KR20210008749A - 세탁물 처리기기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 세탁물 처리기기에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 세탁물 처리기기는, 디스플레이부 및 상기 디스플레이부에 기 설정된 전력 이하로 전력이 인가되는 것에 근거하여, 슬립 모드에 진입하도록 상기 디스플레이부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 슬립 모드에 진입한 디스플레이부를 일반모드로 전환하기 위해 상기 디스플레이부로 교류전원을 공급하는 전원부 및 상기 전원부와 상기 디스플레이부 사이에 구비되며, 상기 전원부에서 공급된 교류전원을 상기 슬립 모드에서 일반모드로 전환하는데 필요한 신호로 변환하는 신호 변환부를 더 포함한다.

Description

세탁물 처리기기{Laundry treatment machine}
본 발명은 세탁물 처리기기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 슬립 모드를 일반 모드로 전환하기 위한 세탁물 처리기기에 관한 것이다.
일반적으로, 세탁물 처리기기는 세제와 세탁수 및 세탁물이 세탁조 내에 투입된 상태에서, 모터의 구동력을 전달받아 회전하는 세탁조과 세탁물의 마찰력을 이용하여 세탁을 행하여, 세탁물의 손상이 거의 없고 세탁물이 서로 엉키지 않는 세탁효과를 낼 수 있다.
최근에 출시되는 세탁물 처리기기는, 능동대기전력(또는 슬립 모드에 진입하기 위한 전력) 규제를 만족하도록 설계되어 있다.
능동대기전력은, 세탁물 처리기기가 Wifi가 연결된 상태에서 능동대기모드로 진입한 이후, 사용자가 주변에 없더라도, 상기 Wifi를 통해 세탁물 처리기기를 켜서 작동시킬수 있는 상태의 전력을 의미한다.
상기 능동대기모드에 진입하기 위한 능동대기전력은, 유럽의 규제에 따르면, 2018년도에는 3W, 2019년도에는 2W로 규제하고 있다.
최근에는, 상기 능동대기전력을 만족시키기 위해서는, 세탁물 처리기기에 구비된 디스플레이부(또는 디스플레이부에 포함된 프로세서(또는 마이크로프로세서))를 슬립 상태로 변경해야 한다.
또한, 외부 신호(예를 들어, 전원 키, 또는 Wifi를 통해 수신된 신호)가 인가되었을 때, 상기 슬립 상태에 디스플레이부를 활성화하기 위한 추가 회로가 필요하다.
선행문헌 (한국 공개특허공보 제10-2015-0030869호)를 참조하면, 선행문헌은, 가전기기의 대기 전력 차단 모드로부터의 자동 복귀 방법에 대하여 개시합니다.
그러나, 선행문헌은, 별도의 대기전력차단제어기를 추가로 구비해야 하며, 상기 대기전력차단제어기가 리모콘의 작동신호를 수신하면, 가전기기의 대기전력모드로부터 복귀하는 구성에 대해서 개시할 뿐입니다.
즉, 선행문헌은, 복귀하기 위해서는 추가적인 대기전력차단제어기가 필요하다는 문제가 있다.
또한, 선행문헌은, 리모콘의 작동 신호만을 통해 복귀가 가능하다는 문제가 있다.
본 발명의 목적은, 추가적인 대기전력차단제어기 없이도, 능동대기모드에 진입한 세탁물 처리기기를 일반모드로 전환하는 것이 가능한 세탁물 처리기기를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 간단한 회로를 추가하여, 능동대기모드를 일반모드로 최적화된 방법으로 전환하는 것이 가능한 세탁물 처리기기를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 세탁물 처리기기는,
디스플레이부 및 상기 디스플레이부에 기 설정된 전력 이하로 전력이 인가되는 것에 근거하여, 슬립 모드에 진입하도록 상기 디스플레이부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 슬립 모드에 진입한 디스플레이부를 일반모드로 전환하기 위해 상기 디스플레이부로 교류전원을 공급하는 전원부 및 상기 전원부와 상기 디스플레이부 사이에 구비되며, 상기 전원부에서 공급된 교류전원을 상기 슬립 모드에서 일반모드로 전환하는데 필요한 신호로 변환하는 신호 변환부를 더 포함한다.
실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 디스플레이부가 슬립 모드에 진입하는 것에 근거하여, 상기 세탁물 처리기기를 능동대기모드에 진입시키는 것을 특징으로 한다.
상기 신호 변환부에서 변환된 상기 신호가 상기 디스플레이부에 인가되면, 상기 디스플레이부가 일반모드로 전환되고, 상기 제어부는, 상기 세탁물 처리기기를 능동대기모드에서 해제하는 것을 특징으로 한다.
실시 예에 있어서, 상기 신호 변환부는, 상기 전원부에서 수신된 교류전원을 직류전원으로 변환하는 정류부 및 상기 정류부에서 변환된 직류전원에서 노이즈를 제거하고, 엣지 신호를 생성하여 상기 디스플레이부로 전송하는 버퍼부를 포함 한다.
실시 예에 있어서, 상기 정류부는, 상기 교류전원에서 플러스 신호만을 통과시키는 다이오드부 및 상기 통과된 플러스 신호를 직류전원으로 생성하는 캐패시터부를 포함한다.
실시 예에 있어서, 상기 다이오드부는, 캐패시터 및 두 개의 다이오드를 포함한다.
실시 예에 있어서, 상기 캐패시터부는, 상기 다이오드부 및 그라운드와 연결되도록 형성되며, 상기 직류전원을 생성하고, 리플을 제거한다.
