WO2025211596A1 - 공기조화기 - Google Patents

공기조화기

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WO2025211596A1
WO2025211596A1 PCT/KR2025/003047 KR2025003047W WO2025211596A1 WO 2025211596 A1 WO2025211596 A1 WO 2025211596A1 KR 2025003047 W KR2025003047 W KR 2025003047W WO 2025211596 A1 WO2025211596 A1 WO 2025211596A1
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WO
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voltage
converter
control signal
processor
regulator
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Application number
PCT/KR2025/003047
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English (en)
French (fr)
Inventor
주정석
이재양
조영훈
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Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
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Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/30—Expansion means; Dispositions thereof
    • F25B41/31—Expansion valves
    • F25B41/34—Expansion valves with the valve member being actuated by electric means, e.g. by piezoelectric actuators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from AC mains by converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems

Definitions

  • the present disclosure relates to an air conditioner.
  • home appliances operate by receiving external alternating current (AC) power. Therefore, when an abnormal condition, such as an AC power outage, occurs, home appliances cannot function properly.
  • AC alternating current
  • the present disclosure provides a method for generating a voltage that is normally supplied to a control circuit even in an abnormal state by using an auxiliary power source and a direct current (DC)-DC converter.
  • an air conditioner including an outdoor unit comprises: an electric expansion valve for controlling an amount of refrigerant; and a control circuit for controlling the electric expansion valve, wherein the control circuit comprises: an AC-DC converter configured to generate a first voltage, which is a DC output voltage, using an AC input voltage; a regulator configured to generate a third voltage, which is a driving voltage of a processor, using a second voltage; an element disposed between the AC-DC converter and the regulator for separating the first voltage and the second voltage; an energy storage for storing electrical energy; a charging circuit connected to the AC-DC converter and configured to charge the energy storage using the first voltage; a DC-DC converter configured to generate a fifth voltage using a fourth voltage applied by the energy storage when enabled; a comparator configured to generate a first control signal for enabling or disabling the DC-DC converter according to a comparison result based on the first voltage and a reference comparison voltage; and a processor configured to generate a second control signal for controlling the electronic expansion valve.
  • the control circuit comprises: an AC-DC converter configured
  • a refrigerator comprises: an electronic expansion valve for controlling an amount of refrigerant; and a control circuit for controlling the electronic expansion valve, wherein the control circuit comprises: an AC-DC converter configured to generate a first voltage, which is a DC output voltage, using an AC input voltage; a regulator configured to generate a third voltage, which is a driving voltage of a processor, using a second voltage; an element disposed between the AC-DC converter and the regulator for separating the first voltage and the second voltage; an energy storage for storing electrical energy; a charging circuit connected to the AC-DC converter and configured to charge the energy storage using the first voltage; a DC-DC converter configured to generate a fifth voltage using a fourth voltage applied by the energy storage when enabled; a comparator configured to generate a first control signal for enabling or disabling the DC-DC converter according to a comparison result based on the first voltage and a reference comparison voltage; and a processor configured to generate a second control signal for controlling the electronic expansion valve.
  • the control circuit comprises: an AC-DC converter configured to generate a
  • FIG. 1 schematically illustrates a configuration related to a refrigerant cycle of an air conditioner according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a functional block diagram schematically illustrating the configuration of an air conditioner from the viewpoint of function and control according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a control circuit according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4A is a diagram illustrating a control circuit according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4b is a drawing for explaining the operation of a control circuit in a normal state according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4c is a drawing for explaining the operation of a control circuit in an abnormal state according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a control circuit according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 illustrates an energy storage device including a supercapacitor according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 illustrates an AC-DC converter, a regulator, and a first diode according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 illustrates a circuit of a DC-DC converter according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a control circuit according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 illustrates a circuit of a comparator according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a method for controlling an electronic expansion valve according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a schematic drawing showing the internal and external appearance of a refrigerator according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a drawing illustrating a configuration of a home appliance according to one embodiment of the present disclosure.
  • the flow switching valve (106) can cause the high-temperature, high-pressure refrigerant discharged from the compressor (101) through the discharge port (101b) to flow to the outdoor heat exchanger (101) or the indoor heat exchanger (104), depending on the operating mode of the air conditioner (10).
  • the flow switching valve (106) can cause the refrigerant from the indoor heat exchanger (104) or the outdoor heat exchanger (102) to flow to the suction port (101a) of the compressor (101), depending on the operating mode of the air conditioner (10).
  • the compressor (101) can suck in refrigerant gas through the suction portion (101a) and compress the sucked refrigerant gas to change it into a high temperature and high pressure state.
  • the compressor (101) can discharge the high temperature and high pressure refrigerant gas through the discharge portion (101b).
  • the compressor (101) is a variable capacity compressor, and the capacity can be varied by changing the frequency according to a driving control command.
  • the air conditioner (10) may include an outdoor blower (108) that generates forced circulation of outdoor air to ensure smooth heat exchange in the outdoor heat exchanger (102).
  • the outdoor blower (108) may be positioned adjacent to the outdoor heat exchanger (102).
  • the outdoor blower (108) may include one or more blower fans and fan motors.
  • the fan motor of the outdoor blower (108) may provide driving force to the blower fan through a shaft.
  • the expansion device (103) can lower the pressure and temperature of the refrigerant condensed in the outdoor heat exchanger (102) when operating in cooling mode.
  • the expansion device (103) can lower the pressure and temperature of the refrigerant introduced from the indoor heat exchanger (104) when operating in heating mode.
  • the expansion device (103) can lower the temperature and pressure of the refrigerant by using a throttling effect.
  • the expansion device (103) can include an orifice that can reduce the cross-sectional area of the passage. The refrigerant passing through the orifice can have its temperature and pressure lowered.
  • the expansion device (103) can be implemented as an electronic expansion valve capable of controlling the opening ratio (an electronic expansion valve capable of controlling the ratio of the cross-sectional area of the passage of the valve in a partially opened state to the cross-sectional area of the passage of the valve in a fully opened state). In such a case, the amount of refrigerant passing through the expansion device (103) can be controlled depending on the opening ratio of the electronic expansion valve.
  • the expansion device (103) may be implemented as a capillary device.
  • An indoor heat exchanger (104) may be placed indoors.
  • heat exchange may occur between the refrigerant and indoor air through a phase change (e.g., evaporation or condensation) of the refrigerant passing through the indoor heat exchanger (104).
  • a phase change e.g., evaporation or condensation
  • the refrigerant passing through the expansion device (103) may flow into the indoor heat exchanger (104) and evaporate in the indoor heat exchanger (104). While the refrigerant evaporates in the indoor heat exchanger (104), latent heat may be absorbed from the surrounding air, thereby cooling the surrounding air.
  • the indoor heat exchanger (104) may include a refrigerant passage through which refrigerant flows and a plurality of heat exchange fins arranged to increase the heat exchange area.
  • the air conditioner (10) may include a drain tray disposed below the indoor heat exchanger (104) to collect the condensate falling from the indoor heat exchanger (104).
  • the condensate collected in the drain tray may be drained to the outside through a drain hose.
  • the drain tray may be provided to support the indoor heat exchanger (104) from below, but is not limited thereto.
  • the blower fan may include one of an axial fan that draws air in the direction of the rotation axis of the fan motor and discharges the air in the direction of the rotation axis, a diagonal fan that draws air in the direction of the rotation axis of the fan motor and discharges the air between the axial and radial directions, a centrifugal fan that draws air in the direction of the rotation axis of the fan motor and discharges the air in the circumferential direction, and a crossflow fan, but this document is not limited thereto.
  • the air conditioner may be configured using a thermoelectric element.
  • a thermoelectric element can cool or heat the surrounding air through heat generation and cooling through the Peltier effect.
  • the air conditioner (10) may include one or more outdoor units installed outdoors, one or more indoor units installed indoors, and one or more indoor units.
  • the compressor (101), the outdoor heat exchanger (102), and the expansion device (103) described above may be arranged in the outdoor unit.
  • the indoor heat exchanger (104) described above may be arranged in the indoor unit.
  • the arrangement positions of each of the aforementioned components are not limited.
  • the position of the expansion device (103) is not limited to the outdoor unit, and may be arranged in the indoor unit as needed.
