연결된 릴레이를 단속하여 각 리액터로의 통전 여부를 제어하는 것이 바람직하다.Preferably, the power factor control unit includes a plurality of reactors, and the control unit interrupts the relays connected to at least one of the plurality of reactors to control whether or not the reactors are energized.

상기 역률제어부는, 상기 정류부에 직렬로 연결되고 서로 병렬 연결되는 제2 리액터와 제3 리액터; 상기 제2 리액터와 제3 리액터에 각각 직렬로 연결되는 제1 다이오드와 제2 다이오드; 상기 제2 리액터와 제1 다이오드 사이에 병렬로 연결되는 제1 스위칭 소자; 상기 제3 리액터와 제2 다이오드 사이에 병렬로 연결되는 제2 스위칭 소자; 상기 제1 리액터에 병렬로 연결되는 제1 릴레이; 및 상기 제2 리액터에 병렬로 연결되는 제2 릴레이를 포함하는 것이 바람직하다.Wherein the power factor control unit includes: a second reactor and a third reactor connected in series to the rectifying unit and connected to each other in parallel; A first diode and a second diode connected in series to the second reactor and the third reactor, respectively; A first switching device connected in parallel between the second reactor and the first diode; A second switching element connected in parallel between the third reactor and the second diode; A first relay connected in parallel to the first reactor; And a second relay connected in parallel to the second reactor.

상기 제1 다이오드와 제2 다이오드는 각각 패스트 리커버리 다이오드(FRD: Fast Recovery Diode)인 것이 바람직하다.The first diode and the second diode are preferably fast recovery diodes (FRDs).

상기 제어부는 소비 전력이 소정값 미만이면 상기 제1 릴레이를 오프(OFF)하고 상기 제2 릴레이를 온(ON)하여 상기 역률제어부가 싱글 컨버터로 작동하도록 하고, 소비 전력이 소정값 이상이면 상기 제1 릴레이를 온(ON)하고 상기 제2 릴레이를 오프(OFF)하여 상기 역률제어부가 인터리브드 컨버터로 작동하도록 하는 것이 바람직하다.Wherein the controller turns off the first relay when the power consumption is less than a predetermined value and turns on the second relay so that the power factor control unit operates as a single converter, 1 relay is turned on and the second relay is turned off so that the power factor control unit operates as an interleaved converter.

상기 전력 변환 장치는 상기 교류 전원의 전류를 측정하는 전류감지부; 및 상기 DC-링크 커패시터의 전압을 측정하는 전압감지부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 전류감지부의 전류값과 상기 전압감지부의 전압값으로부터 소비 전력을 계산하는 것이 바람직하다.The power conversion apparatus includes: a current sensing unit for measuring a current of the AC power supply; And a voltage sensing unit for measuring a voltage of the DC-link capacitor, and the controller calculates power consumption from the current value of the current sensing unit and the voltage value of the voltage sensing unit.

상기 정류부, 상기 역률제어부, 및 상기 DC-링크 커패시터는 하나의 PCB(인쇄 회로 기판)에 배치될 수 있다.The rectifying unit, the power factor control unit, and the DC-link capacitor may be disposed on one PCB (printed circuit board).

본 발명의 공기 조화기는 상기한 전력 변환 장치를 포함한다.The air conditioner of the present invention includes the power conversion device described above.

본 발명의 전력 변환 장치의 제어방법은, 교류 전원을 정류하는 정류부에 연결되어 역률 개선 동작을 수행하며 선택적으로 싱글 컨버터와 인터리브드 컨버터로 기능하는 역률제어부를 구비하는 전력 변환 장치의 제어방법에 있어서, 전력 변환 장치에 3상 교류 전력을 사용하는 부하를 연결하여 작동시키는 단계; 상기 역률제어부에 구비된 복수의 리액터 중 적어도 하나에 연결된 릴레이를 제어하여 상기 역률제어부가 싱글 컨버터로 작동하도록(싱글 모드) 제어하는 단계; 상기 전력 변환 장치에 구비된 전류감지부와 전압감지부에 의해 전류값과 전압값을 측정하여 소비 전력을 계산하는 단계; 상기 측정된 소비 전력이 소정값 이상인지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 소비 전력이 소정값 이상인 경우 상기 릴레이를 제어하여 상기 역률제어부가 인터리브드 컨버터로 작동하도록(인터리브드 모드) 제어하는 단계를 포함한다.The control method of the power conversion apparatus of the present invention is a control method of a power conversion apparatus including a power factor control unit connected to a rectification unit for rectifying an AC power source to perform a power factor improving operation and selectively functioning as a single converter and an interleaved converter Connecting and operating a load using three-phase AC power to the power conversion device; Controlling the relay connected to at least one of the plurality of reactors included in the power factor control unit so that the power factor control unit operates as a single converter (single mode); Calculating a power consumption by measuring a current value and a voltage value by a current sensing unit and a voltage sensing unit of the power conversion apparatus; Determining whether the measured power consumption is equal to or greater than a predetermined value; And controlling the relay so that the power factor control unit operates as an interleaved converter (interleaved mode) when the power consumption is equal to or greater than a predetermined value.

상기 측정된 소비 전력이 소정값 미만으로 떨어졌는지 판단하는 단계; 및 상기 소비 전력이 소정값 미만인 경우 상기 릴레이를 제어하여 상기 역률제어부가 싱글 컨버터로 기능하도록(싱글 모드) 제어하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.Determining whether the measured power consumption has fallen below a predetermined value; And controlling the relay to control the power factor control unit to function as a single converter (single mode) when the power consumption is less than a predetermined value.