실시 예에 있어서, 상기 버퍼부는, 상기 직류전원의 노이즈를 제거하고, 엣지신호를 생성하는 버퍼 및 상기 엣지신호를 레벨 시프트시키는 레벨시프터를 포함한다.
실시 예에 있어서, 상기 버퍼는, 상기 디스플레이부의 슬립 모드를 일반모드로 전환하는 엣지 신호를 형성하도록 상기 직류전원을 반전시킨다.
실시 예에 있어서, 상기 레벨시프터는, 상기 디스플레이부의 동작 전압에 대응되도록, 상기 엣지신호의 크기를 조절한다.
본 발명에 따르면, 본 발명은 별도의 추가적인 구성인 대기전력차단제어기를 구비하지 않고도, 전원부와 디스플레이부 사이의 간단한 회로만을 추가하여, 세탁물 처리기기를 능동대기모드에서 해제시키기 위해 디스플레이부를 슬립 모드에서 일반 모드로 전환시킬 수 있는 웨이크업(Wake up) 신호를 생성할 수 있는 개선된 회로를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물 처리기기를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 세탁조의 일측에 형성된 볼 밸런서를 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 세탁물 처리기기의 내부 블록도이다.
도 4는 도 3의 모터 구동부의 내부 회로도이다.
도 5는 도 4의 인버터 제어부의 내부 블록도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 슬립 모드에 진입한 디스플레이부를 일반 모드로 전환시키는 신호를 생성하기 위한 신호 변환부를 설명하기 위한 개념도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물 처리기기를 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물 처리기기(100)는, 포가 전면(front) 방향으로 세탁조 내로 삽입되는 프론트 로드(front load) 방식의 세탁물 처리기기이다.
도면을 참조하여 설명하면, 세탁물 처리기기(100)는, 드럼식 세탁물 처리기기로서, 세탁물 처리기기(100)의 외관을 형성하는 케이싱(110)과, 케이싱(110) 내부에 배치되며 케이싱(110)에 의해 지지되는 저수조(또는, 터브)(120)와, 세탁조(122) 내부에 배치되며 포가 세탁되는 세탁조(또는, 드럼)(122)과, 세탁조(122)를 구동시키는 모터(130)와, 캐비닛 본체(111) 외측에 배치되며 케이싱(110) 내부로 세탁수를 공급하는 세탁수 공급장치(미도시)와, 저수조(120) 하측에 형성되어 세탁수를 외부로 배출하는 배수장치(미도시)를 포함한다.
세탁조(122)에는 세탁수가 통과되도록 복수개의 통공(122A)이 형성되며, 세탁조(122)의 회전시 세탁물이 일정 높이로 들어 올려진 후, 중력에 의해 낙하되도록 세탁조(122)의 내 측면에 리프터(124)가 배치될 수 있다.
케이싱(110)은, 캐비닛 본체(111)와, 캐비닛 본체(111)의 전면에 배치되어 결합하는 캐비닛 커버(112)와, 캐비닛 커버(112) 상측에 배치되며 캐비닛 본체(111)와 결합하는 컨트롤패널(115)과, 컨트롤패널(115) 상측에 배치되며 캐비닛 본체(111)와 결합하는 탑플레이트(116)를 포함한다.
캐비닛 커버(112)는 포의 출입이 가능하도록 형성되는 포 출입홀(114)과, 포 출입홀(114)의 개폐가 가능하도록 좌우로 회동 가능하게 배치되는 도어(113)를 포함한다.
컨트롤패널(115)은 세탁물 처리기기(100)의 운전상태를 조작하는 조작키들(117)과, 조작키들(117)의 일측에 배치되며 세탁물 처리기기(100)의 운전상태를 표시하는 디스플레이(118)를 포함한다.
컨트롤패널(115) 내의 조작키들(117) 및 디스플레이(118)는 제어부(미도시)에 전기적으로 연결되며, 제어부(미도시)는 세탁물 처리기기(100)의 각 구성요소등을 전기적으로 제어한다. 제어부(미도시)의 동작에 대해서는, 도 4의 제어부(210)의 동작을 참조하여 생략한다.
한편, 세탁조(122)에는 오토 밸런스가 구비될 수 있다. 오토 밸런서(auto balancer)는 세탁조(122) 내에 수용된 세탁물의 편심량에 따라 발생하는 진동을 저감하기 위한 것으로, 액체 밸런서, 볼 밸런서 등으로 구현될 수 있다.
한편, 도면에는 도시하지 않았지만, 세탁물 처리기기(100)는, 세탁조(122)의 진동량 또는 케이싱(110)의 진동량을 측정하는 진동 감지부(도 2의 197)를 더 구비할 수 있다.
도 2는 도 1의 세탁조의 일측에 형성된 볼 밸런서를 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 세탁물 처리기기(100)는, 세탁조(122)의 적어도 일측에 배치되며, 복수의 볼(143aa~143ae)과, 복수의 볼(143aa~143ae)의 이동을 가이드하는 가이드부(141a)를 구비하는 볼 밸런서(140)를 구비할 수 있다.
도면에서는, 세탁조(122)의 양측 단부(145a,145b) 중 도어(113) 방향의 제1 측 단부(145a)에, 볼 밸런서(140)가 배치되는 것을 예시한다.
