KR20190019289A - Power transforming apparatus, Method for controlling the same and Air conditioner including the power transforming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
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.
전력 변환 장치의 교류 전원에는 과전류에 의해 회로 소자가 소손되는 것을 방지하는 퓨즈가 연결된다.A fuse is connected to the AC power source of the power conversion apparatus to prevent the circuit element from being burned out by the overcurrent.
전기 회로에 과전류가 발생하면 퓨즈가 용단되어 전류를 차단하고, 사용자는 퓨즈를 교체해야 그 전기 회로를 다시 사용할 수 있다.When an overcurrent occurs in an electric circuit, the fuse is blown out to cut off the current, and the user can reuse the electric circuit by replacing the fuse.
그런데, 전기 기기에 장착된 퓨즈가 제조시 불량이 발생하거나 운반중 또는 사용중 소손되거나 도통 전류가 기준값에 미치지 못하여 사용할 수 없는 경우가 있다.In some cases, however, the fuse attached to the electric device may not be used due to defects during manufacture, burning during transportation or use, or conduction current not reaching the reference value.
그러면, 사용자는 퓨즈를 신품으로 교체해야 그 전기 기기를 제대로 사용할 수 있다.The user must then replace the fuse with a new one so that the electric device can be used properly.
이와 같이, 사용자가 전기 기기를 소정 기간 이상 사용하다가 퓨즈가 소손되는 것이 아니라, 사용 초기에 퓨즈가 불량한 경우 전기 기기가 정지되고 사용자가 새로운 퓨즈로 교체해야 전기 기기를 사용할 수 있기 때문에 소비자 불만의 원인이 되고 있다.As described above, when the user uses the electric device for a predetermined period of time or more, the fuse is not burned. If the fuse is bad at the beginning of use, the electric device is stopped and the user can use the electric device by replacing with a new fuse. .
한편, 대한민국 등록특허공보 제10-1146694호에는 퓨즈 불량의 자체 모니터링이 가능한 2차 전지 보호회로, 이를 이용한 배터리 팩, 및 불량 퓨즈가 포함된 전지 조립체 분류 방법이 개시되어 있다.On the other hand, Korean Patent Registration No. 10-1146694 discloses a secondary battery protection circuit capable of self-monitoring of fuse failure, a battery pack using the same, and a battery assembly classification method including a defective fuse.
하지만, 이는 제조 과정에서 불량 퓨즈를 모니터링하는 것이므로, 실사용 중에 불량 퓨즈를 검출하고 전기 기기를 비상 운전할 수 없는 문제점이 있다.However, this is because the defective fuse is monitored during the manufacturing process, so there is a problem that the defective fuse is detected during the actual use and the electric device can not be operated in an emergency.
본 발명은 전력 변환 장치를 사용 중에 메인 퓨즈가 과전류에 의해 소손되는 경우 이를 감지하여 비상 퓨즈를 통해 통전되도록 함으로써 가전 기기를 계속해서 사용할 수 있는 전력 변환 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a power conversion device capable of continuously using a household appliance by detecting a main fuse burned by an overcurrent while the power conversion device is being used and allowing the main fuse to be energized through an emergency fuse.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전력 변환 장치는, 교류 전원을 직류 전원으로 변환하고 DC 전압을 승압/강압하거나 역률을 개선하는 컨버터; 상기 교류 전원과 상기 컨버터 사이에 연결되고 복수의 퓨즈를 포함하는 과전류보호부; 및 상기 과전류보호부에서 하나의 퓨즈로 통전되는 전류가 기준값 이하임을 감지하면 다른 퓨즈를 통해 통전되도록 제어하는 제어부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a power conversion apparatus comprising: a converter for converting an AC power source to a DC power source, boosting / reducing a DC voltage or improving a power factor; An overcurrent protection unit connected between the AC power source and the converter and including a plurality of fuses; And a control unit for controlling the current to flow through another fuse when the overcurrent protection unit senses that the current passing through the one fuse is below the reference value.
