KR20200015017A - Power converting apparatus and home appliance including the same - Google Patents

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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 converter including a rectification unit which includes a plurality of diodes and rectifies input alternating current (AC) power, and a power factor compensation unit which is disposed between the input AC power and the rectification unit; and a smoothing capacitor smoothing and storing output power of the converter. The power factor compensation unit includes one reactor and two switching elements, and the two switching elements can be switched only in a switching period set before and after a rest period including a zero crossing point of input voltage from the input AC power.

Description

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

본 발명은 전력 변환 장치 및 이를 구비하는 홈 어플라이언스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 효율적으로 역률 보상을 수행할 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 performing power factor correction efficiently and a home appliance having the same.

일반적으로 공기조화기 등 전자기기는, 전력 변환 장치를 구비하여, 입력 전원을 변환하여 동작하고 있다.In general, electronic devices such as an air conditioner are equipped with a power converter, and operate by converting an input power source.

공기조화기는 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 실내로 냉온의 공기를 토출하여, 실내 온도를 조절하고, 실내 공기를 정화하도록 함으로서 인간에게 더욱 쾌적한 실내 환경을 제공하기 위해 설치된다. 일반적으로 공기조화기는 열교환기로 구성되어 실내에 설치되는 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성되어 실내기로 냉매를 공급하는 실외기를 포함한다. The air conditioner is installed to provide a more comfortable indoor environment to humans by discharging cold air into the room to adjust the indoor temperature and purifying the indoor air to create a comfortable indoor environment. In general, an air conditioner includes an indoor unit configured to be a heat exchanger installed indoors, and an outdoor unit configured to supply a refrigerant to an indoor unit configured by a compressor and a heat exchanger.

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 converts input power and supplies converted power. 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.

예를 들어, 전력 변환 장치는 공기조화기 내에 배치되어 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 부하에 공급하거나 모터 등을 구동할 수 있다.For example, the power converter may be disposed in an air conditioner to convert AC power into DC power to supply a load or to drive a motor.

공기조화기 등 홈 어플라이언스는, 교류 전 전압의 특성을 고려하여, 무효전력을 유효전력으로 변환하기 위한 역률 보상부(Power Factor Correction: PFC)를 구비하는 경우가 많다.A home appliance such as an air conditioner often includes a power factor correction unit (PFC) for converting reactive power into active power in consideration of the characteristics of all AC voltages.

예를 들어, 선행 문헌1(한국 공개특허공보 제10-2004-0020760호, 공개일자 2004년 03월 09일)은 인버터공기조화기의 역률보상컨버터회로에 관한 내용을 개시하고 있다.For example, the prior document 1 (Korean Patent Publication No. 10-2004-0020760, publication date March 09, 2004) discloses the content of the power factor correction converter circuit of the inverter air conditioner.

이러한 역률 보상 회로들은, 보통 단 펄스(pulse)를 사용하거나 복수의 스위칭 소자를 빠른 속도로 교번 스위칭하였다. 단 펄스를 사용하는 경우에는 리액터 용량이 극히 커야 하며 입력 전류 파형이 좋지 않아 하모닉(Harmonic) 및 역률 등의 규격을 만족시키기 어렵다. 또한, 스위칭 소자를 수십 kHz의 빠른 속도로 교번 스위칭하는 경우에. 스위칭 손실을 최소화하기 위해 스위칭 속도가 빠른 고가의 반도체 소자를 사용해야 했고, 스위칭에 비례하여 발열 및 발열에 의한 손실도 증가하는 문제점이 있었다.These power factor correction circuits usually use short pulses or alternately switch a plurality of switching elements at high speed. When using short pulses, the reactor capacity must be extremely large and the input current waveform is poor, making it difficult to meet specifications such as harmonic and power factor. Also, in the case of alternating switching of switching elements at a high speed of several tens of kHz. In order to minimize the switching loss, an expensive semiconductor device having a fast switching speed has to be used, and there is a problem in that heat generation and heat loss are increased in proportion to switching.

본 발명의 목적은, 효율적으로 역률 보상을 수행할 수 있는 전력 변환 장치 및 이를 구비하는 홈 어플라이언스를 제공함에 있다. An object of the present invention is to provide a power conversion apparatus capable of performing power factor correction efficiently and a home appliance having the same.

본 발명의 목적은, 최소한의 스위칭을 통해 컨버터를 제어함으로써, 스위칭 손실을 저감할 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 conversion apparatus capable of reducing switching loss by controlling a converter through minimal switching, and a home appliance having the same.

본 발명의 목적은, 최소한의 스위칭을 통해 컨버터를 제어함으로써, 발열을 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 apparatus capable of reducing heat generation by controlling a converter through minimal switching, and a home appliance having the same.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 전력 변환 장치 및 홈 어플라이언스는, 복수의 다이오드를 포함하여 입력 교류 전원을 정류하는 정류부와 입력 교류 전원과 정류부 사이에 배치되는 역률 보상부를 포함하는 컨버터, 및, 컨버터의 출력 전원을 평활화하고 저장하는 평활 커패시터를 포함하고, 역률 보상부는, 하나의 리액터와 2개의 스위칭 소자를 포함하며, 입력 교류 전원으로부터의 입력 전압의 제로 크로싱 지점을 포함하는 휴지 구간의 앞과 뒤에 설정되는 스위칭 구간에서만 2개의 스위칭 소자가 스위칭될 수 있다.Power converter and home appliance according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, a converter comprising a rectifier for rectifying the input AC power including a plurality of diodes and a power factor correction unit disposed between the input AC power and the rectifier. And a smoothing capacitor for smoothing and storing the output power of the converter, wherein the power factor correction unit includes one reactor and two switching elements and includes a zero crossing point of an input voltage from an input AC power supply. Only two switching elements can be switched in the switching section set before and after.

