KR20190132749A - Power converting apparatus and home appliance including the same - Google Patents

Power converting apparatus and home appliance including the same Download PDF

Info

Publication number
KR20190132749A
KR20190132749A KR1020180057652A KR20180057652A KR20190132749A KR 20190132749 A KR20190132749 A KR 20190132749A KR 1020180057652 A KR1020180057652 A KR 1020180057652A KR 20180057652 A KR20180057652 A KR 20180057652A KR 20190132749 A KR20190132749 A KR 20190132749A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
switch
converter
turned
power
switching
Prior art date
Application number
KR1020180057652A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102099130B1 (en
Inventor
선호동
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020180057652A priority Critical patent/KR102099130B1/en
Publication of KR20190132749A publication Critical patent/KR20190132749A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102099130B1 publication Critical patent/KR102099130B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F25B49/025Motor control arrangements
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0064Magnetic structures combining different functions, e.g. storage, filtering or transformation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/38Means for preventing simultaneous conduction of switches
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H02M3/1584Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load with a plurality of power processing stages connected in parallel
    • H02M3/1586Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load with a plurality of power processing stages connected in parallel switched with a phase shift, i.e. interleaved
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/02Compressor control
    • F25B2600/021Inverters therefor
    • H02M2001/0064
    • H02M2003/1586

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Abstract

According to an embodiment of the present invention, provided are a power conversion device and a home appliance. The power conversion device comprises: a first converter including a first switch and a first inductor connected to the first switch; a second converter including a second switch and a second inductor connected to the second switch; a smoothing capacitor smoothing and storing output power of the first converter and the second converter; and a converter control unit controlling a switching time of the first switch and the second switch to be complementarily matched.

Description

전력 변환 장치 및 이를 구비하는 홈 어플라이언스{Power converting apparatus and home appliance including the same}Power converting apparatus and home appliance having the same

본 발명은 전력 변환 장치 및 이를 구비하는 홈 어플라이언스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 노이즈를 효율적으로 저감할 수 있는 전력 변환 장치 및 이를 구비하는 홈 어플라이언스에 관한 것이다.The present invention relates to a power conversion apparatus and a home appliance having the same, and more particularly, to a power conversion apparatus capable of efficiently reducing noise and a home appliance having the same.

전력 변환 장치는, 입력 전원을 변환하여 변환된 전력을 공급하는 장치이다. 이러한 전력 변환 장치는, 홈 어플라이언스 내에 배치되어, 입력 전원을 홈 어플라이언스를 구동하기 위한 전원으로 변환할 수 있다.The power converter is a device that supplies converted power by converting an input power source. Such a power conversion device may be disposed in a home appliance to convert an input power source into a power source for driving the home appliance.

한편, 인터리브 PFC(Interleave Power Factor Correction) 방식을 이용하는 전력 변환 장치는, 입력전류가 병렬 연결된 단일 컨버터에 각각 분배되기 때문에 소자의 전류정격, 전류 스트레스, 입력전류 리플, 출력전압 리플을 저감할 수 있는 장점이 있다.On the other hand, the power conversion device using the interleaved PFC (Interleave Power Factor Correction) method can reduce the current rating, current stress, input current ripple, output voltage ripple of the device because the input current is distributed to each single converter connected in parallel. There is an advantage.

예를 들어, 종래 기술 1(한국 공개특허공보 제10-2017-0059025호, 공개일자 2017년 05월30일)은, 인터리브 PFC 제어를 위해 각 상의 전압을 이용하여 한 상의 듀티를 조절하는 방식을 개시하고 있다. 하지만, 이러한 제어 방식은 각 상의 전압 센싱 지연 및 하드웨어 부품 편차로 인하여 실제 전압과의 오차가 발생하여 정확도가 떨어질 수 있다.For example, the prior art 1 (Korean Patent Publication No. 10-2017-0059025, published May 30, 2017) discloses a method of adjusting the duty of one phase by using the voltage of each phase for interleaved PFC control. It is starting. However, such a control method may cause an error with the actual voltage due to the voltage sensing delay of each phase and the deviation of hardware components, thereby reducing the accuracy.

한편, 국제 서지 보호 표준인 IEC 61000에 따르면, 고조파 저감을 위한 규격이 설정된다. 이에 따라, 공기조화기 내의 입력 교류 전류에 의한 고조파 저감을 위한 다양한 노력이 시도되고 있다.Meanwhile, according to IEC 61000, an international surge protection standard, a standard for harmonic reduction is set. Accordingly, various efforts have been made to reduce harmonics caused by input AC current in an air conditioner.

종래 기술 1과 같이, 일반적으로 인터리브 PFC는 입력 전류 리플 최소화를 위해 두 스위치 간의 온(On) 시점을 180도 차이가 나게 제어하고 있다. 이 경우에, 전류 리플 저감에는 효과적이나 EMI 개선에는 효과가 없다.As in the prior art 1, the interleaved PFC generally controls the on time between the two switches by 180 degrees to minimize the input current ripple. In this case, it is effective for reducing current ripple, but not for improving EMI.

본 발명의 목적은, EMI 노이즈를 효과적으로 저감할 수 있는 전력 변환 장치 및 이를 구비하는 홈 어플라이언스를 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide a power conversion device capable of effectively reducing EMI noise and a home appliance having the same.

본 발명의 목적은, 인터리브드 컨버터의 전류 리플 개선 장점을 유지하면서 노이즈를 효과적으로 감쇄할 수 있는 전력 변환 장치 및 이를 구비하는 홈 어플라이언스를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a power converter capable of effectively attenuating noise while maintaining the current ripple improvement advantage of an interleaved converter and a home appliance having the same.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 전력 변환 장치 및 홈 어플라이언스는, 제1 스위치, 및, 제1 스위치에 연결된 제1 인덕터를 포함하는 제1 컨버터, 제2 스위치, 및, 제2 스위치에 연결된 제2 인덕터를 포함하는 제2 컨버터, 제1 컨버터와 제2 컨버터의 출력 전원을 평활화하고 저장하는 평활 커패시터, 및, 제1 스위치와 제2 스위치의 스위칭(switching) 시점이 상보적으로 매칭(matching)되도록 제어하는 컨버터 제어부를 포함할 수 있다.The power converter and the home appliance according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, a first converter, a first switch, a second switch, and a second switch including a first inductor connected to the first switch, A second converter including a second inductor connected to the switch, a smoothing capacitor for smoothing and storing output power of the first converter and the second converter, and a switching time point of the first switch and the second switch is complementary It may include a converter control unit for controlling to match.

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, EMI 노이즈를 효과적으로 저감할 수 있다.According to at least one of the embodiments of the present invention, EMI noise can be effectively reduced.

또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 인터리브드 컨버터의 전류 리플 개선 장점을 유지하면서 노이즈를 효과적으로 감쇄할 수 있다.In addition, according to at least one of the embodiments of the present invention, it is possible to effectively reduce noise while maintaining the current ripple improvement advantage of the interleaved converter.

한편, 그 외의 다양한 효과는 후술될 본 발명의 실시예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 것이다.On the other hand, various other effects will be disclosed directly or implicitly in the detailed description according to the embodiment of the present invention to be described later.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 구성을 예시하는 도면이다.
도 2는 도 1의 실외기와 실내기의 개략도이다.
도 3은 도 1의 공기조화기의 간략한 내부 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 변환 장치의 회로도의 일예이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 변환 장치의 회로도의 일예이다.
도 6은 종래 스위칭 제어에 따른 스위칭 노이즈에 관한 설명에 참조되는 도면이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 스위칭 노이즈 저감에 관한 설명에 참조되는 도면이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 스위칭 노이즈 저감에 관한 설명에 참조되는 도면이다.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 일 실시예에 따른 스위칭 노이즈 저감에 관한 설명에 참조되는 도면이다.
1 is a diagram illustrating a configuration of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram of the outdoor unit and the indoor unit of FIG. 1.
3 is a simplified internal block diagram of the air conditioner of FIG.
4 is an example of a circuit diagram of a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is an example of a circuit diagram of a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a view referred to for describing switching noise according to a conventional switching control.
7A to 7C are views referred to for describing switching noise reduction according to an embodiment of the present invention.
8A to 8C are views referred to for describing switching noise reduction according to an embodiment of the present invention.
9A to 9C are views referred to for describing switching noise reduction according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention; However, the present invention is not limited to these embodiments and may be modified in various forms.

도면에서는 본 발명을 명확하고 간략하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분의 도시를 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 참조부호를 사용한다. In the drawings, illustrations of parts not related to the description are omitted in order to clearly and briefly describe the present invention, and the same reference numerals are used for the same or extremely similar parts throughout the specification.

한편, 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.On the other hand, the suffixes "module" and "unit" for the components used in the following description are merely given in consideration of ease of preparation of the present specification, and do not give particular meanings or roles by themselves. Therefore, the "module" and "unit" may be used interchangeably.

또한, 본 명세서에서, 다양한 요소들을 설명하기 위해 제1, 제2 등의 용어가 이용될 수 있으나, 이러한 요소들은 이러한 용어들에 의해 제한되지 아니한다. 이러한 용어들은 한 요소를 다른 요소로부터 구별하기 위해서만 이용된다.Further, in this specification, terms such as first and second may be used to describe various elements, but such elements are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one element from another.