세탁조(122)의 회전시, 가이드부(141a) 내의 복수의 볼(143aa~143ae)은, 세탁조(122) 내의 포의 이동 방향과 반대로 이동하여, 세탁조(122)의 언발란스(unbalance)를 개선하는 역할을 수행할 수 있다.
한편, 도면에서는 도시되지 않았지만, 세탁조(122)의 양측 단부(145a,145b) 중 도어(113) 반대 방향의 제2 측 단부(145b)에, 볼 밸런서(140)가 더 배치될 수 있다.
한편, 도면에서는, 저수조(120)의 제1 측 단부(145a)에, 저수조(120)의 진동량을 감지하는 진동 감지부(197)가 배치되는 것을 예시한다.
진동 감지부(197)에서 감지된 저수조(120)의 진동량 정보는, 제어부(210)로 전달될 수 있다.
도 3은 도 1의 세탁물 처리기기의 내부 블록도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 세탁물 처리기기(100)는, 세탁조(122)를 회전시키는 모터(230)와, 모터(230)를 구동하는 구동부(220)와, 조작키(117)와, 디스플레이(118)와, 세탁조(122)의 진동을 감지하는 진동 감지부(197)와, 세탁물 처리기기(100) 내의 각 유닛을 제어하는 제어부(210)를 구비할 수 있다.
특히, 제어부(210)는, 모터 구동부(220)를 제어할 수 있다.
세탁물 처리기기(100)는, 제어부(210)의 제어 동작에 의해, 제어될 수 있다. 특히, 제어부(210)는, 모터 구동부(220)를 제어할 수 있다.
모터 구동부(220)는, 모터(230)를 구동하게 된다. 이에 따라, 세탁조(122)에 모터(230)에 의해 회전하게 된다.
제어부(210)는, 조작키(117)로부터 동작 신호를 입력받아 동작을 한다. 이에 따라, 세탁, 헹굼, 탈수 행정이 수행될 수 있다.
또한, 제어부(210)는, 디스플레이(118)를 제어하여, 세탁 코스, 세탁 시간, 탈수 시간, 헹굼 시간 등, 또는 현재 동작 상태 등을 표시하도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(210)는, 모터 구동부(220)를 제어하며, 모터 구동부(220)는, 모터(230)를 동작시키도록 제어한다. 이때, 모터(230) 내부 또는 외부에는, 모터의 회전자 위치를 감지하기 위한, 위치 감지부가 구비되지 않는다. 즉, 모터 구동부(220)는, 센서리스(sensorless) 방식에 의해 모터(230)를 제어할 수 있다.
모터 구동부(220)는, 모터(230)를 구동시키기 위한 것으로, 인버터(미도시), 및 인버터 제어부(미도시), 모터(230)에 흐르는 출력 전류를 검출하는 출력전류 검출부(도 4의 E)를 구비할 수 있다. 또한, 모터 구동부(220)는, 인버터(미도시)에 입력되는 직류 전원을 공급하는, 컨버터 등을 더 포함하는 개념일 수 있다.
예를 들어, 모터 구동부(220) 내의 인버터 제어부(도 4의 430)는, 출력 전류(io)에 기초하여, 모터(230)의 회전자 위치를 추정한다. 그리고, 추정된 회전자 위치에 기초하여, 모터(230)가 회전하도록 제어한다.
구체적으로, 인버터 제어부(도 4의 430)가, 출력 전류(io)에 기초하여, 펄스폭 변조(PWM) 방식의 스위칭 제어 신호(도 4의 Sic)를 생성하여, 인버터(미도시)로 출력하면, 인버터(미도시)는 고속 스위칭 동작을 하여, 소정 주파수의 교류 전원을 모터(230)에 공급한다. 그리고, 모터(230)는, 소정 주파수의 교류 전원에 의해, 회전하게 된다.
모터 구동부(220)에 대해서는 도 4을 참조하여 후술한다.
한편, 제어부(210)는, 전류 검출부(220)에서 검출된 전류(io) 등에 기초하여, 포량을 연산할 수 있다. 예를 들어, 세탁조(122)가 회전하는 동안에, 모터(230)의 전류값(io)에 기초하여 포량을 연산할 수 있다.
한편, 제어부(210)는, 세탁조(122)의 편심량, 즉 세탁조(122)의 언밸런스(unbalance; UB)(또는, UB량)를 감지할 수도 있다. 이러한 편심량 감지는, 전류 검출부(220)에서 검출된 전류(io)의 리플 성분 또는 세탁조(122)의 회전 속도 변화량에 기초하여, 수행되거나, 진동 감지부(197)에서 측정된 저수조(120)의 진동량에 기초하여 수행될 수 있다.
또한, 상기 세탁조(122)의 편심량은, 세탁조(122)에 수용된 세탁물(포)의 상태(예를 들어, 포량, 포질, 포 뭉침 정도, 함습률, 포 배치 상태, 포 뭉침 상태 등)에 따라 달라질 수 있으며, 이하에서 설명하는 UB량(또는 UB정도)으로 이해될 수 있다.
한편, 진동 감지부(197)는, 저수조(120)의 진동량을 감지할 수 있다. 진동 감지부(197)에서 감지된 저수조(120)의 진동량 정보는, 제어부(210)로 전달될 수 있다.
상기 진동 감지부(197)는, 진동센서를 포함할 수 있다. 상기 진동센서는, 6축 진동센서일 수 있으며, 상기 6축은, 전방의 x,y,z축 및 후방의 x,y,z축을 의미할 수 있다.