상기 역률제어부는, 상기 교류 전원과 정류부 사이에 연결되는 제1 리액터; 상기 정류부에 직렬로 연결되고 서로 병렬 연결되는 제2 리액터와 제3 리액터; 상기 제2 리액터와 제3 리액터에 각각 직렬로 연결되는 제1 다이오드와 제2 다이오드; 상기 제2 리액터와 제1 다이오드 사이에 병렬로 연결되는 제1 스위칭 소자; 상기 제3 리액터와 제2 다이오드 사이에 병렬로 연결되는 제2 스위칭 소자; 상기 제1 리액터에 병렬로 연결되는 제1 릴레이; 및 상기 제2 리액터에 병렬로 연결되는 제2 릴레이를 포함하는 것이 바람직하다.The power factor control unit may include: a first reactor connected between the AC power source and the rectifying unit; A second reactor and a third reactor connected in series to the rectifying unit and connected to each other in parallel; A first diode and a second diode connected in series to the second reactor and the third reactor, respectively; A first switching device connected in parallel between the second reactor and the first diode; A second switching element connected in parallel between the third reactor and the second diode; A first relay connected in parallel to the first reactor; And a second relay connected in parallel to the second reactor.

상기 싱글 모드에서 상기 제1 릴레이를 오프(OFF)하고 상기 제2 릴레이를 온(ON)하며, 상기 인터리브드 모드에서 상기 제1 릴레이를 온(ON)하고 상기 제2 릴레이를 오프(OFF)하는 것이 바람직하다.The first relay is turned off and the second relay is turned on in the single mode and the first relay is turned on and the second relay is turned off in the interleaved mode .

상기한 본 발명에 의하면, 정류부, 싱글 컨버터 또는 인터리브드 컨버터로 작동할 수 있는 역률제어부, 및 DC-링크 커패시터를 하나의 PCB(인쇄 회로 기판)에 배치할 수 있다.According to the present invention, the rectifier, the power converter, and the DC-link capacitor that can operate as a single converter or an interleaved converter can be disposed on one PCB (printed circuit board).

또한, 소비 전력의 크기에 따라 역률제어부가 싱글 컨버터 또는 인터리브드 컨버터로 작동하도록 제어함으로써 전력 변환 효율을 높일 수 있다.Further, the power conversion efficiency can be improved by controlling the power factor control unit to operate as a single converter or an interleaved converter depending on the magnitude of power consumption.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 변환 장치를 나타내는 회로도이다.
도 2는 제어부와 연결되는 감지부들과 제어부에 의해 제어되는 부품들을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 변환 장치의 제어방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 4는 도 1의 전력 변환 장치에서 싱글 컨버터로 작동하는 경우를 나타내는 회로도이다.
도 5는 도 1의 전력 변환 장치에서 인터리브드 컨버터로 작동하는 경우를 나타내는 회로도이다.1 is a circuit diagram showing a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing components to be controlled by the sensing units and the control unit connected to the control unit.
3 is a flowchart showing a control method of a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a circuit diagram showing a case where the power converter of FIG. 1 operates as a single converter.
5 is a circuit diagram showing a case where the power converter of FIG. 1 operates as an interleaved converter.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 변환 장치를 나타내는 회로도이고, 도 2는 제어부와 연결되는 감지부들과 제어부에 의해 제어되는 부품들을 나타내는 블록도이다.FIG. 1 is a circuit diagram showing a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing components to be controlled by the sensing units and the control unit connected to the control unit.

도 1을 참조하면, 전력 변환 장치는 교류 전원(10)을 정류하는 정류부(30), 정류부(30)에서 정류된 DC 전압을 승/강압하거나 역률을 제어하는 역률제어부(40), 모터(70)를 구동하기 위한 3상 교류 전력을 출력하는 인버터(60), 및 역률제어부(40)와 인버터(60) 사이에 병렬로 연결되는 DC-링크(DC-link) 커패시터(C)를 포함할 수 있다.1, the power conversion apparatus includes a rectifying section 30 for rectifying the AC power source 10, a power factor control section 40 for controlling the power factor of the DC voltage rectified by the rectifying section 30, And a DC-link capacitor C connected in parallel between the power factor control unit 40 and the inverter 60. The DC-link capacitor C may be a DC-link capacitor, have.

정류부(30)는 입력되는 교류 전원(10)을 직류 전원으로 변환하고, 정류된 전력을 역률제어부(40) 측으로 출력한다. 이를 위해, 정류부(30)는 브리지 다이오드를 이용한 전파 정류 회로로 구성될 수 있다.The rectifying unit 30 converts the input AC power 10 into direct current power and outputs the rectified power to the power factor control unit 40 side. For this, the rectifying section 30 may be constituted by a full-wave rectifying circuit using a bridge diode.

역률제어부(40)는 직류-직류(DC-DC) 컨버터를 이용할 수 있다. 또한, 이러한 직류-직류(DC-DC) 컨버터는 승압 컨버터(boost converter)를 이용할 수 있다. 경우에 따라, 역률제어부(40)는 정류부(30)를 포함하는 개념일 수 있다. 이하, 역률제어부(40)는 승압 컨버터를 이용하는 경우를 예로 들어 설명한다.The power factor control unit 40 may use a DC-DC converter. In addition, such a DC-DC converter can use a boost converter. In some cases, the power factor control section 40 may be a concept including the rectifying section 30. [ Hereinafter, the power factor control unit 40 will be described using a boost converter as an example.

이와 같이, 역률제어부(40)는 정류부(30)에서 정류된 전압 신호를 승압 및 평활화하는 과정에서 역률 개선 동작을 행할 수 있다.In this manner, the power factor control unit 40 can perform the power factor improving operation in the process of stepping up and smoothing the voltage signal rectified by the rectifier unit 30. [

상기 역률제어부(40)는, 정류부(30)에 연결되는 인덕터(L), 이 인덕터에 연결되는 스위칭 소자(IGBT), 및 스위칭 소자와 DC-링크 커패시터(C) 사이에 연결되는 다이오드(D)를 포함할 수 있다.The power factor control unit 40 includes an inductor L connected to the rectifying unit 30, a switching device IGBT connected to the inductor, and a diode D connected between the switching device and the DC-link capacitor C, . ≪ / RTI >

승압 컨버터는 입력전압보다 높은 출력전압을 얻을 수 있는 컨버터로서, 스위칭 소자가 도통되면 다이오드가 차단되면서 인덕터에 에너지가 저장되며, DC-링크 커패시터(C)에 저장되어 있던 전하가 방전하면서 출력단에 출력전압을 발생시킨다.The step-up converter is a converter that can obtain an output voltage higher than the input voltage. When the switching element is turned on, energy is stored in the inductor while the diode is cut off. The charge stored in the DC- Thereby generating a voltage.