한편, 본 명세서에서 기술되는 전력 변환 장치는, 홈 어플라이언스 내에 구비되는 전력 변환 장치일 수 있다. 홈 어플라이언스는, 냉장고, 세탁기, 건조기, 에어컨, 제습기, 조리기기, 청소기 등을 포함하는 것으로서, 이하에서는, 다양한 홈 어플라이언스 중 공기조화기를 중심으로 기술한다. On the other hand, the power conversion device described herein may be a power conversion device provided in the home appliance. The home appliance includes a refrigerator, a washing machine, a dryer, an air conditioner, a dehumidifier, a cooking appliance, a vacuum cleaner, and the like. Hereinafter, the home appliance will be described based on an air conditioner among various home appliances.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 구성을 예시하는 도면이다.1 is a diagram illustrating a configuration of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 공기조화기(100)는, 실내기(21), 실내기(21)에 연결되는 실외기(31)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the air conditioner 100 according to the present invention may include an indoor unit 21 and an outdoor unit 31 connected to the indoor unit 21.

공기조화기의 실내기(21)는 스탠드형 공기조화기, 벽걸이형 공기조화기 및 천장형 공기조화기 중 어느 것이라도 적용 가능하나, 도면에서는, 스탠드형 실내기(21)를 예시한다.The indoor unit 21 of the air conditioner may be any of a stand type air conditioner, a wall-mounted air conditioner, and a ceiling type air conditioner, but the drawing illustrates the stand type indoor unit 21.

한편, 공기조화기(100)는 환기장치, 공기청정장치, 가습장치 및 히터 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있으며, 실내기 및 실외기의 동작에 연동하여 동작할 수 있다. Meanwhile, the air conditioner 100 may further include at least one of a ventilation device, an air cleaning device, a humidifier, and a heater, and may operate in conjunction with the operation of the indoor unit and the outdoor unit.

실외기(31)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. The outdoor unit 31 includes a compressor (not shown) for receiving and compressing a refrigerant, an outdoor heat exchanger (not shown) for exchanging refrigerant and outdoor air, and an accumulator for extracting a gas refrigerant from the supplied refrigerant and supplying it to the compressor (not shown). And a four-way valve (not shown) for selecting a flow path of the refrigerant according to the heating operation. In addition, although a plurality of sensors, valves and oil recovery device, etc. are further included, the description of the configuration will be omitted below.

실외기(31)는 구비되는 압축기 및 실외 열교환기를 동작시켜 설정에 따라 냉매를 압축하거나 열교환하여 실내기(21)로 냉매를 공급한다. 실외기(31)는 원격제어기(미도시) 또는 실내기(21)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 가변 되는 것도 가능하다. 또한, 도 1에서는 하나의 실내기(21)와 실외기(31)를 도시하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 하나의 실외기(31)에 여러 실내기(21)가 냉매배관으로 연결될 수 있다.The outdoor unit 31 supplies a refrigerant to the indoor unit 21 by compressing or heat-exchanging the refrigerant according to a setting by operating a compressor and an outdoor heat exchanger. The outdoor unit 31 may be driven by the demand of the remote controller (not shown) or the indoor unit 21. In this case, as the cooling / heating capacity is changed corresponding to the indoor unit being driven, the number of operation of the outdoor unit and the number of operation of the compressor installed in the outdoor unit may be changed. In addition, although one indoor unit 21 and the outdoor unit 31 are shown in FIG. 1, this invention is not limited to this. For example, several indoor units 21 may be connected to one outdoor unit 31 by a refrigerant pipe.

이때, 실외기(31)는, 연결된 실내기(21)로 압축된 냉매를 공급한다. At this time, the outdoor unit 31 supplies the compressed refrigerant to the connected indoor unit 21.

실내기(21)는, 실외기(31)로부터 냉매를 공급받아 실내로 냉온의 공기를 토출한다. 실내기(21)는 실내 열교환기(미도시)와, 실내기팬(미도시), 공급되는 냉매가 팽창되는 팽창밸브(미도시), 다수의 센서(미도시)를 포함한다.The indoor unit 21 receives coolant from the outdoor unit 31 and discharges cold air into the room. The indoor unit 21 includes an indoor heat exchanger (not shown), an indoor unit fan (not shown), an expansion valve (not shown) in which the refrigerant supplied is expanded, and a plurality of sensors (not shown).

이때, 실외기(31) 및 실내기(21)는 유선 또는 무선으로 연결되어 상호 데이터를 송수신하며, 실외기 및 실내기는 원격제어기(미도시)와 유선 또는 무선으로 연결되어 원격제어기(미도시)의 제어에 따라 동작할 수 있다. At this time, the outdoor unit 31 and the indoor unit 21 are connected by wire or wireless to transmit and receive data, and the outdoor unit and the indoor unit are connected to the remote controller (not shown) by wire or wireless to control the remote controller (not shown). Can work accordingly.

리모컨(미도시)은 실내기(21)에 연결되어, 실내기로 사용자의 제어명령을 입력하고, 실내기의 상태정보를 수신하여 표시할 수 있다. 이때 리모컨은 실내기와의 연결 형태에 따라 유선 또는 무선으로 통신할 수 있다. The remote controller (not shown) may be connected to the indoor unit 21 to input a control command of the user to the indoor unit, and receive and display state information of the indoor unit. At this time, the remote control may communicate by wire or wirelessly according to the connection form with the indoor unit.

도 2는 도 1의 실외기와 실내기의 개략도이다.2 is a schematic diagram of the outdoor unit and the indoor unit of FIG. 1.

도 2를 참조하면, 공기조화기(100)는, 크게 실내기(21)와 실외기(31)로 구분된다.Referring to FIG. 2, the air conditioner 100 is largely divided into an indoor unit 21 and an outdoor unit 31.

실외기(31)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 촉진 시키는 실외 팬(105a)과 실외 팬(105a)을 회전시키는 모터(250)로 이루어진 실외 송풍기(105)와, 응축된 냉매를 팽창하는 팽창기구 또는 팽창 밸브(106)와, 압축된 냉매의 유로를 바꾸는 냉/난방 절환밸브 또는 사방밸브(110)와, 기체화된 냉매를 잠시 저장하여 수분과 이물질을 제거한 뒤 일정한 압력의 냉매를 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터(103) 등을 포함할 수 있다. The outdoor unit 31 includes a compressor 102 that serves to compress the refrigerant, a compressor electric motor 102b that drives the compressor, an outdoor side heat exchanger 104 that serves to radiate the compressed refrigerant, and an outdoor unit. An outdoor blower 105 disposed at one side of the heat exchanger 104 to facilitate heat dissipation of the refrigerant, and an outdoor blower 105 configured to rotate the outdoor fan 105a and a motor 250 to expand the condensed refrigerant. The mechanism or expansion valve 106, the cooling / heating switching valve or the four-way valve 110 for changing the flow path of the compressed refrigerant, and the gasified refrigerant is temporarily stored to remove moisture and foreign matter, and then the refrigerant of a constant pressure is transferred to the compressor. It may include the accumulator 103 to be supplied.

실내기(21)는 실내에 배치되어 냉/난방 기능을 수행하는 실내측 열교환기(109)와, 실내측 열교환기(109)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실내 팬(109a)과 실내 팬(109a)을 회전시키는 전동기(109b)로 이루어진 실내 송풍기(109) 등을 포함한다. The indoor unit 21 is an indoor side heat exchanger 109 disposed indoors to perform a cooling / heating function, and an indoor fan 109a disposed at one side of the indoor side heat exchanger 109 to promote heat dissipation of the refrigerant, and an indoor unit. And an indoor blower 109 composed of an electric motor 109b for rotating the fan 109a.

실내측 열교환기(109)는 적어도 하나가 설치될 수 있다. 압축기(102)는 인버터 압축기, 정속 압축기 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.At least one indoor side heat exchanger 109 may be installed. The compressor 102 may be at least one of an inverter compressor and a constant speed compressor.

또한, 공기조화기(100)는 실내를 냉방시키는 냉방기로 구성되는 것도 가능하고, 실내를 냉방시키거나 난방시키는 히트 펌프로 구성되는 것도 가능하다.In addition, the air conditioner 100 may be configured as a cooler for cooling the room, or may be configured as a heat pump for cooling or heating the room.

한편, 실외기(31) 내의 실외 팬(105a)은, 모터(250)를 구동하는 실외 팬 구동부(200)에 의해 구동될 수 있다. On the other hand, the outdoor fan 105a in the outdoor unit 31 may be driven by the outdoor fan driver 200 that drives the motor 250.

한편, 실외기(31) 내의 압축기(102)는, 압축기 모터(미도시)를 구동하는 압축기 모터 구동부(도 3의 113)에 의해 구동될 수 있다. On the other hand, the compressor 102 in the outdoor unit 31 may be driven by a compressor motor driver (113 in FIG. 3) for driving a compressor motor (not shown).

한편, 실내기(21) 내의 실내 팬(109a)은, 실내 팬 모터(109b)를 구동하는 실내 팬 구동부(300)에 의해 구동될 수 있다. Meanwhile, the indoor fan 109a in the indoor unit 21 may be driven by the indoor fan driver 300 that drives the indoor fan motor 109b.