즉, 상기 진동 감지부(197)는, 6축 진동센서일 수 있으며, 세탁조(122)를 수용하는 저수조에 구비되어, 세탁조(122)의 회전에 의해 발생되는 저수조(120)의 진동량을 상기 6축별로 분산하여 측정할 수 있다.
이후, 제어부(210)는, 상기 진동센서에서 측정된 6축에 대한 진동량을 기 설정된 알고리즘에 입력하여, 세탁조(122)의 편심량(즉, UB량)을 결정할 수 있다.
도 4은 도 3의 모터 구동부의 내부 회로도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동부(220)는, 센서리스 방식의 모터를 구동하기 위한 것으로서, 컨버터(410), 인버터(420), 인버터 제어부(430), dc 단 전압 검출부(B), 평활 커패시터(C), 출력전류 검출부(E), 출력전압 검출부(F)를 포함할 수 있다. 또한, 모터 구동부(220)는, 입력 전류 검출부(A), 리액터(L) 등을 더 포함할 수도 있다.
리액터(L)는, 상용 교류 전원(405, vs)과 컨버터(410) 사이에 배치되어, 역률 보정 또는 승압동작을 수행한다. 또한, 리액터(L)는 컨버터(410)의 고속 스위칭에 의한 고조파 전류를 제한하는 기능을 수행할 수도 있다.
입력 전류 검출부(A)는, 상용 교류 전원(405)으로부터 입력되는 입력 전류(is)를 검출할 수 있다. 이를 위하여, 입력 전류 검출부(A)로, CT(current trnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다. 검출되는 입력 전류(is)는, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(430)에 입력될 수 있다.
컨버터(410)는, 리액터(L)를 거친 상용 교류 전원(405)을 직류 전원으로 변환하여 출력한다. 도면에서는 상용 교류 전원(405)을 단상 교류 전원으로 도시하고 있으나, 삼상 교류 전원일 수도 있다. 상용 교류 전원(405)의 종류에 따라 컨버터(410)의 내부 구조도 달라진다.
한편, 컨버터(410)는, 스위칭 소자 없이 다이오드 등으로 이루어져, 별도의 스위칭 동작 없이 정류 동작을 수행할 수도 있다.
예를 들어, 단상 교류 전원인 경우, 4개의 다이오드가 브릿지 형태로 사용될 수 있으며, 삼상 교류 전원인 경우, 6개의 다이오드가 브릿지 형태로 사용될 수 있다.
한편, 컨버터(410)는, 예를 들어, 2개의 스위칭 소자 및 4개의 다이오드가 연결된 하프 브릿지형의 컨버터가 사용될 수 있으며, 삼상 교류 전원의 경우, 6개의 스위칭 소자 및 6개의 다이오드가 사용될 수도 있다.
컨버터(410)가, 스위칭 소자를 구비하는 경우, 해당 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해, 승압 동작, 역률 개선 및 직류전원 변환을 수행할 수 있다.
평활 커패시터(C)는, 입력되는 전원을 평활하고 이를 저장한다. 도면에서는, 평활 커패시터(C)로 하나의 소자를 예시하나, 복수개가 구비되어, 소자 안정성을 확보할 수도 있다.
한편, 도면에서는, 컨버터(410)의 출력단에 접속되는 것으로 예시하나, 이에 한정되지 않고, 직류 전원이 바로 입력될 수도 있다., 예를 들어, 태양 전지로부터의 직류 전원이 평활 커패시터(C)에 바로 입력되거나 직류/직류 변환되어 입력될 수도 있다. 이하에서는, 도면에 예시된 부분을 위주로 기술한다.
한편, 평활 커패시터(C) 양단은, 직류 전원이 저장되므로, 이를 dc 단 또는 dc 링크단이라 명명할 수도 있다.
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.
인버터(420)는, 복수개의 인버터 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원(Vdc)을 소정 주파수의 삼상 교류 전원(va,vb,vc)으로 변환하여, 삼상 동기 모터(230)에 출력할 수 있다.
인버터(420)는, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자(Sa,Sb,Sc) 및 하암 스위칭 소자(S'a,S'b,S'c)가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상,하암 스위칭 소자가 서로 병렬(Sa&S'a,Sb&S'b,Sc&S'c)로 연결된다. 각 스위칭 소자(Sa,S'a,Sb,S'b,Sc,S'c)에는 다이오드가 역병렬로 연결된다.
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(230)에 출력되게 된다.
인버터 제어부(430)는, 센서리스 방식을 기반으로, 인버터(420)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다. 이를 위해, 인버터 제어부(430)는, 출력전류 검출부(E)에서 검출되는 출력전류(io)와, 출력전압 검출부(F)에서 검출되는 출력전압(vo)를 입력받을 수 있다.
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)에서 검출되는 출력전류(io)와, 출력전압 검출부(F)에서 검출되는 출력전압(vo)을 기초로 생성되어 출력된다.
출력전류 검출부(E)는, 인버터(420)와 삼상 모터(230) 사이에 흐르는 출력전류(io)를 검출한다. 즉, 모터(230)에 흐르는 전류를 검출한다. 출력전류 검출부(E)는 각 상의 출력 전류(ia,ib,ic)를 모두 검출할 수 있으며, 또는 삼상 평형을 이용하여 두 상의 출력 전류를 검출할 수도 있다.
출력전류 검출부(E)는 인버터(420)와 모터(230) 사이에 위치할 수 있으며, 전류 검출을 위해, CT(current trnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다.