또한, 스위칭 소자(IGBT)가 차단되면 스위칭 소자 도통 시 인덕터(L)에 저장되어 있던 에너지가 더해져서 출력단으로 전달된다.Further, when the switching device IGBT is cut off, the energy stored in the inductor L at the time of switching element conduction is added and transferred to the output terminal.

여기서, 스위칭 소자는 별도의 PWM(Pulse Width Modulation; 펄스 폭 변조) 신호에 의하여 스위칭 동작을 할 수 있다. 즉, 컨버터 제어부에서 전달되는 PWM 신호가 스위칭 소자의 게이트(gate; 또는 베이스) 단에 연결되어, 이 PWM 신호에 의하여 스위칭 동작을 할 수 있다. Here, the switching device can perform a switching operation by a separate PWM (Pulse Width Modulation) signal. That is, the PWM signal transmitted from the converter control unit is connected to the gate (or base) terminal of the switching element, and the switching operation can be performed by the PWM signal.

컨버터 제어부는 스위칭 소자의 게이트 단에 PWM 신호를 전달하는 게이트 구동부와, 이러한 게이트 구동부에 제어 신호를 전달하는 제어부를 포함하는 구성일 수 있다.The converter control unit may include a gate driving unit for transmitting a PWM signal to a gate terminal of the switching device, and a control unit for transmitting a control signal to the gate driving unit.

이러한 스위칭 소자는, 전력 트랜지스터를 이용할 수 있으며, 예를 들어, 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(insulated gate bipolar mode transistor; IGBT)를 이용할 수 있다.Such a switching device can use a power transistor, for example, an insulated gate bipolar mode transistor (IGBT).

IGBT는 전력 MOSFET(metal oxide semi-conductor field effect transistor)과 바이폴라 트랜지스터(bipolar transistor)의 구조를 가지는 스위칭(switching) 소자로서, 구동전력이 작고, 고속 스위칭, 고내압화, 고전류 밀도화가 가능한 소자이다.The IGBT is a switching device having a structure of a metal oxide semi-conductor field effect transistor (MOSFET) and a bipolar transistor. The IGBT has a small driving power and is capable of high-speed switching, high-voltage conversion, and high current density.

이와 같이, 컨버터 제어부는 역률제어부(40) 내의 스위칭 소자의 턴 온 타이밍을 제어할 수 있다. 이에 따라, 스위칭 소자의 턴 온 타이밍을 위한 컨버터 제어 신호를 출력할 수 있다.In this way, the converter control section can control the turn-on timing of the switching elements in the power factor control section 40. [ Thus, the converter control signal for the turn-on timing of the switching element can be outputted.

이를 위해, 컨버터 제어부는 입력 전압 검출부와 입력 전류 검출부로부터 각각, 입력 전압과 입력 전류를 수신할 수 있다.To this end, the converter control unit may receive the input voltage and the input current from the input voltage detecting unit and the input current detecting unit, respectively.

입력 전류 검출부는 정류부(30) 전단에 위치되어 교류 전원(10)으로부터의 입력 전류를 검출할 수 있다.The input current detecting unit is located at the front end of the rectifying unit 30 and can detect an input current from the AC power source 10. [

입력 전류 검출부는 전류 검출을 위해, 전류센서, CT(current transformer), 션트 저항 등을 포함할 수 있다. 검출된 입력 전류는, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 컨버터 제어 신호의 생성을 위해 컨버터 제어부에 인가될 수 있다.The input current detection unit may include a current sensor, a current transformer (CT), a shunt resistor, and the like, for current detection. The detected input current may be a discrete signal in the form of a pulse and may be applied to the converter control for generation of the converter control signal.

입력 전압 검출부는 정류부(30) 전단에 위치되어 교류 전원(10)으로부터의 입력 전압을 검출할 수 있다.The input voltage detecting unit is located at the front end of the rectifying unit 30 and can detect the input voltage from the AC power source 10. [

입력 전압 검출부는 전압 검출을 위해, 저항 소자, OP AMP 등을 포함할 수 있다. 검출된 입력 전압은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 컨버터 제어 신호의 생성을 위해, 컨버터 제어부에 인가될 수 있다.The input voltage detecting unit may include a resistive element, an OP AMP, or the like for voltage detection. The detected input voltage is a discrete signal in the form of a pulse and can be applied to the converter control section for generation of the converter control signal.

인버터(60)는 인버터 제어부에 의해 구동 신호가 인가되어 구동될 수 있다.The inverter 60 can be driven by applying a driving signal by the inverter control unit.

이러한 인버터(60)는 3상 교류 전류를 출력하며, 이러한 출력 전류는 모터(70)에 공급된다. 여기서, 모터(70)는 공기 조화기를 구동하는 압축기 모터일 수 있다. 이하, 모터(70)는 공기 조화기를 구동하는 압축기 모터이고, 전력 변환 장치는 이러한 압축기 모터를 구동하는 모터 구동장치인 것을 예로 설명한다.This inverter 60 outputs a three-phase alternating current, and this output current is supplied to the motor 70. Here, the motor 70 may be a compressor motor for driving the air conditioner. Hereinafter, the motor 70 is a compressor motor for driving the air conditioner, and the power converter is a motor driving device for driving such a compressor motor.