상기 과전류보호부는, 상기 교류 전원과 상기 컨버터 사이에 연결되는 메인 퓨즈; 상기 메인 퓨즈에 병렬로 연결되는 비상 퓨즈; 상기 비상 퓨즈에 직렬로 연결되는 릴레이; 및 상기 메인 퓨즈와 상기 컨버터 사이에 구비되는 전류감지부를 포함하는 것이 바람직하다.Wherein the overcurrent protection unit comprises: a main fuse connected between the AC power source and the converter; An emergency fuse connected in parallel to the main fuse; A relay connected in series to said emergency fuse; And a current sensing unit provided between the main fuse and the converter.
상기 제어부는 상기 전류감지부에서 통전 전류가 기준값 이하임을 감지하면 상기 비상 퓨즈를 통해 통전되도록 상기 릴레이를 온(ON)하는 것이 바람직하다.The control unit preferably turns on the relay so as to be energized through the emergency fuse when the current sensing unit detects that the energization current is lower than the reference value.
상기 컨버터에 연결되어 3상 교류 전원을 출력하는 인버터; 및 상기 컨버터와 상기 인버터 사이에 병렬로 연결되는 DC-링크 커패시터를 더 포함하는 것이 바람직하다.An inverter connected to the converter for outputting three-phase AC power; And a DC-link capacitor connected in parallel between the converter and the inverter.
상기 제어부는 상기 컨버터와 상기 인버터의 작동을 제어하는 것이 바람직하다.The control unit preferably controls operation of the converter and the inverter.
본 발명의 공기조화기는 상기한 바와 같은 전력 변환 장치를 포함한다.The air conditioner of the present invention includes the power conversion device as described above.
본 발명의 전력 변환 장치의 제어방법은, 교류 전원과 컨버터 사이에 메인 퓨즈와 비상 퓨즈가 병렬로 연결된 과전류 보호부를 포함하는 전력 변환 장치의 제어방법에 있어서, 상기 메인 퓨즈를 통해 통전시켜 전력 변환 장치를 작동시키는 제1단계; 및 상기 메인 퓨즈로 통전되는 전류를 감지하는 제2단계; 및 상기 메인 퓨즈로 통전되는 전류가 기준값 이하이면 상기 비상 퓨즈를 통해 통전시키는 제3단계를 포함한다.A control method of a power conversion apparatus according to the present invention is a control method of a power conversion apparatus including an overcurrent protection unit in which a main fuse and an emergency fuse are connected in parallel between an AC power source and a converter, A first step of operating the first step; And a second step of sensing a current passing through the main fuse. And a third step of passing current through the emergency fuse when a current passing through the main fuse is less than a reference value.
상기 제2단계에서, 상기 메인 퓨즈와 상기 컨버터 사이에 구비되는 전류감지부에 의해 메인 퓨즈의 통전 전류를 감지하는 것이 바람직하다.In the second step, it is preferable that a current sensing unit provided between the main fuse and the converter senses a current flowing through the main fuse.
상기 제3단계에서, 상기 통전 전류가 기준값 이하이면 상기 비상 퓨즈에 직렬로 연결된 릴레이를 온(ON)하여 비상 퓨즈를 통해 통전시키는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.In the third step, if the energization current is lower than the reference value, turning on the relay connected in series to the emergency fuse and energizing the emergency fuse through the emergency fuse.
전력 변환 장치의 제어방법은, 상기 전류감지부에 의해 상기 비상 퓨즈의 통전 전류를 감지하는 제4단계; 및 상기 비상 퓨즈의 통전 전류가 기준값 이하이면 상기 릴레이를 오프(OFF)하고 퓨즈 교체를 안내하는 제5단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.The control method of the power conversion apparatus may further include: a fourth step of sensing the energizing current of the emergency fuse by the current sensing unit; And a fifth step of turning off the relay and informing replacement of the fuse if the energization current of the emergency fuse is less than a reference value.
상기한 본 발명에 의하면, 전력 변환 장치를 사용 중에 메인 퓨즈가 과전류에 의해 소손되는 경우 이를 감지하여 비상 퓨즈를 통해 통전되도록 함으로써 가전 기기를 계속해서 사용할 수 있다.According to the present invention, when the main fuse is burned out by the overcurrent while the power converter is being used, the main fuse is sensed and energized through the emergency fuse so that the household appliance can be continuously used.
