WO2022080661A1 - 전원 공급 장치 및 이에 대한 제어 방법 - Google Patents

전원 공급 장치 및 이에 대한 제어 방법 Download PDF

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김강현
신동조
강대성
박성인
신효재
이태호
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Definitions

  • the present disclosure relates to a power supply device and a control method therefor, and more particularly, to a power supply device capable of operating by selectively varying an amplification method according to a power mode of an input AC power, and a control method therefor .
  • the power supply device is a device that receives AC power from the outside, converts the received AC power into power suitable for each component inside the electronic device, and provides the supplied AC power to each component inside the electronic device.
  • the producer In such an environment, the producer must have a separate product for each power mode, and when the usage environment changes, the user has to purchase a new product or use a separate transformer.
  • the present disclosure has been made in response to the above-mentioned necessity, and an object of the present disclosure is to provide a power supply device capable of operating by selectively varying an amplification method according to a power mode of an input AC power, and a control method therefor.
  • a power supply device for achieving the above object includes a rectifier circuit for rectifying an input AC power, a first capacitor and a second capacitor connected in series, and the AC power rectified by the rectifier circuit a capacitor circuit for smoothing the , an inverter converting the output power of the capacitor circuit into power of a preset size and outputting it, a switch selectively connecting an intermediate node between the first capacitor and the second capacitor and one end of the AC power; A sensor for detecting the level of the AC power, and a power mode of the AC power based on an output value of the sensor, and the capacitor circuit selectively backpressure the rectified AC power based on the checked power mode and a controller controlling the switch to amplify.
  • the senor may detect a level of the output power of the capacitor circuit, and the controller may identify a power mode of the AC power based on an on/off state of the switch and an output value of the sensor.
  • the controller controls the switch so that the switch is turned on when the switch is in an off state and the output value of the sensor is lower than a preset first value, and the switch is in an off state and the output value of the sensor is in an off state If it is higher than the set first value, the switch may be controlled to maintain an off state.
  • the controller may control the switch to turn off the switch.
  • the second preset value may be a value as small as a preset margin value to a magnitude value corresponding to output overvoltage protection of the SMPS.
  • the controller may control the switch so that the switch is turned on when the switch is in an off state and the output value of the sensor is less than a third preset value.
  • the controller may receive the operation state information of the inverter, and control the switch to selectively amplify the back voltage of the capacitor circuit based on the received operation state information and the checked power mode.
  • the controller controls the switch so that the switch has an on state when the power mode is a low voltage mode and the operation state information is a normal mode or an overload mode, and the power mode is a high voltage mode or the operation state information is low
  • the switch may be controlled so that the switch has an off state.
  • the power supply device may further include a motor using the output power of the inverter, and an inverter controller controlling the inverter to control driving of the motor.
  • the inverter controller may provide information on the operating state of the motor to the controller.
  • the information on the operation state of the motor may include at least one of an operation mode of the motor, information on the driving speed of the motor, information on whether to follow the command speed of the motor, and information on insufficient driving power.
  • the present power supply device further includes an AC driving device operating with AC power, and a switch circuit selectively providing the input AC power to the driving device, wherein the controller receives information about the confirmed power mode. It may be provided in the switch circuit.
  • the switch may maintain a turn-off state in a state in which a control signal is not input.
  • the power supply device may further include an SMPS that converts the output power of the capacitor circuit into DC power of a preset size and provides the DC power to the controller.
  • an SMPS that converts the output power of the capacitor circuit into DC power of a preset size and provides the DC power to the controller.
  • control method of the power supply device capable of selectively connecting the intermediate node of two capacitors connected in series to one end of the AC power source is to detect the size of the AC power; determining a power mode of the AC power source based on the power mode, and a switch selectively connecting the intermediate node and one end of the AC power source so that the capacitor circuit selectively performs a back voltage amplification operation based on the checked power mode including controlling.
  • the sensing step may include detecting the power level of the capacitor circuit including the two capacitors
  • the checking step may include the on/off state of the switch and the sensed power level of the AC power source. You can check the power mode.
  • the switch when the switch is in an off state and the sensed power level is lower than a preset first value, the switch is controlled to turn on the switch, and the switch is in an off state and the sensed power level is If the value is higher than the first preset value, the switch may be controlled so that the switch maintains an off state.
  • controlling may include controlling the switch so that the switch is turned off when the detected power level is greater than a preset second value in an on state of the switch.
  • controlling may include controlling the switch so that the switch is turned on when the switch is in an off state and the sensed power level is less than a third preset value.
  • the second preset value may be a value as small as a preset margin value to a magnitude value corresponding to output overvoltage protection of the SMPS.
  • control method further comprises the step of receiving the operation state information of the inverter or the motor, wherein the controlling step is based on the received operation state information and the checked power mode, the capacitor circuit selectively back pressure
  • the switch can be controlled to amplify.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an electronic device according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a power supply device according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 3 is a diagram showing a circuit diagram of a power supply device according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the power supply according to the voltage mode and H / W protection level
  • FIG. 5 is a view for explaining a control method according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a view for explaining an initial operation and a control method after the initial operation according to an embodiment of the present disclosure.
  • Embodiments of the present disclosure may apply various transformations and may have various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the scope of the specific embodiments, and it should be understood to include all transformations, equivalents and substitutions included in the spirit and scope of the disclosure. In describing the embodiments, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the subject matter, the detailed description thereof will be omitted.
  • a component eg, a first component
  • another component eg, a second component
  • an element may be directly connected to another element or may be connected through another element (eg, a third element).
  • a “module” or “unit” performs at least one function or operation, and may be implemented as hardware or software, or a combination of hardware and software.
  • a plurality of “modules” or a plurality of “units” are integrated into at least one module and implemented with at least one processor (not shown) except for “modules” or “units” that need to be implemented with specific hardware.
  • the term user may refer to a person who uses an electronic device or a device (eg, an artificial intelligence electronic device) using the electronic device.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • an electronic device 100 may include a power supply device 200 , a driving device 110 , and a processor 120 .
  • the electronic device may be, but is not limited to, a refrigerator, a washing machine, a dryer, a cleaner, an induction device, an air conditioner, etc., and a kitchen appliance having a driving device such as a motor and a heater.
  • the power supply device 200 supplies power to each component inside the electronic device 100 .
  • the power supply device 200 may receive AC power from the outside, convert the received AC power into power of a preset size, and provide it to the internal configuration.
  • the power supply device 200 may check the power mode of the AC power supplied from the outside, and selectively perform back pressure amplification based on the checked power mode.
  • the power mode includes a high-voltage mode in which high-voltage AC power (eg, 220 V) is input and a low-voltage mode in which relatively low voltage low-voltage AC power (eg, 127 V) is input according to the size of AC power supplied from the outside. can be divided into modes.
  • the driving device 110 is a device that performs a preset function of the electronic device 100 .
  • the driving device 110 may be a motor that operates a compressor.
  • the processor 120 controls each component in the electronic device 100 .
  • the processor 120 may be implemented as a central processing unit (CPU), an application specific integrated circuit (ASIC), a micro controller unit (MCU), or the like.
  • the processor 120 may control the driving device 110 to perform a preset function.
  • the operation of the motor may be controlled so that the storage compartment in the refrigerator maintains a preset temperature.
  • the processor 120 may check the power mode of the AC power input to the power supply device 200 , and may control the power supply device 200 to selectively perform a back pressure amplification operation according to the checked power mode. For example, the processor 120 controls the power supply 200 so that the back pressure amplification operation is not performed when the input AC power is in the high voltage mode (eg, 220 V), and the input AC power is in the low voltage mode ( For example, if it is 127 V or 110 V), the power supply 200 may be controlled to perform a back pressure amplification operation.
  • the high voltage mode eg, 220 V
  • the input AC power is in the low voltage mode
  • the processor 120 may determine whether to perform the back pressure amplification by additionally considering the operating state of the driving device 110 as well as the power mode. For example, the processor 120 should perform back pressure amplification when the power mode is the low voltage mode. However, in the case of a low load state in which the operation of the inverter is not unreasonable even if the driving device is not driven or a low voltage is input, the back pressure is applied.
  • the power supply 200 may be controlled not to perform the amplification operation.
  • the electronic device 100 checks the power mode and selectively performs back pressure amplification according to the checked power mode, so that the user does not need to separately operate a switch according to the power mode, Failure or damage caused by incorrect operation can be prevented.
  • the electronic device 100 does not perform the back pressure amplification operation when the load is not large even in the low voltage mode in which the back pressure amplification is required, thereby reducing power consumption generated in the internal configuration.
  • the processor 120 identifies the mode of the AC power and performs a control operation according thereto, but in implementation, the power supply 200 recognizes the mode of the AC power by itself. It is also possible to operate
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a power supply device according to an embodiment of the present disclosure.
  • the power supply 200 includes a rectifier circuit 210 , a capacitor circuit 220 , a switch 230 , an inverter 240 , a sensor 250 , a controller 260 , and a switch circuit 270 . and an AC drive device 280 .
  • the rectifier circuit 210 rectifies the input AC power supply 10 .
  • the rectifier circuit 210 may be configured as a full-bridge circuit in which four diodes are connected in a bridge form, and external AC power may be input from two neutral points of the full-bridge circuit.