션트 저항이 사용되는 경우, 3개의 션트 저항이, 인버터(420)와 동기 모터(230) 사이에 위치하거나, 인버터(420)의 3개의 하암 스위칭 소자(S'a,S'b,S'c)에 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.
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. 이하에서는 검출된 출력전류(io)가 삼상의 출력 전류(ia,ib,ic)인 것으로 병행하여 기술할 수도 있다.
한편, 삼상 모터(230)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.
이러한 모터(230)는, 예를 들어, 표면 부착형 영구자석 동기전동기(Surface-Mounted Permanent-Magnet Synchronous Motor; SMPMSM), 매입형 영구자석 동기전동기(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor; IPMSM), 및 동기 릴럭턴스 전동기(Synchronous Reluctance Motor; Synrm) 등을 포함할 수 있다. 이 중 SMPMSM과 IPMSM은 영구자석을 적용한 동기 전동기(Permanent Magnet Synchronous Motor; PMSM)이며, Synrm은 영구자석이 없는 것이 특징이다.
한편, 인버터 제어부(430)는, 컨버터(410)가 스위치 소자를 구비하는 경우, 컨버터(410) 내의 스위칭 소자의 스위칭 동작을 제어할 수 있다. 이를 위해, 인버터 제어부(430)는, 입력 전류 검출부(A)에서 검출되는 입력 전류(is)를 입력받을 수 있다. 그리고, 인버터 제어부(430)는, 컨버터(410)의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 컨버터 스위칭 제어신호(Scc)를 컨버터(410)에 출력할 수 있다. 이러한 컨버터 스위칭 제어신호(Scc)는 펄스폭 변조(PWM) 방식의 스위칭 제어신호로서, 입력 전류 검출부(A)로부터 검출되는 입력 전류(is)를 기초로 생성되어 출력될 수 있다.
도 5는 도 4의 인버터 제어부의 내부 블록도이다.
도 5를 참조하면, 인버터 제어부(430)는, 축변환부(510), 속도 연산부(520), 전류 지령 생성부(530), 전압 지령 생성부(540), 축변환부(550), 및 스위칭 제어신호 출력부(560)를 포함할 수 있다.
축변환부(510)는, 출력 전류 검출부(E)에서 검출된 출력 전류(ia,ib,ic)를 입력받아, 정지좌표계의 2상 전류(iα,iβ), 및 회전좌표계의 2상 전류(id,iq)로 변환할 수 있다.
한편, 축변환부(510)는, 변환된, 정지좌표계의 2상 전류(iα,iβ)와 정지좌표계의 2상 전압(vα,vβ)와, 회전좌표계의 2상 전류(id,iq)와 회전좌표계의 2상 전압(vd,vq)을 외부로 출력할 수 있다.
속도 연산부(520)는, 축변환부(510)로부터, 축변환된, 정지좌표계의 2상 전류(iα,iβ)와 정지좌표계의 2상 전압(vα,vβ)을 입력받아, 모터(230)의 회전자 위치(θ)와, 속도(ω)를 연산할 수 있다.
한편, 전류 지령 생성부(530)는, 연산 속도()와 속도 지령치(ω*r)에 기초하여, 전류 지령치(i*q)를 생성한다. 예를 들어, 전류 지령 생성부(530)는, 연산 속도()와 속도 지령치(ω*r)의 차이에 기초하여, PI 제어기(535)에서 PI 제어를 수행하며, 전류 지령치(i*q)를 생성할 수 있다. 도면에서는, 전류 지령치로, q축 전류 지령치(i*q)를 예시하나, 도면과 달리, d축 전류 지령치(i*d)를 함께 생성하는 것도 가능하다. 한편, d축 전류 지령치(i*d)의 값은 0으로 설정될 수도 있다.
한편, 전류 지령 생성부(530)는, 전류 지령치(i*q)가 허용 범위를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 리미터(미도시)를 더 구비할 수도 있다.
다음, 전압 지령 생성부(540)는, 축변환부에서 2상 회전 좌표계로 축변환된 d축, q축 전류(id,iq)와, 전류 지령 생성부(530) 등에서의 전류 지령치(i*d,i*q)에 기초하여, d축, q축 전압 지령치(v*d,v*q)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 전압 지령 생성부(540)는, q축 전류(iq)와, q축 전류 지령치(i*q)의 차이에 기초하여, PI 제어기(544)에서 PI 제어를 수행하며, q축 전압 지령치(v*q)를 생성할 수 있다. 또한, 전압 지령 생성부(540)는, d축 전류(id)와, d축 전류 지령치(i*d)의 차이에 기초하여, PI 제어기(548)에서 PI 제어를 수행하며, d축 전압 지령치(v*d)를 생성할 수 있다. 한편, d축 전압 지령치(v*d)의 값은, d축 전류 지령치(i*d)의 값은 0으로 설정되는 경우에 대응하여, 0으로 설정될 수도 있다.
한편, 전압 지령 생성부(540)는, d 축, q축 전압 지령치(v*d,v*q)가 허용 범위를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 리미터(미도시)를 더 구비할 수도 있다.
한편, 생성된 d축, q축 전압 지령치(v*d,v*q)는, 축변환부(550)에 입력될 수 있다.
축변환부(550)는, 속도 연산부(520)에서 연산 위치()와, d축, q축 전압 지령치(v*d,v*q)를 입력받아, 축변환을 수행한다.