  • the air conditioner (10) is described mainly as a separate type having an outdoor unit installed separately outdoors and an indoor unit installed indoors, but this document is not limited thereto.
  • the air conditioner (10) may be configured as an integrated type in which a compressor (101), an outdoor heat exchanger (102), an expansion device (103), and an indoor heat exchanger (104) are placed in a single case placed indoors.
  • the outdoor unit may be connected to the indoor unit through a refrigerant pipe so as to enable fluid communication.
  • the outdoor unit may be communicatively connected to the indoor unit.
  • control information (or commands) of the air conditioner (10) input by a user or received from the outside may be transmitted from the indoor unit to the outdoor unit.
  • air conditioners with multiple indoor units, some of the indoor units can be operated simultaneously and individually in cooling mode, while others can be operated in heating mode.
  • air conditioners can use multiple compressors or multiple outdoor units connected in parallel.
  • the indoor unit (20) may include a housing.
  • the indoor unit (20) may include one or more air intakes (211) formed in the housing. Indoor air may be introduced into the interior of the housing through the air intakes (211).
  • the indoor unit (20) may include a filtration filter (212) that filters foreign substances in air flowing into the interior of the housing through the air intake port (211).
  • the filtration filter (212) may include a plurality of filter modules, and the present document is not limited thereto.
  • various types of filters including an electrostatic precipitator filter, a sea wave filter, an antibacterial filter, and a deodorizing filter, may be provided on the inside of the air intake port (211) in the housing, and the type and number of specific filters are not limited thereto.
  • the indoor unit (20) may include one or more air outlets (213) formed in the housing.
  • the air outlets (213) may have an opening shape configured to open and close depending on the operating state of the air conditioner (10).
  • the air outlets (213) may be configured to include a plurality of microscopic air penetration holes distributed over the entire or a portion of one surface of the housing, but the present document is not limited thereto.
  • the air outlets (213) of the indoor unit (20) may be arranged in any area of the front, side, top, and/or rear of the housing, and are not limited to a specific shape.
  • Air that is introduced into the interior of the housing through the air intake port (211) and flows inside the housing may be discharged to the outside of the housing through the air outlets (213).
  • the indoor unit (20) includes a plurality of air outlets (213)
  • air can be selectively discharged to the outside of the housing through one or more of the plurality of air outlets (213).
  • the indoor unit (20) may include an airflow guide (214) that controls whether air is discharged through the air outlet (213) and guides the direction of the air discharge.
  • the airflow guide (214) may include a door blade that is located near each air outlet (213) to open and close the corresponding air outlet (213) and guide the direction of air discharge through the corresponding air outlet (213).
  • the airflow guide (214) may include one or more blower fans for controlling the discharge airflow, but is not limited thereto.
  • the airflow guide may be omitted.
  • the indoor unit (20) may include a communication unit (215) that supports signal transmission and reception with the outside.
  • the communication unit (215) may receive and/or transmit wired/wireless signals between an external wired/wireless communication system, an external server, and/or other devices according to a predetermined wired/wireless communication protocol.
  • the communication unit (215) may include one or more modules that connect the air conditioner (10) to one or more networks.
  • the communication unit (215) may include at least one of a mobile communication module, a wireless Internet module, a short-range communication module, and/or a location information module.
  • the mobile communication module may transmit and receive wireless signals with at least one of an external base station, an external terminal, and an external server through a mobile communication network according to any of various communication protocols for mobile communication.
  • the wireless signals may include various types of data signals.
  • the wireless signals may include voice call signals, video call call signals, and text/multimedia message signals, but this document is not limited thereto.
  • the wired/wireless Internet module may support, but is not limited to, wireless LAN (WLAN), wireless-fidelity (Wi-Fi), Wi-Fi Direct, digital living network alliance (DLNA), wireless broadband (WiBro), world interoperability for microwave access (WiMAX), high speed downlink packet access (HSDPA), high speed uplink packet access (HSUPA), long term evolution (LTE), or long term evolution-advanced (LTE-A).
  • the wired/wireless Internet module of the communication unit (215) may transmit and receive data according to at least one wired/wireless Internet technology among the Internet technologies not listed above.
  • the short-range communication module is for short-range communication, and can support short-range communication using at least one of Bluetooth, RFID (Radio Frequency Identification), Infrared Data Association (IrDA), UWB (Ultra-Wide Band), ZigBee, NFC (Near Field Communication), Wi-Fi, Wi-Fi Direct, and Wireless USB (Universal Serial Bus) technologies, for example.
  • the short-range communication module can support wireless communication between the air conditioner (10) and a wireless communication system, between the air conditioner (10) and another device, or between the air conditioner (10) and a network in which another device is located, for example, through a short-range wireless communication network.
  • the location information module is, for example, a module for obtaining the location of the air conditioner (10), and may be a GPS (Global Positioning System) module or a Wi-Fi module.
  • GPS Global Positioning System
  • Wi-Fi Wireless Fidelity
  • the communication unit (215) may receive a setting data signal input by a user from the user's mobile terminal in the form of a wireless signal according to a predetermined wireless communication protocol. In one example, the communication unit (215) may receive information and/or commands for controlling the operation of the air conditioner (10) from an external server in the form of signals according to a predetermined wired/wireless communication protocol. The communication unit (215) may transmit various received signals to the first control unit (220) described below. In one example, the communication unit (215) may transmit various data generated or acquired on the air conditioner (10) in the form of wired/wireless signals according to a predetermined wired/wireless communication protocol, for example, to the user's mobile terminal or an external server.
  • the indoor unit (20) may include an input unit (216).
  • the input unit (216) may include any type of user input means, including buttons, switches, or touchpads.
  • the user may directly input setting data (e.g., desired indoor temperature, operation mode settings for cooling/heating/dehumidification/air purification, outlet selection settings, and/or wind speed settings) through the input unit (216).
  • the input unit (216) may include an infrared sensor.
  • the user may input setting data remotely through a remote control, and the input setting data may be received by the input unit (216) as an infrared signal.
  • the input unit (216) may include a microphone. Setting data by the user's voice may be acquired through the microphone.
  • Setting data from a user obtained through the input unit (216) can be transmitted to the first control unit (220) described below.
  • setting data from a user obtained through the input unit (216) can be transmitted externally through the communication unit (215).
  • the indoor unit environment detection sensor (218) may include a respective refrigerant temperature detection sensor that detects the inlet, middle, and/or outlet temperatures of the refrigerant pipe (105) passing through the indoor heat exchanger (104), and this document is not limited thereto.
  • each environmental information detected by the indoor unit environment detection sensor (218) may be transmitted to the first control unit (220) described below.
  • the environmental information detected by the indoor unit environment detection sensor (218) may be transmitted to the outside through the communication unit (215).
  • the indoor unit (20) may include a first control unit (220).
  • the first control unit (220) may include a processor (221) and a memory (222).
  • the memory (222) may store a control algorithm and related data for operating the air conditioner (10).
  • the processor (221) may generate an operation control command for one or more components of the air conditioner (10) based on information stored in the memory (222) and information acquired from other components.
  • the processor (221) of the first control unit (220) may generate an operation control command for each component of the indoor unit (20) based on various pieces of information received from the communication unit (215), the input unit (216), the camera (217), and/or each environmental detection sensor.
  • the processor (221) may generate a command to control whether to drive and the rotation speed of the indoor blower (109).
  • the processor (221) may generate a command to control the operation status of the airflow guide (214).
  • the processor (221) may generate a command to control whether and how information is displayed through the display unit (219).
  • the processor (221) may generate a command to control the operation status of each of the aforementioned communication unit (215), the input unit (216), the camera (217), and/or the indoor unit environmental detection sensor (218).
  • the processor (221) of the first control unit (220) can transmit data to be used for controlling the operation of each component of the outdoor unit (30) to the second control unit (320) of the outdoor unit (30) described below.
  • the data transmitted to the second control unit (320) can include, for example, at least a portion of input/setting information or environmental detection information acquired by the first control unit (220).
  • the processor (221) of the first control unit (220) can generate a control command for each component of the outdoor unit (30) and transmit the generated control command to the second control unit (320).
  • the outdoor unit (30) may include one or more outdoor unit environment detection sensors (311).
  • the outdoor unit environment detection sensors (311) may be placed at any location inside or outside the outdoor unit (30).