  • the AC power supply 10 may be a high voltage AC power source (power in a high voltage mode, for example, 220 V) or a low voltage AC power source (power in a low voltage mode, for example, 127 V).
  • the capacitor circuit 220 smoothes the AC power rectified by the rectifier circuit 210 .
  • the capacitor circuit 220 includes a first capacitor and a second capacitor connected in series.
  • the capacitor circuit 220 may perform a back pressure amplification operation when a switch, which will be described later, is in an on state.
  • the switch 230 selectively connects an intermediate node between the first capacitor and the second capacitor and one end of the AC power source.
  • the switch 230 may be implemented as a mechanical switch such as a relay or a semiconductor switch such as a triac, and one end of the neutral point of the capacitor circuit 220 (ie, the first capacitor and the second middle node of the capacitor) and the other end may be connected to the midpoint of the rectifier circuit 210 (ie, one end of the input terminal to which the AC power is input).
  • the switch 230 may have a turn-off state (ie, an open state) in a state in which a control signal is not input.
  • the switch 230 may consume power to maintain the turn-on state in the turn-on state as a control signal is input. Conversely, power may not be consumed in the turn-off state.
  • the inverter 240 converts the output power of the capacitor circuit 220 into power of a preset size and outputs the converted power. Specifically, the inverter 240 is configured to generate power required to drive the driving device 110 . When the driving device 110 is a motor driven by three-phase power, the inverter 240 may convert the output power of the capacitor circuit 220 into three-phase power and provide it to the motor.
  • the sensor 250 senses the size of the AC power.
  • the sensor 250 may detect the magnitude of the output power of the capacitor circuit 220 .
  • the sensor 250 may be an IC device that detects the size of the output power of the capacitor circuit 220 and provides the sensed size information to the controller 260 as a digital value.
  • the sensor 250 may be implemented as a circuit such as a resistor and an optical transceiver or a circuit such as a resistor and a transformer.
  • the sensor 250 detects the size of the output power of the capacitor circuit 220 to confirm the size of the AC power, but in implementation, the size of the AC power at the front end of the rectifier circuit 210 may be sensed, and the magnitude of the AC power may be checked by detecting the voltage in the rectifier circuit, or detecting the link voltage or the voltage of the neutral point of the link.
  • the controller 260 controls each component in the power supply 200 .
  • the controller 260 may be configured as a device such as an MCU, and the processor described above in FIG. 1 may be used.
  • the controller 260 may check the power mode of the input power. Specifically, the controller 260 may check the power mode of the AC power based on the output value of the sensor 250 . For example, when the power supply 200 is operable in a low-pressure mode such as 127V and a high-voltage mode such as 220V, the controller 260 controls the input AC power based on the output value of the sensor 250 in the voltage mode. You can check whether it is in high-pressure mode.
  • the link voltage of the capacitor circuit 220 when an AC power of 127 V is input when the switch is in an OFF state, the link voltage of the capacitor circuit 220 is about 180 V, and when an AC power of 220 V is input, the link voltage of the capacitor circuit 220 is about 310
  • the controller 260 may confirm that the link voltage corresponding to the output value of the sensor 250 is lower than 217 V as the low-voltage mode, and that the link voltage is higher than 217 V as the high-voltage mode.
  • the above-described numerical value is not an example, and a value different from the above-described numerical value may be used in implementation.
  • the capacitor circuit 220 constitutes a voltage doubler circuit when the above-described switch 230 is turned on, when the power mode is a low voltage mode, that is, when an AC power of 127 V is applied. Also, the magnitude of the voltage output from the capacitor circuit 220 (approximately 310 V) has the same magnitude value as that when an AC power of 220 V is applied.
  • the controller 260 is based on the output value of the sensor 250 as well as the operation state of the switch 230 . You can check the power mode. For example, the controller 260 may check the power mode using only the output value of the sensor 250 when the switch 230 is off, and the output value of the sensor 250 when the switch 230 is on. The power mode can be checked using the corrected value (for example, processing of multiplying the output value by 1/2 or processing by multiplying 1/sqrt(2)/2).
  • the controller 260 may control the switch 230 to configure the back pressure amplification circuit based on the checked power mode. For example, when it is confirmed that the controller 260 is in the low voltage mode, the controller 260 controls the switch 230 so that the switch 230 is in an on state so that the capacitor circuit 220 operates as a back pressure amplifying circuit, and when it is confirmed that the high voltage mode is The switch 230 may be controlled so that the capacitor circuit 220 does not operate as a back pressure amplifying circuit, that is, the switch 230 has an off state.
  • the voltage mode is checked based on the sensed voltage value and the switch 230 is controlled according to the checked voltage mode.
  • the switch 230 may be directly controlled based on the value.
  • the controller 260 controls the switch 230 to turn on the switch 230 when the output value of the sensor 250 is lower than a preset first value when the switch 230 is off, and the switch 230 is turned on.
  • the switch 230 may be controlled to maintain the OFF state.
  • the first value may be a value (eg, 217 V) between an output value in the low-pressure mode (eg, 180 V) and an output value in the high-pressure mode (eg, 310 V).
  • the controller 260 may control the switch in consideration of the HW protection level in the power supply 200 .
  • the SMPS automatically shuts down when a voltage greater than or equal to a value corresponding to overvoltage protection is input.
  • the controller 260 determines that the output power of the capacitor circuit 220 (or the input power of the SMPS) corresponds to the overvoltage protection in the on state of the switch 230 (ie, during back voltage amplification). If it is close to the voltage value, the switch 230 may be controlled not to perform back pressure amplification.
  • the controller 260 may control the switch 230 to turn off the switch 230 when the output value of the sensor 250 is greater than a preset second value while the switch 230 is on.
  • the preset second value may be a value as small as a preset margin value to a magnitude value corresponding to output overvoltage protection of the SMPS. Such an operation will be described later with reference to FIG. 4 .
  • the switch 230 may be controlled to turn on the switch 230 .
  • the preset third value may be the same as the second value, and may be lower than the third value.
  • the controller 260 selectively performs the back pressure amplification operation by changing the switch connection state according to the power mode, but in implementation, the controller 260 drives the driving device (or inverter) as well as the power mode
  • the connection state of the switch 230 may be controlled in consideration of the state.
  • a switch such as a mechanical relay consumes power in a turn-on state, and an inverter and an SMPS consume more power when a high voltage is input than a low voltage. That is, it is advantageous in terms of power consumption to not perform back pressure amplification in a state where there is no difficulty in operation.
  • the controller 260 receives the operation state information of the inverter or operation state information of the driving device (eg, a motor), and the received operation state information, rather than not always performing back pressure amplification even in the low voltage mode. Selectively check whether back pressure amplification is required according to can
  • the controller 260 controls the switch 230 so that the switch 230 has an on state when the power mode is a low pressure mode and the operation state information is a normal mode or an overload mode, and the power mode is a high voltage mode or an operation state If the information is in the low load mode or the idle mode, the switch 230 may be controlled so that the switch 230 has an off state.
  • the power supply 200 may bypass the AC power input to the AC driving device 280 and provide it. there is.
  • the AC driving device 280 has different performance depending on the power mode. can't help but work
  • the switch circuit 270 may be used to control the AC driving device 280 regardless of the size of the AC power input.
  • the switch circuit 270 is a circuit that selectively provides input AC power to the AC driving device 280 , and may receive power mode information from the controller 260 .
  • the switch circuit 270 may be implemented with a triac, a thyristor, an IGBT, a MOSFET, etc., and may include a sensing configuration for detecting a crosspoint of an AC power.
  • the switch circuit 270 may control the AC power supplied to the AC driving device 280 according to the received power mode.
  • the switch circuit 270 may control the supply of AC power in a general control manner when power mode information indicating the low voltage mode is received.
  • the switch circuit 270 may selectively provide AC power to the AC driving device 280 by performing phase control or calorie control such as periodic on/off control when power mode information indicating that the high voltage mode is received.
  • the power supply 200 checks the power mode and selectively amplifies the back pressure according to the checked power mode, so there is no need for the user to separately operate a switch depending on the power mode. , it can prevent malfunction or damage caused by incorrect operation.
  • the power supply device 200 does not perform the back pressure amplification operation in a state where the load is not large even in the low voltage mode in which the back pressure amplification is required, thereby reducing power consumption generated in the internal configuration.
  • FIG. 2 it has been illustrated and described that a plurality of components are included in the power supply device 200 , but some of the illustrated components may be implemented in an omitted form, and also In addition to the configuration, other configurations may be additionally included. For example, in an electronic device that does not have a configuration that directly uses AC power, the configuration of the switch circuit 270 and the AC driving device 280 may be omitted.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a circuit diagram of a power supply device according to an embodiment of the present disclosure. Specifically, FIG. 3 is a diagram illustrating a circuit diagram of the power supply device 200 when the electronic device 100 is a refrigerator, ie, includes a motor.
  • the rectifier circuit 210 may be configured as a bridge circuit in which a plurality of diodes have a bridge shape, receives commercial AC power (eg, 127V or 220V) through an input terminal, and rectifies Power can be output through the output terminal.