따라서, 퓨즈의 단순 불량 등으로 제품을 사용할 수 없는 경우에도 이를 감지하여 자동으로 비상 퓨즈를 통해 통전시킴으로써 제품을 사용할 수 있다.Therefore, even if the product can not be used due to a simple defect of the fuse or the like, the product can be used by detecting it and automatically energizing it through the emergency fuse.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 변환 장치를 나타내는 회로도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 변환 장치의 제어방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 3은 도 1에서 비상 퓨즈를 통해 도통되도록 제어하는 것을 나타내는 회로도이다.1 is a circuit diagram showing a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart showing a control method of a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention.
Fig. 3 is a circuit diagram showing control to be conducted through the emergency fuse in Fig. 1. Fig.
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 회로도이다.1 is a circuit diagram showing a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 전력 변환 장치는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하고 DC 전압을 승압/강압하거나 역률을 개선하는 컨버터(40), 상기 교류 전원과 상기 컨버터 사이에 연결되고 복수의 퓨즈를 포함하는 과전류보호부(20), 및 상기 과전류보호부를 제어하는 제어부(70)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a power conversion apparatus includes a
그리고, 전력 변환 장치는 컨버터(40)에 연결되어 3상 교류 전원을 출력하는 인버터(60), 및 상기 컨버터(40)와 인버터(60) 사이에 병렬로 연결되는 DC-링크 커패시터(C)를 더 포함할 수 있다.The power converter includes an
컨버터(40)는, 교류 전원(10)을 정류하는 정류부와, 정류부에서 정류된 DC 전압을 승/강압하거나 역률을 제어하는 역률제어부를 포함할 수 있다.The
정류부는 입력되는 교류 전원(10)을 직류 전원으로 변환하고, 정류된 전력을 역률제어부 측으로 출력한다. 이를 위해, 정류부는 브리지 다이오드를 이용한 전파 정류 회로로 구성될 수 있다.The rectification section converts the input
역률제어부는 직류-직류(DC-DC) 컨버터를 이용할 수 있다. 또한, 이러한 직류-직류(DC-DC) 컨버터는 승압 컨버터(boost converter)를 이용할 수 있다. 이하, 역률제어부는 승압 컨버터를 이용하는 경우를 예로 들어 설명한다.The power factor control unit may use a DC-DC converter. In addition, such a DC-DC converter can use a boost converter. Hereinafter, the power factor control unit will be described taking the case of using a voltage-up converter as an example.
이와 같이, 역률제어부는 정류부에서 정류된 전압 신호를 승압 및 평활화하는 과정에서 역률 개선 동작을 행할 수 있다.In this manner, the power factor control unit can perform the power factor improving operation in the process of stepping up and smoothing the voltage signal rectified by the rectifying unit.
상기 역률제어부는, 정류부에 연결되는 인덕터, 이 인덕터에 연결되는 스위칭 소자, 및 스위칭 소자와 DC-링크 커패시터(C) 사이에 연결되는 다이오드를 포함할 수 있다.The power factor control unit may include an inductor connected to the rectifying unit, a switching device connected to the inductor, and a diode connected between the switching device and the DC-link capacitor.