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 효율적으로 역률 보상을 수행할 수 있다.According to at least one of the embodiments of the present invention, it is possible to efficiently perform power factor correction.

또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 최소한의 스위칭을 통해 컨버터를 제어함으로써, 스위칭 손실을 저감할 수 있다.Further, according to at least one of the embodiments of the present invention, switching loss can be reduced by controlling the converter through minimal switching.

또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 최소한의 스위칭을 통해 컨버터를 제어함으로써, 발열을 저감할 수 있다.In addition, according to at least one of the embodiments of the present invention, by controlling the converter through the minimum switching, it is possible to reduce the heat generation.

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 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 변환 장치의 회로도의 일예이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스위칭 구간에 대한 설명에 참조되는 도면이다.
도 8 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 변환 장치의 스위칭 동작에 관한 설명에 참조되는 도면이다.1 is a diagram illustrating a configuration of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
FIG. 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 an example of a circuit diagram of a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram referred to for describing a switching interval according to an embodiment of the present invention.
8 to 12 are views referred to for describing the switching operation of the power conversion device 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, 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 meaning or role in 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 in the drawing, the stand type indoor unit 21 is illustrated.

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 exchanging the refrigerant according to a setting by operating a compressor and an outdoor heat exchanger. The outdoor unit 31 may be driven by a 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 fan (not shown), an expansion valve (not shown) in which the supplied refrigerant 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 is connected by wire or wireless to transmit and receive data, and the outdoor unit and indoor unit is 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 user's control command to the indoor unit 21 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.FIG. 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(105b)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 105b to expand the condensed refrigerant; The mechanism or expansion valve 106, the cooling / heating switching valve or the four-way valve 110 to change 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 an accumulator 103 to be supplied.

실내기(21)는 실내에 배치되어 냉/난방 기능을 수행하는 실내측 열교환기(108)와, 실내측 열교환기(108)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 heat exchanger 108 disposed indoors to perform a cooling / heating function, and an indoor fan 109a disposed at one side of the indoor heat exchanger 108 to promote heat dissipation of the refrigerant, and an indoor unit. The indoor blower 109 etc. which consist of the electric motor 109b which rotates the fan 109a are included.

실내측 열교환기(108)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 (108) 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(105b)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 drive unit 200 that drives the motor 105b.

한편, 실외기(31) 내의 압축기(102)는, 압축기 모터(102b)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 the compressor motor driving unit (113 in FIG. 3) for driving the compressor motor 102b.

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.

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.The outdoor fan drive unit 200 may also be referred to as an outdoor fan drive 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 driving unit 113, an outdoor fan driving unit 200, an indoor fan driving 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, and the like 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 operation 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 indoor 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.On the other hand, the control unit 170, for controlling the operation of the compressor 102, the indoor fan 109a, the outdoor fan 105a, as shown in the figure, respectively, the compressor drive unit 113, outdoor fan drive unit 200 ), The indoor fan driver 300 may 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(102b), 실외 ㅍ팬 모터(105b), 실내 팬 모터(109b)는, 각각, 목표 회전 속도로 동작 될 수 있다. And based on each speed command value signal, the compressor motor 102b, the outdoor fan motor 105b, and the indoor fan motor 109b can 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) that supplies 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 to drive each unit and supply the input power. Thus, at least some components of the power supply may be referred to as a power converter.

또한, 전력 변환 장치는 전력을 변환하여 각종 모터를 구동하는 모터 구동 장치로 실시될 수 있다.In addition, the power converter may be implemented as a motor driving device that converts electric power to drive various motors.

이하에서 설명되는 전력 변환 장치는 홈 어플라이언스의 구동부(200, 300, 113), 전원 공급부 등에 구비될 수 있다. The power conversion apparatus described below may be provided in the driving units 200, 300, and 113 of the home appliance, the power supply unit, and the like.

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), dc단 전압 검출부(B), 입력 전류 검출부(D), 및 출력전류 검출부(E)를 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4, the power converter 400 according to an embodiment of the present invention may include a converter 410, a converter controller 415, and a dc terminal that convert an input power source into a DC power source and output the DC power source. 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 it 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 the input power and supply the input power to the load. In FIG. 4, the power conversion device 400 is described as 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. 이를 위해, 컨버터(410)는, 정류부(도 5의 520)를 구비할 수 있다. 그외, 리액터(도 5의 L1)를 더 구비하는 것도 가능하다.The converter 410 may convert the commercial AC power supply 201 into DC power and output the DC power. To this end, the converter 410 may include a rectifier 520 of FIG. 5. In addition, it is also possible to further provide a reactor (L1 in Fig. 5).

컨버터(410)의 출력단에는, 평활 커패시터(C)가 접속된다. 커패시터(C)는, 컨버터(410)에서 출력되는 전원을 저장할 수 있다. 컨버터(410)에서 출력되는, 전원은 dc 전원이므로, dc단 커패시터라 명명할 수 있다.The smoothing capacitor C is connected to the output terminal of the converter 410. The capacitor C may store power output from the converter 410. Since the power output from the converter 410 is a dc power supply, it may be referred to as a dc terminal capacitor.

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 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, dc단이라 명명할 수 있다. 따라서, 커패시터(C)를 dc단 커패시터라 할 수도 있다.Next, at the output terminal of the converter 410, a capacitor C may be provided 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 be referred to as a dc terminal capacitor.

한편, 컨버터 제어부(415)는, 입력 전압(Vs), 입력 전류(Is), dc단 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.

dc단 전압 검출부(B)는 평활 커패시터(C)의 양단인 dc단 전압(Vdc)을 검출할 수 있다. 이를 위하여, dc단 전압 검출부(B)는 저항 소자, 증폭기 등을 포함할 수 있다. 검출되는 dc단 전압(Vdc)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(430)에 입력될 수 있다. The dc terminal voltage detector B may detect the dc terminal voltage Vdc, which 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 may drive the motor 250. To this end, the inverter 420 includes a plurality of inverter switching elements, converts the smoothed DC power supply (Vdc) into a three-phase AC power supply of a predetermined frequency by the on / off operation of the switching device, thereby the 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 to each other in series, respectively, 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 connected in anti-parallel.