먼저, 축변환부(550)는, 2상 회전 좌표계에서 2상 정지 좌표계로 변환을 수행한다. 이때, 속도 연산부(520)에서 연산 위치()가 사용될 수 있다.
그리고, 축변환부(550)는, 2상 정지 좌표계에서 3상 정지 좌표계로 변환을 수행한다. 이러한 변환을 통해, 축변환부(1050)는, 3상 출력 전압 지령치(v*a,v*b,v*c)를 출력할 수 있다.
스위칭 제어 신호 출력부(560)는, 3상 출력 전압 지령치(v*a,v*b,v*c)에 기초하여 펄스폭 변조(PWM) 방식에 따른 인버터용 스위칭 제어 신호(Sic)를 생성하여 출력한다.
출력되는 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)는, 게이트 구동부(미도시)에서 게이트 구동 신호로 변환되어, 인버터(420) 내의 각 스위칭 소자의 게이트에 입력될 수 있다. 이에 의해, 인버터(420) 내의 각 스위칭 소자들(Sa,S'a,Sb,S'b,Sc,S'c)이 스위칭 동작을 할 수 있다.
한편, 본 발명의 세탁물 처리기기는, 앞서 설명한 바와 같이, 능동대기전력 이하의 전력이 인가되는 것에 근거하여, 능동대기모드에 진입할 수 있다.
상기 능동대기전력이란, 세탁물 처리기기가 WIFI가 연결된 상태에서 능동대기모드로 진입한 후 외출을 하였을 경우, 사용자가 외부 장치를 통해 WIFI를 이용하여 세탁물 처리기기를 작동시킬 수 있는 상태(능동대기모드)에 진입하기 위한 전력을 의미한다.
상기 능동대기전력은 일 예로, 2W일 수 있으며, 사용자에 의해 다르게 설정될 수 있다.
본 발명의 세탁물 처리기기는, 상기 능동대기모드에 진입하기 위해(즉, 능동대기전력보다 낮은 전력이 인가되기 위해), 디스플레이부가 슬립 상태에 진입해야 한다. 이는, 디스플레이부가 슬립 상태에 진입해야, 대기전력이 낮아지게 되어, 능동대기모드에 진입할 수 있기 때문이다.
즉, 본 발명의 세탁물 처리기기의 제어부(210)는, 능동대기전력(예를 들어, 2W) 이하를 만족시키기 위해, 대기 상태에서 디스플레이부(118)가 슬립 모드가 되도록 디스플레이부(118)를 제어할 수 있다.
다시 말해, 제어부(210)는, 디스플레이부(118)에 기 설정된 전력 이하로 전력(또는 전원)이 인가되는 것에 근거하여, 슬립 모드에 진입하도록 디스플레이부(118)를 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 세탁물 처리기기는, 슬립 모드에 진입한 디스플레이부(118)를 일반모드로 전환하기 위해 디스플레이부로 교류전원을 공급하는 전원부를 더 포함할 수 있다.
상기 전원부는, 세탁물 처리기기로 교류전원을 인가하는 전원공급원을 의미할 수 있으며, 외부 전원공급원을 포함할 수 있다.
상기 전원부가 외부 전원공급원으로 형성되는 경우, 상기 전원부는, 상기 외부 전원공급원에서 공급되는 전원을 인가받기 위한 커넥터(CON)를 더 포함할 수 있다. 상기 커넥터를 통해 인가된 전원은, 디스플레이부(118)는 물론, 세탁물 처리기기의 전원이 필요한 구성요소로 전송될 수 있다.
한편, 본 발명의 세탁물 처리기기의 디스플레이부(118)는, 슬립 모드(슬립 상태)에서 외부에서 전원이 인가되면 슬립 모드에서 일반 모드로 전환되도록 형성될 수 있다.
즉, 상기 슬립모드에서 일반모드로 전환된다는 것은, 슬립모드에서 깨어난다는 의미를 포함할 수 있다.
상기 슬립모드에서 깨어나거나, 상기 슬립모드에서 일반모드로 전환되게 되면, 디스플레이부(118)에는, 상기 기 설정된 전력보다 많은 전력(또는 전원, 대기전력)이 공급되게 되어, 세탁물 처리기기는 능동대기모드에서 일반 동작 모드로 진입하게 된다.
앞서 설명한 것과 같이, 제어부(210)는, 디스플레이부(118)가 슬립 모드에 진입하는 것에 근거하여, 세탁물 처리기기를 능동대기모드에 진입시킬 수 있다.
한편, 상기 전원부는, 교류전원을 인가하도록 형성되어 있다. 종래에는, 상기 교류전원을 인가받더라도, 사각 파형만을 디스플레이부에 인가하도록 형성되어, 별도의 외부 장치(예를 들어, Micom) 없이는, 디스플레이부(118)를 슬립 모드에서 일반 모드로 전환하는 것이 불가능했다.
그러나, 본 발명의 세탁물 처리기기는, 상기 전원부와 디스플레이부(118) 사이에 구비되며, 전원부에서 공급된 교류전원을 상기 슬립 모드에서 일반 모드로 전환하는데 필요한 신호로 변환하는 신호 변환부(600)를 더 포함한다.
상기 신호 변환부(660)에서 변환된 신호는, 디스플레이부(118)를 슬립 모드에서 일반 모드로 전환하는데 사용되는 신호를 의미하며, High -> Low 또는 Low -> High로 변화하는 적어도 한 번의 엣지(Edge) 신호를 의미할 수 있다.