그러나 모터(70)는 압축기 모터에 한정되지 않으며, 주파수 가변된 교류 전압을 이용하는 다양한 응용제품, 예를 들어, 냉장고, 세탁기, 전동차, 자동차, 청소기 등의 교류 모터에 이용될 수 있다.However, the motor 70 is not limited to a compressor motor, and can be used in various applications using frequency-variable AC voltages, for example, AC motors such as refrigerators, washing machines, electric trains, automobiles, and vacuum cleaners.

한편, 모터 구동장치는, DC 전압 검출부와 출력 전류 검출부를 더 포함할 수 있다. 모터 구동장치는, 계통으로부터 교류 전원을 공급받아, 전력 변환하여, 모터(70)에 변환된 3상 전력을 공급한다.On the other hand, the motor drive apparatus may further include a DC voltage detection section and an output current detection section. The motor drive apparatus receives AC power from the system, converts the power, and supplies the converted three-phase power to the motor (70).

DC 전압 검출부는 DC-링크 커패시터(C)의 맥동하는 전압을 검출한다. 이러한 전원 검출을 위해, 저항 소자, OP AMP 등이 사용될 수 있다. 검출된 DC-링크 커패시터(C)의 전압은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부에 인가될 수 있으며, DC-링크 커패시터(C)의 직류 전압에 기초하여 인버터 제어신호가 생성될 수 있다.The DC voltage detection unit detects the pulsating voltage of the DC-link capacitor C. For such power detection, a resistance element, OP AMP, or the like can be used. The detected voltage of the DC-link capacitor C can be applied to the inverter control unit as a discrete signal in the form of a pulse, and an inverter control signal is generated based on the DC voltage of the DC- .

출력 전류 검출부는, 인버터(60)와 모터(70) 사이에 흐르는 출력전류를 검출할 수 있다. 즉, 모터(70)에 흐르는 전류를 검출한다. 출력전류 검출부는 각 상의 출력 전류를 모두 검출할 수 있으며, 또는 3상 평형을 이용하여 두 상의 출력 전류를 검출할 수도 있다.The output current detection section can detect the output current flowing between the inverter (60) and the motor (70). That is, the current flowing in the motor 70 is detected. The output current detection unit can detect all the output currents of the respective phases, or can detect the output currents of the two phases using the three-phase balance.

출력 전류 검출부는 인버터(60)와 모터(70) 사이에 위치할 수 있으며, 전류 검출을 위해, CT(current transformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다.The output current detection unit may be located between the inverter 60 and the motor 70. For current detection, a current transformer (CT), a shunt resistor, or the like may be used.

인버터(60)는, 복수 개의 인버터 스위칭 소자를 구비하고, 역률제어부(40)의 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원을 소정 주파수의 3상 교류 전원으로 변환하여, 3상 모터(70)에 출력할 수 있다.The inverter 60 includes a plurality of inverter switching elements and converts the smoothed direct current power to a three-phase alternating current power of a predetermined frequency by on / off operation of the switching elements of the power factor control section 40, 70).

구체적으로, 인버터(60)는 각각 서로 직렬 연결되는 상측 스위칭 소자 및 하측 스위칭 소자가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상측 및 하측 스위칭 소자가 서로 병렬로 연결될 수 있다.Specifically, the inverter 60 is a pair of upper and lower switching elements serially connected to each other, and a total of three pairs of the upper and lower switching elements may be connected in parallel to each other.

역률제어부(40)와 마찬가지로, 인버터(60)의 스위칭 소자는 전력 트랜지스터를 이용할 수 있으며, 예를 들어, 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(insulated gate bipolar mode transistor; IGBT)를 이용할 수 있다. Similarly to the power factor control unit 40, the switching device of the inverter 60 may use a power transistor, for example, an insulated gate bipolar mode transistor (IGBT).

인버터 제어부는, 인버터(60)의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 인버터 제어신호를 인버터(60)에 출력할 수 있다. 인버터 제어신호는 펄스폭 변조 방식(PWM)의 스위칭 제어신호로서, 모터(70)에 흐르는 출력 전류 및 DC-링크 커패시터(C) 양단인 DC-링크 전압에 기초하여 생성되어 출력될 수 있다. 이때의 출력 전류는, 출력전류 검출부로부터 검출될 수 있으며, DC-링크 전압은 DC-링크 전압 검출부로부터 검출될 수 있다.The inverter control unit can output an inverter control signal to the inverter 60 to control the switching operation of the inverter 60. [ The inverter control signal can be generated and output based on the output current flowing to the motor 70 and the DC-link voltage across the DC-link capacitor C as a switching control signal of the pulse width modulation method (PWM). The output current at this time can be detected from the output current detection section, and the DC-link voltage can be detected from the DC-link voltage detection section.

인버터 제어부는 인버터(60)에 포함되는 스위칭 소자의 게이트 단에 PWM 신호를 전달하는 게이트 구동부(gate driver)와, 이러한 게이트 구동부에 제어 신호를 전달하는 제어부를 포함하는 구성일 수 있다.The inverter control unit may include a gate driver for transmitting a PWM signal to a gate terminal of a switching element included in the inverter 60 and a control unit for transmitting a control signal to the gate driver.