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. FIG.

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 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 that three shunt resistors are located between the inverter 420 and the synchronous motor 250 or one end is connected 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-mentioned 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 each phase 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. Among them, SMPMSM and IPMSM are permanent magnet synchronous motors (PMSMs) with permanent magnets, and synrms have no permanent magnets.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 변환 장치의 회로도의 일예로, 컨버터(410)의 구성을 상세히 도시한 것이다.FIG. 5 is an example of a circuit diagram of a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention. The configuration of the converter 410 is shown in detail.

도 4와 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 변환 장치는, 입력 교류 전원(201)을 직류 전원으로 변환하여 출력하는 컨버터(410), 및, 상기 컨버터(410)의 출력 전원을 평활화하고 저장하는 평활 커패시터(C)를 포함할 수 있다. 4 and 5, a power converter according to an embodiment of the present invention includes a converter 410 for converting and outputting an input AC power source 201 to DC power, and an output of the converter 410. It may include a smoothing capacitor (C) for smoothing and storing the power supply.

상기 컨버터(410)는, 복수의 다이오드(D1, D2)를 포함하여 입력 교류 전원을 정류하는 정류부(520)와, 상기 입력 교류 전원(201)과 상기 정류부(520) 사이에 배치되는 역률 보상부(510)를 포함할 수 있다.The converter 410 includes a rectifier 520 for rectifying an input AC power including a plurality of diodes D1 and D2, and a power factor compensator disposed between the input AC power 201 and the rectifier 520. 510 may be included.

상기 역률 보상부(510)는, 입력 전류를 정현파로 만들어서 역률을 보상하고 고조파를 제거할 수 있다.The power factor correction unit 510 may make the input current a sinusoidal wave to compensate for the power factor and remove harmonics.

상기 역률 보상부(510)는, 하나의 리액터(L1)와 2개의 스위칭 소자(S1, S2)를 포함하고, 교류 전원의 역률을 보상할 수 있다. 리액터(L1)는 에너지를 보관하고, 2개의 스위칭 소자(S1, S2)의 스위칭 동작으로, 리액터(L1)에 에너지가 충전되고, 방전됨으로써, 입력 전류 파형을 개선할 수 있다.The power factor correction unit 510 may include one reactor L1 and two switching elements S1 and S2 to compensate for the power factor of the AC power source. Reactor L1 stores energy, and the input current waveform can be improved by energizing and discharging reactor L1 by the switching operation of two switching elements S1 and S2.

이때, 역률 보상 제어는 컨버터 제어부(415)의 제어신호에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 컨버터 제어부(415)는 스위칭 소자(S1, S2)의 스위칭 동작을 제어함으로써, 역률 보상 제어 기능을 온(on)시키거나 오프(off)할 수 있다.In this case, the power factor correction control may be performed by a control signal of the converter controller 415. For example, the converter controller 415 may turn on or off the power factor correction control function by controlling the switching operations of the switching elements S1 and S2.

상기 컨버터(410)는, 입력된 교류 전원을 직류 전원으로 변환하면서 공급되는 전원에 대한 역률을 보상할 수 있다.The converter 410 may compensate for the power factor with respect to the power supplied while converting the input AC power into DC power.

상기 컨버터(410)는, 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여, 변환된 직류 전원을 출력할 수 있다. The converter 410 may convert AC power into DC power and output the converted DC power.

이를 위해, 상기 컨버터(410)는, 정류부(510)를 포함하여, 입력 교류 전원을 정류하여 정류된 전원을 출력할 수 있다. To this end, the converter 410 may include a rectifier 510 to rectify the input AC power to output the rectified power.

예를 들어, 상기 정류부(510)는 하나의 레그에 연결되는 2개의 다이오드를 포함할 수 있다. 도 5를 참조하면, 상단의 제1 다이오드(D1)와 하단의 제2 다이오드(D2)를 구비할 수 있다. For example, the rectifier 510 may include two diodes connected to one leg. Referring to FIG. 5, an upper first diode D1 and a lower second diode D2 may be provided.

한편, 제1 다이오드(D1)와 제2 다이오드(D2)는 각각 병렬로 연결된 복수의 다이오드를 포함할 수 있다. 이에 따라 더 높은 정격 전류에도 대응할 수 있어 회로 안전성을 높일 수 있다. Meanwhile, the first diode D1 and the second diode D2 may each include a plurality of diodes connected in parallel. As a result, even higher rated currents can be handled, thereby increasing circuit safety.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 변환 장치의 회로도의 일예로, 도 6에서 예시된 회로도는 도 5에서 예시된 회로도 중 정류부(510)의 구성이 변경된 것이다.6 is an example of a circuit diagram of a power converter according to an exemplary embodiment of the present invention. In the circuit diagram illustrated in FIG. 6, the configuration of the rectifier 510 of the circuit diagram illustrated in FIG. 5 is changed.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 변환 장치는, 입력 교류 전원(201)을 직류 전원으로 변환하여 출력하는 컨버터(410), 및, 상기 컨버터(410)의 출력 전원을 평활화하고 저장하는 평활 커패시터(C)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 6, the power converter according to an embodiment of the present invention includes a converter 410 for converting an input AC power source 201 into a DC power source and outputting the DC power source, and smoothing the output power of the converter 410. And it may include a smoothing capacitor (C) for storing.