신호 변환부(600)에서 변환된 신호가 디스플레이부(118)에 인가되는 것에 근거하여, 디스플레이부(210)가 일반 모드로 전환될 수 있다. 이 경우, 일반 모드로 전환된 디스플레이부(210)에 인가되는 전력이, 능동대기모드에 진입하기 위한 능동대기전력(또는, 기 설정된 전력)보다 커지게 되어, 제어부(210)는, 세탁물 처리기기를 능동대기모드에서 해제할 수 있다(즉, 일반 동작 모드로 전환할 수 있다).
이와 같이, 세탁물 처리기기를 능동대기모드에서 일반 동작 모드로 전환하기 위해서는, 슬립 모드에 진입한 디스플레이부(118)를 일반 모드로 전환해야 하는데, 본 발명의 세탁물 처리기기는, 별도의 외부 장치(Micom, 대기전력차단제어기)를 사용하지 않고, 간단한 회로만을 이용하여 디스플레이부(118)를 슬립 모드에서 일반 모드로 전환할 수 있다.
이를 위한 신호 변환부(600)는, 앞서 설명한 것과 같이, 전원부(또는 전원부에 포함된 커넥터)와 디스플레이부(118) 사이에 구비되면, 전원부에서 공급된 교류전원을 슬립 모드에서 일반모드로 전환하는데 필요한 신호(엣지 신호)로 변환하도록 형성될 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 슬립 모드에 진입한 디스플레이부를 일반 모드로 전환시키는 신호를 생성하기 위한 신호 변환부를 설명하기 위한 개념도이다.
도 6을 참조하면, 신호 변환부(600)는, 전원부에서 수신된 교류전원을 직류전원으로 변환하는 정류부(610) 및 상기 정류부(610)에서 변환된 직류전원에서 노이즈를 제거하고, 엣지 신호를 생성하여 디스플레이부(118)로 전송하는 버퍼부(620)를 포함할 수 있다.
상기 정류부(610)는, 교류전원에서 플러스 신호만을 통과시키는 다이오드부(612) 및 상기 통과된 플러스 신호를 직류전원으로 생성(변환)하는 캐패시터부(614)를 포함할 수 있다.
상기 다이오드부(612)는, 도 6에 도시된 것과 같이, 캐패시터 및 두 개의 다이오드를 포함할 수 있다.
상기 다이오드부(612)는, 전원부로부터 교류전원이 인가되면, 다이오드를 이용하여 마이너스(-) 신호를 필터링하여 플러스 신호(+)만을 통과시킬 수 있다.
상기 다이오드부(612)는 플러스 신호만을 통과시킨다는 측면에서 보면, 필터부로 명명될 수도 있다.
상기 캐패시터부(614)는, 상기 다이오드부(612)에서 통과된 플러스 신호를 직류전원으로 생성(변환)할 수 있다.
상기 캐패시터부(614)는 적어도 하나의 캐패시터를 포함할 수 있으며, 도 7에 도시된 것과 같이, 적어도 두 개의 캐패시터를 포함하는 경우, 병렬로 연결될 수 있다.
상기 캐패시터부(614)는, 상기 다이오드부(612) 및 그라운드와 연결되도록 형성되며, 직류전원(직류신호)를 생성(변환)하고, 직류전원에 포함된 리플을 제거하도록 형성될 수 있다.
상기 캐패시터부(614)는, 상기 플러스 신호를 직류전원(즉, 직류 신호)를 생성할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 직류전원(또는 직류 신호)에 포함된 리플을 제거하는 역할을 수행할 수 있다.
상기 캐패시터부(614)는, 상기 직류전원(직류신호)에 포함된 리플을 제거하도록 형성될 수도 있다. 상기 캐패시터부(614)가 상기 직류전원에 포함된 리플을 제거한다는 측면에서, 상기 캐패시터부(614)는, 평활부로 명명될 수도 있다.
한편, 버퍼부(620)는, 직류전원의 노이즈를 제거하고, 엣지신호를 생성하는 버퍼(622) 및 상기 엣지신호를 레벨 시프트시키는 레벨시프터(624)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 버퍼(622)는, 디스플레이부(118)의 슬립 모드를 일반모드로 전환하는 엣지 신호를 형성하도록 형성될 수 있다. 이를 위해, 상기 버퍼(622)는, 상기 엣지 신호를 형성하기 위해, 상기 캐패시터부(614)에서 생성된 직류전원을 반전시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 직류전원이 Low -> High로 형성된 직류신호이면, 상기 직류전원이 High->Low의 형태가 되도록 상기 엣지 신호를 반전시킬 수 있다.
또한, 상기 버퍼(622)는, 상기 직류 전원(직류 신호)에 포함된 노이즈를 제거하도록 형성될 수 있다.
상기 레벨시프터(624)는, 디스플레이부(118)의 동작 전압에 대응되도록, 엣지신호의 크기를 조절하도록 형성될 수 있다.
도 6에 도시된 CPU는, 디스플레이부(118)를 동작시키기 위한 CPU(또는, 프로세서, 마이크로 프로세서)를 의미할 수 있다. 상기 디스플레이부(118)와 제어부(210)가 일체형으로 형성된 경우, 상기 CPU는, 상기 제어부(210)를 의미할 수도 있다.
상기 디스플레이부(118)의 동작 전압은 디스플레이부(118)가 일반 모드에서 동작하는데 이용되는 전압을 의미한다.