한편, 역률제어부(40)의 게이트 구동부에 제어 신호를 인가하는 제어부와 인버터(60)의 게이트 구동부에 제어 신호를 인가하는 제어부는 동일할 수 있다. 즉, 하나의 제어부(100, 도 2 참조)가 역률제어부(40)에 포함되는 스위칭 소자를 구동하는 게이트 구동부 및 인버터(60)에 포함되는 스위칭 소자를 구동하는 게이트 구동부를 제어할 수 있다. 또한, 이 제어부(100)가 역률제어부(40)에 구비되는 릴레이도 제어할 수 있다.The control unit for applying the control signal to the gate driving unit of the power factor control unit 40 and the control unit for applying the control signal to the gate driving unit of the inverter 60 may be the same. In other words, one control unit 100 (see FIG. 2) can control the gate driving unit driving the switching elements included in the power factor control unit 40 and the gate driving unit driving the switching elements included in the inverter 60. In addition, the control unit 100 can also control the relays provided in the power factor control unit 40. [

상기 역률제어부(40)는 선택적으로 싱글 컨버터 또는 인터리브드 컨버터로 작동할 수 있도록, 교류 전원(10)과 정류부(30) 사이에 직렬로 연결되는 제1 리액터(L1)와, 정류부(30)의 출력측에 연결되며 두 채널을 구성하는 인터리브드 컨버터를 포함할 수 있다.The power factor control unit 40 includes a first reactor L1 connected in series between the AC power source 10 and the rectifying unit 30 so as to be selectively operated as a single converter or an interleaved converter, And an interleaved converter connected to the output side and constituting the two channels.

역률제어부(40)는 복수의 리액터를 포함하고, 제어부(100)는 복수의 리액터 중 적어도 하나에 연결된 릴레이를 단속하여 각 리액터로의 통전 여부를 제어할 수 있다. 그럼으로써, 역률제어부가 싱글 컨버터 또는 인터리브드 컨버터로 작동하도록 선택할 수 있다.The power factor control unit 40 includes a plurality of reactors, and the control unit 100 can control whether each relay is energized by interrupting a relay connected to at least one of the plurality of reactors. Thereby, the power factor control section can be selected to operate as a single converter or an interleaved converter.

싱글 컨버터는, 교류 전원(10)과 정류부(30) 사이에 직렬로 연결되는 리액터(L1), 정류부(30)에 병렬로 연결되는 스위칭 소자(IGBT1), 및 스위칭 소자와 DC-링크 커패시터(C) 사이에 직렬로 연결되는 다이오드(D)를 포함할 수 있다.The single converter includes a reactor L1 connected in series between the AC power supply 10 and the rectifying unit 30, a switching device IGBT1 connected in parallel to the rectifying unit 30, and a switching device IGBT1 connected between the switching device and the DC- And a diode D connected in series between the input terminal and the output terminal.

인터리브드 컨버터는, 정류부(30)에 연결되고 서로 병렬로 연결되는 2개의 리액터(L2, L3), 2개의 리액터에 각각 직렬로 연결되는 2개의 다이오드(D1, D2), 및 리액터와 다이오드 사이에 각각 병렬로 연결되는 2개의 스위칭 소자(IBGT1, IGBT2)를 포함할 수 있다.The interleaved converter includes two reactors L2 and L3 connected to the rectifying unit 30 and connected in parallel to each other, two diodes D1 and D2 connected in series to the two reactors respectively, And two switching elements IBGT1 and IGBT2 connected in parallel, respectively.

인터리브드 컨버터는 리액터, 스위칭 소자, 및 다이오드로 구성되는 채널을 2개 구비하는 것이다. 두 채널은 서로 180도의 위상 차이를 갖고 교번적으로 작동된다.The interleaved converter has two channels composed of a reactor, a switching element, and a diode. The two channels are alternately operated with a 180 degree phase difference from each other.

상기 교류 전원(10)과 정류부(30) 사이에 직렬로 연결되는 리액터(L1)를 제1 리액터(L1)라 하고, 정류부(30)에 연결되고 서로 병렬로 연결되는 2개의 리액터(L2, L3)를 제2 리액터(L2) 및 제3 리액터(L3)라 할 수 있다.The reactor L1 connected in series between the AC power source 10 and the rectifying unit 30 is referred to as a first reactor L1 and the two reactors L2 and L3 connected to the rectifying unit 30 and connected in parallel to each other May be referred to as a second reactor L2 and a third reactor L3.

그러면, 제1 다이오드(D1)는 제2 리액터(L2)에 직렬로 연결되고, 제1 스위칭 소자(IGBT1)는 제2 리액터(L2)와 제1 다이오드(D1) 사이에 병렬로 연결되는 것으로 볼 수 있다.The first diode D1 is connected in series to the second reactor L2 and the first switching device IGBT1 is connected in parallel between the second reactor L2 and the first diode D1. .

또한, 제2 다이오드(D1)는 제3 리액터(L3)에 직렬로 연결되고, 제2 스위칭 소자(IGBT2)는 제3 리액터(L3)와 제2 다이오드(D2) 사이에 병렬로 연결되는 것으로 볼 수 있다.The second diode D1 is connected in series to the third reactor L3 and the second switching device IGBT2 is connected in parallel between the third reactor L3 and the second diode D2. .

여기서, 제1 릴레이(RY1)는 제1 리액터(L1)에 병렬로 연결되고, 제2 릴레이(RY2)는 제2 리액터(L2)에 병렬로 연결될 수 있다.Here, the first relay RY1 may be connected to the first reactor L1 in parallel, and the second relay RY2 may be connected to the second reactor L2 in parallel.

상기 제1 다이오드(D1)와 제2 다이오드(D2)는 패스트 리커버리 다이오드(FRD: Fast Recovery Diode)인 것이 바람직하다.The first diode D1 and the second diode D2 are preferably fast recovery diodes (FRDs).

패스트 리커버리 다이오드(FRD)는 PN형 접합 정류 소자로, 역방향 회복 시간(TRR: Time of Reverse Recovery)이 짧고, 고주파 전원의 정류에 적합한 다이오드이다.The fast recovery diode (FRD) is a PN type junction rectifying device with a short time to reverse recovery (T RR ) and is suitable for the rectification of a high frequency power supply.

일반 다이오드를 사용하는 경우 고주파에서 스위칭 손실이 크지만, 패스트 리커버리 다이오드(FRD)를 사용하면 고주파에서의 스위칭 손실을 줄일 수 있다.Switching loss at high frequencies is large when a common diode is used, but switching losses at high frequencies can be reduced by using a fast recovery diode (FRD).