컨버터(410)는, 복수의 다이오드(D1a, D1b, D2a, D2b)를 포함하여 입력 교류 전원을 정류하는 정류부(620), 및, 상기 입력 교류 전원(201)과 상기 정류부(620) 사이에 배치되는 역률 보상부(610)를 포함할 수 있다.The converter 410 includes a rectifier 620 for rectifying an input AC power including a plurality of diodes D1a, D1b, D2a, and D2b, and is disposed between the input AC power source 201 and the rectifier 620. The power factor correction unit 610 may be included.

본 실시예에 따른 정류부(620)는, 각각 한 쌍의 다이오드가 병렬로 연결된 제1 다이오드(D1a, D1b)와 제2 다이오드(D2a, D2b)로 구성될 수 있다. 이에 따라, 정격 전류를 2배로 사용할 수 있는 장점이 있다.The rectifying unit 620 according to the present exemplary embodiment may include a first diode D1a and D1b and a second diode D2a and D2b in which a pair of diodes are connected in parallel. Accordingly, there is an advantage that can be used twice the rated current.

이하에서는 도 6의 회로도와 다른 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 전력 변환 장치의 동작에 대해서 설명한다.Hereinafter, an operation of the power converter according to the present invention will be described with reference to the circuit diagram of FIG. 6.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스위칭 구간에 대한 설명에 참조되는 도면으로, 도 7은 입력 전압(Vin), 입력 전류(Iin), 스위칭 소자(S1, S2)의 스위칭 동작을 구간별로 도시한 것이다. FIG. 7 is a view referred to for describing a switching period according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 7 illustrates switching operation of an input voltage Vin, an input current Iin, and switching elements S1 and S2 for each period. It is shown.

도 8 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 변환 장치의 스위칭 동작에 관한 설명에 참조되는 도면으로, 스위칭 소자(S1, S2)의 온, 오프 시 전류 패스를 도시한 것이다.8 to 12 are views for explaining the switching operation of the power converter according to an embodiment of the present invention, and show the current paths when the switching elements S1 and S2 are turned on and off.

도면들을 참조하면, 상기 역률 보상부(610)는, 하나의 리액터(L1)와 2개의 스위칭 소자(S1, S2)를 포함하고, 교류 전원의 역률을 보상할 수 있다. Referring to the drawings, the power factor correction unit 610 may include one reactor L1 and two switching elements S1 and S2 to compensate for the power factor of an AC power source.

스위칭 소자(S1, S2)는 반도체 소자와 프리 휠링 다이오드(Free Wheeling Diode)로 구성될 수 있다. 예를 들어, 스위칭 소자(S1, S2)는 각각, 절연 게이트 양극성 트랜지스터(Insulated gate bipolar transistor, IGBT)와 프리 휠링 다이오드(Free Wheeling Diode)의 쌍으로 구성될 수 있다.The switching elements S1 and S2 may be composed of a semiconductor element and a free wheeling diode. For example, the switching elements S1 and S2 may be configured as a pair of an insulated gate bipolar transistor (IGBT) and a free wheeling diode, respectively.

리액터(L1)는 에너지를 보관하고, 2개의 스위칭 소자(S1, S2)의 스위칭 동작으로, 리액터(L1)에 에너지가 충전되고, 방전됨으로써, 입력 전류 파형을 개선할 수 있다.Reactor L1 stores energy, and the input current waveform can be improved by energizing and discharging reactor L1 by the switching operation of two switching elements S1 and S2.

상기 역률 보상부(610)는, 직렬로 배치되는 제1 스위칭 소자(S1)와 제2 스위칭 소자(S2)를 포함하고, 상기 리액터(L1)는, 제1 스위칭 소자(S1)와 제2 스위칭 소자(S2) 사이의 노드에 연결될 수 있다. 즉, 제1 스위칭 소자(S1)와 제2 스위칭 소자(S2)는 한 레그에서 각각 상단과 하단에 배치되고, 상단의 제1 스위칭 소자(S1)와 하단의 제2 스위칭 소자(S2)의 접속점에는 리액터(L1)가 연결된다.The power factor correction unit 610 includes a first switching element S1 and a second switching element S2 arranged in series, and the reactor L1 includes the first switching element S1 and the second switching. It may be connected to the node between the elements (S2). That is, the first switching element S1 and the second switching element S2 are disposed at the top and the bottom of each of the legs, respectively, and the connection point of the first switching element S1 at the top and the second switching element S2 at the bottom Reactor L1 is connected.

또한, 상단의 제1 스위칭 소자(S1)와 하단의 제2 스위칭 소자(S2)는 각각 정류부(620)와 연결될 수 있다.In addition, the first switching element S1 and the second switching element S2 at the bottom may be connected to the rectifier 620, respectively.

도 6을 참조하면, 상단의 제1 스위칭 소자(S1)는 리액터(L1)와 정류부(620) 사이에 배치될 수 있다. 더욱 상세하게는, 상단의 제1 스위칭 소자(S1)는 상단의 제1 다이오드(D1a, D1b)에 연결될 수 있다. 하단의 제1 스위칭 소자(S2)는 리액터(L1)와 정류부(620) 사이에 배치될 수 있다. 더욱 상세하게는, 하단의 제1 스위칭 소자(S2)는 하단의 제2 다이오드(D2a, D2b)에 연결될 수 있다. Referring to FIG. 6, the first switching element S1 may be disposed between the reactor L1 and the rectifier 620. In more detail, the first switching device S1 on the top may be connected to the first diodes D1a and D1b on the top. The lower first switching element S2 may be disposed between the reactor L1 and the rectifier 620. In more detail, the lower first switching device S2 may be connected to the lower second diodes D2a and D2b.

즉, 상단의 제1 스위칭 소자(S1)와 하단의 제2 스위칭 소자(S2)는 일단이 리액터(L1)에 연결되고, 타단이 정류부(620)에 연결될 수 있다.That is, one end of the first switching element S1 and the second switching element S2 of the lower end may be connected to the reactor L1, and the other end thereof may be connected to the rectifier 620.