  • commercial AC power eg, 127V or 220V
  • the capacitor circuit 220 includes a first capacitor 221 and a second capacitor 222 connected in series. One end of the first capacitor 221 is commonly connected to the first output terminal of the rectifier circuit 210 and the first input terminal of the inverter 240 , and the other end is connected to one end of the second capacitor 222 and one end of the switch. can be connected
  • One end of the second capacitor 222 may be commonly connected to the other end of the first capacitor 222 and one end of the switch 230 , and the other end may be connected to the second output terminal of the rectifier circuit 210 and the inverter 240 . It may be commonly connected to the second input terminal.
  • One end of the switch 230 may be connected to an intermediate node of the first capacitor 221 and the second capacitor 222 , and the other end may be connected to an intermediate point in the bridge circuit. Meanwhile, in the illustrated example, one switch is used to selectively configure the capacitor circuit 220 as a back voltage circuit, but a plurality of switches may be used in implementation.
  • the capacitor circuit 220 only performs an operation of smoothing the power output from the rectifier circuit 210 .
  • the capacitor circuit 220 constitutes a voltage multiplier circuit, and a double voltage of the output voltage of the rectifier circuit 210 is generated at the link voltage terminal.
  • the inverter 240 may receive the output power of the capacitor circuit 220 , generate driving power (eg, three-phase power) required for driving the motor 111 , and provide it to the motor 111 .
  • driving power eg, three-phase power
  • the switched mode power supply (SMPS) 245 may receive the output power of the capacitor circuit 220 and convert DC power of a preset size. In addition, the SMPS 245 may provide DC power to the controller 260 , the inverter controller 265 , and the like.
  • SMPS switched mode power supply
  • the SMPS 245 includes an overvoltage protection circuit, and may be reset when a voltage greater than or equal to a level corresponding to the output overvoltage protection is detected.
  • the sensor 250 may detect the magnitude of the output power of the capacitor circuit 220 and provide information on the magnitude of the sensed output power to the controller 260 .
  • the inverter controller 265 controls the inverter 240 to control the driving of the motor 111 .
  • the inverter controller 265 may control the inverter 240 to operate the motor 111 according to a preset algorithm, that is, to supply driving power required to drive the motor 111 .
  • the inverter controller 265 may provide information about the operating state of the inverter or the operating state of the driving device (ie, the motor) to the controller 260 .
  • the information on the operating state of the motor 111 includes the operating mode of the motor 111 (eg, a mode indicating under what load state the motor 111 operates under such as overload/normal/low load/idle), driving of the motor 111 . It may be speed information, information on whether to follow the command speed of the motor, information about insufficient driving power, and the like.
  • the controller 260 may check the power mode of the input AC power, and may control the switch 230 according to the checked power mode. Since the detailed operation of the controller 260 has been described with reference to FIG. 2 , a redundant description thereof will be omitted.
  • the controller 260 may receive information on the operation state of the inverter or the operation state of the driving device (ie, the motor) from the inverter controller 265 , and determines whether to perform back pressure amplification based on the power mode and the received information And, when it is determined to perform the back pressure amplification, the switch 230 is controlled to be on (ie, short-circuited), and when it is determined not to perform the back pressure amplification, the switch 230 can be controlled to be off (ie, open). .
  • FIG. 3 shows that the two controllers 260 and 265 are included in the power supply 200, in implementation, the two configurations may be implemented as one controller, and some functions of the two configurations are power supply. It can also be implemented in a form performed by another device (eg, the processor of FIG. 1 ) outside the device 200 .
  • another device eg, the processor of FIG. 1
  • 4 is a view for explaining the operation of the power supply according to the voltage mode and H/W protection level.
  • a mode may be determined according to an input voltage range.
  • AC power When AC power is initially input (S410), it may operate in the first mode in which back pressure amplification is not performed.
  • the output power of the capacitor circuit has a time (eg, 3 seconds) for stabilization, and when a preset time elapses, the power mode of the input AC power may be determined by sensing the input voltage.
  • the voltage multiplier circuit when the input voltage is less than a specific voltage, the voltage multiplier circuit is operated in the 127V mode, and when the input voltage is higher than the specific voltage, the voltage multiplier circuit is not operated by operating in the 220V mode.
  • the back voltage amplification operation may be stopped at a voltage slightly lower than the voltage at which the voltage of the capacitor circuit performs the overvoltage protection operation of the SMPS.
  • the protection operation does not take place and the back pressure amplification is not performed, so voltage fluctuations Continuous operation is possible according to
  • a sufficient voltage may be supplied while maintaining a continuous operation when the level S440 for switching from the 220 V mode to the 127 V mode is taken in consideration of hysteresis.
  • the OVP level of the two SMPSs can be said to be the same voltage from the point of view of the link voltage.
  • FIG. 5 is a view for explaining a control method according to an embodiment of the present disclosure.
  • the size of the AC power is sensed ( S510 ).
  • a node eg, a neutral point in a rectifier circuit, an output node of a capacitor circuit, etc.
  • the voltage of a node capable of detecting the magnitude of the AC power among various nodes in the power supply device.
  • the power mode of the AC power is checked based on the detected power level (S520).
  • the power mode of the AC power may be checked based on the on/off state of the switch and the detected power level. For example, when the switch is off, the power mode of the AC power can be checked using only the detected power level, and when the switch is on, the power mode of the AC power can be checked by correcting the detected power level.
  • the on/off state of the switch selectively connecting the intermediate node and one end of the AC power source is controlled so that the capacitor circuit selectively operates as a back voltage amplifier circuit based on the checked power mode ( S530 ). For example, if the switch is in the off state and the detected power level is lower than the first preset value, the switch is controlled to turn on the switch, and if the switch is in the off state and the detected power level is higher than the preset first value, the switch is turned on The switch can be controlled to remain off.
  • the switch when the switch is in an on state and the detected power level is greater than a preset second value (ie, when a high AC voltage is temporarily input in the low voltage mode), the switch may be controlled so that the switch is turned off. And when the AC voltage is lowered after such a state (ie, when the switch is in an off state and the sensed power level is smaller than a third preset value), the switch may be controlled so that the switch is turned on.
  • the on-off state of the switch may be controlled by additionally considering the received operation state information. That is, if the power mode is a low voltage mode and the operating status information is a normal mode or an overload mode, the switch is controlled so that the switch has a turned on state, and if the power mode is a high voltage mode or the operating status information is a low load mode or an idle mode, the switch is turned off A switch can also be controlled to have a state.
  • FIG. 6 is a view for explaining an initial operation and a control method after the initial operation according to an embodiment of the present disclosure.
  • the initial voltage determination operation S601 will be described.
  • the output power of the capacitor waits a preset time (eg, 3 seconds) to maintain a constant value (S610), and the power mode can be determined using the output value of the sensor There is (S615, S620). For example, if the checked output value exceeds 217 V and the high-pressure mode is checked (S625-N), and the checked output value is 217 V or less, it can be checked in the low-pressure mode (S625-Y).
  • the switch may be controlled so that the back pressure amplification is not performed (S635).
  • the switch When it is initially determined that the low-pressure mode is set and the sensed voltage is greater than or equal to the second preset value, the switch may be controlled so that the back-pressure amplification is not performed ( S640 ). Thereafter, when it is confirmed that the sensed voltage is less than the second preset value, the switch may be controlled to perform a back pressure amplification operation (S650).
  • the switch When it is initially determined as the high-voltage mode or the low-pressure mode, but the temporarily sensed voltage is equal to or greater than the second value, the switch may be controlled to perform back pressure amplification when it is determined that the voltage is less than a third preset value.
  • the preset third value may be the same as the above-described second value, but may have a lower value than the second value in order to operate hysterically.
  • the power mode is checked and the back pressure amplification is selectively performed according to the checked power mode, so that the user does not need to separately operate a switch depending on the power mode It can prevent malfunction or damage caused by incorrect operation.
  • the control method according to the present embodiment even in the low voltage mode requiring back pressure amplification, power consumption generated in the internal configuration can be reduced by not performing the back pressure amplification operation when the load is not large.
  • the control method shown in FIG. 5 or FIG. 6 may be executed on the electronic device having the configuration of FIG. 1 or the power supply device having the configuration of FIG. 2 or 3, and may be executed on the electronic device or power supply device having other configurations.
  • control method as described above may be implemented as a program including an executable algorithm that can be executed on a computer, and the above-described program may be provided by being stored in a non-transitory computer readable medium. there is.
  • the non-transitory readable medium refers to a medium that stores data semi-permanently, rather than a medium that stores data for a short moment, such as a register, cache, memory, and the like, and can be read by a device.
  • a non-transitory readable medium such as a CD, DVD, hard disk, Blu-ray disk, USB, memory card, ROM, and the like.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

전원 공급 장치가 개시된다. 본 전원 공급 장치는 입력된 교류 전원을 정류하는 정류 회로, 직렬 연결된 제1 커패시터 및 제2 커패시터를 포함하고, 정류 회로에서 정류된 교류 전원을 평활하는 커패시터 회로, 커패시터 회로의 출력 전원을 기설정된 크기의 전원으로 변환하여 출력하는 인버터, 제1 커패시터와 제2 커패시터의 중간 노드와 교류 전원의 일단을 선택적으로 연결하는 스위치, 교류 전원의 크기를 감지하는 센서, 및 센서의 출력 값에 기초하여 교류 전원의 전원 모드를 확인하고, 확인된 전원 모드에 기초하여 커패시터 회로가 선택적으로 정류된 교류 전원을 배압 증폭하도록 스위치를 제어하는 컨트롤러를 포함한다.