  • the outdoor unit environment detection sensors (311) may include, but are not limited to, a temperature detection sensor for detecting air temperature around the outdoor unit (30), a humidity detection sensor for detecting air humidity around the outdoor unit (30), and/or a refrigerant temperature detection sensor for detecting refrigerant temperature of a refrigerant pipe (105) passing through the outdoor unit (30).
  • the outdoor unit environment detection sensor (311) may include, but is not limited to, a refrigerant temperature detection sensor for detecting refrigerant temperature of a refrigerant pipe (105) at a discharge portion (101b) of the compressor (101).
  • each environmental information detected by the outdoor unit environmental detection sensor (311) can be transmitted to the second control unit (320).
  • the outdoor unit (30) may include the second control unit (320) described above.
  • the second control unit (320) may be communicatively coupled with the first control unit (220) of the indoor unit (20).
  • the second control unit (320) may include a processor (321) and a memory (322).
  • the memory (322) may store a control algorithm and related data for operating the air conditioner (10).
  • the processor (321) may generate an operation control command for one or more of the components of the outdoor unit (30), such as the compressor (101), the outdoor blower (108), the expansion device (103), and/or the flow switching valve (106), based on information stored in the memory (322), information received from the first control unit (220), and/or information received from the outdoor unit environment detection sensor (311).
  • the outdoor unit (30) may include a compressor (101).
  • the compressor (101) may receive a driving control command from the second control unit (320).
  • the compressor (101) may be operated or stopped based on the received driving control command.
  • the compressor (101) may be operated at a predetermined capacity based on the received driving control command.
  • the compressor (101) may suck in a low-temperature, low-pressure refrigerant gas through the suction portion (101a) at a predetermined capacity based on the received driving control command, and may compress the sucked refrigerant gas.
  • the compressor (101) may discharge the compressed high-temperature, high-pressure refrigerant gas through the discharge portion (101b).
  • the outdoor unit (20) may include a flow switching valve (106).
  • the flow switching valve (106) may receive a control command from the second control unit (320).
  • the flow switching valve (106) may switch the circulation path of the refrigerant through the refrigerant pipe (105) based on the received control command.
  • the flow switching valve (106) may be controlled to open/close and the opening degree may be adjusted according to the control command from the second control unit (320).
  • the flow switching valve (106) may allow the high-temperature, high-pressure refrigerant gas discharged from the compressor (101) (for example, during cooling mode operation) to be transferred to the outdoor heat exchanger (102) according to the control command from the second control unit (320).
  • the euro switching valve (106) can allow high-temperature, high-pressure refrigerant gas discharged from the compressor (101) (e.g., when operating in heating mode) to be transferred to the indoor heat exchanger (104) according to a control command from the second control unit (320).
  • control circuit may be placed (or mounted) on a printed circuit board (PCB).
  • PCB printed circuit board
  • components constituting the control circuit may be mounted on the PCB to form a printed circuit assembly (PBA).
  • the PBA including the control circuit may be connected to another component (e.g., a PBA including a main processor (e.g., processor (221) of FIG. 2, processor (321), processor (12101) of FIG. 13, processor (1420) of FIG. 14)) and may communicate with each other.
  • the PBA including the control circuit may be connected to an EEV.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a control circuit according to one embodiment of the present disclosure.
  • a zero crossing circuit (311) is required to detect an abnormal state, and an operation of detecting an abnormal state and an operation of controlling the operation of a DC-DC converter (316) according to the detection result can be performed in software by a processor (317) based on a signal transmitted from the zero crossing circuit (311).
  • control circuit (310) may include a zero crossing circuit (311), an alternating current (AC)-direct current (DC) converter (312), a charging circuit (313), an energy storage (314), a regulator (315), a DC-DC converter (316), and/or a processor (317).
  • the control circuit (310) may include a zero crossing circuit (311) used to detect an abnormal condition.
  • an AC input (301) for driving a control circuit (310) may be provided (or supplied) to the control circuit (310).
  • an AC voltage e.g., 220 V voltage
  • the AC input (301) may be provided from an AC power source external or internal to the home appliance including the control circuit (310).
  • the AC-DC converter (312) can convert AC voltage into DC voltage.
  • the AC-DC converter (312) can convert AC 220 V voltage into DC 12 V voltage.
  • the AC-DC converter (312) may be connected to the charging circuit (313), the EEV (302), and/or the regulator (315).
  • the DC voltage (hereinafter, the first voltage) converted by the AC-DC converter (312) may be provided (or supplied) to the charging circuit (313), the EEV (302), and/or the regulator (315).
  • a DC 12 V voltage may be applied (or input) to the charging circuit (313), the EEV (302), and/or the regulator (315).
  • the first voltage applied in this way may be used as a driving voltage for driving the corresponding configuration in the charging circuit (313), the EEV (302), and/or the regulator (315).
  • the AC-DC converter (312) may be a switching mode power supply (SMPS).
  • SMPS switching mode power supply
  • the zero crossing circuit (311) is connected to the processor (317), and can obtain zero crossing value(s) of the AC voltage and transmit a zero crossing signal including the zero crossing value(s) to the processor (317).
  • the zero crossing circuit (311) can transmit a zero crossing circuit including the zero crossing value to the processor (317) whenever a zero crossing of the AC voltage occurs. This zero crossing signal can be used by the processor (317) to detect an abnormal state.
  • the charging circuit (313) can charge the energy storage (314) using a first voltage (e.g., 12 V voltage) applied by the AC-DC converter (312).
  • a first voltage e.g., 12 V voltage
  • the energy storage (314) can store electrical energy.
  • the energy storage (314) can be used as an auxiliary power source to normally supply power to the control circuit (310), for example, in an abnormal state where AC power is not normally supplied.
  • the energy storage (314) may include at least one super capacitor.
  • the at least one super capacitor may be connected in series and/or in parallel and included in the energy storage (314).
  • the number and/or connection structure of the at least one super capacitor included in the energy storage (314) may be variously set according to the required voltage and/or capacity.
  • the charging circuit (313) may be used as a super capacitor charging circuit for charging the at least one super capacitor.
  • the regulator (315) can convert an input DC voltage into an output DC voltage.
  • the regulator (315) is connected to the processor (317) and can generate a second voltage (e.g., a 5 V voltage) as a driving voltage for driving the processor (315) using a first voltage (e.g., a 12 V voltage) applied by the AC-DC converter (312).
  • a first voltage e.g., a 12 V voltage
  • the regulator (317) can convert (or step down) a DC 12 V voltage into a DC 5 V voltage.
  • the second voltage generated (or converted) by the regulator (315) can be provided to the processor (317) and used to normally drive the processor (317).
  • the processor (317) can detect an abnormal condition (e.g., an AC power cut-off condition) based on a zero crossing signal transmitted from the zero crossing circuit (311). For example, the processor (317) can identify that an abnormal condition has occurred if a zero crossing signal is not received for a specified period of time (e.g., 200 ms).
  • an abnormal condition e.g., an AC power cut-off condition
  • the DC-DC converter (316) may include a switching regulator.
  • the switching regulator may include, but is not limited to, a boost regulator, a buck-boost regulator, a flyback regulator, or a forward regulator.
  • the regulator (315) and the EEV (302) may operate in the same manner as in a normal state even in an abnormal state.
  • the regulator (315) can generate the driving voltage (e.g., 5 V) of the processor (317) in the same manner as in the normal state even in an abnormal state and supply it to the processor (317).
  • the processor (317) may generate an EEV control signal and transmit the generated EEV control signal to the EEV (302).
  • the processor (317) may generate an EEV control signal based on a signal transmitted from a main processor (e.g., the processor (221) of FIG. 2, the processor (321), the processor (12101) of FIG. 13, the processor (1420) of FIG. 14) and transmit the generated EEV control signal to the EEV (302).
  • a main processor e.g., the processor (221) of FIG. 2, the processor (321), the processor (12101) of FIG. 13, the processor (1420) of FIG. 14
  • the processor may generate an EEV control signal to close the EEV (302) and transmit the generated EEV control signal to the EEV (302).
  • the EEV (302) may close the EEV (302) based on the transmitted EEV control signal. Through this, even when an abnormal condition occurs, leakage of refrigerant may be prevented.