제어부(100)는 제1 스위칭 소자(IGBT1) 및 제2 스위칭 소자(IGBT2)에 PWM 신호를 인가함은 물론, 상기 제1 릴레이(RY1) 및 제2 릴레이(RY2)의 온/오프(ON/OFF)를 제어한다.The control unit 100 not only applies the PWM signal to the first switching device IGBT1 and the second switching device IGBT2 but also applies the PWM signal to the first and second relays RY1 and RY2, OFF.

제어부(100)가 제1 릴레이(RY1)를 열어서(Open) 오프(OFF)하고 제2 릴레이(RY2)를 닫아서(Close) 온(OFF)하면, 역률제어부(40)는 단상(single phase)의 싱글 컨버터로 작동한다.When the control unit 100 opens and closes the first relay RY1 and closes and closes the second relay RY2, the power factor control unit 40 controls the power source of the single phase It operates as a single converter.

반대로, 제어부(100)가 제1 릴레이(RY1)를 닫아서(Close) 온(OFF)하고 제2 릴레이(RY2)를 열어서(Open) 오프(OFF)하면, 역률제어부(40)는 2채널(two channel)의 인터리브드 컨버터로 작동한다.On the contrary, when the control unit 100 closes and closes the first relay RY1 and opens and closes the second relay RY2, the power factor control unit 40 outputs two channels (two channel) interleaved converter.

이렇게 제어부(100)가 역률제어부(40)의 각 릴레이를 제어하는 것은 소비전력의 크기를 기준으로 달라질 수 있다.The control unit 100 controls each relay of the power factor control unit 40 based on the magnitude of power consumption.

즉, 소비 전력이 소정값 미만이면 싱글 컨버터로 작동하도록 제어하고 소비 전력이 소정값 이상이면 인터리브드 컨버터로 작동하도록 제어할 수 있다.That is, if the power consumption is less than the predetermined value, the operation is controlled to operate as a single converter, and if the power consumption is equal to or greater than the predetermined value, the operation can be controlled to operate as the interleaved converter.

사용하는 컨버터의 종류를 구분하는 기준이 되는 소비 전력은 예를 들어 3kW로 설정될 수 있다. 즉, 소비 전력이 3kW 이상이면 제어부(100)는 역률제어부(40)가 인터리브드 컨버터로 작동하도록 각 릴레이를 제어한다.The power consumption as a reference for classifying the type of converter to be used may be set to 3 kW, for example. That is, when the power consumption is 3 kW or more, the control unit 100 controls each relay so that the power factor control unit 40 operates as an interleaved converter.

이를 위해, 전력 변환 장치는 교류 전원의 전류를 측정하는 전류감지부(20)와 DC-링크 커패시터의 전압을 측정하는 전압감지부(50)를 포함할 수 있다.To this end, the power conversion apparatus may include a current sensing unit 20 for measuring the current of the AC power source and a voltage sensing unit 50 for measuring the voltage of the DC-link capacitor.

전류감지부(20)는 상기한 입력 전류 검출부에 해당될 수 있다.The current sensing unit 20 may correspond to the input current sensing unit.

전압감지부(50)는 상기한 DC 전압 검출부에 해당될 수 있다.The voltage detection unit 50 may correspond to the DC voltage detection unit.

제어부(100)는 전류감지부(20)의 전류값과 전압감지부(50)의 전압값을 곱하여 소비 전력을 실시간으로 계산할 수 있다. 그래서, 소비전력이 3kW 이상이 되면 역률제어부(40)가 인터리브드 컨버터로 작동하도록 각 릴레이를 제어할 수 있다.The control unit 100 may calculate the power consumption in real time by multiplying the current value of the current sensing unit 20 by the voltage value of the voltage sensing unit 50. [ Thus, when the power consumption exceeds 3 kW, the power factor control unit 40 can control each relay to operate as an interleaved converter.

본 발명에 의하면, 정류부, 싱글 컨버터 또는 인터리브드 컨버터로 작동할 수 있는 역률제어부, 및 DC-링크 커패시터를 하나의 PCB(인쇄 회로 기판)에 배치할 수 있다.According to the present invention, it is possible to dispose a DC-link capacitor on a PCB (printed circuit board), a power factor control unit operable as a rectifying unit, a single converter or an interleaved converter.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 변환 장치의 제어방법을 나타내는 플로우차트이고, 도 4는 도 1의 전력 변환 장치에서 싱글 컨버터로 작동하는 경우를 나타내는 회로도이며, 도 5는 도 1의 전력 변환 장치에서 인터리브드 컨버터로 작동하는 경우를 나타내는 회로도이다.FIG. 3 is a flow chart showing a control method of a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a circuit diagram showing a case where the power conversion apparatus of FIG. 1 operates as a single converter, And operates as an interleaved converter in the power conversion apparatus.

도 3 내지 도 5를 참조하여, 전력 변환 장치의 제어방법을 설명한다.A control method of the power conversion apparatus will be described with reference to Figs. 3 to 5. Fig.

전력 변환 장치에 작동 명령을 인가하면 작동되기 시작한다(S10). 이는 공기 조화기에 교류 전원을 연결하고 작동 스위치를 온(ON)하는 것을 말한다.When the operation command is applied to the power conversion apparatus, operation starts (S10). This means that AC power is connected to the air conditioner and the operation switch is turned on.

그러면, 제어부(100)는 제1 릴레이(RY1)를 열어서(Open) 오프(OFF)하고 제2 릴레이(RY2)를 닫아서(Close) 온(ON)한다. 이에 따라 역률제어부(40)는 도 4에 도시된 바와 같이 싱글 컨버터로 작동한다. 도 4에서 점선으로 표시된 회로 소자로는 전류가 흐르지 않는 것을 나타낸 것이다.Then, the control unit 100 opens and closes the first relay RY1 and closes and turns on the second relay RY2. Accordingly, the power factor control unit 40 operates as a single converter as shown in FIG. In Fig. 4, no current flows in the circuit elements indicated by dotted lines.