이하에서는 실외 팬 구동부(200)를 실외 팬 구동 장치로 명명할 수도 있다. 또한, 실내 팬 구동부(300)를 실내 팬 구동 장치로 명명할 수도 있다.Hereinafter, the outdoor fan driving unit 200 may be referred to as an outdoor fan driving device. In addition, the indoor fan driving unit 300 may be referred to as an indoor fan driving device.

도 3은 도 1의 공기조화기의 간략한 내부 블록도이다.3 is a simplified internal block diagram of the air conditioner of FIG.

도 3을 참조하면, 공기조화기(100)는, 압축기(102), 실외 팬(105a), 실내 팬(109a), 제어부(170), 토출 온도 감지부(118), 실외 온도 감지부(138), 실내 온도 감지부(158), 메모리(140)를 포함할 수 있다. 또한, 공기조화기(100)는, 압축기 구동부(113), 실외 팬 구동부(200), 실내 팬 구동부(300), 절환 밸브(110), 팽창 밸브(106), 표시부(130), 및 입력부(120)를 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, the air conditioner 100 includes a compressor 102, an outdoor fan 105a, an indoor fan 109a, a controller 170, a discharge temperature detector 118, and an outdoor temperature detector 138. ), The room temperature sensor 158 and the memory 140 may be included. In addition, the air conditioner 100 includes a compressor drive unit 113, an outdoor fan drive unit 200, an indoor fan drive unit 300, a switching valve 110, an expansion valve 106, a display unit 130, and an input unit ( 120) may be further included.

압축기(102), 실외 팬(105a), 실내 팬(109a) 등은 도 2를 참조하여 상술한 것과 같이 동작할 수 있다.The compressor 102, the outdoor fan 105a, the indoor fan 109a, etc. may operate as described above with reference to FIG. 2.

입력부(120)는, 다수개의 조작 버튼을 구비하여, 입력되는 공기조화기의 운전 목표 온도에 대한 신호를 제어부(170)로 전달한다.The input unit 120 includes a plurality of operation buttons, and transmits a signal for the operation target temperature of the input air conditioner to the controller 170.

표시부(130)는, 공기조화기(100)의 동작 상태를 표시할 수 있다. 예를 들어, 표시부(130)는, 실내기(21)의 동작상태를 출력하는 표시수단을 구비하여, 운전상태 및 에러를 표시할 수 있다.The display unit 130 may display an operating state of the air conditioner 100. For example, the display unit 130 may include display means for outputting an operating state of the indoor unit 21 to display an operation state and an error.

표시부(130)는, 실내기(21)와 실외기(31)의 결선 상태를 표시할 수도 있다. 예를 들어, 표시부(130)는, 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)를 구비할 수 있고, 발광 다이오드(LED)는 통신선 및/또는 전원 라인의 결선 상태가 정상인 경우 점등하고, 통신선 및/또는 전원 라인의 결선 상태가 이상인 경우 소등할 수 있다.The display unit 130 may display a connection state between the indoor unit 21 and the outdoor unit 31. For example, the display unit 130 may include a light emitting diode (LED), and the light emitting diode (LED) is turned on when the communication line and / or power line is in a normal connection state, and the communication line and / or It may be turned off if the power line connection is abnormal.

메모리(140)는, 공기조화기(100) 동작에 필요한 데이터를 저장할 수 있다.The memory 140 may store data necessary for the operation of the air conditioner 100.

토출 온도 감지부(118)는, 압축기(102)에서의 냉매 토출 온도(Tc)를 감지할 수 있으며, 감지된 냉매 토출 온도(Tc)에 대한 신호를 제어부(170)로 전달할 수 있다. The discharge temperature detector 118 may detect the refrigerant discharge temperature Tc in the compressor 102 and may transmit a signal for the detected refrigerant discharge temperature Tc to the controller 170.

실외 온도 감지부(138)는, 공기조화기(100)의 실외기(31) 주변의 온도인, 실외 온도(To)를 감지할 수 있으며, 감지된 실외 온도(To)에 대한 신호를 제어부(170)로 전달할 수 있다. The outdoor temperature detector 138 may detect an outdoor temperature To, which is a temperature around the outdoor unit 31 of the air conditioner 100, and may control a signal for the detected outdoor temperature To. ) Can be delivered.

실내 온도 감지부(158)는, 공기조화기(100)의 실내기(21) 주변의 온도인, 실내 온도(Ti)를 감지할 수 있으며, 감지된 실내 온도(Ti)에 대한 신호를 제어부(170)로 전달할 수 있다. The room temperature detector 158 may detect a room temperature Ti, which is a temperature around the indoor unit 21 of the air conditioner 100, and may control a signal for the detected room temperature Ti. ) Can be delivered.

제어부(170)는, 감지된 냉매 토출 온도(Tc), 감지된 실외 온도(To), 감지된 실내 온도(Ti) 중 적어도 하나, 및 입력된 목표 온도에 기초하여, 공기조화기(100)가 운전하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 최종 목표 과열도를 산출하여, 공기조화기(100)가 운전하도록 제어할 수 있다. The controller 170 may determine that the air conditioner 100 is based on at least one of the detected refrigerant discharge temperature Tc, the detected outdoor temperature To, the detected room temperature Ti, and the input target temperature. Can be controlled to drive. For example, the final target superheat degree may be calculated to control the air conditioner 100 to operate.

한편, 제어부(170)는, 압축기(102), 실내 팬(109a), 실외 팬(105a)의 동작 제어를 위해, 도면에서 도시된 바와 같이, 각각, 압축기 구동부(113), 실외 팬 구동부(200), 실내 팬 구동부(300)를 제어할 수 있다.The controller 170 controls the compressor 102, the indoor fan 109a, and the outdoor fan 105a, respectively, as shown in the drawing, and the compressor driver 113 and the outdoor fan driver 200, respectively. ), The indoor fan drive unit 300 can be controlled.

예를 들어, 제어부(170)는, 압축기 구동부(113), 실외 팬 구동부(200), 또는 실내 팬 구동부(300)에, 목표 온도에 기초하여, 각각 해당하는 속도 지령치 신호를 출력할 수 있다.For example, the controller 170 may output the speed command value signals corresponding to the compressor driver 113, the outdoor fan driver 200, or the indoor fan driver 300 based on the target temperature.

그리고 각각의 속도 지령치 신호에 기초하여, 압축기 모터(미도시), 모터(250), 실내 팬 모터(109b)는, 각각, 목표 회전 속도로 동작 될 수 있다. And based on each speed command value signal, the compressor motor (not shown), the motor 250, and the indoor fan motor 109b may be operated at the target rotational speed, respectively.

한편, 제어부(170)는, 압축기 구동부(113), 실외 팬 구동부(200), 또는 실내 팬 구동부(300)에 대한 제어 이외에, 공기조화기(100) 전반의 동작을 제어할 수 있다. The controller 170 may control operations of the overall air conditioner 100 in addition to the control of the compressor driver 113, the outdoor fan driver 200, or the indoor fan driver 300.

예를 들어, 제어부(170)는, 냉/난방 절환밸브 또는 사방밸브(110)의 동작을 제어할 수 있다. 또는, 제어부(170)는, 팽창기구 또는 팽창 밸브(106)의 동작을 제어할 수 있다.For example, the controller 170 may control the operation of the cooling / heating switching valve or the four-way valve 110. Alternatively, the controller 170 may control the operation of the expansion mechanism or the expansion valve 106.

한편, 공기조화기는, 압축기(102), 실외 팬(105a), 실내 팬(109a), 제어부(170), 메모리(140) 등 각 유닛에 전원을 공급하는 전원 공급부(미도시)를 더 포함할 수 있다.The air conditioner may further include a power supply unit (not shown) for supplying power to each unit such as the compressor 102, the outdoor fan 105a, the indoor fan 109a, the controller 170, the memory 140, and the like. Can be.

전원 공급부는 입력 전원을 각 유닛의 구동에 필요한 전원으로 변환하여 공급할 수 있다. 따라서, 전원 공급부의 적어도 일부 구성은 전력 변환 장치로 명명될 수도 있다. The power supply unit may convert the input power into power required for driving each unit and supply the input power. Thus, at least some components of the power supply may be referred to as a power converter.

이하에서 설명되는 전력 변환 장치는 홈 어플라이언스의 전원 공급부에 구비될 수 있다. The power conversion apparatus described below may be provided in the power supply unit of the home appliance.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 변환 장치(400)의 회로도의 일예이다.4 is an example of a circuit diagram of a power conversion apparatus 400 according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 변환 장치(400)는, 입력 전원을 직류 전원으로 변환하여 dc단에 출력하는 컨버터(410), 컨버터 제어부(415), 상기 dc단에 접속되는 커패시터(C), 복수의 스위칭 소자를 구비하며, 상기 커패시터(C)로부터의 직류 전원을 교류 변환하는 인버터(420), 및 상기 인버터(420)를 제어하는 인버터 제어부(430)를 포함할 수 있다. 전력 변환 장치(400)는, 입력 전압 검출부(A), dc 단 전압 검출부(B), 입력 전류 검출부(D), 및 출력전류 검출부(E)를 더 포함할 수 있다. 4, the power converter 400 according to an embodiment of the present invention, the converter 410, the converter control unit 415, and the dc terminal to convert the input power to a DC power output to the dc terminal A capacitor (C) to be connected, a plurality of switching elements, and an inverter 420 for alternating-converting DC power from the capacitor C, and an inverter controller 430 for controlling the inverter 420. Can be. The power converter 400 may further include an input voltage detector A, a dc terminal voltage detector B, an input current detector D, and an output current detector E.