  • the driving voltage (e.g., 5 V) of the processor (317) based on the AC input (301) is normally applied, so the processor (317) can be driven normally. Accordingly, the processor (317) can control the EEV normally.
  • the driving voltage (e.g., 5 V) of the processor (317) based on the AC input and the driving voltage (e.g., 12 V) of the charging circuit (313) are normally applied, so that the charging circuit (313) can be normally driven under the control of the processor. Accordingly, the charging circuit (313) can normally charge the energy storage (314).
  • control circuit (310) in an abnormal state e.g., a state in which the AC input (301) is not normally supplied to the control circuit (310)
  • an abnormal state e.g., a state in which the AC input (301) is not normally supplied to the control circuit (310)
  • the processor (310) can transmit a control signal to the DC-DC converter (316) to enable the DC-DC converter (316).
  • the driving voltage e.g., 12 V
  • the charging circuit (313) cannot normally perform the operation of charging the energy storage (314).
  • the electric energy stored in the energy storage (314) is discharged, and based on this, a third voltage (e.g., a voltage of up to 6 V) can be applied to the DC-DC converter (316).
  • the DC-DC converter (316) can boost the third voltage to a fourth voltage (e.g., 12.5 V) in response to the control signal.
  • the fourth voltage can be input to the regulator (315) as a voltage identical to the first voltage (12 V) applied to the regulator (315) in a normal state via a diode connected to the DC-DC converter, and the regulator (315) can normally generate a driving voltage (e.g., 5 V) of the processor (317) using the applied voltage (e.g., 12 V) and apply the voltage to the processor (317).
  • the processor (317) can be normally operated even in an abnormal state.
  • the processor (317) can generate an EEV control signal and transmit the generated EEV control signal to the EEV (302), thereby controlling the EEV (302) normally even when an abnormal state is detected.
  • the control circuit (310) requires a zero crossing circuit (311) to detect an abnormal state, and the operation of detecting the abnormal state and the operation of controlling the operation of the DC-DC converter (316) according to the detection result can be performed in software by the processor (317) based on the signal transmitted from the zero crossing circuit (311).
  • Such software implementation incurs high implementation costs, requires a lot of time for testing to determine whether the corresponding operation is functioning normally, and complicates the overall operation flow. Therefore, it is necessary to consider a method for simplifying the cost, time, and operation flow through hardware implementation.
  • FIG. 4A is a diagram illustrating a control circuit according to one embodiment of the present disclosure.
  • a zero-crossing circuit (e.g., the zero-crossing circuit (311) of FIG. 3) is not required to detect an abnormal state, and an operation of detecting an abnormal state and an operation of controlling the operation of the DC-DC converter (415) according to the detection result can be performed in hardware through a comparator (416).
  • the control circuit (410) may include an AC-DC converter (411), a charging circuit (412), an energy storage (413), a regulator (414), a DC-DC converter (415), a comparator (416), and/or a processor (417).
  • the control circuit (410) may include a comparator (416) used to detect an abnormal state.
  • the control circuit (410) does not include a zero-crossing circuit.
  • the control circuit (410) may be included in a home appliance or electronic device.
  • the control circuit (410) may be included in an air conditioner (e.g., the air conditioner (10) of FIGS. 1 and 2), a refrigerator (e.g., the refrigerator (121) of FIGS. 12 and 13), or other home appliances (e.g., a washing machine, a dryer, a vacuum cleaner, etc.) or electronic devices (e.g., a smartphone, etc.).
  • the home appliance including the control circuit (410) is an air conditioner (e.g., the air conditioner (10) of FIGS. 1 and 2)
  • the EEV (302) may be, for example, the expansion device (103) of FIGS.
  • the control circuit (410) may further include a first diode (D1) disposed between the AC-DC converter (411) and the regulator (414) and/or a second diode (D2) connected to the DC-DC converter (415).
  • a first diode (D1) disposed between the AC-DC converter (411) and the regulator (414) and/or a second diode (D2) connected to the DC-DC converter (415).
  • an anode terminal (first terminal) of the first diode (D1) may be connected to an output terminal of the AC-DC converter (411), and a cathode terminal (second terminal) of the first diode (D1) may be connected to a power input terminal of the regulator (414) and/or the EEV (302).
  • the first diode (D1) may be a device used to separate an output voltage (V1) of the AC-DC converter (411) and an input voltage (V2) of the regulator (414).
  • the AC-DC converter (411) can convert an AC voltage into a DC voltage.
  • the AC-DC converter (411) can generate a first voltage (V1) (e.g., a 12V_C voltage) as a DC output voltage using an AC input voltage (e.g., a 220V voltage).
  • V1 e.g., a 12V_C voltage
  • AC input voltage e.g., a 220V voltage
  • the AC-DC converter (411) may be connected to a charging circuit (412).
  • a first voltage (V1) generated (or converted) by the AC-DC converter may be provided (or supplied) to the charging circuit (412).
  • a first voltage (V1) of 12 V_C may be applied (or input) to the charging circuit.
  • a first voltage (V1) of 12V_C and a second voltage (V2) of 12V with a forward voltage drop can be applied to the regulator (414) and the EEV (302).
  • the first diode (D1) the first voltage (V1) generated by the AC-DC converter (411) and the second voltage (V2) applied to the regulator (414) can be separated.
  • the voltage generated when the DC-DC converter (415) operates according to an abnormal state and applied to the regulator (414) does not affect the first voltage (V1), so that the circuit implementation of the comparator (416) using the first voltage (V1) can be facilitated.
  • the AC-DC converter (312) may be a switching mode power supply (SMPS).
  • the AC-DC converter (312) may include, but is not limited to, a converter using a circuit structure of an isolated topology including a transformer (hereinafter, referred to as an isolated converter), and a converter using a circuit structure of a non-isolated topology (hereinafter, referred to as a non-isolated converter) may be included in the AC-DC converter (312).
  • the isolated converter may include, but is not limited to, a flyback converter, a forward converter, a push-pull converter, a half-bridge converter, a full-bridge converter, and/or an LLC resonant converter.
  • Non-isolated converters may include, but are not limited to, buck converters, boost converters, buck-boost converters, and/or single ended primary inductor converters (SEPIC) converters.
  • the charging circuit (412) may be connected to an AC-DC converter (411) and an energy storage (413), and may charge the energy storage (413) using a first voltage (V1) (e.g., a 12V_C voltage) applied by the AC-DC converter (411).
  • V1 e.g., a 12V_C voltage
  • the energy storage (413) can be connected to the charging circuit (412) and can store electrical energy.
  • the energy storage (413) can be used as an auxiliary power source to normally supply power to the control circuit (410), for example, in an abnormal state where AC power is not normally supplied.
  • the energy storage (413) may include at least one super capacitor.
  • the at least one super capacitor may be connected in series and/or in parallel and included in the energy storage (413).
  • the number and/or connection structure of the at least one super capacitor included in the energy storage (413) may be variously set according to the required voltage and/or capacity.
  • An example of the energy storage (413) including the super capacitor is described below with reference to FIG. 6.
  • the charging circuit (412) may be used as a super capacitor charging circuit for charging the at least one super capacitor.
  • the energy storage (413) may include a battery (e.g., a lithium ion battery). If the energy storage (413) includes a battery, the charging circuit (412) may be used as a battery charging circuit for charging the battery.
  • a battery e.g., a lithium ion battery.
  • the regulator (414) can convert an input DC voltage into an output DC voltage.
  • the regulator (414) is connected to the processor (417) and can generate a third voltage (V3) (e.g., a 5 V voltage) as a driving voltage for driving the processor (417) using a second voltage (V2) (e.g., a 12 V voltage).
  • V3 e.g., a 5 V voltage
  • V2 e.g., a 12 V voltage
  • the regulator (414) can convert (or step down) a DC 12 V voltage into a DC 5 V voltage.
  • the third voltage (V3) generated (or converted) by the regulator (414) can be provided to the processor (417) and used to normally drive the processor (317).
  • the regulator (414) may be a linear regulator.
  • the regulator (414) may be a fixed linear regulator that generates a fixed output voltage.
  • the fixed linear regulator may be, for example, an LDO, a linear stable regulator, but is not limited thereto.
  • An example of the regulator (414) is described below with reference to FIG. 7.
  • the regulator (414) may be a DC-DC converter.