전력 변환 장치가 작동되기 시작한 이후에는 전류감지부와 전압감지부에 의해 전류값과 전압값을 측정하여 소비 전력을 실시간으로 계산하여, 소비 전력이 소정값(예를 들어 3kW) 이상인지 여부를 판단한다(S30).After the power conversion apparatus is started to operate, the current sensing unit and the voltage sensing unit measure the current value and the voltage value to calculate the power consumption in real time, and determine whether the power consumption is equal to or higher than a predetermined value (for example, 3 kW) (S30).

만약, 소비 전력이 소정값(3kW) 이상이 되면, 제어부(100)는 제1 릴레이(RY1)를 닫아서(Close) 온(ON)하고 제2 릴레이(RY2)를 열어서(Open) 오프(OFF)한다. 이에 따라 역률제어부(40)는 도 5에 도시된 바와 같이 인터리브드 컨버터로 작동한다. 도 5에서 점선으로 표시된 제1 리액터(L1)로는 전류가 흐르지 않는 것을 나타낸다.If the power consumption exceeds a predetermined value (3 kW), the controller 100 closes the first relay RY1, turns on the second relay RY2, opens the second relay RY2, do. Accordingly, the power factor control unit 40 operates as an interleaved converter as shown in FIG. In FIG. 5, the first reactor L1 indicated by a dotted line indicates that no current flows.

그리고, 제어부(100)는 계속해서 소비 전력을 계산하여 소비 전력이 소정값 미만으로 떨어지는지를 실시간으로 감시한다(S50).Then, the control unit 100 continuously calculates power consumption and monitors in real time whether the power consumption falls below a predetermined value (S50).

만약, 소비 전력이 소정값 미만으로 떨어진다면 제1 릴레이(RY1) 및 제2 릴레이(RY2)의 온/오프(ON/OFF) 상태를 반대로 스위칭하여 역률제어부(40)가 싱글 컨버터로 작동하도록 제어한다.If the power consumption drops below a predetermined value, the ON / OFF state of the first relay RY1 and the second relay RY2 is reversely switched so that the power factor control unit 40 operates as a single converter do.

소비 전력이 소정값 이상으로 유지된다면 역률제어부(40)가 인터리브드 컨버터로 작동하는 것을 유지할 것이다.The power factor control unit 40 will keep operating as an interleaved converter if the power consumption is maintained above a predetermined value.

본 발명에 의하면, 소비 전력의 크기에 따라 역률제어부가 싱글 컨버터 또는 인터리브드 컨버터로 작동하도록 제어함으로써 전력 변환 효율을 높일 수 있다.According to the present invention, the power conversion efficiency can be improved by controlling the power factor control unit to operate as a single converter or an interleaved converter depending on the magnitude of power consumption.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이 같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, Changes will be possible.

10: 교류 전원 20: 전류감지부
30: 정류부 40: 역률제어부
50: 전압감지부 60: 인버터
70: 모터 100: 제어부10: AC power supply 20: Current sensing unit
30: rectification section 40: power factor control section
50: voltage detection unit 60: inverter
70: motor 100:

Claims (12)