Description

전원 공급 장치 및 이에 대한 제어 방법
본 개시는 전원 공급 장치 및 이에 대한 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 입력되는 교류 전원의 전원 모드에 따라 선택적으로 증폭 방식을 가변하여 동작할 수 있는 전원 공급 장치 및 이에 대한 제어 방법에 관한 것이다.
CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS
본 출원은 2020년 10월 15일에 출원된 대한민국 특허출원 제10-2020-0133760호에 기초하여 우선권을 주장하며, 해당 출원의 모든 내용은 그 전체가 본 출원에 레퍼런스로 포함된다.
전원 공급 장치는 외부에서 교류 전원을 제공받고, 제공받은 교류 전원을 전자 장치 내부의 각 구성에 적합한 전원으로 변환하여 내부의 각 구성에 제공하는 장치이다.
고압 교류 전원(예를 들어, 220 V)과 저압 교류 전원(예를 들어, 127V)을 같이 사용하는 국가에서는 사용자 거주 공간에 공급되는 전원 모드에 맞는 전원 공급 장치 갖는 전자 장치를 선택하여 이용하거나, 만약 거주 공간의 전원 모드와 전원 공급장치의 지원 전원이 상이하면 별도의 변압 트랜스를 이용하여야 하였다,
이러한 환경에서 생산자는 각 전원 모드별 별도의 제품을 구비하여야 하며, 사용자는 사용 환경이 변화되면 새로운 제품을 구입하거나 별도의 변압 트랜스를 사용하여야 하는 문제가 있었다.
최근에는 기계 스위치를 이용하여, 스위치 조작으로 이용할 수 있는 전원 모드의 전환이 가능한 전원 공급 장치가 이용되고 있다. 그러나 기계 스위치를 이용하는 경우, 사용자가 스위치 조작을 잘못한 경우, 제품의 고장 또는 파손이 발생하는 문제가 있었다.
본 개시는 상술한 필요성에 따라 안출된 것으로, 입력되는 교류 전원의 전원 모드에 따라 선택적으로 증폭 방식을 가변하여 동작할 수 있는 전원 공급 장치 및 이에 대한 제어 방법을 제공하는 데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 실시 예에 따른 전원 공급 장치는 입력된 교류 전원을 정류하는 정류 회로, 직렬 연결된 제1 커패시터 및 제2 커패시터를 포함하고, 상기 정류 회로에서 정류된 교류 전원을 평활하는 커패시터 회로, 상기 커패시터 회로의 출력 전원을 기설정된 크기의 전원으로 변환하여 출력하는 인버터, 상기 제1 커패시터와 상기 제2 커패시터의 중간 노드와 상기 교류 전원의 일단을 선택적으로 연결하는 스위치, 상기 교류 전원의 크기를 감지하는 센서, 및 상기 센서의 출력 값에 기초하여 상기 교류 전원의 전원 모드를 확인하고, 상기 확인된 전원 모드에 기초하여 상기 커패시터 회로가 선택적으로 상기 정류된 교류 전원을 배압 증폭하도록 상기 스위치를 제어하는 컨트롤러를 포함한다.
이 경우, 상기 센서는 상기 커패시터 회로의 출력 전원의 크기를 감지하고, 상기 컨트롤러는 상기 스위치의 온/오프 상태 및 상기 센서의 출력 값에 기초하여 상기 교류 전원의 전원 모드를 확인할 수 있다.
이 경우, 상기 컨트롤러는 상기 스위치가 오프 상태이고 상기 센서의 출력 값이 기설정된 제1 값보다 낮으면 상기 스위치가 턴온 되도록 상기 스위치를 제어하고, 상기 스위치가 오프 상태이고 상기 센서의 출력 값이 기설정된 제1 값보다 높으면 상기 스위치가 오프 상태를 유지하도록 상기 스위치를 제어할 수 있다.
한편, 상기 컨트롤러는 상기 스위치가 온 상태이고 상기 센서의 출력 값이 기설정된 제2 값보다 크면 상기 스위치가 턴오프 되도록 상기 스위치를 제어할 수 있다.
이 경우, 상기 기설정된 제2 값은 SMPS의 출력 과전압 보호(Over Voltage Protection)에 대응되는 크기 값에 기설정된 마진 값만큼 작은 값일 수 있다.
한편, 상기 컨트롤러는, 상기 스위치가 오프 상태이고 상기 센서의 출력 값이 기설정된 제3 값보다 작으면 상기 스위치가 턴온되도록 상기 스위치를 제어할 수 있다.
한편, 상기 컨트롤러는 상기 인버터의 동작 상태 정보를 수신하고, 상기 수신한 동작 상태 정보 및 상기 확인된 전원 모드에 기초하여 선택적으로 상기 커패시터 회로가 배압 증폭하도록 상기 스위치를 제어할 수 있다.
이 경우, 상기 컨트롤러는 상기 전원 모드가 저압 모드이면서 상기 동작 상태 정보가 일반 모드 또는 과부하 모드이면 상기 스위치가 온 상태를 갖도록 상기 스위치를 제어하고, 상기 전원 모드가 고압 모드이거나 상기 동작 상태 정보가 저부하 모드 또는 유휴 모드이면 상기 스위치가 오프 상태를 갖도록 상기 스위치를 제어할 수 있다.
한편, 본 전원 공급 장치는 상기 인버터의 출력 전원을 이용하는 모터, 및 상기 모터의 구동을 제어하기 위하여 상기 인버터를 제어하는 인버터 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 인버터 컨트롤러는 상기 모터의 동작 상태에 대한 정보를 상기 컨트롤러에 제공할 수 있다.
이 경우, 상기 모터의 동작 상태에 대한 정보는 상기 모터의 동작 모드, 상기 모터의 구동 속도 정보, 상기 모터의 지령 속도 추종 여부에 대한 정보, 구동 전원의 부족 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
한편, 본 전원 공급 장치는 교류 전원으로 동작하는 교류 구동 장치, 및 상기 입력된 교류 전원을 선택적으로 상기 구동 장치에 제공하는 스위치 회로를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 확인된 전원 모드에 대한 정보를 상기 스위치 회로에 제공할 수 있다.
한편, 상기 스위치는 제어 신호가 입력되지 않는 상태에서는 턴-오프 상태를 유지할 수 있다.
한편, 본 전원 공급 장치는 상기 커패시터 회로의 출력 전원을 기설정된 크기의 직류 전원으로 변환하고, 상기 직류 전원을 상기 컨트롤러에 제공하는 SMPS를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 개시의 일 실시 예에 따른 직렬 연결된 두 개의 커패시터의 중간 노드를 선택적으로 교류 전원의 일단에 연결 가능한 전원 공급 장치의 제어 방법은 교류 전원의 크기를 감지하는 단계, 상기 감지된 전원 크기에 기초하여 상기 교류 전원의 전원 모드를 확인하는 단계, 및 상기 확인된 전원 모드에 기초하여 상기 커패시터 회로가 선택적으로 배압 증폭 동작을 수행하도록 상기 중간 노드와 상기 교류 전원의 일단을 선택적으로 연결하는 스위치를 제어하는 단계를 포함한다.
이 경우, 상기 감지하는 단계는, 상기 두 개의 커패시터를 포함하는 커패시터 회로의 전원 크기를 감지하고, 상기 확인하는 단계는 상기 스위치의 온/오프 상태 및 상기 감지된 전원 크기에 기초하여 상기 교류 전원의 전원 모드를 확인할 수 있다.
한편, 상기 제어하는 단계는 상기 스위치가 오프 상태이고 상기 감지된 전원 크기가 기설정된 제1 값보다 낮으면 상기 스위치가 턴온되도록 상기 스위치를 제어하고, 상기 스위치가 오프 상태이고 상기 감지된 전원 크기가 기설정된 제1 값보다 높으면 상기 스위치가 오프 상태를 유지하도록 상기 스위치를 제어할 수 있다.
한편, 상기 제어하는 단계는 상기 스위치가 온 상태에서 상기 감지된 전원 크기가 기설정된 제2 값보다 크면 상기 스위치가 턴오프되도록 상기 스위치를 제어할 수 있다.
이 경우, 상기 제어하는 단계는, 상기 스위치가 오프 상태이고 상기 감지된 전원 크기가 기설정된 제3 값보다 작으면 상기 스위치가 턴온되도록 상기 스위치를 제어할 수 있다.
이 경우, 상기 기설정된 제2 값은 SMPS의 출력 과전압 보호(Over Voltage Protection)에 대응되는 크기 값에 기설정된 마진 값만큼 작은 값일 수 있다.