  • the processor (417) may be electrically or operatively connected to components included in the control circuit (410) and components included external to the control circuit (410) (e.g., EEV (302), main processor (e.g., processor (221) of FIG. 2, processor (321), processor (12101) of FIG. 13, processor (1420) of FIG. 14).
  • the processor (417) may include a processing circuit that executes at least one instruction stored in a memory.
  • the processor (417) may include various processing circuits and/or multiple processors. When there is more than one processor (417), one or more of the processors (417) may be individually and/or collectively configured to perform various functions described herein. In this disclosure, when “a processor,” “at least one processor,” and “one or more processors” are described as being configured to perform numerous functions, these terms encompass, for example, but are not limited to, a situation where one processor performs some of the recited functions and other processor(s) perform other parts of the recited functions, and also encompass a situation where a single processor can perform all of the recited functions. Additionally, the at least one processor (417) may include a combination of processors that perform the various recited/disclosed functions, for example, in a distributed manner. At least one processor (417) can execute program instructions to accomplish or perform various functions.
  • At least one processor (417) may include at least one of a central processing unit (CPU), a neural processing unit (NPU), a graphics processing unit (GPU), a microprocessor, a microprocessing unit (MPU), a microcontroller unit (MCU), an application processor (AP), a communication processor (CP), a system on chip (SoC), or an integrated circuit (IC), a sensor hub, a supplementary processor, a communication processor, an application processor, an application specific integrated circuit (ASIC), or a field programmable gate array (FPGA), and may have multiple cores.
  • a microprocessor may also be referred to as a microcomputer or a microcomputer.
  • the processor (417) may be connected to components included in the control circuit (410) (e.g., charging circuit (412), etc.) and components external to the control circuit (410) (e.g., EEV (302), main processor (e.g., processor (221), processor (321) of FIG. 2, processor (12101) of FIG. 13, processor (1420) of FIG. 14)) and control the components.
  • the processor (417) may control the EEV (302) and/or the charging circuit (412) through a control signal generated by the processor (417).
  • the processor (417) may generate an EEV control signal and transmit the generated EEV control signal to the EEV (302).
  • the processor (417) may generate an EEV control signal based on a signal transmitted from a main processor (e.g., processor (221) of FIG. 2, processor (321) of FIG. 13, processor (12101) of FIG. 14, processor (1420) of FIG. 14) and transmit the generated EEV control signal to the EEV (302).
  • a main processor e.g., processor (221) of FIG. 2, processor (321) of FIG. 13, processor (12101) of FIG. 14, processor (1420) of FIG. 14
  • the processor (417) may generate an EEV control signal for closing the EEV (302) and transmit the generated EEV control signal to the EEV (302).
  • the EEV (302) may close the valve (or EEV) based on the transmitted EEV control signal. Through this, even when an abnormal condition occurs, leakage of refrigerant may be prevented.
  • the processor (417) may receive a signal through communication or contact with an external processor (e.g., processor (221), processor (321) of FIG. 2, processor (12101) of FIG. 13, processor (1420) of FIG. 14) and generate an EEV control signal based on the received signal.
  • an external processor e.g., processor (221), processor (321) of FIG. 2, processor (12101) of FIG. 13, processor (1420) of FIG. 14
  • the processor (417) may detect the first voltage (V1). For example, the processor (417) may detect the first voltage (V1) periodically (e.g., every second). The processor (417) may determine whether the first voltage (V1) is lower than a threshold voltage (e.g., 7 V) for a specified period of time (e.g., 10 seconds). If the processor (417) determines that the first voltage (V1) is lower than the threshold voltage for a specified period of time, the processor (417) may identify that the AC power source (e.g., the AC input (301)) is in an abnormal state, generate a control signal to close the EEV (302), and transmit the control signal to the EEV (302). The EEV (302) may close the EEV (302) based on the EEV control signal. Through this, if the abnormal condition persists, the EEV (302) can be completely closed, thereby preventing leakage of refrigerant.
  • a threshold voltage e.g. 7 V
  • a specified period of time e.g. 10 seconds
  • the comparator (416) may be connected to the AC-DC converter (411) and may generate a control signal for enabling or disabling the DC-DC converter (415) based on a comparison result based on the first voltage (V1) and a reference comparison voltage (e.g., a supply voltage of the comparator (e.g., a 5 V voltage)).
  • the comparator (416) may compare a voltage associated with the first voltage (V1) with a voltage associated with the reference comparison voltage, and may generate a control signal for controlling (e.g., for enabling or disabling) the DC-DC converter (415) based on the comparison result.
  • the output voltage of the AC-DC converter (411) may be turned ON (e.g., 12 V_C is normally provided) so that the switch may be turned ON (e.g., closed).
  • the output voltage of the AC-DC converter (411) may be turned OFF (e.g., reduced or eliminated) so that the switch may be turned OFF (e.g., opened).
  • the switch may provide the same function/effect as the first diode (D1) in the abnormal state and the normal state.
  • An example of a control circuit including a switch instead of the first diode (D1) is described below with reference to FIG. 5.
  • control circuit (410) in a normal state (e.g., a state in which the AC input (301) is normally provided to the control circuit (410)) and an abnormal state (e.g., a state in which the AC input (301) is not normally provided to the control circuit (410)) will be exemplarily described.
  • a normal state e.g., a state in which the AC input (301) is normally provided to the control circuit (410)
  • an abnormal state e.g., a state in which the AC input (301) is not normally provided to the control circuit (410)
  • FIG. 4b is a drawing for explaining the operation of a control circuit in a normal state according to one embodiment of the present disclosure.
  • an AC input (301) can be normally applied to an AC-DC converter (411).
  • the AC-DC converter (411) can generate a first voltage (V1) (e.g., 12 V_C voltage) as a DC output voltage using the AC input voltage.
  • V1 e.g., 12 V_C voltage
  • the 12 V_C voltage can be applied to a charging circuit (412) and a first diode (D1) (e.g., an anode terminal of the first diode (D1)).
  • the 12 V_C voltage applied to the first diode is forward-voltage-dropped by the first diode (D1), and a second voltage (V2) (e.g., 12 V voltage) with a forward-voltage-dropped voltage can be applied to the EEV (302) and the regulator (414).
  • the regulator (414) can generate a third voltage (V3) (e.g., 5 V voltage) as a driving voltage of the processor (417) using the 12 V voltage.
  • V3 e.g., 5 V voltage
  • the 5 V voltage can be applied to the processor (417).
  • the processor (417) can be normally operated. Accordingly, the processor (417) can normally control the EEV (302). For example, the processor (417) can generate an EEV control signal based on a signal transmitted from a main processor (e.g., the processor (221) of FIG. 2, the processor (321), the processor (12101) of FIG. 13, the processor (1420) of FIG. 14) and transmit the generated EEV control signal to the EEV (302).
  • a main processor e.g., the processor (221) of FIG. 2, the processor (321), the processor (12101) of FIG. 13, the processor (1420) of FIG. 14
  • the charging circuit (412) can be normally operated under the control of the processor (417). Accordingly, the charging circuit (412) can normally charge the energy storage (413).
  • the comparator (416) can transmit a control signal to the DC-DC converter (415) to disable the DC-DC converter (415).
  • the DC-DC converter (415) can not drive the DC-DC converter (415) based on the received control signal.
  • the AC input (301) cannot be normally provided to the AC-DC converter (411). Since the AC input is not normally provided, the first voltage (V1) (e.g., 12 V_C voltage) output (or generated) from the AC-DC converter (411) may gradually decrease. In this case, the driving voltage required for the charging circuit (412) is not normally applied, so the charging circuit (412) cannot normally perform the operation of charging the energy storage (413). In this case, the energy storage (413) can transfer the electric energy stored in the energy storage (413) to the DC-DC converter (415). Through this, the fourth voltage (V1) (e.g., a voltage of up to 6 V), which is an output voltage of the energy storage (413), can be applied to the DC-DC converter (415).
  • V1 e.g., 12 V_C voltage
  • an inversion of the output value (e.g., output voltage) of the comparator (416) may occur.
  • the output voltage of the comparator (416) may change from a second output voltage to a first output voltage.
  • the comparator (416) may transmit a control signal for enabling a DC-DC converter corresponding to the first output voltage of the comparator (416), for example, to the DC-DC converter (415).