교류 전원을 정류하는 정류부;
상기 정류부에서 정류된 전원에 대해 역률 개선 동작을 수행하고, 상기 교류 전원과 정류부 사이에 직렬로 연결되는 제1 리액터, 및 상기 정류부의 출력측에 연결되며 두 채널을 구성하는 인터리브드 컨버터(interleaved converter)를 구비하는 역률제어부;
상기 역률제어부에 병렬로 연결되는 DC-링크 커패시터; 및
상기 역률제어부를 제어하여 싱글 컨버터 또는 인터리브드 컨버터로 작동하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.A rectifying part for rectifying AC power;
A first reactor connected in series between the AC power source and the rectifying unit and an interleaved converter connected to an output side of the rectifying unit and constituting two channels, A power factor control unit comprising:
A DC-link capacitor connected in parallel to the power factor control unit; And
And a control unit controlling the power factor control unit to operate as a single converter or an interleaved converter. 제1항에 있어서,
상기 역률제어부는 복수의 리액터를 포함하고,
상기 제어부는 상기 복수의 리액터 중 적어도 하나에 연결된 릴레이를 단속하여 각 리액터로의 통전 여부를 제어하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.The method according to claim 1,
Wherein the power factor control unit includes a plurality of reactors,
Wherein the control unit interrupts a relay connected to at least one of the plurality of reactors to control whether or not the reactors are energized. 제1항에 있어서,
상기 역률제어부는,
상기 정류부에 직렬로 연결되고 서로 병렬 연결되는 제2 리액터와 제3 리액터;
상기 제2 리액터와 제3 리액터에 각각 직렬로 연결되는 제1 다이오드와 제2 다이오드;
상기 제2 리액터와 제1 다이오드 사이에 병렬로 연결되는 제1 스위칭 소자;
상기 제3 리액터와 제2 다이오드 사이에 병렬로 연결되는 제2 스위칭 소자;
상기 제1 리액터에 병렬로 연결되는 제1 릴레이; 및
상기 제2 리액터에 병렬로 연결되는 제2 릴레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.The method according to claim 1,
Wherein the power-
A second reactor and a third reactor connected in series to the rectifying unit and connected to each other in parallel;
A first diode and a second diode connected in series to the second reactor and the third reactor, respectively;
A first switching device connected in parallel between the second reactor and the first diode;
A second switching element connected in parallel between the third reactor and the second diode;
A first relay connected in parallel to the first reactor; And
And a second relay connected in parallel to the second reactor. 제3항에 있어서,
상기 제1 다이오드와 제2 다이오드는 각각 패스트 리커버리 다이오드(FRD: Fast Recovery Diode)인 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.The method of claim 3,
Wherein the first diode and the second diode are fast recovery diodes (FRDs), respectively. 제3항에 있어서,
상기 제어부는 소비 전력이 소정값 미만이면 상기 제1 릴레이를 오프(OFF)하고 상기 제2 릴레이를 온(ON)하여 상기 역률제어부가 싱글 컨버터로 작동하도록 하고, 소비 전력이 소정값 이상이면 상기 제1 릴레이를 온(ON)하고 상기 제2 릴레이를 오프(OFF)하여 상기 역률제어부가 인터리브드 컨버터로 작동하도록 하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.The method of claim 3,
Wherein the controller turns off the first relay when the power consumption is less than a predetermined value and turns on the second relay so that the power factor control unit operates as a single converter, 1 relay is turned on and the second relay is turned off so that the power factor control unit operates as an interleaved converter. 제5항에 있어서,
상기 교류 전원의 전류를 측정하는 전류감지부; 및
상기 DC-링크 커패시터의 전압을 측정하는 전압감지부를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 전류감지부의 전류값과 상기 전압감지부의 전압값으로부터 소비 전력을 계산하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.6. The method of claim 5,
A current sensing unit for measuring a current of the AC power source; And
And a voltage sensing unit for measuring a voltage of the DC-link capacitor,
Wherein the controller calculates power consumption from a current value of the current sensing unit and a voltage value of the voltage sensing unit. 제1항에 있어서,
상기 정류부, 상기 역률제어부, 및 상기 DC-링크 커패시터는 하나의 PCB(인쇄 회로 기판)에 배치되는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.The method according to claim 1,
Wherein the rectifying unit, the power factor control unit, and the DC-link capacitor are disposed on one PCB (printed circuit board). 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 전력 변환 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.An air conditioner comprising the power conversion device according to any one of claims 1 to 7. 교류 전원을 정류하는 정류부에 연결되어 역률 개선 동작을 수행하며 선택적으로 싱글 컨버터와 인터리브드 컨버터로 기능하는 역률제어부를 구비하는 전력 변환 장치의 제어방법에 있어서,
전력 변환 장치에 3상 교류 전력을 사용하는 부하를 연결하여 작동시키는 단계;
상기 역률제어부에 구비된 복수의 리액터 중 적어도 하나에 연결된 릴레이를 제어하여 상기 역률제어부가 싱글 컨버터로 작동하도록(싱글 모드) 제어하는 단계;
상기 전력 변환 장치에 구비된 전류감지부와 전압감지부에 의해 전류값과 전압값을 측정하여 소비 전력을 계산하는 단계;
상기 측정된 소비 전력이 소정값 이상인지 여부를 판단하는 단계; 및
상기 소비 전력이 소정값 이상인 경우 상기 릴레이를 제어하여 상기 역률제어부가 인터리브드 컨버터로 작동하도록(인터리브드 모드) 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치의 제어방법.And a power factor control unit connected to the rectification unit for rectifying the AC power to perform a power factor improving operation and selectively functioning as a single converter and an interleaved converter,
Connecting and operating a load using three-phase AC power to the power conversion device;
Controlling the relay connected to at least one of the plurality of reactors included in the power factor control unit so that the power factor control unit operates as a single converter (single mode);
Calculating a power consumption by measuring a current value and a voltage value by a current sensing unit and a voltage sensing unit of the power conversion apparatus;
Determining whether the measured power consumption is equal to or greater than a predetermined value; And
And controlling the relay so that the power factor control unit operates as an interleaved converter (interleaved mode) when the power consumption is equal to or greater than a predetermined value. 제9항에 있어서,
상기 측정된 소비 전력이 소정값 미만으로 떨어졌는지 판단하는 단계; 및
상기 소비 전력이 소정값 미만인 경우 상기 릴레이를 제어하여 상기 역률제어부가 싱글 컨버터로 기능하도록(싱글 모드) 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치의 제어방법.10. The method of claim 9,
Determining whether the measured power consumption has fallen below a predetermined value; And
Controlling the relay to control the power factor control unit to function as a single converter (single mode) when the power consumption is less than a predetermined value. 제10항에 있어서,
상기 역률제어부는,
상기 교류 전원과 정류부 사이에 연결되는 제1 리액터;
상기 정류부에 직렬로 연결되고 서로 병렬 연결되는 제2 리액터와 제3 리액터;
상기 제2 리액터와 제3 리액터에 각각 직렬로 연결되는 제1 다이오드와 제2 다이오드;
상기 제2 리액터와 제1 다이오드 사이에 병렬로 연결되는 제1 스위칭 소자;
상기 제3 리액터와 제2 다이오드 사이에 병렬로 연결되는 제2 스위칭 소자;
상기 제1 리액터에 병렬로 연결되는 제1 릴레이; 및
상기 제2 리액터에 병렬로 연결되는 제2 릴레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치의 제어방법.11. The method of claim 10,
Wherein the power-
A first reactor connected between the AC power source and the rectifying unit;
A second reactor and a third reactor connected in series to the rectifying unit and connected to each other in parallel;
A first diode and a second diode connected in series to the second reactor and the third reactor, respectively;
A first switching device connected in parallel between the second reactor and the first diode;
A second switching element connected in parallel between the third reactor and the second diode;
A first relay connected in parallel to the first reactor; And
And a second relay connected in parallel to the second reactor. 제11항에 있어서,
상기 싱글 모드에서 상기 제1 릴레이를 오프(OFF)하고 상기 제2 릴레이를 온(ON)하며,
상기 인터리브드 모드에서 상기 제1 릴레이를 온(ON)하고 상기 제2 릴레이를 오프(OFF)하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치의 제어방법.
12. The method of claim 11,
The first relay is turned off and the second relay is turned on in the single mode,
Wherein the first relay is turned on in the interleaved mode and the second relay is turned off in the interleaved mode.
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