또한 바람직하게는 상기 스위칭부의 출력단자는 스위치의 한 레그에서 위 아래 스위치의 접속점으로 구성된다.Also preferably, the output terminal of the switching part is composed of a connection point of the up and down switch in one leg of the switch.

한편, 역률 보상 제어는 컨버터 제어부(415)의 제어신호에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 컨버터 제어부(415)는 스위칭 소자(S1, S2)의 스위칭 동작을 제어함으로써, 역률 보상 제어 기능을 온(on)시키거나 오프(off)할 수 있다.Meanwhile, the power factor correction control may be performed by a control signal of the converter controller 415. For example, the converter controller 415 may turn on or off the power factor correction control function by controlling the switching operations of the switching elements S1 and S2.

실시예에 따라서, 전력 변환 장치는, 입력 전압을 검출하는 입력 전압 검출부(A)를 더 포함하고, 컨버터 제어부(415)는, 입력 전압 검출부(A)에서 검출되는 입력 전압에 따라 스위칭 소자(S1, S2)의 턴 온/오프 타이밍을 제어할 수 있다.According to the embodiment, the power converter further includes an input voltage detector A for detecting the input voltage, and the converter controller 415 switches the switching element S1 according to the input voltage detected by the input voltage detector A. FIG. , Turn-on / off timing of S2) can be controlled.

한편, 컨버터 제어부(415)는, 스위칭 소자(S1, S2)의 턴 온/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 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.

컨버터 제어부(415)는, 부하에 따라 상기 스위칭 소자(S1, S2)의 듀티비를 가변할 수 있다. 예를 들어, 부하가 높을수록 듀티비를 증가시킬 수 있다.The converter controller 415 may vary the duty ratio of the switching elements S1 and S2 according to the load. For example, a higher load can increase the duty ratio.

또한, 컨버터 제어부(415)는, 부하에 따라 상기 스위칭 소자(S1, S2)의 스위칭 횟수를 가변할 수 있다. 예를 들어, 부하가 높을수록 스위칭 횟수를 증가시킬 수 있다.In addition, the converter controller 415 may vary the number of switching of the switching elements S1 and S2 according to a load. For example, a higher load can increase the number of switching.

본 발명에 따르면, 스위칭 소자(S1, S2)는, 입력 교류 전원(201)으로부터의 입력 전압의 제로 크로싱 지점을 포함하는 휴지 구간(T4, T8(T0))의 앞과 뒤에 설정되는 스위칭 구간(T3, T5, T7, T1)에서만 스위칭될 수 있다.According to the present invention, the switching elements S1 and S2 have a switching period set before and after the rest periods T4 and T8 (T0) including the zero crossing point of the input voltage from the input AC power supply 201. It can only be switched on T3, T5, T7, T1).

도 7을 참조하면, 소정 휴지 구간(T4)을 중심으로 앞에 설정되는 스위칭 구간(T3)과 뒤에 설정되는 스위칭 구간(T5)에 스위칭 소자(S1, S2) 중 어느 하나가 스위칭 동작할 수 있다.Referring to FIG. 7, one of the switching elements S1 and S2 may perform a switching operation in the switching section T3 that is set in front of the idle section T4 and the switching section T5 that is set in the back.

또한, 소정 휴지 구간(T8(T0))을 중심으로 앞에 설정되는 스위칭 구간(T7)과 뒤에 설정되는 스위칭 구간(T1)에 스위칭 소자(S1, S2) 중 어느 하나가 스위칭 동작할 수 있다.In addition, any one of the switching elements S1 and S2 may perform a switching operation in the switching section T7 set in front of the predetermined idle section T8 (T0) and in the switching section T1 set in the back.

이와 같이, 스위칭 구간(T3, T5, T7, T1) 사이에 2개의 스위칭 소자(S1, S2)가 모두 스위칭 동작하지 않는 휴지 구간(T4, T8(T0))이 설정됨으로써, 하나의 레그에 연결된 상/하단의 스위칭 소자(S1, S2)가 동시에 온(on)되어 암-쇼트(Arm-short)가 발생하는 것을 차단할 수 있고, 암-쇼트로 인한 과전류가 발생하는 것을 차단할 수 있다.As such, the idle periods T4 and T8 (T0) in which the two switching elements S1 and S2 do not switch between the switching periods T3, T5, T7, and T1 are set, thereby connecting to one leg. The upper and lower switching elements S1 and S2 may be turned on at the same time to block the generation of arm-short and to prevent the overcurrent due to the arm-short.

또한, 제로 크로싱 지점을 기준으로 스위칭 소자(S1, S2)의 스위칭 동작을 제어함으로써, 정확한 타이밍에 스위칭 소자(S1, S2)를 스위칭시킬 수 있다.In addition, by controlling the switching operation of the switching elements S1 and S2 based on the zero crossing point, the switching elements S1 and S2 can be switched at an accurate timing.

종래에 많이 사용되는 역률 개선 방법에 따르면, 전 구간에서 스위칭을 수행하여, 입력 전압과 유사한 사인파 입력 전류를 생성함으로써, 역률을 개선하였다.According to a conventional power factor improvement method, switching is performed in all sections to generate a sinusoidal input current similar to the input voltage, thereby improving the power factor.

이 경우에, 전 구간에서 스위칭이 수행되므로, 스위칭 횟수가 매우 많고, 발열 및 스위칭 손실도 증가하는 문제점이 있었다.In this case, since switching is performed in all sections, there is a problem that the number of switching is very large and heat generation and switching loss also increase.