일 예로, 상기 레벨시프터(624)는, 상기 직류전원으로부터 생성된 엣지신호의 크기가 5V이고, 상기 디스플레이부(118)의 동작 전압이 3.3V인 경우, 상기 엣지신호의 크기를 상기 동작 전압에 대응되도록 조절(전환, 변환, 변경)할 수 있다.
도 7을 참조하면, 전원부(또는 커넥터)를 통해 교류신호가 수신되면(파형 1), 본 발명의 신호 변환부(600)는, 정류부(610)를 통해 상기 교류신호를 직류신호로 변환하고(파형 2), 버퍼부(620)를 통해, 상기 직류신호의 노이즈를 제거하고, 직류신호를 반전시켜, 디스플레이부(118)(또는, 디스플레이부의 CPU)를 동작시키기 위한 엣지신호(파형 3)를 생성할 수 있다.
이 ‹š, 상기 버퍼부(620)는, 레벨시프터(624)를 이용하여, 상기 반전된 엣지신호의 크기를 디스플레이부(118)(또는 디스플레이부의 CPU)의 동작 전압에 대응되도록 조절(변환, 변경, 전환)할 수 있다.
이러한 구성을 통해, 본 발명은, Micom, 대기전력차단제어기와 같이 고가/고성능의 장비를 추가로 구비하지 않더라도, 상기 정류부(610)와 버퍼부(620)를 포함하는 간단한 신호 변환부(600)(회로)만을 통해 디스플레이부의 슬립 모드를 깨울 수 있다.
또한, 세탁물 처리기기가 능동대기모드인 상태에서 외부로부터(예를 들어, 세탁물 처리기기의 전원 키, 또는 WIFI를 통해 세탁물 처리기기에 접근 가능한 단말기) 세탁물 처리기기를 제어하기 위한 신호가 인가될 수 있다.
이 경우, 본 발명은, 앞서 설명한 신호 변환부의 간단한 회로만을 이용하여, 디스플레이부의 슬립 모드를 일반 모드로 전환시키고, 이로 인해, 능동대기모드에 있는 세탁물 처리기기가 일반 동작 모드로 변환시킴으로써, 원활한 원격 제어를 수행할 수 있다.
본 발명에 따르면, 본 발명은 별도의 추가적인 구성인 대기전력차단제어기를 구비하지 않고도, 전원부와 디스플레이부 사이의 간단한 회로만을 추가하여, 세탁물 처리기기를 능동대기모드에서 해제시키기 위해 디스플레이부를 슬립 모드에서 일반 모드로 전환시킬 수 있는 웨이크업(Wake up) 신호를 생성할 수 있는 개선된 회로를 제공할 수 있다.
이상에서 설명한 세탁물 처리기기의 동작/기능은, 세탁물 처리기기의 제어방법으로 동일/유사하게 유추적용될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 세탁물 처리기기는, 상기한 바와 같이 설명된 실시 예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
한편, 본 발명의 세탁물 처리기기의 동작방법은, 세탁물 처리기기에 구비된 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.
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.

Claims (10)

  1. 디스플레이부; 및
    상기 디스플레이부에 기 설정된 전력 이하로 전력이 인가되는 것에 근거하여, 슬립 모드에 진입하도록 상기 디스플레이부를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 슬립 모드에 진입한 디스플레이부를 일반모드로 전환하기 위해 상기 디스플레이부로 교류전원을 공급하는 전원부; 및
    상기 전원부와 상기 디스플레이부 사이에 구비되며, 상기 전원부에서 공급된 교류전원을 상기 슬립 모드에서 일반모드로 전환하는데 필요한 신호로 변환하는 신호 변환부를 더 포함하는 세탁물 처리기기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 디스플레이부가 슬립 모드에 진입하는 것에 근거하여, 상기 세탁물 처리기기를 능동대기모드에 진입시키는 세탁물 처리기기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 변환부에서 변환된 상기 신호가 상기 디스플레이부에 인가되면, 상기 디스플레이부가 일반모드로 전환되고, 상기 제어부는, 상기 세탁물 처리기기를 능동대기모드에서 해제하는 세탁물 처리기기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 변환부는,
    상기 전원부에서 수신된 교류전원을 직류전원으로 변환하는 정류부;및
    상기 정류부에서 변환된 직류전원에서 노이즈를 제거하고, 엣지 신호를 생성하여 상기 디스플레이부로 전송하는 버퍼부를 포함하는 세탁물 처리기기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 정류부는,
    상기 교류전원에서 플러스 신호만을 통과시키는 다이오드부; 및
    상기 통과된 플러스 신호를 직류전원으로 생성하는 캐패시터부를 포함하는 세탁물 처리기기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 다이오드부는, 캐패시터 및 두 개의 다이오드를 포함하는 세탁물 처리기기.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 캐패시터부는,
    상기 다이오드부 및 그라운드와 연결되도록 형성되며, 상기 직류전원을 생성하고, 리플을 제거하는 세탁물 처리기기.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 버퍼부는,
    상기 직류전원의 노이즈를 제거하고, 엣지신호를 생성하는 버퍼; 및
    상기 엣지신호를 레벨 시프트시키는 레벨시프터를 포함하는 세탁물 처리기기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 버퍼는,
    상기 디스플레이부의 슬립 모드를 일반모드로 전환하는 엣지 신호를 형성하도록 상기 직류전원을 반전시키는 세탁물 처리기기.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 레벨시프터는,
    상기 디스플레이부의 동작 전압에 대응되도록, 상기 엣지신호의 크기를 조절하는 세탁물 처리기기.
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