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 소자가 차단되면 스위칭 소자 도통 시 인덕터에 저장되어 있던 에너지가 더해져서 출력단으로 전달된다.In addition, when the switching element is cut off, the energy stored in the inductor at the time of switching element conduction is added 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 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 element in the power factor control section. 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 전단에 위치되어 교류 전원(10)으로부터의 입력 전류를 검출할 수 있다.The input current detecting section is located at the previous stage of the rectifying section and can detect the input current from the alternating
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 전단에 위치되어 교류 전원(10)으로부터의 입력 전압을 검출할 수 있다.The input voltage detecting unit is located at the previous stage of the rectifying unit and can detect the input voltage from the
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
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
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
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
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
인버터(60)는, 복수 개의 인버터 스위칭 소자를 구비하고, 역률제어부의 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원을 소정 주파수의 3상 교류 전원으로 변환하여, 3상 모터(80)에 출력할 수 있다.The
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
역률제어부와 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. As in the case of the power factor control unit, the switching element of the
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
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
한편, 역률제어부의 게이트 구동부에 제어 신호를 인가하는 제어부와 인버터(60)의 게이트 구동부에 제어 신호를 인가하는 제어부는 동일할 수 있다. 즉, 하나의 제어부(70)가 역률제어부에 포함되는 스위칭 소자를 구동하는 게이트 구동부 및 인버터(60)에 포함되는 스위칭 소자를 구동하는 게이트 구동부를 제어할 수 있다. 또한, 이 제어부(70)가 후술하는 바와 같이 과전류보호부(20)에 구비되는 릴레이(23)도 제어할 수 있다.The control unit for applying the control signal to the gate driving unit of the power factor control unit and the control unit for applying the control signal to the gate driving unit of the
일반적으로 전원과 전력 변환 장치 사이에는 과전류에 의한 회로 보호를 위해 퓨즈가 직렬로 연결되는데, 본 발명에서는 교류 전원(10)과 컨버터(40) 사이에 복수의 퓨즈(21, 22)와 하나의 릴레이(23)를 포함하는 과전류보호부(20)가 구비된다.In general, a fuse is connected in series between a power source and a power conversion device in order to protect a circuit by an overcurrent. In the present invention, a plurality of
복수의 퓨즈(21, 22)는 교류 전원(10)과 컨버터(40) 사이에 연결되는 메인 퓨즈(21)와, 이 메인 퓨즈(21)에 병렬로 연결되는 비상 퓨즈(22)를 포함할 수 있다.The plurality of
상기 릴레이(23)는 비상 퓨즈(22)에 직렬로 연결되어 이 비상 퓨즈(22)로 통전시키고자 할 때 스위치 온(ON)될 수 있다.The
즉, 비상 퓨즈(22)와 릴레이(23)는 메인 퓨즈(21)에 병렬로 연결되고, 메인 퓨즈(21)가 과전류에 의해 단선되면 릴레이(23)가 온(ON)되어 비상 퓨즈(22)를 통해 통전될 수 있다.That is, the
제어부(70)는 과전류보호부(20)에서 메인 퓨즈(21)로 통전되는 전류가 기준값 이하임을 감지하면 비상 퓨즈(22)를 통해 통전되도록 제어할 수 있다.The
이를 위해, 메인 퓨즈(21)와 컨버터(40) 사이에는 전류감지부(25)가 구비될 수 있다. 이 전류감지부(25)는 상기한 입력 전류 검출부에 해당할 수 있다.For this purpose, a
그래서, 전류감지부(25)에서 감지되는 전류값은 제어부(70)로 수신되어 릴레이(23)를 온/오프(ON/OFF)하기 위한 기준이 되거나 컨버터(40)의 스위칭 소자를 제어하는 기준이 될 수 있다.The current value sensed by the
제어부(70)는 전류감지부(25)에서 통전 전류가 기준값 이하임을 감지하면 메인 퓨즈(21)가 불량인 것으로 판단되므로 비상 퓨즈(22)를 통해 통전되도록 릴레이(23)를 온(ON)한다.The
그러면, 전력 변환 장치에 계속 과전류가 흐르는 상황이 아닌 한, 교류 전원(10)이 비상 퓨즈(22)를 통해 도통되어 전력 변환 장치가 작동될 수 있다.Then, the
만약, 교류 전원(10)이나 전력 변환 장치 또는 부하에 문제가 있어서 과전류가 흐르는 상황이라면, 위에서 통전되던 비상 퓨즈(22)도 곧바로 용단될 것이다. 그러한 경우에는 문제를 해결한 후에 메인 퓨즈(21)와 비상 퓨즈(22)를 교체한 다음 사용할 수 있을 것이다.If there is a problem with the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 변환 장치의 제어방법을 나타내는 플로우차트이고, 도 3은 도 1에서 비상 퓨즈를 통해 도통되도록 제어하는 것을 나타내는 회로도이다.FIG. 2 is a flowchart showing a control method of the power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a circuit diagram showing control to be conducted through an emergency fuse in FIG.