또한, 종래에는 두 개의 스위치를 수십 kHz의 주파수로 고속 스위칭을 하였다. 이를 위해서는 스위칭 시간이 빠른 고가의 스위칭 부품을 사용하여야 하며, 고속 스위칭에 의한 부품 발열 또한 드라이브 신뢰성에 영향을 미칠 수 있다. Also, in the related art, two switches were switched at high speed at a frequency of several tens of kHz. This requires the use of expensive switching components with fast switching times, and component heat generated by high-speed switching can also affect drive reliability.

하지만, 본 발명은 전 구간이 아닌 스위칭 구간과 휴지 구간을 설정하여 일부 구간인 스위칭 구간에서만 스위칭 동작을 수행함으로써, 스위칭 횟수를 최소화하여 발열 및 손실을 최소화할 수 있다.However, the present invention sets the switching period and the idle period, not the entire period, and performs the switching operation only in the switching period, which is a partial period, thereby minimizing the number of switching to minimize heat generation and loss.

본 발명에 따르면, 제로 크로싱(Zero crossing) 전/후에서 수 차례만 스위칭함으로써, 최소한의 스위칭만으로 입력 전류의 파형을 개선하여 역률 및 하모닉을 만족 시킬 수 있다. According to the present invention, by switching only a few times before and after zero crossing, the waveform of the input current can be improved with minimal switching to satisfy the power factor and harmonics.

본 발명에 따르면, 회로 구성 및 제어가 간단하며, 스위칭 손실 및 발열을 최소화함으로써 드라이브 효율을 상승시킬 수 있다. According to the present invention, circuit configuration and control are simple, and drive efficiency can be increased by minimizing switching loss and heat generation.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스위칭 구간(T3, T5, T7, T1)에서 상기 입력 전압(Vin)의 극성에 따라, 상기 2개의 스위칭 소자(S1, S2) 중 어느 하나의 스위칭 소자만 스위칭되도록 제어할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, only one of the two switching elements (S1, S2) in accordance with the polarity of the input voltage Vin in the switching period (T3, T5, T7, T1). It can be controlled to be switched.

도 7을 참조하면, 상기 제1 스위칭 소자(S1)는 상기 입력 전압(Vin)이 음(-)인 구간에서 스위칭하고, 상기 제2 스위칭 소자(S2)는 상기 입력 전압(Vin)이 양(+)인 구간에서 스위칭할 수 있다.Referring to FIG. 7, the first switching element S1 is switched in a period in which the input voltage Vin is negative, and the second switching element S2 is positive in the input voltage Vin. It can be switched in the section that is +).

도 7과 도 8을 참조하면, 상기 입력 전압(Vin)이 양(+)인 스위칭 구간(T1, T3)에서, 상기 제2 스위칭 소자(S2)가 온(on)되면, 상기 리액터(L1), 상기 제2 스위칭 소자(S2), 상기 제2 스위칭 소자(S2)와 연결되는 상기 정류부(620)의 제2 다이오드 순서(D2a, D2b)로 전류 패스가 형성될 수 있다.Referring to FIGS. 7 and 8, when the second switching device S2 is turned on in the switching periods T1 and T3 in which the input voltage Vin is positive, the reactor L1 is turned on. The current path may be formed in the second diode order D2a or D2b of the rectifier 620 connected to the second switching device S2 and the second switching device S2.

도 7과 도 9를 참조하면, 상기 입력 전압(Vin)이 양(+)인 스위칭 구간(T1, T3)에서, 상기 제2 스위칭 소자(S2)가 오프(off)되면, 상기 리액터(L1), 상기 제1 스위칭 소자(S1)의 프리 휠링 다이오드(Free Wheeling Diode), 상기 평활 커패시터(C), 상기 제2 스위칭 소자(S2)와 연결되는 상기 정류부(620)의 제2 다이오드 순서(D2a, D2b)로 전류 패스가 형성될 수 있다.7 and 9, when the second switching element S2 is turned off in the switching periods T1 and T3 in which the input voltage Vin is positive, the reactor L1 is turned off. The second diode order D2a of the rectifying unit 620 connected to the free wheeling diode of the first switching element S1, the smoothing capacitor C, and the second switching element S2 may include: A current path can be formed with D2b).

상기 입력 전압(Vin)이 양(+)의 반주기인 구간(T1, T3)에서 하단 제2 스위칭 소자(S2)를 수차례 스위칭함으로써, 입력 전류(Iin)의 파형을 개선한다. The waveform of the input current Iin is improved by switching the lower second switching element S2 several times in the periods T1 and T3 where the input voltage Vin is a positive half period.

제2 스위칭 소자(S2)가 온(On)되면 상기 리액터(L1)를 충전시키고, 제2 스위칭 소자(S2)가 오프(Off)되면 상기 리액터(L1)가 방전되면서 입력 전압(vin)과 리액터(Reactor) 전압의 합에 의해 부하로 전류가 흐르게 되어 입력 전류(Iin)의 파형이 개선된다. When the second switching element S2 is On, the reactor L1 is charged, and when the second switching element S2 is Off, the reactor L1 is discharged to discharge the input voltage vin and the reactor. The current flows to the load by the sum of the reactor voltages, thereby improving the waveform of the input current Iin.

도 7과 도 10을 참조하면, 상기 입력 전압(Vin)이 음(-)인 스위칭 구간(T5, T7)에서, 상기 제1 스위칭 소자(S1)가 온(on)되면, 상기 제1 스위칭 소자(S1)와 연결되는 상기 정류부(620)의 제1 다이오드(D1a, D1b), 상기 제1 스위칭 소자(S1), 상기 리액터(L1) 순서로 전류 패스가 형성될 수 있다.7 and 10, when the first switching device S1 is turned on in the switching periods T5 and T7 in which the input voltage Vin is negative, the first switching device is turned on. Current paths may be formed in the order of the first diodes D1a and D1b of the rectifying unit 620, the first switching element S1, and the reactor L1 connected to S1.