한편, 도 4 이하에서는 전력 변환 장치(400)가 상용 교류 전원(201)에서 입력되는 전원을 변환하여 모터(250)에 공급하는 모터 구동 장치로 사용되는 경우를 예시하였다. 이 경우에, 전력 변환 장치(400)는 모터 구동 장치, 모터 구동부 등으로 명명될 수 있다. 또는, 전력 변환 장치(400)는 입력 전원을 변환하여 부하로 공급할 수 있다. 도 4에서는 전력 변환 장치(400)가 모터 구동 장치로 실시되는 예를 중심으로 기술하지만 본 발명은 이에 한정되지 않는다.Meanwhile, hereinafter, FIG. 4 illustrates a case in which the power converter 400 is used as a motor driving device that converts power input from the commercial AC power supply 201 and supplies the power to the motor 250. In this case, the power converter 400 may be referred to as a motor driving device, a motor driving unit, or the like. Alternatively, the power converter 400 may convert input power and supply the input power to the load. In FIG. 4, the power converter 400 is described with reference to an example in which the motor driving device is implemented, but the present invention is not limited thereto.

컨버터(410)는, 상용 교류 전원(201)을 직류 전원으로 변환하여 출력할 수 있다. 한편, 상용 교류 전원(201)의 종류에 따라 컨버터(410)의 내부 구조도 달라진다. The converter 410 may convert the commercial AC power supply 201 into DC power and output the DC power. On the other hand, the internal structure of the converter 410 also varies depending on the type of commercial AC power supply 201.

한편, 컨버터(410)는, 스위칭 소자 없이 다이오드 등으로 이루어져, 별도의 스위칭 동작 없이 정류 동작을 수행할 수도 있다.Meanwhile, the converter 410 may be formed of a diode or the like without a switching element, and may perform rectification without a separate switching operation.

예를 들어, 단상 교류 전원인 경우, 4개의 다이오드가 브리지 형태로 사용될 수 있으며, 삼상 교류 전원인 경우, 6개의 다이오드가 브리지 형태로 사용될 수 있다. For example, in the case of a single-phase AC power supply, four diodes may be used in the form of a bridge, and in the case of a three-phase AC power supply, six diodes may be used in the form of a bridge.

한편, 컨버터(410)는, 예를 들어, 2개의 스위칭 소자 및 4개의 다이오드가 연결된 하프 브리지형의 컨버터가 사용될 수 있으며, 삼상 교류 전원의 경우, 6개의 스위칭 소자 및 6개의 다이오드가 사용될 수도 있다. On the other hand, the converter 410, for example, a half-bridge converter in which two switching elements and four diodes are connected may be used, and in the case of a three-phase AC power supply, six switching elements and six diodes may be used. .

상기 인버터(420)는, 상기 변환된 교류 전원을 모터(250)로 출력할 수 있다.The inverter 420 may output the converted AC power to the motor 250.

도 4를 참조하면, 입력 전압 검출부(A)는, 입력 교류 전원(201)으로부터의 입력 전압(Vs)을 검출할 수 있다. Referring to FIG. 4, the input voltage detector A may detect the input voltage Vs from the input AC power supply 201.

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, 인버터 제어부(230)에 인가될 수 있다. The input voltage detector A may include a resistor, an OP AMP, or the like for voltage detection. The detected input voltage Vs may be applied to the inverter controller 230 as a discrete signal in the form of a pulse.

한편, 입력 전압 검출부(A)에 의해, 입력 전압의 제로 크로싱 지점도 검출할 수 있게 된다.On the other hand, the input voltage detector A can also detect the zero crossing point of the input voltage.

입력 전류 검출부(D)는, 상용 교류 전원(201)으로부터 입력되는 입력 전류(is)를 검출할 수 있다. 이를 위하여, 입력 전류 검출부(D)로, CT(current trnasformer), 션트(Shunt) 저항 등이 사용될 수 있다. 검출되는 입력 전류(is)는, 펄스 형태의 이산 신호(digcrete signal)로서, 소비전력 연산을 위해, 인버터 제어부(430)에 입력될 수 있다.The input current detector D may detect the input current is input from the commercial AC power supply 201. To this end, a CT (current trnasformer), a shunt resistor, or the like may be used as the input current detector D. The detected input current is as a discrete signal in the form of a pulse and may be input to the inverter controller 430 for power consumption calculation.

다음, 컨버터(410)의 출력단에는, 컨버터(410)에서 전력 변환된 전원을 저장 또는 평활하기 위한, 커패시터(C)가 구비될 수 있다. 이때의 커패시터(C) 양단은, dc 단이라 명명할 수 있다. 따라서, 커패시터(C)를 dc단 커패시터라 할 수도 있다.Next, a capacitor C may be provided at the output terminal of the converter 410 to store or smooth the power converted by the converter 410. The both ends of the capacitor (C) at this time may be referred to as a dc end. Therefore, the capacitor C may also be referred to as a dc terminal capacitor.

한편, 컨버터 제어부(415)는, 입력 전압(Vs), 입력 전류(Is), dc 단 전압(Vdc)에 기초하여, 컨버터 스위칭 제어 신호(Scc)를 생성하고, 이를 컨버터(410)에 출력할 수 있다.The converter controller 415 generates a converter switching control signal Scc based on the input voltage Vs, the input current Is, and the dc terminal voltage Vdc, and outputs the converter switching control signal Scc to the converter 410. Can be.

dc 단 전압 검출부(B)는 평활 커패시터(C)의 양단인 dc 단 전압(Vdc)을 검출할 수 있다. 이를 위하여, dc 단 전압 검출부(B)는 저항 소자, 증폭기 등을 포함할 수 있다. 검출되는 dc 단 전압(Vdc)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(430)에 입력될 수 있다. The dc end voltage detector B may detect a dc end voltage Vdc that is both ends of the smoothing capacitor C. To this end, the dc terminal voltage detector B may include a resistor, an amplifier, and the like. The detected dc terminal voltage Vdc may be input to the inverter controller 430 as a discrete signal in the form of a pulse.

인버터(420)는, 모터(250)를 구동할 수 있다. 이를 위해, 인버터(420)는, 복수개의 인버터 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원(Vdc)을 소정 주파수의 삼상 교류 전원으로 변환하여, 삼상 동기 모터(250)에 출력할 수 있다. The inverter 420 can drive the motor 250. To this end, the inverter 420 is provided with a plurality of inverter switching elements, converts the smoothed DC power supply (Vdc) by a three-phase AC power supply of a predetermined frequency by the on / off operation of the switching device, three-phase synchronous motor 250 ) Can be printed.

인버터(420)는, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자 및 하암 스위칭 소자가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상,하암 스위칭 소자가 서로 병렬로 연결된다. 각 스위칭 소자에는 다이오드가 역병렬로 연결된다. Inverter 420 is a pair of upper arm switching element and lower arm switching element which are connected in series with each other, a total of three pairs of upper and lower arm switching elements are connected in parallel to each other. Each switching device has a diode in anti-parallel connection.

인버터(420) 내의 스위칭 소자들은 인버터 제어부(430)로부터의 인버터 스위칭 제어신호(Sic)에 기초하여 각 스위칭 소자들의 온/오프 동작을 하게 된다. 이에 의해, 소정 주파수를 갖는 삼상 교류 전원이 삼상 동기 모터(250)에 출력되게 된다. The switching elements in the inverter 420 perform on / off operations of the respective switching elements based on the inverter switching control signal Sic from the inverter controller 430. As a result, the three-phase AC power supply having the predetermined frequency is output to the three-phase synchronous motor 250.

인버터 제어부(430)는, 인버터(420)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다. 이를 위해, 인버터 제어부(430)는, 출력전류 검출부(E)에서 검출되는 출력전류(io)를 입력받을 수 있다.The inverter controller 430 may control the switching operation of the inverter 420. To this end, the inverter controller 430 may receive an output current i o detected by the output current detector E.

인버터 제어부(430)는, 인버터(420)의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 인버터 스위칭 제어신호(Sic)를 인버터(420)에 출력한다. 인버터 스위칭 제어신호(Sic)는 펄스폭 변조 방식(PWM)의 스위칭 제어신호로서, 출력전류 검출부(E)로부터 검출되는 출력전류값(io)을 기초로 생성되어 출력된다. The inverter controller 430 outputs an inverter switching control signal Sic to the inverter 420 in order to control the switching operation of the inverter 420. The inverter switching control signal Sic is a switching control signal of the pulse width modulation system PWM, and is generated and output based on the output current value i o detected by the output current detector E. FIG.

출력전류 검출부(E)는, 인버터(420)와 삼상 모터(250) 사이에 흐르는 출력전류(io)를 검출한다. 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.The output current detector E detects the output current i o flowing between the inverter 420 and the three-phase motor 250. That is, the current flowing through the motor 250 is detected. The output current detector E may detect all of the output currents ia, ib, and ic of each phase, or may detect the output currents of the two phases by using three-phase equilibrium.