  • the DC-DC converter (415) may boost the fourth voltage (V1) (e.g., 6V) applied from the energy storage (413) to a fifth voltage (V5) (e.g., 12.5V).
  • V1 e.g., 6V
  • V5 e.g., 12.5V
  • the 12.5 V voltage can be input to the regulator (414) as the same voltage as the second voltage (V2) (e.g., 12 V voltage) applied to the regulator (414) in a normal state through the second diode (D2) connected to the DC-DC converter (415), and the regulator (414) can normally generate a third voltage (V3) (e.g., 5 V voltage) which is the driving voltage of the processor (317) using the applied 12 V voltage and apply the voltage to the processor (317).
  • V3 e.g., 5 V voltage
  • the processor (417) can be normally operated even if an abnormal state is detected.
  • the processor (417) can generate an EEV control signal and transmit the generated EEV control signal to the EEV, thereby controlling the EEV normally even if an abnormal state is detected.
  • the control circuit (510) may be included in a home appliance or electronic device.
  • the control circuit (510) may be included in an air conditioner (e.g., an air conditioner (10) of FIGS. 1 and 2), a refrigerator (e.g., a refrigerator (121) of FIGS. 12 and 13), or other home appliances (e.g., a washing machine, a dryer, a vacuum cleaner, etc.) or electronic devices (e.g., a smartphone, etc.).
  • the home appliance including the control circuit (510) is an air conditioner (e.g., an air conditioner (10) of FIGS. 1 and 2)
  • the EEV (302) may be, for example, an expansion device (103) of FIGS.
  • the control circuit (510) may be included in an outdoor unit (e.g., an outdoor unit (30) of FIGS. 1 and 2) of the air conditioner including the EEV (302).
  • the home appliance including the control circuit (510) is a refrigerator (e.g., the refrigerator (121) of FIGS. 12 and 13)
  • the EEV (302) may be, for example, the expander (1273) of FIG. 13 or an EEV included in the expander (1273).
  • a switch (501) may be positioned between an AC-DC converter (411) and a regulator (414).
  • the switch (501) may be, for example, but is not limited to, a field effect transistor (FET), an insulated gate bipolar mode transistor (IGBT), or a relay switch.
  • FET field effect transistor
  • IGBT insulated gate bipolar mode transistor
  • the output voltage (V1) of the AC-DC converter (411) may be normally applied to the switch (501) (e.g., 12 V_C is normally provided) so that the switch (501) may be turned ON (e.g., closed).
  • a second voltage (V2) based on the output voltage (V1) of the AC-DC converter (411) may be normally provided to the regulator (414).
  • the second voltage (V2) may be, for example, the same voltage as the first voltage (V1).
  • the output voltage (V1) of the AC-DC converter (411) may not be normally applied to the switch (501) (e.g., reduced or removed), causing the switch (501) to turn off (e.g., open).
  • the switch (501) may turn off.
  • the second voltage (V2) based on the output voltage (V1) of the AC-DC converter (411) is not applied to the regulator (414).
  • the second voltage (V2) based on the fifth voltage (V5) generated by the DC-DC converter (415) may be applied to the regulator (414).
  • the same function/effect as that of the first diode (D1) in an abnormal state and a normal state can be provided by the switch (501).
  • FIG. 6 illustrates an energy storage device including a supercapacitor according to one embodiment of the present disclosure.
  • the energy storage (414) of the embodiment of FIG. 6 may be an example of the energy storage (414) of FIGS. 4a, 4b, 4c and 5.
  • supercapacitors have more robust characteristics in outdoor environments (e.g., low temperatures) than batteries. Therefore, when a control circuit (410) is included in a device exposed to an outdoor environment, such as an outdoor unit of an air conditioner (e.g., the outdoor unit (30) of the air conditioner (10) of FIGS. 1 and 2), if the auxiliary power source is implemented as an energy storage unit (414) including a supercapacitor, the control circuit (410) can operate more stably and efficiently in the outdoor environment than if the auxiliary power source is implemented as an energy storage unit (414) including a battery (e.g., a lithium ion battery). Therefore, when the control circuit (410) is included in an outdoor unit, it may be more advantageous to use an energy storage unit (414) including a supercapacitor.
  • an outdoor unit of an air conditioner e.g., the outdoor unit (30) of the air conditioner (10) of FIGS. 1 and 2
  • the control circuit (410) can operate more stably and efficiently in the outdoor environment than if the auxiliary power
  • the energy storage (414) can be connected to a charging circuit (412) and a DC-DC converter (415).
  • the energy storage (414) may include a plurality of super capacitors.
  • the energy storage (414) may include six super capacitors (SP1, SP2, SP3, SP4, SP5, and SP6) connected in series and in parallel.
  • the energy storage (414) may have a structure in which a first super capacitor group including a first super capacitor (SP1) and a second super capacitor (SP2) connected in parallel, a second super capacitor group including a third super capacitor (SP3) and a fourth super capacitor (SP4) connected in parallel, and a third super capacitor group including a fifth super capacitor (SP5) and a sixth super capacitor (SP6) connected in parallel are connected in series.
  • the embodiment is not limited thereto, and the number and/or series/parallel connection structure of super capacitors in the energy storage (413) can be set in various ways according to the required voltage and/or capacity.
  • FIG. 7 illustrates an AC-DC converter, a regulator, and a first diode according to one embodiment of the present disclosure.
  • the AC-DC converter (411), the regulator (414), and the first diode (D1) of the embodiment of FIG. 7 may be an example of the AC-DC converter (411), the regulator (414), and the first diode (D1) of the embodiment of FIG. 4a.
  • the first diode (D1) may be placed between the AC-DC converter (411) and the regulator (414).
  • the anode terminal of the first diode (D1) may be connected to the output terminal of the AC-DC converter (411), and the cathode terminal of the first diode (D1) may be connected to the input terminal of the regulator (414).
  • a first voltage (V1) (e.g., 12 V_C voltage) generated by an AC-DC converter (411) is applied to the anode terminal of the first diode (D1), so that current can flow in the direction (forward bias) from the anode terminal to the cathode terminal.
  • V1 e.g., 12 V_C voltage
  • the first voltage (V1) is forward-voltage-dropped by the first diode (D1), so that a second voltage (V2) (e.g., 12 V), which is a voltage with a reduced forward voltage, can be applied to the regulator (414).
  • the first voltage (V1) e.g., 12V_C
  • the output voltage of the comparator (416) using the first voltage (V1) is inverted
  • the fifth voltage (V5) e.g., 12.5V voltage
  • the second voltage (V2) e.g., 12V
  • the second voltage (V2) does not affect the first voltage (V1) due to the first diode (D1).
  • the second voltage (V2) applied through the DC-DC converter (415) in an abnormal state affects the first voltage (V1) (e.g., the first voltage (V1) changes to 12 V), so that the output voltage of the comparator (416) is immediately reversed again, and as a result, the DC-DC converter (415) is immediately disabled, so that the fifth voltage (V5) cannot be provided.
  • V1 e.g., the first voltage (V1) changes to 12 V
  • the first voltage (V1) e.g., 12V_C) generated by the AC-DC converter (411) and the second voltage (V2) (e.g., 12V) applied to the regulator (414) can be separated through the first diode (D1).
  • the second voltage (V2) generated by the DC-DC converter (415) according to an abnormal state and applied to the regulator (414) does not affect the first voltage (V1), so that the circuit implementation of the comparator (416) using the first voltage (V1) can be facilitated.
  • the output capacitor connected to the third pin may include at least one electrolytic capacitor and/or at least one ceramic capacitor.
  • the output capacitor connected to the third pin may have a structure in which one electrolytic capacitor (CE2) is connected in series and two ceramic capacitors (C3, C4) are connected in parallel.
  • CE2 electrolytic capacitor
  • C3, C4 ceramic capacitors
  • the embodiment is not limited thereto, and various numbers/types of capacitors may be connected to the third pin in various connection structures depending on the required voltage and capacity.
  • the anode terminal of the diode (D100) may be connected to a third pin of the regulator IC (REG100), and the cathode terminal of the diode (D100) may be connected to a first pin of the regulator IC (REG100).
  • the diode (D100) may be, for example, a series input breakdown diode. In this case, the diode (D100) may be used for voltage stabilization, reverse voltage protection, and/or spike protection.