도 7과 도 11을 참조하면, 상기 입력 전압(Vin)이 음(-)인 스위칭 구간(T5, T7)에서, 상기 제1 스위칭 소자(S1)가 오프(off)되면, 상기 제1 스위칭 소자(S1)와 연결되는 상기 정류부(620)의 제1 다이오드(D1a, D1b), 상기 평활 커패시터(C), 상기 제2 스위칭 소자(S2)의 프리 휠링 다이오드, 상기 리액터(L1) 순서로 전류 패스가 형성될 수 있다.7 and 11, when the first switching device S1 is turned off in the switching periods T5 and T7 in which the input voltage Vin is negative, the first switching device is turned off. The current passes in order of the first diodes D1a and D1b of the rectifying unit 620, the smoothing capacitor C, the freewheeling diode of the second switching element S2, and the reactor L1 connected to S1. Can be formed.

상기 입력 전압(Vin)이 음의 반주기인 구간(T5, T7)에서는 상기 제1 스위칭 소자(S1)가 스위칭하면서, 상기 입력 전압(Vin)이 양(+)의 반주기인 구간(T1, T3)과 상보적으로 진행하게 된다.In the periods T5 and T7 in which the input voltage Vin is a negative half period, the first switching element S1 switches, while the periods T1 and T3 in which the input voltage Vin is a positive half period. Complementary with

상기 입력 전압(Vin)이 음의 반주기인 구간(T5, T7)에서, 상단 제1 스위칭 소자(S1)가 온(On)되면, 상기 리액터(L1)를 충전시키고, 오프(Off)되면 상기 리액터(L1)가 방전되면서 입력 전압(vin)과 리액터(Reactor) 전압의 합에 의해 부하로 전류가 흐르게 되어 입력 전류(Iin)의 파형이 개선된다. In the periods T5 and T7 where the input voltage Vin is a negative half period, when the upper first switching element S1 is on, the reactor L1 is charged, and when the off is off, the reactor As L1 is discharged, a current flows to the load by the sum of the input voltage vin and the reactor voltage, thereby improving the waveform of the input current Iin.

도 12는 스위칭을 전혀 하지 않는 NPFC 모드 운전시의 입력 전류 파형(1210)과 본 발명의 일 실시예에 따른 PEC 모드 운전 시의 입력 전류 파형(1220)을 예시한다.12 illustrates an input current waveform 1210 during NPFC mode operation with no switching at all, and an input current waveform 1220 during PEC mode operation according to an embodiment of the present invention.

도 12를 참조하면, 본 발명에 따르면, 스위칭을 전혀 하지 않는 NPFC 모드로 운전할 때와 대비하여, 입력전류(1210, 1220)의 피크값이 감소하며, 입력 전류 파형(1220)이 입력 전압(Vin)을 추종하는 사인파 형태로 개선되어 역률 및 하모닉(Harmonic)이 개선된다. Referring to FIG. 12, according to the present invention, the peak values of the input currents 1210 and 1220 are reduced, and the input current waveform 1220 is reduced as compared with the operation in the NPFC mode in which no switching is performed. ), Which improves the power factor and harmonic.

또한, 본 발명에 따르면, 고속 스위칭을 하는 PFC 모드 대비하여 최소한의 스위칭을 수행하므로 스위칭 손실 및 스위칭 소자 발열이 개선된다.Further, according to the present invention, switching loss and switching element heat generation are improved because the minimum switching is performed in comparison with the PFC mode for high speed switching.

한편, 컨버터 제어부(415)는, 제3 구간(T3)과 제5 구간(T5), 제7 구간(T7)과 다음 주기의 제1 구간(T1)에 해당하는 스위칭 구간과 같이 상/하단의 제1,2 스위칭 소자(S1, S2)가 절환되는 구간을 휴지 구간으로 설정하여, 스위칭을 멈출 수 있다.On the other hand, the converter control unit 415 is the upper and lower ends of the switching section corresponding to the third section T3, the fifth section T5, the seventh section T7, and the first section T1 of the next period. Switching may be stopped by setting a period in which the first and second switching elements S1 and S2 are switched to a rest period.

이에 따라, 상/하단의 스위칭 소자(S1, S2)가 동시에 온(on)되는 것을 방지하여, 암-쇼트(Arm-short) 및, 암-쇼트로 인한 과전류를 방지할 수 있다.Accordingly, the upper and lower switching elements S1 and S2 can be prevented from being turned on at the same time, thereby preventing the arm-short and the overcurrent due to the arm-short.

또한, 컨버터 제어부(415)는, 입력 전압 및 부하를 실시간으로 감지하여, 각 스위칭 구간의 듀티(Duty) 및 스위칭 횟수를 설정할 수 있다. In addition, the converter controller 415 may detect an input voltage and a load in real time, and set a duty and a switching frequency of each switching section.

예를 들어, 부하가 높을수록 운전 영역을 넓히기 위해 DC 링크(Link)를 많이 사용하게 되며, 안정적인 운전을 위해서는 스위칭을 통한 전압 부스팅(Boosting)을 많이 수행한다. 따라서, 컨버터 제어부(415)는, 부하가 높을수록, 듀티(Duty)와 스위칭 횟수를 증가시킬 수 있다.For example, the higher the load, the more the DC link is used to widen the operation range, and the more voltage boosting through switching is performed for stable operation. Therefore, the converter controller 415 may increase the duty and the switching frequency as the load is higher.

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 효율적으로 역률 보상을 수행할 수 있다.According to at least one of the embodiments of the present invention, it is possible to efficiently perform power factor correction.

또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 최소한의 스위칭을 통해 컨버터를 제어함으로써, 스위칭 손실을 저감할 수 있다.Further, according to at least one of the embodiments of the present invention, switching loss can be reduced by controlling the converter through minimal switching.