출력전류 검출부(E)는 인버터(420)와 모터(250) 사이에 위치할 수 있으며, 전류 검출을 위해, CT(current trnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다. The output current detector E may be located between the inverter 420 and the motor 250, and a current trnasformer (CT), a shunt resistor, or the like may be used for current detection.

션트 저항이 사용되는 경우, 3개의 션트 저항이, 인버터(420)와 동기 모터(250) 사이에 위치하거나, 인버터(420)의 3개의 하암 스위칭 소자에 일단이 각각 접속되는 것이 가능하다. 한편, 삼상 평형을 이용하여, 2개의 션트 저항이 사용되는 것도 가능하다. 한편, 1개의 션트 저항이 사용되는 경우, 상술한 커패시터(C)와 인버터(420) 사이에서 해당 션트 저항이 배치되는 것도 가능하다.When a shunt resistor is used, it is possible for three shunt resistors to be located between the inverter 420 and the synchronous motor 250 or one end to each of the three lower arm switching elements of the inverter 420. On the other hand, it is also possible to use two shunt resistors using three-phase equilibrium. On the other hand, when one shunt resistor is used, the corresponding shunt resistor may be disposed between the above-described capacitor C and the inverter 420.

검출된 출력전류(io)는, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(430)에 인가될 수 있으며, 검출된 출력전류(io)에 기초하여 인버터 스위칭 제어신호(Sic)가 생성된다. The detected output current i o , as a discrete signal in the form of a pulse, may be applied to the inverter controller 430, and the inverter switching control signal Sic based on the detected output current i o . Is generated.

한편, 모터(250)는, 삼상 모터일 수 있다. 모터(250)는, 고정자(stator)와 회전자(rotar)를 구비하며, 각상(a,b,c 상)의 고정자의 코일에 소정 주파수의 각상 교류 전원이 인가되어, 회전자가 회전을 하게 된다. On the other hand, the motor 250 may be a three-phase motor. The motor 250 includes a stator and a rotor, and an alternating current power of a predetermined frequency is applied to the coils of the stators of the phases a, b, and c so that the rotor rotates. .

이러한 모터(250)는, 예를 들어, 표면 부착형 영구자석 동기모터(Surface-Mounted Permanent-Magnet Synchronous Motor; SMPMSM), 매입형 영구자석 동기모터(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor; IPMSM), 및 동기 릴럭턴스 모터(Synchronous Reluctance Motor; Synrm) 등을 포함할 수 있다. 이 중 SMPMSM과 IPMSM은 영구자석을 적용한 동기 모터(Permanent Magnet Synchronous Motor; PMSM)이며, Synrm은 영구자석이 없는 것이 특징이다. Such a motor 250 is, for example, a Surface-Mounted Permanent-Magnet Synchronous Motor (SMPMSM), an Interior Permanent Magnet Synchronous Motor (IPMSM), and a synchronous clock. Synchronous Reluctance Motor (Synrm) and the like. Of these, SMPMSM and IPMSM are permanent magnet synchronous motors (PMSMs) with permanent magnets, and synrms have no permanent magnets.

이와 같이, 전력 변환 장치는, 출력 전류 등을 센싱(sensing)하여, 현재 상태를 판별하고, 피드백(feedback) 제어하게 된다. 따라서, 출력 전류 등을 정확하게 센싱하는 것은 제어의 정밀도에 상당한 영향을 미치게 된다.In this way, the power converter senses the output current or the like to determine the current state and to control the feedback. Therefore, accurately sensing the output current or the like has a significant influence on the precision of the control.

본 발명에 따른 전력 변환 장치는 인터리브 PFC(Interleave Power Factor Correction) 방식을 이용할 수 있다.The power converter according to the present invention may use an interleaved PFC (Interleave Power Factor Correction) method.

도 4를 참조하면, 컨버터(410)는 입력 교류 전원(201) 측 입력단에 병렬로 연결되는 제1 컨버터(411)와 제2 컨버터(412)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4, the converter 410 may include a first converter 411 and a second converter 412 connected in parallel to an input terminal of an input AC power supply 201.

또한, 제1 컨버터(411)와 제2 컨버터(412)는 각각 평활 커패시터(C)에 병렬로 연결되어, 전원을 평활 커패시터(C)측으로 출력할 수 있다.In addition, the first converter 411 and the second converter 412 may be connected in parallel to the smoothing capacitor C, respectively, and may output a power supply to the smoothing capacitor C side.

한편, 인터리브 PFC(Interleave Power Factor Correction) 방식을 이용하는 전력 변환 장치는, 입력전류가 병렬 연결된 단일 컨버터에 각각 분배되기 때문에 소자의 전류정격, 전류 스트레스, 입력전류 리플, 출력전압 리플을 저감할 수 있는 장점이 있다.On the other hand, the power conversion device using the interleaved PFC (Interleave Power Factor Correction) method can reduce the current rating, current stress, input current ripple, output voltage ripple of the device because the input current is distributed to each single converter connected in parallel. There is an advantage.

하지만, 통상적으로 180도 위상차로 스위칭 제어하는 인터리브 PFC 방식은 EMI 개선에는 효과가 없다. 따라서, 전류 리플 저감 효과는 최대한 유지하면서도 EMI 노이즈를 개선할 수 있는 방안이 요구된다.However, the interleaved PFC scheme, which normally controls switching with a 180 degree phase difference, has no effect on improving EMI. Therefore, there is a need for a method of improving EMI noise while maintaining the maximum current ripple reduction effect.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 인터리브드(Interleaved) PFC 컨버터(410)의 두 개의 스위치의 스위칭 온/오프(On/Off) 시점을 상보적으로 일치화시켜 EMI를 저감할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, EMI can be reduced by complementarily matching switching on / off timings of two switches of the interleaved PFC converter 410.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 변환 장치(400)의 회로도의 일예로, 컨버터(410)를 더욱 상세히 도시한 것이다.5 is an example of a circuit diagram of the power conversion apparatus 400 according to an embodiment of the present invention, and illustrates the converter 410 in more detail.

도 4와 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 변환 장치는, 인터리브 컨버터(530, 540), 및, 상기 인터리브 컨버터(530, 540)의 출력 전원을 평활화하고 저장하는 평활 커패시터(C)를 포함할 수 있다. 4 and 5, a power conversion device according to an embodiment of the present invention includes a smoothing capacitor for smoothing and storing the output power of the interleaved converters 530 and 540 and the interleaved converters 530 and 540. (C) may be included.

도 4를 참조하여 설명한 것과 같이, 컨버터(410)는 제1 컨버터(411)와 제2 컨버터(412)를 포함할 수 있고, 상기 제1 컨버터(411)와 제2 컨버터(412)는, 인터리브 컨버터(530, 540)일 수 있다. As described with reference to FIG. 4, the converter 410 may include a first converter 411 and a second converter 412, and the first converter 411 and the second converter 412 may be interleaved. It may be a converter 530, 540.

또한, 상기 제1 컨버터(411)와 제2 컨버터(412)는 컨버터 제어부(415)의 제어에 따라 동작할 수 있다.In addition, the first converter 411 and the second converter 412 may operate under the control of the converter controller 415.

인터리브 컨버터(530, 540)는, 한 쌍의 부스트 컨버터를 구비할 수 있다. 실시예에 따라서, 상기 인터리브 컨버터(530, 540)는, 한 쌍의 리액터(530)와 역률 개선부(540)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 인터리브 컨버터(530, 540)는, 서로 직렬 접속되는 인덕터(L1, L2)와 다이오드(D1, D2), 인덕터(L1, L2)와 다이오드(D1, D2) 사이에 접속되는 스위칭 소자(S1, S2)를 구비할 수 있다. The interleaved converters 530 and 540 may include a pair of boost converters. According to an embodiment, the interleaved converters 530 and 540 may include a pair of reactors 530 and a power factor improving unit 540. In addition, the interleaved converters 530 and 540 may include a switching element connected between the inductors L1 and L2 and the diodes D1 and D2 and the inductors L1 and L2 and the diodes D1 and D2. S1 and S2) can be provided.

상기 인터리브 컨버터(530, 540)는, 제1 스위치(S1), 상기 제1 스위치(S1)에 연결된 제1 인덕터(L1)를 포함하는 제1 컨버터(411)와 제2 스위치(S2), 상기 제2 스위치(S2)에 연결된 제2 인덕터(L2)를 포함하는 제2 컨버터(412)를 포함할 수 있다.The interleaved converters 530 and 540 may include a first switch 411 and a second switch S2 including a first switch S1 and a first inductor L1 connected to the first switch S1. It may include a second converter 412 including a second inductor (L2) connected to the second switch (S2).

또한, 제1 컨버터(411)는 서로 직렬 접속되는 인덕터(L1)와 다이오드(D1), 인덕터(L1)와 다이오드(D1) 사이에 접속되는 스위칭 소자(S1)로 구성될 수 있다.In addition, the first converter 411 may include an inductor L1 and a diode D1 connected in series with each other, and a switching element S1 connected between the inductor L1 and the diode D1.