  • FIG. 8 illustrates a circuit of a DC-DC converter according to one embodiment of the present disclosure.
  • the DC-DC converter (415) may be an example of the DC-DC converter (415) of FIGS. 4a and 5.
  • the DC-DC converter (415) or boost IC (801) can regulate the output voltage using pulse width modulation (PWM) control (e.g., current mode PWM control).
  • PWM pulse width modulation
  • the boost IC (801) may include a plurality of pins (e.g., 14 pins).
  • the DC-DC converter (415) may include a boost IC (801), an input capacitor (810), an inductor (820), a diode (830), an output capacitor (840), and/or a resistor divider (850) for the output voltage.
  • the DC-DC converter (415) may further include a snubber circuit (860).
  • the input capacitor (810) may include at least one capacitor.
  • the input capacitor (810) may include a plurality of capacitors (C1, C2) connected in parallel.
  • the size of the capacitors (C1, C2) may be, for example, 50 nF.
  • the embodiment is not limited thereto, and the number/capacity and/or arrangement structure of the capacitors included in the input capacitor (810) may be variously set in consideration of the power requirements, switching frequency, voltage fluctuation range, and/or environmental factors of the DC-DC converter (415).
  • the resistor divider (850) may include a plurality of divider resistors.
  • the resistor divider (850) may include two resistors (R6, R7) connected in series and positioned between the output voltage (Vout) and a center tap connected to the FB pin (e.g., pin 9), and two resistors (R8, R9) connected in series and positioned between the center tap and the signal ground.
  • the sizes of the resistors (R6, R7, R8, R9) may be, for example, 30K ohms.
  • the embodiment is not limited thereto, and the number, size, location of the center tap, and/or arrangement structure of the resistors included in the resistor divider (850) may be variously set in consideration of the power requirements, switching frequency, voltage fluctuation range, and/or environmental factors of the DC-DC converter (415).
  • the snubber circuit (860) may include at least one resistor and at least one capacitor.
  • the snubber circuit (860) may include two resistors (R10, R11) connected in parallel to SW pins (e.g., pins 1 and 2) and PGND pins (e.g., pins 12, 13, and 14) and four capacitors (C14, C15, C16, and C17) connected in series.
  • the embodiment is not limited thereto, and the number and size of the resistors and/or the number and size of the capacitors included in the snubber circuit (860) may be variously set in consideration of the power requirements, switching frequency, voltage fluctuation range, and/or environmental factors of the DC-DC converter (415).
  • the boost IC (801) may include an error amplifier having input terminals connected to the FB pin and the EN pin and an output terminal connected to the COPM pin, an oscillator connected to the PWM control circuit, a PWM control circuit connected to the gate driver, a gate driver and/or a switch connected to the PWM control circuit and the switch.
  • the switch in the boost IC (801) may be, for example, a power MOSFET (metal oxide semiconductor field effect transistor).
  • a source of the power MOSFET may be connected to the PGND, a drain of the power MOSFET may be connected to the SW terminal, and a gate of the power MOSFET may be connected to the gate driver.
  • an input voltage (Vin) may be input as a supply voltage of the boost IC (801) via a VIN pin (e.g., pin 3).
  • the input voltage (Vin) may be a fourth voltage (V4) (e.g., a voltage of up to 6 V) applied by an energy storage (413).
  • the switching frequency of the switch can be set by a resistor (e.g., R4) connected to the FREQ pin (e.g., pin 9).
  • the switching frequency can be synchronized to an external clock signal applied to the SYNC pin (e.g., pin 7).
  • the DC-DC converter (415) (or boost IC (801)) can enable (or turn on) or disable (or turn off) the DC-DC converter (415) (or boost IC (801)) based on a control signal (ON_OFF_CONTROL) input through an enable pin (e.g., pin 4) of the boost IC (801).
  • the control signal (ON_OFF_CONTROL) can correspond to a control signal for enabling or disabling the DC-DC converter (415), which is generated by, for example, a comparator (416) and transmitted to the DC-DC converter (415).
  • the boost IC (801) may disable the DC-DC converter (415) when the voltage corresponding to the control signal (ON_OFF_CONTROL) falls below the enable threshold (e.g., falls below the enable threshold for a preset time (e.g., 1 ms) or longer). In this case, the switching operation of the switch of the boost IC (801) may be prohibited.
  • the enable threshold e.g., falls below the enable threshold for a preset time (e.g., 1 ms) or longer. In this case, the switching operation of the switch of the boost IC (801) may be prohibited.
  • the inductor (820) can transfer stored energy to charge the output capacitor (840) and supply the load current. This on/off operation of the switch can be repeated for each switching cycle.
  • a Vout voltage e.g., the fifth voltage (V5) (e.g., 12.5 V) of FIGS. 4A and 5) can be generated and applied to the regulator (414) via the second diode (D2).
  • a separate switch e.g., FET, IGBT, RELAY, thyristor, etc.
  • FET field-effect transistor
  • IGBT IGBT
  • RELAY thyristor
  • thyristor thyristor
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a control circuit according to one embodiment of the present disclosure.
  • a switch (901) disposed between the energy storage (413) and the DC-DC converter (415) can be used to enable or disable the DC-DC converter (415).
  • any description that overlaps with the descriptions given above in FIGS. 4A and 5 is omitted.
  • the control circuit (910) may include an AC-DC converter (411), a charging circuit (412), an energy storage (413), a regulator (414), a DC-DC converter (415), a comparator (416), and/or a processor (417).
  • the description of the AC-DC converter (411), the charging circuit (412), the energy storage (413), the regulator (414), the DC-DC converter (415), the comparator (416), and/or the processor (417) may refer to the descriptions of FIGS. 4A and 5. Therefore, duplicate descriptions are omitted.
  • the first diode (D1) may be replaced with the switch (501) of FIG. 5, and the description thereof may refer to FIG. 5.
  • the control circuit (910) may be included in an outdoor unit (e.g., the outdoor unit (30) of FIGS. 1 and 2) of the air conditioner including the EEV (302).
  • the home appliance including the control circuit (910) is a refrigerator (e.g., the refrigerator (121) of FIGS. 12 and 13)
  • the EEV (302) may be, for example, the expander (1273) of FIG. 13 or an EEV included in the expander (1273).
  • control circuit (910) may further include a switch (901).
  • the switch (901) may be positioned between the energy storage (413) and the DC-DC converter (415).
  • the switch (501) may be, for example, but is not limited to, a field effect transistor (FET), an insulated gate bipolar mode transistor (IGBT), a relay, or a thyristor switch.
  • a control signal of a comparator (416) (e.g., an output voltage of the comparator (416)) can be used as an operating voltage for operating the switch (901), and the switch (416) can be turned ON or OFF depending on the value of the control signal of the comparator (416) (e.g., a value of the output voltage of the comparator (416)).
  • a first control signal (e.g., a first output voltage) for enabling the DC-DC converter (415) of the comparator (416) may be applied to the switch (501) to turn the switch (501) ON (e.g., close).
  • the fourth voltage (V4) of the energy storage (413) may be normally applied to the DC-DC converter (415), thereby enabling the DC-DC converter (415).
  • a second control signal (e.g., a second output voltage) for enabling the DC-DC converter (415) of the comparator (416) may be normally applied to the switch (501) so that the switch (501) may be turned OFF (e.g., opened).
  • the fourth voltage (V4) of the energy storage (413) may not be normally applied to the DC-DC converter (415), so that the DC-DC converter (415) may be disabled.
  • the first output voltage corresponding to the first control signal may be higher than the second output voltage corresponding to the second control signal.
  • FIG. 10 illustrates a circuit of a comparator according to one embodiment of the present disclosure.
  • the comparator (416) may be an example of the comparator (416) of FIG. 4a, FIG. 5, and FIG. 9.
  • the comparator (416) may be connected to the DC-DC converter (415).
  • the comparator (416) may include a comparator IC (1010).
  • a divided voltage (V101) of a first voltage (V1) can be obtained by dividing the first voltage (V1) using a first resistor divider (1001) composed of R105, R106, R107, and R108, for example, as illustrated in FIG. 10.
  • R105, R106, R107, and R108 can have a size of, for example, 30K ohms.