이하, 전력 변환 장치의 제어방법을 설명한다.Hereinafter, a control method of the power conversion apparatus will be described.
먼저, 사용자가 공기 조화기의 전원을 연결하고 제어부(70)를 통해 운전 시작 명령을 입력하여 구동한다(S10).First, the user connects the power source of the air conditioner and inputs the operation start command through the control unit 70 (S10).
그러면, 제어부(70)는 제품을 운전하기 시작한다(S20).Then, the
이때, 교류 전원(10)은 메인 퓨즈(21)를 통해 전력 변환 장치로 공급되고, 전류감지부(25)는 메인 퓨즈(21)로 도통되는 전류를 감지하여 제어부(70)로 그 감지 신호를 송신한다(S30). 전류감지부(25)의 전류 감지는 제품 운전 시작 이후 제품 운전 정지 전까지 실시간으로 지속적으로 이루어진다.At this time, the
제어부(70)는 감지 전류가 기준값 이하인지 여부를 판단한다(S40). 메인 퓨즈(21)로 도통되는 전류가 기준값보다 크면, 제품 운전 상태를 그대로 유지한다.The
감지 전류가 기준값 이하로 되면, 제어부(70)는 제품 운전 정지 명령을 내려서 제품 운전을 일시 정지한다(S50). 이 운전 정지 명령은 부하인 모터(80)의 구동 정정 명령에 해당하는 것이다.If the sensed current becomes lower than the reference value, the
곧바로, 제어부(70)는 릴레이(23)를 스위치 온(ON)하여 비상 퓨즈(22)를 통해 교류 전원(10)이 도통되도록 한다(S60).The
도 3에는 메인 퓨즈(21)가 용단되고, 이를 감지한 제어부(70)에 의해 릴레이(23)가 온(ON) 되어서, 비상 퓨즈(22)를 통해 전류가 도통되면서 교류 전원(10)이 전력 변환 장치에 공급되는 상황이 도시되어 있다.3, the
그러면, 교류 전원(10)이 전력 변환 장치로 공급될 수 있으므로, 제어부(70)는 제품 운전 명령을 다시 인가하여 제품을 운전한다(S70).Then, since the
상기한 바와 같이, 제어부(70)는 전류감지부(25)로부터 실시간으로 전류 감지 신호를 수신하고 있다.As described above, the
그래서, 제어부(70)는 지속적으로 전류감지부(25)의 감지 전류가 기준값 이하인지 여부를 판단한다(S80).Thus, the
만약, 감지 전류가 기준값 이하로 떨어지면 비상 퓨즈(22)도 용단되거나 불량인 것으로 판단할 수 있으므로, 제어부(70)는 제품 운전을 정지한다(S90).If the sensed current falls below the reference value, it can be determined that the
그런 후, 제어부(70)는 사용자에게 실내기에 구비된 표시부 등을 통해 퓨즈 교체를 안내하여(S100), 사용자가 메인 퓨즈(21)와 비상 퓨즈(22)를 교체한 다음 제품을 사용할 수 있도록 한다.Then, the
본 발명에 의하면, 전력 변환 장치를 사용 중에 메인 퓨즈가 과전류에 의해 소손되는 경우 이를 감지하여 비상 퓨즈를 통해 통전되도록 함으로써 가전 기기를 계속해서 사용할 수 있다.According to the present invention, when the main fuse is burned out by the overcurrent during use of the power conversion apparatus, the main fuse is sensed and energized through the emergency fuse so that the household appliance can be continuously used.
따라서, 퓨즈의 단순 불량 등으로 제품을 사용할 수 없는 경우에도 이를 감지하여 자동으로 비상 퓨즈를 통해 통전시킴으로써 제품을 사용할 수 있다.Therefore, even if the product can not be used due to a simple defect of the fuse or the like, the product can be used by detecting it and automatically energizing it through the emergency fuse.