또한, 제2 컨버터(412)는 서로 직렬 접속되는 인덕터(L2)와 다이오드(D2), 인덕터(L2)와 다이오드(D2) 사이에 접속되는 스위칭 소자(S2)로 구성될 수 있다.In addition, the second converter 412 may include an inductor L2 and a diode D2 connected in series with each other, and a switching element S2 connected between the inductor L2 and the diode D2.

이 경우에, 상기 평활 커패시터(C)는 상기 제1 컨버터(411)와 상기 제2 컨버터(412)의 출력 전원을 평활화하고 저장할 수 있다.In this case, the smoothing capacitor C may smooth and store output power of the first converter 411 and the second converter 412.

본 발명의 일 실시예에 따른 전력 변환 장치(400)는, EMI 저감을 위해, 인터리브 컨버터(530, 540)의 제1 스위치(S1)와 제2 스위치(S2)의 온/오프(On/Off) 타이밍(Timing)을 상보적으로 매칭시킬 수 있다. 이에 따라, 전류 리플 저감의 효과를 최대한 유지하면서 두 스위치(S1, S2)의 EMI 노이즈를 감쇄시킬 수 있다.The power conversion apparatus 400 according to an embodiment of the present invention, on / off (On / Off) of the first switch (S1) and the second switch (S2) of the interleaved converter (530, 540) to reduce EMI ) Timings may be complementarily matched. Accordingly, EMI noise of the two switches S1 and S2 can be reduced while maintaining the effect of reducing the current ripple to the maximum.

이를 위해, 컨버터 제어부(415)는, 제1 스위치(S1)와 제2 스위치(S2)의의 스위칭(switching) 시점이 상보적으로 매칭(matching)되도록 제어할 수 있다.To this end, the converter controller 415 may control the switching timing of the first switch S1 and the second switch S2 to be complementarily matched.

컨버터 제어부(415)는, 스위칭 소자(S1, S2)의 턴 온/오프 타이밍을 제어할 수 있다. 이에 따라, 컨버터 제어부(415)는, 스위칭 소자(S1, S2)의 턴 온온/오프 타이밍을 위한 컨버터 스위칭 제어 신호를 출력할 수 있다. 컨버터 스위칭 제어 신호는 펄스폭 변조 방식(PWM)의 스위칭 제어신호로서 스위칭 소자(S1, S2)의 듀티비를 제어하는 신호일 수 있다.The converter controller 415 may control the turn on / off timing of the switching elements S1 and S2. Accordingly, the converter controller 415 may output a converter switching control signal for turning on / off timings of the switching elements S1 and S2. The converter switching control signal may be a signal for controlling the duty ratio of the switching elements S1 and S2 as a switching control signal of the pulse width modulation scheme PWM.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 변환 장치는, 입력 교류 전원을 정류하여 상기 제1 인덕터(L1)와 상기 제2 인덕터(L2)로 출력하는 정류부(510)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, the power conversion device according to an embodiment of the present invention further includes a rectifier 510 rectifying an input AC power and outputting the rectified input power to the first inductor L1 and the second inductor L2. can do.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 변환 장치는, 상기 정류부(510)의 입력단에 배치되는 노이즈 필터(미도시)를 더 포함할 수 있다. 노이즈 필터는 상기 입력 교류 전원(501)과 상기 정류부(510) 사이의 ac단에 접속되며, ac단의 노이즈 신호를 필터링(filtering)할 수 있다.On the other hand, the power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention may further include a noise filter (not shown) disposed at the input terminal of the rectifier 510. The noise filter is connected to an ac terminal between the input AC power source 501 and the rectifier 510 and may filter a noise signal at the ac terminal.

한편, 상기 제1 스위치(S1)가 턴 오프되고, 상기 제2 스위치(S2)가 턴 온되면, 정류부(510)의 출력 전원이, 제1 인덕터(L1)를 통하여 평활 커패시터(C)로 입력되는 패스와, 제2 인덕터(L2)와 상기 제2 스위치(S2)를 거쳐 그라운드(미도시)로 연결되는 패스가 형성될 수 있다.Meanwhile, when the first switch S1 is turned off and the second switch S2 is turned on, the output power of the rectifier 510 is input to the smoothing capacitor C through the first inductor L1. And a path connected to the ground (not shown) through the second inductor L2 and the second switch S2.

또한, 상기 제1 스위치(S1)가 턴 온되고, 상기 제2 스위치(S2)가 턴 오프되면, 정류부(510)의 출력 전원이, 제2 인덕터(L2)를 통하여 평활 커패시터(C)로 입력되는 패스와, 제1 인덕터(L1)와 상기 제1 스위치(S1)를 거쳐 그라운드로 연결되는 패스가 형성될 수 있다.In addition, when the first switch S1 is turned on and the second switch S2 is turned off, the output power of the rectifier 510 is input to the smoothing capacitor C through the second inductor L2. And a path connected to the ground through the first inductor L1 and the first switch S1.

통상적으로, 이러한 두 스위치(S1, S2) 간의 온(On) 시점을 180도 차이가 나게 제어하고 있다.Typically, the On time between the two switches S1 and S2 is controlled to be 180 degrees.

도 6은 종래 스위칭 제어에 따른 스위칭 노이즈에 관한 설명에 참조되는 도면으로, 듀티(duty)가 30%인 경우를 예시한다.FIG. 6 is a diagram referred to for describing switching noise according to a conventional switching control, and illustrates a case where a duty is 30%.

도 6의 (a)를 참조하면, 인터리브드 PFC의 제1 스위치(S1)가 온되고(610), 이후 소정 시점 후에 제2 스위치(S2)가 온되고(620) 있다. 이렇게 인터리브드 PFC 2개의 스위치(S1, S2)가 스위칭할 때, EMI 노이즈(Noise)가 발생하게 된다.Referring to FIG. 6A, the first switch S1 of the interleaved PFC is turned on (610), and after that, the second switch S2 is turned on (620). When the two interleaved PFC switches S1 and S2 switch, EMI noise is generated.

도 6의 (b)를 참조하면, 2개의 스위치(S1, S2)가 켜지고 꺼지는 시점에 EMI 스위칭 노이즈가 발생하는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 6 (b), it can be seen that EMI switching noise occurs when two switches S1 and S2 are turned on and off.

도 6의 (b)를 참조하면, 제1 스위치(S1)가 온되는 시점에 정극성의 노이즈(615a)가 발생하고, 제2 스위치(S2)가 온되는 시점에 정극성의 노이즈(625a)가 발생할 수 있다.Referring to FIG. 6B, positive noise 615a occurs when the first switch S1 is turned on, and positive noise 625a occurs when the second switch S2 is turned on. Can be.

또한, 제1 스위치(S1)가 오프되는 시점에 부극성의 노이즈(615b)가 발생할 수 있고, 제2 스위치(S2)가 오프되는 시점에 부극성의 노이즈(625b)가 발생할 수 있다.In addition, negative noise 615b may occur when the first switch S1 is turned off, and negative noise 625b may occur when the second switch S2 is turned off.

이러한 종래 방식의 스위칭 제어는 전류 리플을 개선하는 효과는 있었지만, 스위치(S1, S2)의 온/오프에 따른 스위칭 노이즈(615a, 615b, 625a, 625b)는 제거하지 못하는 문제점이 있었다.This conventional switching control has an effect of improving the current ripple, but there is a problem that the switching noise (615a, 615b, 625a, 625b) due to the on / off of the switches (S1, S2) can not be removed.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, EMI 노이즈(Noise) 저감을 위해, 제1,2 컨버터(411, 412)의 두 스위치(S1, S2)의 스위칭 시점을 조정하여 스위칭 노이즈(Switching Noise)를 상쇄시킨다.Therefore, according to an embodiment of the present invention, in order to reduce EMI noise, switching noise of the two switches S1 and S2 of the first and second converters 411 and 412 is adjusted. Offsets

이를 위해, 컨버터 제어부(415)는, 제1 스위치(S1)와 제2 스위치(S2)의 스위칭(switching) 시점이 상보적으로 매칭(matching)되도록 제어할 수 있다.To this end, the converter controller 415 may control the switching timing of the first switch S1 and the second switch S2 to be complementarily matched.

예를 들어, 상기 컨버터 제어부(415)는, 상기 제1 스위치(S1)가 온(on)되는 시점에, 상기 제2 스위치(S2)가 오프(off)되거나, 상기 제1 스위치(S1)가 오프(off)되는 시점에, 상기 제2 스위치(S2)가 온(on)되도록 제어할 수 있다.For example, when the first switch S1 is turned on, the converter controller 415 turns off the second switch S2, or the first switch S1 is turned off. At the time of turning off, the second switch S2 may be controlled to be turned on.

본 실시예에서, 상기 컨버터 제어부(415)는, 제1 스위치(S1)의 온/오프 시점을 기준으로 제2 스위치(S2)가 오프/온 되도록 제어함으로써, 스위칭에 의한 EMI 노이즈를 상쇄시킬 수 있다.In the present exemplary embodiment, the converter controller 415 may cancel the EMI noise by switching by controlling the second switch S2 to be turned on / off based on the on / off timing of the first switch S1. have.