한편, 본 제어 방법은 인버터 또는 모터의 동작 상태 정보를 수신하는 단계를 더 포함하고, 상기 제어하는 단계는, 상기 수신한 동작 상태 정보 및 상기 확인된 전원 모드에 기초하여 선택적으로 상기 커패시터 회로가 배압 증폭하도록 상기 스위치를 제어할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 전원 공급 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 전원 공급 장치의 회로도를 나타내는 도면,
도 4는 전압 모드와 H/W 보호 레벨에 따른 전원 공급 장치의 동작을 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 제어 방법을 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따라 초기 동작 및 초기 동작 이후의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 개시를 상세히 설명한다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 개시에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 개시의 실시 예에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 개시의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
본 개시의 실시 예들은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 특정한 실시 형태에 대해 범위를 한정하려는 것이 아니며, 개시된 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 실시 예들을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구성되다." 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
A 및/또는 B 중 적어도 하나라는 표현은 "A" 또는 "B" 또는 "A 및 B" 중 어느 하나를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용된 "제1," "제2," "첫째," 또는 "둘째," 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다.
어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 개시에서 "모듈" 혹은 "부"는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하며, 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 복수의 "모듈" 혹은 복수의 "부"는 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 "모듈" 혹은 "부"를 제외하고는 적어도 하나의 모듈로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다. 본 명세서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 개시의 실시 예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 개시를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 개시의 일 실시 예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 전자 장치(100)는 전원 공급 장치(200), 구동 장치(110), 프로세서(120)를 포함할 수 있다. 여기서 전자 장치는 모터, 히터 등과 같은 구동 장치를 갖는 냉장고, 세탁기, 건조기, 청소기, 인덕션, 공기조화장치 등과 같은 가전기기, 주방가전일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
전원 공급 장치(200)는 전자 장치(100) 내부의 각 구성에 전원을 공급한다. 구체적으로, 전원 공급 장치(200)는 외부로부터 교류 전원을 입력받고, 입력받은 교류 전원을 기설정된 크기의 전원으로 변환하여 내부 구성에 제공할 수 있다.
이때, 전원 공급 장치(200)는 외부에서 공급되는 교류 전원의 전원 모드를 확인하고, 확인된 전원 모드에 기초하여 선택적으로 배압 증폭 등을 수행할 수 있다. 여기서 전원 모드는 외부에서 공급되는 교류 전원의 크기에 따라 고압 교류 전원(예를 들어, 220 V)이 입력되는 고압 모드와 상대적으로 낮은 전압의 저압 교류 전원(예를 들어, 127V)이 입력되는 저압 모드로 구분될 수 있다.
전원 공급 장치(200)의 구체적인 구성 및 동작에 대해서는 도 2를 참조하여 후술한다.
구동 장치(110)는 전자 장치(100)의 기설정된 기능을 수행하는 장치이다. 예를 들어, 전자 장치(100)가 냉장고인 경우, 구동 장치(110)는 압축기를 동작시키는 모터일 수 있다.
프로세서(120)는 전자 장치(100) 내의 각 구성을 제어한다. 구체적으로, 프로세서(120)는 CPU(Central Processing Unit), ASIC(Application Specific Integrated Circuit), MCU(Micro Controller Unit) 등으로 구현될 수 있다.
프로세서(120)는 기설정된 기능을 수행하도록 구동 장치(110)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)가 냉장고인 경우, 냉장고 내의 저장실이 기설정된 온도를 유지하도록 모터의 동작을 제어할 수 있다.
그리고 프로세서(120)는 전원 공급 장치(200)에 입력되는 교류 전원의 전원 모드를 확인하고, 확인된 전원 모드에 따라 선택적으로 배압 증폭 동작이 수행하도록 전원 공급 장치(200)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 입력된 교류 전원이 고압 모드(예를 들어, 220 V)이면 배압 증폭 동작이 수행하지 않도록 전원 공급 장치(200)를 제어하고, 입력된 교류 전원이 저압 모드(예를 들어, 127 V 또는 110V)이면 배압 증폭 동작이 수행되도록 전원 공급 장치(200)를 제어할 수 있다.
이때, 프로세서(120)는 전원 모드뿐만 아니라 구동 장치(110)의 동작 상태 등을 추가로 고려하여 배압 증폭의 수행 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 전원 모드가 저압 모드인 경우 배압 증폭이 수행되어야 하나, 구동 장치가 구동하지 않거나 낮은 크기의 전압이 입력되더라도 인버터의 동작에 무리가 없는 저부하 상태인 경우에는 배압 증폭 동작을 수행하지 않도록 전원 공급 장치(200)를 제어할 수 있다.
이상과 같이 본 실시 예에 따른 전자 장치(100)는 전원 모드를 확인하고, 확인된 전원 모드에 따라 선택적으로 배압 증폭을 수행하는바 사용자가 전원 모드에 따라 스위치 조작 등을 별도로 할 필요가 없으며, 잘못된 조작에 의한 고장 또는 파손을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시 예에 따른 전자 장치(100)는 배압 증폭이 필요한 저압 모드인 경우에도 부하가 크지 않은 상태에서는 배압 증폭 동작을 수행하지 않음으로써 내부 구성에서 발생되는 소비 전력을 절감할 수 있다.
한편, 도 1을 도시하고 설명함에 있어서 프로세서(120)가 교류 전원의 모드를 파악하고 그에 따른 제어 동작을 수행하는 것으로 설명하였지만, 구현시에는 전원 공급 장치(200) 자체적으로 교류 전원의 모드를 파악하여 동작하는 것도 가능하다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 전원 공급 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 전원 공급 장치(200)는 정류 회로(210), 커패시터 회로(220), 스위치(230), 인버터(240), 센서(250), 컨트롤러(260), 스위치 회로(270) 및 교류 구동 장치(280)를 포함할 수 있다.
정류 회로(210)는 입력된 교류 전원(10)을 정류한다. 예를 들어, 정류 회로(210)는 4개의 다이오드가 브리지 형태로 연결되는 풀 브리지 회로로 구성될 수 있으며, 풀 브리지 회로의 두 중성 점으로부터 외부 교류 전원이 입력될 수 있다. 여기서 교류 전원(10)은 고압 교류 전원(고압 모드의 전원, 예를 들어, 220 V) 또는 저압 교류 전원(저압 모드의 전원, 예를 들어, 127V)일 수 있다.
커패시터 회로(220)는 정류 회로(210)에서 정류된 교류 전원을 평활한다. 예를 들어, 커패시터 회로(220)는 직렬 연결된 제1 커패시터 및 제2 커패시터를 포함한다. 그리고 커패시터 회로(220)는 후술하는 스위치가 온 상태이면 배압 증폭 동작을 수행할 수 있다.
스위치(230)는 제1 커패시터와 제2 커패시터의 중간 노드와 교류 전원의 일단을 선택적으로 연결한다. 예를 들어, 스위치(230)는 릴레이와 같은 기계식 스위치나, 트라이액(Triac)과 같은 반도체 스위치 등으로 구현할 수 있으며, 일 단이 커패시터 회로(220)의 중성점(즉, 제1 커패시터와 제2 커패시터의 중간 노드)에 연결되고 타 단이 정류 회로(210)의 중간점(즉, 교류 전원이 입력되는 입력단의 일 단)에 연결될 수 있다.
이러한 스위치(230)는 제어 신호가 입력되지 않는 상태에서는 턴-오프 상태(즉, 개방(open) 상태)를 가질 수 있다. 그리고 스위치(230)는 제어 신호가 입력되어 턴-온 상태에서는 턴-온 상태를 유지하기 위한 전력을 소비할 수 있다. 반대로, 턴-오프 상태에서는 전력을 소비하지 않을 수 있다.
인버터(240)는 커패시터 회로(220)의 출력 전원을 기설정된 크기의 전원으로 변환하여 출력한다. 구체적으로, 인버터(240)는 구동 장치(110)의 구동에 필요한 전원을 생성하는 구성이다. 구동 장치(110)가 3 상 전원으로 구동하는 모터인 경우, 인버터(240)는 커패시터 회로(220)의 출력 전원을 3 상 전원으로 변환하여 모터에 제공할 수 있다.
센서(250)는 교류 전원의 크기를 감지한다. 예를 들어, 센서(250)는 커패시터 회로(220)의 출력 전원의 크기를 감지할 수 있다. 이 경우, 센서(250)는 커패시터 회로(220)의 출력 전원의 크기를 감지하고 감지된 크기 정보를 디지털 값으로 컨트롤러(260)에 제공하는 IC 장치일 수 있다. 또는 컨트롤러(260)에 ADC가 구비되어 있는 경우, 센서(250)는 저항 및 광송수신기 등의 회로 또는 저항 및 트랜스포머 등의 회로로 구현될 수도 있다.
한편, 본 개시에서는 센서(250)가 커패시터 회로(220)의 출력 전원의 크기를 감지하여 교류 전원의 크기를 확인하는 것으로 설명하였지만, 구현시에는 정류 회로(210)의 앞 단에서 교류 전원의 크기가 감지될 수도 있으며, 정류 회로 내의 전압을 감지하거나, 링크 전압 또는 링크 중성단의 전압 등을 감지하여 교류 전원의 크기를 확인할 수도 있다.
컨트롤러(260)는 전원 공급 장치(200) 내의 각 구성을 제어한다. 예를 들어, 컨트롤러(260)는 MCU와 같은 장치로 구성될 수 있으며, 도 1에서 상술한 프로세서가 이용될 수도 있다.