또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 최소한의 스위칭을 통해 컨버터를 제어함으로써, 발열을 저감할 수 있다.In addition, according to at least one of the embodiments of the present invention, by controlling the converter through the minimum switching, it is possible to reduce the heat generation.

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 device 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 preferred embodiments of the present invention have been shown and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, but 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
컨버터 제어부 : 415
인버터 : 420
인버터 제어부 : 430
역률 보상부: 510, 610
정류부: 520, 620Converter: 410
Converter control unit: 415
Inverter: 420
Inverter Control Unit: 430
Power factor correction unit: 510, 610
Rectifier: 520, 620

Claims (10)

복수의 다이오드를 포함하여 입력 교류 전원을 정류하는 정류부와, 상기 입력 교류 전원과 상기 정류부 사이에 배치되는 역률 보상부를 포함하는 컨버터; 및,
상기 컨버터의 출력 전원을 평활화하고 저장하는 평활 커패시터;를 포함하고,
상기 역률 보상부는, 하나의 리액터와 2개의 스위칭 소자를 포함하고,
상기 입력 교류 전원으로부터의 입력 전압의 제로 크로싱 지점을 포함하는 휴지 구간의 앞과 뒤에 설정되는 스위칭 구간에서만 상기 2개의 스위칭 소자가 스위칭되는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.A converter including a rectifier including a plurality of diodes to rectify the input AC power, and a power factor compensator disposed between the input AC power and the rectifier; And,
And a smoothing capacitor for smoothing and storing the output power of the converter.
The power factor correction unit includes one reactor and two switching elements,
And the two switching elements are switched only in a switching section set before and after a rest section including a zero crossing point of the input voltage from the input AC power source. 제1항에 있어서,
상기 스위칭 구간에서 상기 입력 전압의 극성에 따라, 상기 2개의 스위칭 소자 중 어느 하나의 스위칭 소자만 스위칭되는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.The method of claim 1,
And only one of the two switching elements is switched according to the polarity of the input voltage in the switching period. 제1항에 있어서,
상기 역률 보상부는, 직렬로 배치되는 제1 스위칭 소자와 제2 스위칭 소자를 포함하고,
상기 리액터는, 상기 제1 스위칭 소자와 상기 제2 스위칭 소자 사이의 노드에 연결되며,
상기 제1 스위칭 소자는 상기 입력 전압이 음(-)인 구간에서 스위칭하고,
상기 제2 스위칭 소자는 상기 입력 전압이 양(+)인 구간에서 스위칭하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.The method of claim 1,
The power factor correction unit includes a first switching element and a second switching element arranged in series,
The reactor is connected to a node between the first switching element and the second switching element,
The first switching device is switched in a section in which the input voltage is negative (-),
And the second switching device switches in a section in which the input voltage is positive. 제3항에 있어서,
상기 입력 전압이 양(+)인 스위칭 구간에서, 상기 제2 스위칭 소자가 온(on)되면, 상기 리액터, 상기 제2 스위칭 소자, 상기 제2 스위칭 소자와 연결되는 상기 정류부의 제2 다이오드 순서로 전류 패스가 형성되는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.The method of claim 3,
In the switching period in which the input voltage is positive, when the second switching device is turned on, in order of the second diode of the rectifier connected to the reactor, the second switching device, and the second switching device. And a current path is formed. 제3항에 있어서,
상기 입력 전압이 양(+)인 스위칭 구간에서, 상기 제2 스위칭 소자가 오프(off)되면, 상기 리액터, 상기 제1 스위칭 소자의 프리 휠링 다이오드, 상기 평활 커패시터, 상기 제2 스위칭 소자와 연결되는 상기 정류부의 제2 다이오드 순서로 전류 패스가 형성되는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.The method of claim 3,
In the switching period in which the input voltage is positive, when the second switching device is turned off, the reactor, the free wheeling diode of the first switching device, the smoothing capacitor, and the second switching device are connected to each other. And a current path is formed in the order of the second diode of the rectifier. 제3항에 있어서,
상기 입력 전압이 음(-)인 스위칭 구간에서, 상기 제1 스위칭 소자가 온(on)되면, 상기 제1 스위칭 소자와 연결되는 상기 정류부의 제1 다이오드, 상기 제1 스위칭 소자, 상기 리액터 순서로 전류 패스가 형성되는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.The method of claim 3,
In the switching period in which the input voltage is negative, when the first switching element is on, the rectifier is connected to the first diode, the first switching element, and the reactor in order. And a current path is formed. 제3항에 있어서,
상기 입력 전압이 음(-)인 스위칭 구간에서, 상기 제1 스위칭 소자가 오프(off)되면, 상기 제1 스위칭 소자와 연결되는 상기 정류부의 제1 다이오드, 상기 평활 커패시터, 상기 제2 스위칭 소자의 프리 휠링 다이오드, 상기 리액터 순서로 전류 패스가 형성되는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.The method of claim 3,
In the switching period in which the input voltage is negative, when the first switching device is turned off, the first diode, the smoothing capacitor, and the second switching device of the rectifier connected to the first switching device are turned off. A free wheeling diode, the power converter characterized in that the current path is formed in the reactor order. 제1항에 있어서,
상기 입력 전압을 검출하는 입력 전압 검출부;
상기 스위칭 소자의 스위칭 동작을 제어하는 컨버터 제어부;를 더 포함하는 전력 변환 장치.The method of claim 1,
An input voltage detector detecting the input voltage;
And a converter controller for controlling a switching operation of the switching element. 제8항에 있어서,
상기 컨버터 제어부는, 상기 스위칭 소자의 스위칭 횟수를 가변하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.The method of claim 8,
The converter control unit, characterized in that for varying the number of switching of the switching element power conversion device. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 전력 변환 장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 홈 어플라이언스.10. A home appliance, comprising: the power conversion device of any one of claims 1-9.
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