또한, 상기 컨버터 제어부(415)는, 상기 제1 스위치(S1)의 스위칭 타이밍에 대응하여, 상기 제2 스위치(S2)의 스위칭 타이밍이 가변되도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 스위치(S1)의 온 또는 오프 시점에 대응하도록 상기 제2 스위치(S2)의 온 또는 오프 시점을 조절할 수 있다.In addition, the converter controller 415 may control the switching timing of the second switch S2 to vary according to the switching timing of the first switch S1. For example, the on or off timing of the second switch S2 may be adjusted to correspond to the on or off timing of the first switch S1.

본 실시예에서, 상기 컨버터 제어부(415)는, 인터리브드 PFC의 1개의 스위치가 온/오프 시점을 기준으로 다른 1개의 스위치가 오프/온되게 제어하여 스위칭에 의한 EMI 노이즈를 상쇄시킬 수 있다.In the present exemplary embodiment, the converter controller 415 may cancel one EMI of the interleaved PFC by controlling one other switch to be turned on / off based on an on / off time point.

또한, 상기 컨버터 제어부(415)는, 상기 제1 스위치(S1)가 온(on)되는 시점에, 상기 제2 스위치(S2)가 오프(off)되거나, 상기 제2 스위치(S2)가 온(on)되는 시점에, 상기 제1 스위치(S1)가 오프(off)되도록 제어할 수 있다. 즉, 두 스위치(S1, S2) 중 어느 하나의 스위치가 온될 때, 나머지 하나의 스위치가 오프되도록 제어할 수 있다.In addition, the converter controller 415 has the second switch S2 turned off or the second switch S2 turned on when the first switch S1 is turned on. At the time of on, the first switch S1 may be controlled to be off. That is, when one of the two switches S1 and S2 is turned on, the other one may be controlled to be turned off.

본 실시예에서, 상기 컨버터 제어부(415)는, 인터리브드 PFC의 1개의 스위치가 온(On)될 때, 나머지 1개의 스위치가 오프(Off)되게 제어하여 스위칭에 의한 EMI 노이즈를 상쇄시킬 수 있다.In the present embodiment, the converter control unit 415, when one switch of the interleaved PFC is turned on (On), it is possible to control the remaining one switch (Off) to offset the EMI noise by switching. .

도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 스위칭 노이즈 저감에 관한 설명에 참조되는 도면이다.7A to 7C are views referred to for describing switching noise reduction according to an embodiment of the present invention.

도 7a는 제1 스위치(S1)의 스위칭을 위한 PWM 신호(710)와 제2 스위치(S2)의 스위칭을 위한 PWM 신호(720)를 예시한다. 도 7의 스위칭 제어 신호의 듀티(duty)는 30%이다.FIG. 7A illustrates a PWM signal 710 for switching the first switch S1 and a PWM signal 720 for switching the second switch S2. The duty of the switching control signal of FIG. 7 is 30%.

도 7b는 제1 스위치(S1)와 제2 스위치(S2)의 스위칭에 의한 스위칭 노이즈를 예시한다. FIG. 7B illustrates switching noise by switching between the first switch S1 and the second switch S2.

도 7a와 도 7b를 참조하면, 제1 스위치(S1)가 온되는 시점에 정극성의 노이즈(711a, 712a, 713a)가 발생하고, 제2 스위치(S2)가 온되는 시점에 정극성의 노이즈(721a, 722a, 723a)가 발생할 수 있다.7A and 7B, the positive noises 711a, 712a, and 713a are generated when the first switch S1 is turned on, and the positive noise 721a is generated when the second switch S2 is turned on. , 722a, 723a may occur.

또한, 제1 스위치(S1)가 오프되는 시점에 부극성의 노이즈(711b, 712b, 713b)가 발생하고, 제2 스위치(S2)가 오프되는 시점에 부극성의 노이즈(721b, 722b, 723b)가 발생할 수 있다.Further, negative noise 711b, 712b, 713b occurs when the first switch S1 is turned off, and negative noise 721b, 722b, 723b occurs when the second switch S2 is turned off. May occur.

도 6을 참조하여 설명한 종래 방법에 따르면, 노이즈들이 제거되지 않고 출력되었으나, 본 발명에 따르면, 도 7c와 같이, 제1 스위치(S1)가 오프될 때, 제2 스위치(S2)가 온됨으로써, 일부 노이즈들이 서로 상쇄되어 출력될 수 있다.According to the conventional method described with reference to FIG. 6, the noises are output without being removed. According to the present invention, when the first switch S1 is turned off, as shown in FIG. 7C, the second switch S2 is turned on. Some noises may be canceled out and output.

도 7c를 참조하면, 제1 스위치(S1)가 오프되는 시점에 발생한 부극성의 노이즈(711b, 712b, 713b)와 제2 스위치(S2)가 온되는 시점에 발생한 정극성의 노이즈(721a, 722a, 723a)가 상쇄되어 제거된다. 이에 따라, 전체 스위칭 노이즈를 저감시킬 수 있다.Referring to FIG. 7C, the negative noises 711b, 712b, and 713b generated when the first switch S1 is turned off and the positive noises 721a, 722a, which occur when the second switch S2 is turned on are illustrated. 723a is canceled and removed. As a result, the total switching noise can be reduced.

본 발명에 따르면, 인터리브드(Interleaved) PFC의 두 스위치를 제어할 때, 한 스위치가 온(On)일 경우, 나머지 한 스위치를 오프(Off)시켜, 온(On) 또는 오프(OFF)의 한시점에서의 스위칭 노이즈를 서로 상쇄시킴으로써, 특정 주파수의 EMI 노이즈 평균값을 저감시킬 수 있다.According to the present invention, when controlling two switches of an interleaved PFC, when one switch is on, the other one is turned off, so that the time limit of the on or off is turned off. By canceling the switching noises at the points, the EMI noise average value at a specific frequency can be reduced.

또한, 전류 리플 개선 효과는 도 6의 방법에 비하여 상대적으로 약간 감소하나, 일정 수준의 전류 리플 개선 효과를 유지할 수 있다. 특히 듀티가 작을수록 전류 리플 개선 효과에 부정적인 영향이 최소화되므로 더욱 효과적이다.In addition, the current ripple improvement effect is slightly reduced compared to the method of FIG. 6, but can maintain a certain level of current ripple improvement effect. In particular, the smaller the duty, the more effective it is because the negative effect on the current ripple improvement is minimized.

도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 스위칭 노이즈 저감에 관한 설명에 참조되는 도면이다.8A to 8C are views referred to for describing switching noise reduction according to an embodiment of the present invention.

도 8a는 제1 스위치(S1)의 스위칭을 위한 PWM 신호(810)와 제2 스위치(S2)의 스위칭을 위한 PWM 신호(820)를 예시한다. 도 8의 스위칭 제어 신호의 듀티(duty)는 50%이다.8A illustrates a PWM signal 810 for switching the first switch S1 and a PWM signal 820 for switching the second switch S2. The duty of the switching control signal of FIG. 8 is 50%.

도 8b는 제1 스위치(S1)와 제2 스위치(S2)의 스위칭에 의한 스위칭 노이즈를 예시한다. 8B illustrates switching noise by switching of the first switch S1 and the second switch S2.

도 8a와 도 8b를 참조하면, 제1 스위치(S1)가 온되는 시점에 정극성의 노이즈(811a, 812a, 813a)가 발생하고, 제2 스위치(S2)가 온되는 시점에 정극성의 노이즈(821a, 822a, 823a)가 발생할 수 있다.8A and 8B, positive noises 811a, 812a, and 813a are generated when the first switch S1 is turned on, and positive noise 821a is generated when the second switch S2 is turned on. 822a, 823a) may occur.

또한, 제1 스위치(S1)가 오프되는 시점에 부극성의 노이즈(811b, 812b, 813b)가 발생하고, 제2 스위치(S2)가 오프되는 시점에 부극성의 노이즈(821b, 822b, 823b)가 발생할 수 있다.Further, negative noises 811b, 812b, and 813b are generated when the first switch S1 is turned off, and negative noises 821b, 822b and 823b are generated when the second switch S2 is turned off. May occur.

도 8c를 참조하면, 제1 스위치(S1)가 오프되는 시점에 발생한 부극성의 노이즈(811b, 812b, 813b)와 제2 스위치(S2)가 온되는 시점에 발생한 정극성의 노이즈(821a, 822a, 823a)가 상쇄되어 제거된다. Referring to FIG. 8C, the negative noises 811b, 812b, and 813b generated when the first switch S1 is turned off and the positive noises 821a, 822a, which occur when the second switch S2 is turned on. 823a) is canceled and removed.

또한, 제1 스위치(S1)가 온되는 시점에 발생한 정극성의 노이즈(811a, 812a, 813a)와 제2 스위치(S2)가 오프되는 시점에 발생한 부극성의 노이즈(821b, 822b, 823b)가 상쇄되어 제거된다. In addition, the positive noises 811a, 812a and 813a generated when the first switch S1 is turned on and the negative noises 821b, 822b and 823b generated when the second switch S2 is turned off are canceled out. And removed.

이에 따라, 전체 스위칭 노이즈를 완전히 제거할 수 있다.Thus, the entire switching noise can be completely removed.