컨트롤러(260)는 입력되는 전원의 전원 모드를 확인할 수 있다. 구체적으로, 컨트롤러(260)는 센서(250)의 출력 값에 기초하여 교류 전원의 전원 모드를 확인할 수 있다. 예를 들어, 전원 공급 장치(200)가 127V와 같은 저압 모드와 220 V와 같은 고압 모드에서 동작 가능한 경우, 컨트롤러(260)는 센서(250)의 출력 값에 기초하여 입력된 교류 전원이 전압 모드인지 고압 모드인지를 확인할 수 있다.
예시로, 스위치가 오프 상태일 때 127 V의 교류 전원이 입력되면 커패시터 회로(220)의 링크 전압이 대략 180 V이고, 220 V의 교류 전원이 입력되면 커패시터 회로(220)의 링크 전압이 대략 310 V 인 경우에, 컨트롤러(260)는 센서(250)의 출력 값에 대응되는 링크 전압이 217 V보다 낮으면 저압 모드인 것으로 확인하고, 217 V보다 높으면 고압 모드인 것으로 확인할 수 있다. 상술한 수치는 일 예에 불가하며, 구현시에 상술한 수치와 다른 값이 이용될 수 있다.
한편, 상술한 스위치(230)가 온 상태에서는 커패시터 회로(220)가 배전압(voltage doubler) 회로를 구성하게 된다는 점에서, 전원 모드가 저압 모드인 경우, 즉 127 V의 교류 전원이 인가되는 경우에도 커패시터 회로(220)에서 출력되는 전압의 크기(대략 310 V)는 220 V의 교류 전원이 인가된 경우와 동일한 크기 값을 갖게 된다.
이러한 점에서, 센서(250)가 커패시터 회로(220)의 출력 전원의 크기를 감지하는 경우라면, 컨트롤러(260)는 센서(250)의 출력 값뿐만 아니라, 스위치(230)의 동작 상태에 기초하여 전원 모드를 확인할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(260)는 스위치(230)가 오프된 상태에는 센서(250)의 출력 값만을 이용하여 전원 모드를 확인할 수 있고, 스위치(230)가 온된 상태에서는 센서(250)의 출력 값을 보정한(예를 들어, 출력 값에 1/2을 곱하는 처리 또는 1/sqrt(2)/2를 곱하는 처리) 값을 이용하여 전원 모드를 확인할 수 있다.
그리고 컨트롤러(260)는 확인된 전원 모드에 기초하여 배압 증폭 회로를 구성하도록 스위치(230)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(260)는 저압 모드인 것으로 확인되면 커패시터 회로(220)가 배압 증폭 회로로 동작하도록 스위치(230)가 온 상태가 되도록 스위치(230)를 제어하고, 고압 모드인 것으로 확인되면 커패시터 회로(220)가 배압 증폭 회로로 동작하지 않도록 즉, 스위치(230)가 오프 상태를 갖도록 스위치(230)를 제어할 수 있다.
한편, 이상에서는 감지된 전압 값에 기초하여 전압 모드를 확인하고, 확인된 전압 모드에 따라 스위치(230)를 제어하는 것으로 설명하였지만, 즉 2 단계로 동작하는 것으로 설명하였지만, 구현시에는 감지된 전압 값에 기초하여 바로 스위치(230)를 제어할 수도 있다.
예를 들어, 컨트롤러(260)는 스위치(230)가 오프 상태에서 센서(250)의 출력 값이 기설정된 제1 값보다 낮으면 스위치(230)가 턴온 되도록 스위치(230)를 제어하고, 스위치(230)가 오프 상태에서 센서(250)의 출력 값이 기설정된 제1 값보다 높으면 스위치(230)가 오프 상태를 유지하도록 스위치(230)를 제어할 수 있다. 여기서 제1 값은 저압 모드 시의 출력 값(예를 들어, 180 V)과 고압 모드 시의 출력 값 (예를 들어, 310 V)사이의 값(예를 들어, 217 V)일 수 있다.
또한, 컨트롤러(260)는 전원 공급 장치(200) 내의 HW 보호 레벨을 고려하여 스위치를 제어할 수 있다. 예를 들어, SMPS는 과전압 보호(Over Voltage Protection)에 대응되는 크기 값 이상의 전압이 입력되면 자동으로 셧다운 동작이 수행된다. 이러한 셧다운을 방지하기 위하여, 컨트롤러(260)는 스위치(230)의 온 상태(즉, 배압 증폭의 수행 중)에서 커패시터 회로(220)의 출력 전원(또는 SMPS의 입력 전원)이 과전압 보호에 대응되는 전압 값에 인접하면 배압 증폭을 수행하지 않도록 스위치(230)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 컨트롤러(260)는 스위치(230)가 온 상태에서 센서(250)의 출력 값이 기설정된 제2 값보다 크면 스위치(230)가 턴오프 되도록 스위치(230)를 제어할 수 있다. 여기서 기설정된 제2 값은 SMPS의 출력 과전압 보호(Over Voltage Protection)에 대응되는 크기 값에 기설정된 마진 값만큼 작은 값일 수 있다. 이와 같은 동작에 대해서는 도 4를 참조하여 후술한다.
또한, 교류 전압이 다시 낮아지면(즉, 스위치가 오프 상태이고 감지된 전원 크기가 기설정된 제3 값보다 작으면), 스위치(230)가 턴온되도록 스위치(230)를 제어할 수 있다. 여기서 기설정된 제3 값 제2 값과 동일할 수 있으며, 제3 값보다 낮을 수 있다.
이상에서는 컨트롤러(260)가 전원 모드에 따라서 스위치 연결 상태를 가변하여 선택적으로 배압 증폭 동작을 수행하는 것을 설명하였지만, 구현시에 컨트롤러(260)는 전원 모드뿐만 아니라, 구동 장치(또는 인버터)의 구동 상태도 고려하여 스위치(230)의 연결 상태를 제어할 수 있다.
구체적으로, 기계식 릴레이와 같은 스위치는 턴-온 상태에서는 전력이 소비되며, 인버터 및 SMPS 등은 저 전압보다 고 전압을 입력받은 경우의 전력 소비가 더욱 크다. 즉, 동작에 무리가 없는 상태에서는 배압 증폭을 수행하지 않는 것이 소비 전력 측면에서 유리하다.
따라서, 컨트롤러(260)는 인버터의 동작 상태 정보 또는 구동 장치(예를 들어, 모터)의 동작 상태 정보 등을 수신하고, 저압 모드인 경우에도 상시 배압 증폭을 수행하지 않는 것이 아니라 수신된 동작 상태 정보에 따라 선택적으로 배압 증폭이 필요한지를 확인하고, 배압 증폭이 필요한 경우에만 배압 증폭이 수행하도록 스위치(230)를 제어하고 배압 증폭이 필요 없는 경우에는 배압 증폭이 수행되지 않도록 스위치(230)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 컨트롤러(260)는 전원 모드가 저압 모드이면서 동작 상태 정보가 일반 모드 또는 과부하 모드이면 스위치(230)가 온 상태를 갖도록 스위치(230)를 제어하고, 전원 모드가 고압 모드이거나 동작 상태 정보가 저부하 모드 또는 유휴 모드이면 스위치(230)가 오프 상태를 갖도록 스위치(230)를 제어할 수 있다.
이와 같은 동작을 통하여 전원 공급 장치(200)에서의 소비 전력을 종래보다 저감할 수 있다.
한편, 전자 장치(100)에 팬 모터 또는 히터와 같은 교류 구동 장치(280)를 포함하는 경우, 전원 공급 장치(200)는 교류 구동 장치(280)에 입력된 교류 전원을 바이패스하여 제공할 수 있다.
상술한 바와 같이 저압 모드와 고압 모드로 동작 가능한 환경인 경우, 모드 고려 없이 입력된 AC 전원을 그대로 교류 구동 장치(280)에 제공하는 경우, 전원 모드에 따라 교류 구동 장치(280)는 다른 성능으로 동작할 수 밖에 없다
따라서, 입력되는 교류 전원의 크기에 무관하게 교류 구동 장치(280)를 제어하기 위하여, 스위치 회로(270)를 이용할 수 있다.
스위치 회로(270)는 입력된 교류 전원을 선택적으로 교류 구동 장치(280)에 제공하는 회로로, 컨트롤러(260)로부터 전원 모드 정보를 제공받을 수 있다. 이러한 스위치 회로(270)는 트라이액(Traic), 사이리스터(thyristor), IGBT, MOSFET 등으로 구현될 수 있으며, 교류 전원의 크로스포인트를 감지하기 위한 감지 구성을 포함할 수 있다.
그리고 스위치 회로(270)는 제공받은 전원 모드에 따라 교류 구동 장치(280)에 공급되는 교류 전원을 제어할 수 있다. 예를 들어, 스위치 회로(270)는 저압 모드임을 나타내는 전원 모드 정보가 수신되면 일반적인 제어 방식으로 교류 전원의 공급을 제어할 수 있다. 그리고 스위치 회로(270)는 고압 모드임을 나타내는 전원 모드 정보가 수신되면 위상 제어를 하거나 주기적인 온/오프 제어 등 열량 제어를 수행하여 교류 전원을 선택적으로 교류 구동 장치(280)에 제공할 수도 있다.