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: 과전류보호부
21: 메인 퓨즈
22: 비상 퓨즈
25: 전류감지부
40: 컨버터
60: 인버터
70: 제어부
80: 모터10: AC power supply 20: Overcurrent protection unit
21: main fuse 22: emergency fuse
25: current sensing unit 40: converter
60: inverter 70:
80: Motor
Claims (10)
상기 교류 전원과 상기 컨버터 사이에 연결되고 복수의 퓨즈를 포함하는 과전류보호부; 및
상기 과전류보호부에서 하나의 퓨즈로 통전되는 전류가 기준값 이하임을 감지하면 다른 퓨즈를 통해 통전되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.A converter for converting AC power into DC power and for boosting / reducing DC voltage or improving power factor;
An overcurrent protection unit connected between the AC power source and the converter and including a plurality of fuses; And
And a controller for controlling the current to be passed through another fuse when the overcurrent protection unit senses that the current passing through one fuse is below the reference value.
상기 과전류보호부는,
상기 교류 전원과 상기 컨버터 사이에 연결되는 메인 퓨즈;
상기 메인 퓨즈에 병렬로 연결되는 비상 퓨즈;
상기 비상 퓨즈에 직렬로 연결되는 릴레이; 및
상기 메인 퓨즈와 상기 컨버터 사이에 구비되는 전류감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.The method according to claim 1,
The overcurrent protection unit includes:
A main fuse connected between the AC power source and the converter;
An emergency fuse connected in parallel to the main fuse;
A relay connected in series to said emergency fuse; And
And a current sensing unit provided between the main fuse and the converter.
상기 제어부는 상기 전류감지부에서 통전 전류가 기준값 이하임을 감지하면 상기 비상 퓨즈를 통해 통전되도록 상기 릴레이를 온(ON)하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the control unit turns on the relay so as to be energized through the emergency fuse when the current sensing unit detects that the energizing current is lower than the reference value.
상기 컨버터에 연결되어 3상 교류 전원을 출력하는 인버터; 및
상기 컨버터와 상기 인버터 사이에 병렬로 연결되는 DC-링크 커패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.The method according to claim 1,
An inverter connected to the converter for outputting three-phase AC power; And
And a DC-link capacitor connected in parallel between the converter and the inverter.
상기 제어부는 상기 컨버터와 상기 인버터의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.5. The method of claim 4,
And the control unit controls operation of the converter and the inverter.
상기 메인 퓨즈를 통해 통전시켜 전력 변환 장치를 작동시키는 제1단계; 및
상기 메인 퓨즈로 통전되는 전류를 감지하는 제2단계; 및
상기 메인 퓨즈로 통전되는 전류가 기준값 이하이면 상기 비상 퓨즈를 통해 통전시키는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치의 제어방법.A control method of a power conversion apparatus including an overcurrent protection unit in which a main fuse and an emergency fuse are connected in parallel between an AC power source and a converter,
A first step of energizing the power converter through the main fuse; And
A second step of sensing a current passing through the main fuse; And
And a third step of conducting current through the emergency fuse when a current passing through the main fuse is less than a reference value.
상기 제2단계에서, 상기 메인 퓨즈와 상기 컨버터 사이에 구비되는 전류감지부에 의해 메인 퓨즈의 통전 전류를 감지하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치의 제어방법.8. The method of claim 7,
Wherein in the second step, the current sensing unit of the main fuse and the converter detects the current of the main fuse.
상기 제3단계에서, 상기 통전 전류가 기준값 이하이면 상기 비상 퓨즈에 직렬로 연결된 릴레이를 온(ON)하여 비상 퓨즈를 통해 통전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치의 제어방법.9. The method of claim 8,
And if the energization current is lower than a reference value, turning on a relay connected in series to the emergency fuse and energizing the emergency fuse through an emergency fuse in the third step.
상기 전류감지부에 의해 상기 비상 퓨즈의 통전 전류를 감지하는 제4단계; 및
상기 비상 퓨즈의 통전 전류가 기준값 이하이면 상기 릴레이를 오프(OFF)하고 퓨즈 교체를 안내하는 제5단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치의 제어방법.10. The method of claim 9,
A fourth step of sensing the energizing current of the emergency fuse by the current sensing unit; And
Further comprising a fifth step of turning off the relay and informing replacement of the fuse if the energizing current of the emergency fuse is less than a reference value.
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