도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 일 실시예에 따른 스위칭 노이즈 저감에 관한 설명에 참조되는 도면으로, 듀티(duty)는 70%인 경우를 예시한다.9A to 9C are views referred to for describing switching noise reduction according to an exemplary embodiment of the present invention, and illustrate a case where the duty is 70%.

도 9a와 도 9b를 참조하면, 제1 스위치(S1)와 제2 스위치(S2)가 온되는 시점에 정극성의 노이즈(911a, 921a)가 발생하고, 제1 스위치(S1)와 제2 스위치(S2)가 오프는 시점에 부극성의 노이즈(911b, 921b)가 발생할 수 있다.9A and 9B, when the first switch S1 and the second switch S2 are turned on, positive noise 911a and 921a are generated, and the first switch S1 and the second switch ( Negative noise 911b and 921b may occur at a time when S2) is turned off.

듀티(Duty)가 50%가 아니기 때문에 온(On), 오프(Off)되는 두 시점에서의 노이즈(911a, 911b, 921a, 921b)를 모두 상쇄하지는 못한다.Since the duty is not 50%, the noises 911a, 911b, 921a, and 921b at both on and off points cannot be canceled out.

하지만, 도 9c와 같이, 둘 중 한 시점(On 또는 Off되는 시점)에서 두 스위치(S1, S2)가 반대로 동작하여 일부 스위칭 노이즈(921a, 911b)를 상쇄시킬 수 있기 때문에 EMI 노이즈 평균값을 감소시킬 수 있다.However, as shown in FIG. 9C, the two switches S1 and S2 may operate in reverse at one time (on or off) to cancel some switching noises 921a and 911b, thereby reducing the average EMI noise value. Can be.

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 추가 비용 없이 EMI 노이즈를 효과적으로 저감할 수 있다.According to at least one of the embodiments of the present invention, EMI noise can be effectively reduced without additional cost.

또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 인터리브드 컨버터의 전류 리플 개선 장점을 유지하면서 노이즈를 효과적으로 감쇄할 수 있다.In addition, according to at least one of the embodiments of the present invention, it is possible to effectively reduce noise while maintaining the current ripple improvement advantage of the interleaved converter.

본 발명에 따른 전력 변환 장치 및 이를 구비하는 홈 어플라이언스는 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.The power conversion apparatus and the home appliance having the same according to the present invention are not limited to the configuration and method of the embodiments described as described above, but the embodiments are all of the embodiments so that various modifications can be made. Or some may be selectively combined.

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 이해되어서는 안될 것이다.In addition, while the above has been shown and described with respect to preferred embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, the technical field to which the invention belongs without departing from the spirit of the invention claimed in the claims. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention.

컨버터 : 410
제1 컨버터 : 411
제2 컨버터 : 412
컨버터 제어부 : 415
인버터 : 420
인버터 제어부 : 430
Converter: 410
First Converter: 411
Second Converter: 412
Converter control unit: 415
Inverter: 420
Inverter Control Unit: 430

Claims (8)

제1 스위치, 상기 제1 스위치에 연결된 제1 인덕터를 포함하는 제1 컨버터;
제2 스위치, 상기 제2 스위치에 연결된 제2 인덕터를 포함하는 제2 컨버터;
상기 제1 컨버터와 상기 제2 컨버터의 출력 전원을 평활화하고 저장하는 평활 커패시터; 및,
상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치의 스위칭(switching) 시점이 상보적으로 매칭(matching)되도록 제어하는 컨버터 제어부;를 포함하는 전력 변환 장치.
A first converter comprising a first switch and a first inductor coupled to the first switch;
A second converter comprising a second switch and a second inductor coupled to the second switch;
A smoothing capacitor that smoothes and stores the output power of the first converter and the second converter; And,
And a converter controller configured to control the switching timing of the first switch and the second switch to be complementarily matched.
제1항에 있어서,
상기 컨버터 제어부는,
상기 제1 스위치가 온(on)되는 시점에, 상기 제2 스위치가 오프(off)되거나, 상기 제1 스위치가 오프(off)되는 시점에, 상기 제2 스위치가 온(on)되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
The method of claim 1,
The converter control unit,
Controlling the second switch to be turned on at a time when the first switch is turned on or at a time when the second switch is turned off or when the first switch is turned off. Characterized in that the power converter.
제1항에 있어서,
상기 컨버터 제어부는,
상기 제1 스위치의 스위칭 타이밍에 대응하여, 상기 제2 스위치의 스위칭 타이밍이 가변되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.
The method of claim 1,
The converter control unit,
And controlling the switching timing of the second switch to correspond to the switching timing of the first switch.
제1항에 있어서,
상기 컨버터 제어부는,
상기 제1 스위치가 온(on)되는 시점에, 상기 제2 스위치가 오프(off)되거나, 상기 제2 스위치가 온(on)되는 시점에, 상기 제1 스위치가 오프(off)되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
The method of claim 1,
The converter control unit,
Controlling the first switch to be turned off at a time when the first switch is turned on or at a time when the second switch is turned off or when the second switch is turned on. Characterized in that the power converter.
제1항에 있어서,
입력 교류 전원을 정류하여 상기 제1 인덕터와 상기 제2 인덕터로 출력하는 정류부;를 더 포함하는 전력 변환 장치.
The method of claim 1,
And a rectifier configured to rectify an input AC power and output the rectified AC power to the first inductor and the second inductor.
제6항에 있어서,
상기 정류부의 입력단에 배치되는 노이즈 필터;를 더 포함하는 전력 변환 장치.
The method of claim 6,
And a noise filter disposed at an input of the rectifier.
제1항에 있어서,
상기 제1 컨버터는, 상기 제1 인덕터 및 상기 제1 스위치에 연결되는 제1 다이오드를 더 포함하고,
상기 제2 컨버터는, 상기 제2 인덕터 및 상기 제2 스위치에 연결되는 제2 다이오드를 더 포함하는 전력 변환 장치.
The method of claim 1,
The first converter further includes a first diode connected to the first inductor and the first switch,
The second converter further includes a second diode connected to the second inductor and the second switch.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 전력 변환 장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 홈 어플라이언스.
The home appliance comprising a; power conversion device according to any one of claims 1 to 7.
KR1020180057652A 2018-05-21 2018-05-21 Power converting apparatus and home appliance including the same KR102099130B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180057652A KR102099130B1 (en) 2018-05-21 2018-05-21 Power converting apparatus and home appliance including the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180057652A KR102099130B1 (en) 2018-05-21 2018-05-21 Power converting apparatus and home appliance including the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190132749A true KR20190132749A (en) 2019-11-29
KR102099130B1 KR102099130B1 (en) 2020-04-09

Family

ID=68728689

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180057652A KR102099130B1 (en) 2018-05-21 2018-05-21 Power converting apparatus and home appliance including the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102099130B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013247788A (en) * 2012-05-28 2013-12-09 Hitachi Appliances Inc Power-supply device
KR20140082064A (en) * 2012-12-21 2014-07-02 삼성전기주식회사 Phase shift circuit and power factor correction circuit including the same
JP2014220947A (en) * 2013-05-09 2014-11-20 株式会社デンソー Electric power conversion system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013247788A (en) * 2012-05-28 2013-12-09 Hitachi Appliances Inc Power-supply device
KR20140082064A (en) * 2012-12-21 2014-07-02 삼성전기주식회사 Phase shift circuit and power factor correction circuit including the same
JP2014220947A (en) * 2013-05-09 2014-11-20 株式会社デンソー Electric power conversion system

Also Published As

Publication number Publication date
KR102099130B1 (en) 2020-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2779406B1 (en) Power converter and air conditioner having the same
US8120299B2 (en) Motor controller of air conditioner
US10587182B2 (en) Power conversion device having a control unit that outputs based on detected inductor current
US11940194B2 (en) Power converting apparatus and air conditioner including the same
KR102370444B1 (en) Power converting apparatus and air conditioner including the same
KR102074777B1 (en) Power converting apparatus and air conditioner including the same
KR102058042B1 (en) Power converter and air conditioner including the same
KR102099130B1 (en) Power converting apparatus and home appliance including the same
KR20110014435A (en) Air conditioner
KR102102756B1 (en) Power converting apparatus and home appliance including the same
KR101591884B1 (en) Motor controller, method and Air conditioner comprising the same
KR102101730B1 (en) Power converting apparatus and home appliance including the same
KR102010388B1 (en) Power converting apparatus and air conditioner including the same
KR20190108000A (en) Power converting apparatus and air conditioner including the same
KR102063633B1 (en) Power converting apparatus and home appliance including the same
KR102080517B1 (en) Power converting apparatus and home appliance including the same
KR20200007417A (en) Power converting apparatus and home appliance including the same
KR20190097593A (en) Power converting apparatus and air conditioner including the same
KR102014143B1 (en) Power converting apparatus and home appliance including the same
KR102106911B1 (en) Power converting apparatus and home appliance including the same
KR101889777B1 (en) Motor driving device and chiller including the same
KR102010387B1 (en) Power converting apparatus and air conditioner including the same
KR102080519B1 (en) Motor driving device and air conditioner including the same
KR101989107B1 (en) Motor driver and air conditioner including the same
KR102080516B1 (en) Motor driving device and air conditioner including the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right