이상과 같이 본 실시 예에 따른 전원 공급 장치(200)는 전원 모드를 확인하고, 확인된 전원 모드에 따라 선택적으로 배압 증폭을 수행하는바 사용자가 전원 모드에 따라 스위치 조작 등을 별도로 할 필요가 없으며, 잘못된 조작에 의한 고장 또는 파손을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시 예에 따른 전원 공급 장치(200)는 배압 증폭이 필요한 저압 모드인 경우에도 부하가 크지 않은 상태에서는 배압 증폭 동작을 수행하지 않음으로써 내부 구성에서 발생되는 소비 전력을 절감할 수 있다.
한편, 도 2를 도시하고 설명함에 있어서, 전원 공급 장치(200)에 복수의 구성이 포함되는 것으로 도시하고 설명하였지만, 도시된 구성 중 일부 구성은 생략된 형태로 구현될 수 있으며, 또한, 도시된 구성 이외에 다른 구성이 추가적으로 포함될 수도 있다. 예를 들어, 교류 전원을 직접 사용하는 구성이 없는 전자 장치에서는 스위치 회로(270) 및 교류 구동 장치(280) 구성이 생략될 수 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 전원 공급 장치의 회로도를 나타내는 도면이다. 구체적으로, 도 3은 전자 장치(100)가 냉장고인 경우, 즉 모터를 구비하는 경우의 전원 공급 장치(200)의 회로도를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 정류 회로(210)는 복수의 다이오드가 브리지 형태를 갖는 브리지 회로로 구성될 수 있으며, 입력 단을 통하여 상용 교류 전원(예를 들어, 127V 또는 220 V)을 입력받고, 정류된 전원을 출력단을 통하여 출력할 수 있다.
커패시터 회로(220)는 직렬 연결된 제1 커패시터(221), 제2 커패시터(222)를 포함한다. 제1 커패시터(221)는 일 단이 정류 회로(210)의 제1 출력단과 인버터(240)의 제1 입력단에 공통 연결되며, 타 단이 제2 커패시터(222)의 일 단과 스위치의 일 단에 연결될 수 있다.
제2 커패시터(222)는 일 단이 제1 커패시터(222)의 타 단과 스위치(230)의 일 단에 공통 연결될 수 있으며, 타 단이 정류 회로(210)의 제2 출력단과 인버터(240)의 제2 입력단에 공통 연결될 수 있다.
스위치(230)는 일 단이 제1 커패시터(221)와 제2 커패시터(222)의 중간 노드에 연결되며, 타 단이 브리지 회로 내의 중간점에 연결될 수 있다. 한편, 도시된 예에서는 선택적으로 커패시터 회로(220)가 배압 회로를 구성하도록 하나의 스위치를 이용하였지만, 구현시에는 복수의 스위치를 이용할 수도 있다.
한편, 스위치(230)가 오프된 상태에서 커패시터 회로(220)는 정류 회로(210)에서 출력되는 전원을 평활하는 동작만을 수행한다. 반면에 스위치(230)가 온된 상태에서는 커패시터 회로(220)는 배전압 회로를 구성하게 되어, 정류 회로(210)의 출력 전압에 대한 2배 전압을 링크 전압 단에 만들게 된다.
인버터(240)는 커패시터 회로(220)의 출력 전원을 입력받고, 모터(111)의 구동에 필요한 구동 전원(예를 들어, 3 상 전원)을 생성하여 모터(111)에 제공할 수 있다.
SMPS(switched mode power supply)(245)는 커패시터 회로(220)의 출력 전원을 입력받고 기설정된 크기의 직류 전원을 변환할 수 있다. 그리고 SMPS(245)는 직류 전원을 컨트롤러(260), 인버터 컨트롤러(265) 등에 직류 전원을 제공할 수 있다.
그리고 SMPS(245)는 과전압 방지 회로를 구비하며, 출력 과전압 보호(Over Voltage Protection)에 대응되는 크기 이상의 전압이 감지되면 리셋될 수 있다.
센서(250)는 커패시터 회로(220)의 출력 전원의 크기를 감지하고, 감지된 출력 전원의 크기 정보를 컨트롤러(260)에 제공할 수 있다.
인버터 컨트롤러(265)는 모터(111)의 구동을 제어하기 위하여 인버터(240)를 제어한다. 구체적으로, 인버터 컨트롤러(265)는 기설정된 알고리즘에 따라 모터(111)가 동작하도록, 즉, 모터(111)의 구동에 필요한 구동 전원이 공급되도록 인버터(240)를 제어할 수 있다.
그리고 인버터 컨트롤러(265)는 인버터의 동작 상태 또는 구동 장치(즉, 모터)의 동작 상태에 대한 정보를 컨트롤러(260)에 제공할 수 있다. 여기서, 모터(111)의 동작 상태에 대한 정보는 모터(111)의 동작 모드(예를 들어, 과부하/일반/저부하/유휴 등 어떠한 부하 상태로 동작하는지를 나타내는 모드), 모터(111)의 구동 속도 정보, 모터의 지령 속도 추종 여부에 대한 정보, 구동 전원의 부족 정보 등일 수 있다.
컨트롤러(260)는 입력된 교류 전원의 전원 모드를 확인할 수 있으며, 확인된 전원 모드에 따라 스위치(230)를 제어할 수 있다. 컨트롤러(260)의 구체적인 동작은 도 2와 관련하여 설명하였는바 중복 설명은 생략한다.
컨트롤러(260)는 인버터 컨트롤러(265)로부터 인버터의 동작 상태 또는 구동 장치(즉, 모터)의 동작 상태에 대한 정보를 수신받을 수 있으며, 전원 모드와 수신받은 정보에 기초하여 배압 증폭을 수행할지를 결정하고, 배압 증폭을 수행하는 것으로 결정되면 스위치(230)가 온(즉, 단락)되도록 제어하고 배압 증폭을 수행하지 않느 것으로 결정되면 스위치(230)가 오프(즉, 개방)되도록되도록 제어할 수 있다.
한편, 도 3에서는 전원 공급 장치(200) 내에 2개의 컨트롤러(260, 265)가 포함되는 것으로 도시하였지만, 구현시에는 두 구성은 하나의 컨트롤러로 구현될 수도 있으며, 두 구성의 일부 기능은 전원 공급 장치(200) 외부의 다른 장치(예를 들어, 도 1의 프로세서)에서 수행하는 형태로도 구현할 수 있다.
도 4는 전압 모드와 H/W 보호 레벨에 따른 전원 공급 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 입력 전압 범위에 따라서 모드를 결정할 수 있다. 최초 교류 전원이 입력되면(S410) 배압 증폭을 수행하지 않는 제1 모드로 동작할 수 있다. 구체적으로, 커패시터 회로의 출력 전원이 안정화를 위한 시간(예를 들어, 3초)을 갖고, 기설정된 시간이 경과하면 입력 전압을 센싱하여 입력된 교류 전원의 전원 모드를 결정할 수 있다.
결정된 전원 모드에 따라, 입력 전압이 특정 전압 이하에서는 127V 모드로 동작하여 배전압 회로를 동작시키며, 특정 전압 이상에서는 220 V 모드로 동작하여 배전압 회로를 동작시키지 않는다.
한편, 저압 모드인 경우에 커패시터 회로의 전압이 SMPS의 과전압 보호 동작을 수행하도록 하는 전압보다 조금 작은 전압에서 배압 증폭 동작을 중단할 수 있다. 이와 같이 H/W 보호 레벨(S430)을 고려하여 그 전압 이하(S420)에서 220 V 모드로 전환시키는 경우, 교류 전압이 일시적으로 상승하는 경우에도 보호 동작이 걸리지 않고 배압 증폭이 수행되지 않아 전압 변동에 따른 연속 동작이 가능하다.
그리고 반대로 전압이 낮아지는 경우, 히스테리시스를 고려하여 220 V 모드에서 127V 모드로 전환하는 레벨(S440)을 잡는 경우 연속적인 동작을 유지하면서 충분한 전압을 공급받을 수 있다. 참고로 배전압 동작을 하는 경우 입력 전압의 2배가 링크 전압에 인가되므로 두개의 SMPS의 OVP 레벨은 링크 전압 입장에서는 동일한 전압이라고 할 수 있다.
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 교류 전원의 크기를 감지한다(S510). 예를 들어, 전원 공급 장치 내의 여러 노드 중 교류 전원의 크기가 감지할 수 있는 노드(예를 들어, 정류 회로 내의 중성점, 커패시터 회로의 출력 노드 등)의 전압을 감지할 수 있다.
그리고 감지된 전원 크기에 기초하여 교류 전원의 전원 모드를 확인한다(S520). 구체적으로, 스위치의 온/오프 상태 및 감지된 전원 크기에 기초하여 교류 전원의 전원 모드를 확인할 수 있다. 예를 들어, 스위치가 오프 상태에서는 감지된 전원 크기만을 이용하여 교류 전원의 전원 모드를 확인하고, 스위치가 온 상태에서는 감지된 전원 크기를 보정하여 교류 전원의 전원 모드를 확인할 수 있다.
그리고 확인된 전원 모드에 기초하여 커패시터 회로가 선택적으로 배압 증폭 회로로서 동작하도록 중간 노드와 교류 전원의 일단을 선택적으로 연결하는 스위치의 온/오프 상태를 제어한다(S530). 예를 들어, 스위치가 오프 상태이고 감지된 전원 크기가 기설정된 제1 값보다 낮으면 스위치가 턴온 되도록 스위치를 제어하고, 스위치가 오프 상태이고 감지된 전원 크기가 기설정된 제1 값보다 높으면 스위치가 오프 상태를 유지하도록 스위치를 제어할 수 있다.
또한, 스위치가 온 상태이고 감지된 전원 크기가 기설정된 제2 값보다 크면(즉, 저압 모드시에 일시적으로 높은 교류 전압이 입력되면) 스위치가 턴오프되도록 스위치를 제어할 수도 있다. 그리고 이와 같은 상태 이후에 교류 전압이 낮아지면(즉, 스위치가 오프 상태이고 감지된 전원 크기가 기설정된 제3 값보다 작으면), 상기 스위치가 턴온되도록 스위치를 제어할 수 있다.
추가적으로, 인버터 또는 모터의 동작 상태 정보를 수신받은 경우, 수신한 동작 상태 정보를 추가적으로 고려하여 스위치의 온오프 상태를 제어할 수 있다. 즉, 전원 모드가 저압 모드이면서 동작 상태 정보가 일반 모드 또는 과부하 모드이면 스위치가 턴온 상태를 갖도록 스위치를 제어하고, 전원 모드가 고압 모드이거나 동작 상태 정보가 저부하 모드 또는 유휴 모드이면 스위치가 턴오프 상태를 갖도록 스위치를 제어할 수도 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따라 초기 동작 및 초기 동작 이후의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 먼저 초기 전압 판별 동작(S601)을 설명한다. 전원이 최초 인가되면(S605), 커패시터의 출력 전원이 일정한 값을 유지하도록 기설정된 시간(예를 들어, 3초)을 대기하고(S610), 센서의 출력 값을 이용하여 전원 모드를 판정할 수 있다(S615, S620). 예를 들어, 확인된 출력 값이 217 V를 초과하고 고압 모드로 확인하고(S625-N), 확인된 출력 값이 217 V 이하이면 저압 모드로 확인할 수 있다(S625-Y).
판정 결과 고압 모드인 것으로 확인되면(S625-Y), 배압 증폭이 수행되지 않도록 스위치를 제어할 수 있다(S635).
반대로 감지된 신호 값이 기설정된 값 보다 낮으면 저압 모드인 것으로 확인하고(S625-N), 배압 증폭이 수행되도록 스위치를 제어할 수 있다(S645).
이와 같은 초기 전압 판별 이후에 동작중에 전압 판별 동작을 설명한다(S603).
초기에 저압 모드로 판별된 경우에, 감지된 전압이 기설정된 제2 값 이상이 확인되면, 배압 증폭이 수행되지 않도록 스위치를 제어할 수 있다(S640). 이후 감지된 전압이 기설정된 제2값 미만이 확인되면 배압 증폭 동작을 수행하도록 스위치를 제어할 수 있다(S650).
초기에 고압 모드로 판별되거나, 저압 모드로 판별되었으나 일시적으로 감지된 전압이 제2 값 이상인 경우, 기설정된 제3값 보다 작다고 판단되면 배압 증폭이 수행하도록 스위치를 제어할 수 있다. 여기서 기설정된 제3 값은 상술한 제2 값과 같을 수 있으나 히스테리시스하게 동작하기 위하여 제2 값보다 낮은 값을 가질 수도 있다.
따라서, 본 실시 예에 따른 도 5 또는 도 6의 제어 방법은 전원 모드를 확인하고, 확인된 전원 모드에 따라 선택적으로 배압 증폭을 수행하는바 사용자가 전원 모드에 따라 스위치 조작 등을 별도로 할 필요가 없으며, 잘못된 조작에 의한 고장 또는 파손을 방지할 수 있다. 또한, 본 실시 예에 따른 제어 방법은 배압 증폭이 필요한 저압 모드인 경우에도 부하가 크지 않은 상태에서는 배압 증폭 동작을 수행하지 않음으로써 내부 구성에서 발생되는 소비 전력을 절감할 수 있다. 도 5 또는 도 6과 같은 제어 방법은 도 1의 구성을 가지는 전자 장치 또는 도 2 또는 도 3의 구성을 가지는 전원 공급 장치상에서 실행될 수 있으며, 그 밖에 다른 구성을 가지는 전자 장치 또는 전원 공급 장치상에서도 실행될 수 있다.
또한, 상술한 바와 같은 제어 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 실행 가능한 알고리즘을 포함하는 프로그램으로 구현될 수 있고, 상술한 프로그램은 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)에 저장되어 제공될 수 있다.
비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
이상에서는 본 개시의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.

Claims (15)

  1. 전원 공급 장치에 있어서,
    입력된 교류 전원을 정류하는 정류 회로;
    직렬 연결된 제1 커패시터 및 제2 커패시터를 포함하고, 상기 정류 회로에서 정류된 교류 전원을 평활하는 커패시터 회로;
    상기 커패시터 회로의 출력 전원을 기설정된 크기의 전원으로 변환하여 출력하는 인버터;
    상기 제1 커패시터와 상기 제2 커패시터의 중간 노드와 상기 교류 전원의 일단을 선택적으로 연결하는 스위치;
    상기 교류 전원의 크기를 감지하는 센서; 및
    상기 센서의 출력 값에 기초하여 상기 교류 전원의 전원 모드를 확인하고, 상기 확인된 전원 모드에 기초하여 상기 커패시터 회로가 선택적으로 상기 정류된 교류 전원을 배압 증폭하도록 상기 스위치를 제어하는 컨트롤러;를 포함하는 전원 공급 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서는,
    상기 커패시터 회로의 출력 전원의 크기를 감지하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 스위치의 온/오프 상태 및 상기 센서의 출력 값에 기초하여 상기 교류 전원의 전원 모드를 확인하는 전원 공급 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 스위치가 오프 상태이고 상기 센서의 출력 값이 기설정된 제1 값보다 낮으면 상기 스위치가 턴온되도록 상기 스위치를 제어하고,
    상기 스위치가 오프 상태이고 상기 센서의 출력 값이 기설정된 제1 값보다 높으면 상기 스위치가 오프 상태를 유지하도록 상기 스위치를 제어하는 전원 공급 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 스위치가 온 상태이고 상기 센서의 출력 값이 기설정된 제2 값보다 크면 상기 스위치가 턴오프되도록 상기 스위치를 제어하는 전원 공급 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 기설정된 제2 값은,
    SMPS의 출력 과전압 보호(Over Voltage Protection)에 대응되는 크기 값에 기설정된 마진 값만큼 작은 값인 전원 공급 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 스위치가 오프 상태이고 상기 센서의 출력 값이 기설정된 제3 값보다 작으면 상기 스위치가 턴온되도록 상기 스위치를 제어하는 전원 공급 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 인버터의 동작 상태 정보를 수신하고, 상기 수신한 동작 상태 정보 및 상기 확인된 전원 모드에 기초하여 선택적으로 상기 커패시터 회로가 배압 증폭하도록 상기 스위치를 제어하는 전원 공급 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 전원 모드가 저압 모드이면서 상기 동작 상태 정보가 일반 모드 또는 과부하 모드이면 상기 스위치가 온 상태를 갖도록 상기 스위치를 제어하고,
    상기 전원 모드가 고압 모드이거나 상기 동작 상태 정보가 저부하 모드 또는 유휴 모드이면 상기 스위치가 오프 상태를 갖도록 상기 스위치를 제어하는 전원 공급 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 인버터의 출력 전원을 이용하는 모터; 및
    상기 모터의 구동을 제어하기 위하여 상기 인버터를 제어하는 인버터 컨트롤러;를 더 포함하는 전원 공급 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 인버터 컨트롤러는,
    상기 모터의 동작 상태에 대한 정보를 상기 컨트롤러에 제공하는 전원 공급 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 모터의 동작 상태에 대한 정보는,
    상기 모터의 동작 모드, 상기 모터의 구동 속도 정보, 상기 모터의 지령 속도 추종 여부에 대한 정보, 구동 전원의 부족 정보 중 적어도 하나를 포함하는 전원 공급 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    교류 전원으로 동작하는 교류 구동 장치; 및
    상기 입력된 교류 전원을 선택적으로 상기 구동 장치에 제공하는 스위치 회로;를 더 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 확인된 전원 모드에 대한 정보를 상기 스위치 회로에 제공하는 전원 공급 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 스위치는,
    제어 신호가 입력되지 않는 상태에서는 턴-오프 상태를 유지하는 전원 공급 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 커패시터 회로의 출력 전원을 기설정된 크기의 직류 전원으로 변환하고, 상기 직류 전원을 상기 컨트롤러에 제공하는 SMPS;를 더 포함하는 전원 공급 장치.
  15. 직렬 연결된 두 개의 커패시터의 중간 노드를 선택적으로 교류 전원의 일단에 연결 가능한 전원 공급 장치의 제어 방법에 있어서,
    교류 전원의 크기를 감지하는 단계;
    상기 감지된 전원 크기에 기초하여 상기 교류 전원의 전원 모드를 확인하는 단계; 및
    상기 확인된 전원 모드에 기초하여 상기 커패시터 회로가 선택적으로 배압 증폭 동작을 수행하도록 상기 중간 노드와 상기 교류 전원의 일단을 선택적으로 연결하는 스위치를 제어하는 단계;를 포함하는 제어 방법.
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