  • the embodiment is not limited thereto, and the number, size, tap position, and/or arrangement structure of resistors included in the first resistor divider can be variously set in consideration of the power requirement of the comparator (416), voltage fluctuation range, and/or environmental factors.
  • a division voltage (V102) of a reference comparison voltage can be obtained by dividing the reference comparison voltage using a second resistor divider (1002) composed of R109, R110, and R111, for example, as illustrated in FIG. 10.
  • R109 and R111 can have a size of, for example, 30K ohms, and R109 can have a size of, for example, 4.7K ohms.
  • the embodiment is not limited thereto, and the number, size, tap position, and/or arrangement structure of resistors included in the second resistor divider can be variously set in consideration of the power requirement, voltage fluctuation range, and/or environmental factors of the comparator (416).
  • the -IN pin and the +IN pin of the comparator IC (1010) may be connected to the - terminal and the + terminal of the first internal comparator within the comparator IC (1010), and the OUT1 pin (e.g., pin 1) of the comparator IC (1010) may be connected to the output terminal of the first internal comparator of the comparator IC (1010).
  • a signal (or voltage) output through the OUT1 pin according to the comparison result of the first internal comparator may correspond to a control signal (ON_OFF_CONTROL) input to the EN pin of the boost IC (801) of the DC-DC converter (415).
  • ON_OFF_CONTROL For a description of the control signal (ON_OFF_CONTROL), refer to the descriptions of FIGS. 8 and 9. Therefore, a duplicate description will be omitted.
  • the comparator (416) may include a resistor (R112) connected between the OUT1 pin and the VCC pin of the comparator IC (1010) to stabilize the output of the comparator (416).
  • the home appliance may detect an output voltage of the AC-DC converter (e.g., the first voltage (V1) of FIGS. 4A, 5, and 9).
  • the home appliance may detect the output voltage of the AC-DC converter at a preset cycle (e.g., 1 second).
  • the appliance may determine whether the output voltage of the AC-DC converter remains below a reference voltage (e.g., 7 V) for a specified period of time (e.g., 10 seconds). If it is determined that the output voltage of the AC-DC converter remains below the reference voltage for the specified period of time, operation 1130 may be performed. If it is determined that the output voltage of the AC-DC converter does not remain below the reference voltage for the specified period of time, operation 1140 may be performed.
  • a reference voltage e.g. 7 V
  • a specified period of time e.g. 10 seconds
  • the home appliance can identify that the AC power is in an abnormal state, generate a control signal to close the EEV, and transmit the generated control signal to the EEV when it is determined that the output voltage of the AC-DC converter remains below the reference voltage for a specified period of time.
  • the home appliance can identify that the AC power is in a normal state, generate a control signal to open or close the EEV, and transmit the generated control signal to the EEV.
  • the refrigerator may be one of various types of refrigerators, including but not limited to, a TMF (Top Mounted Freezer) type refrigerator in which the storage compartment is divided vertically by horizontal bulkheads to form a freezer compartment on the top and a refrigerator compartment on the bottom, a BMF (Bottom Mounted Freezer) type refrigerator in which the refrigerator compartment is formed on the top and a freezer compartment on the bottom, a SBS (Side By Side) type refrigerator in which the storage compartment is divided left and right by vertical bulkheads to form a freezer compartment on one side and a refrigerator compartment on the other, and an FDR (French Door Refrigerator) type refrigerator in which the storage compartment is divided vertically by horizontal bulkheads to form a refrigerator compartment on the top and a freezer compartment on the bottom, but the upper refrigerator compartment is opened and closed by a pair of doors.
  • TMF Top Mounted Freezer
  • BMF Bottom Mounted Freezer
  • SBS SBS (Side By Side) type refrigerator in which the storage compartment is divided left and right by vertical bulkhead
  • a refrigerator (121) may include a main body (1210).
  • the main body (1210) may include an outer case (1211) and an inner case (1212) disposed inside the outer case (1211).
  • the outer case (1211) may be provided to form at least a portion of the outer appearance of the main body (1210).
  • the outer case (1211) may be configured to include a metal material having excellent durability and aesthetics.
  • the inner case (1212) may be provided to define a space of a storage compartment (1220).
  • the inner case (1212) may include a case, a plate, a panel, and/or a liner forming the storage compartment (1220).
  • the inner case (1212) may be formed as a single body or may be formed by assembling a plurality of plates.
  • the inner casing (1212) may be integrally injection molded using a plastic material, and this document is not limited thereto.
  • the insulation may include foam insulation.
  • the foam insulation may be formed by fixing the inner case (1212) and the outer case (1211) with a jig or the like, and then injecting and foaming a urethane foam mixed with polyurethane and a foaming agent into the space between the inner case (1212) and the outer case (1211).
  • the insulation may include a vacuum insulation in addition to or instead of the foam insulation.
  • the vacuum insulation may include a core and an outer case that accommodates the core and seals the interior at a vacuum or near-vacuum pressure.
  • the vacuum insulation may further include an adsorbent that adsorbs gas and moisture to stably maintain a vacuum state.
  • the insulation of the refrigerator (121) is not limited to the foam insulation or vacuum insulation described above, and may be formed using various materials that can be used for insulation.
  • a refrigerator (121) may include a storage compartment (1220).
  • the storage compartment (1220) may store food.
  • Food may include edible or drinkable food, and specifically, may include meat, fish, seafood, fruits, vegetables, water, ice, beverages, kimchi, or alcoholic beverages such as wine.
  • the storage compartment (1220) may also store medicines or cosmetics, and there is no limitation on the items that may be stored in the storage compartment (1220).
  • a refrigerator (121) may include one or more storage compartments (1220). When two or more storage compartments (1220) are formed in the refrigerator (121), each storage compartment may have a different purpose and may be maintained at a different temperature. To this end, each storage compartment (1220) may be partitioned from each other by a partition wall (1214) including an insulating material.
  • the storage compartments may be referred to as a "refrigerator compartment,” a “freezer compartment,” or a “variable temperature compartment” depending on the purpose and/or temperature range.
  • a refrigerator compartment may refer to a storage compartment maintained at a temperature appropriate for refrigerating food
  • a freezer compartment may refer to a storage compartment maintained at a temperature appropriate for freezing food.
  • Refrigeration can mean cooling food to a temperature that does not freeze it, and for example, a refrigerator can be maintained in a range of 0 degrees Celsius to +7 degrees Celsius.
  • Freezing can mean cooling food to freeze it or keep it frozen, and for example, a freezer can be maintained in a range of -20 degrees Celsius to -1 degree Celsius.
  • a variable temperature room can refer to a storage room that can be maintained at a predetermined variable temperature, either by user selection or not.
  • a storage room can be configured so that part of it is used as a refrigerator and the other part is used as a freezer.
  • the storage room can also be called by various names such as “vegetable room,” “fresh room,” “cooling room,” and "ice room.”
  • the number, size, and/or shape of the storage compartment (1220) may vary depending on the shape or position of the bulkhead (1214).
  • the bulkhead (1214) may be formed integrally with the main body (1210).
  • the bulkhead (1214) may be a separate partition that is provided separately from the main body (1210) and assembled to the main body (1210).
  • the storage room (1220) may be partitioned left and right by vertical bulkheads (1214v) (bulkheads extending vertically).
  • the sizes of the storage rooms (1220) partitioned left and right may vary depending on the position of the vertical bulkheads (1214v).
  • the vertical bulkhead (1214v) may be provided in the center so that the storage rooms (1220) partitioned left and right may be provided in a mirror symmetry manner.
  • there may be a plurality of vertical bulkheads.
  • the storage room may be partitioned into three or more partitions in the left and right directions.
  • the storage room (1220) may be partitioned vertically by horizontal bulkheads (1214h) (bulkheads extending horizontally).
  • the size of the vertically partitioned storage room (1220) may vary depending on the position of the horizontal bulkheads (1214h). In one example, there may be multiple horizontal bulkheads. In the case where there are multiple horizontal bulkheads, the storage room may be partitioned vertically into three or more.
  • the refrigerator may be configured to include a plurality of storage compartments of various sizes and shapes, depending on various combinations of vertical and horizontal bulkheads.
  • a plurality of shelves (1224) and/or a plurality of storage containers (1225) may be provided inside the storage room (1220). Each of the plurality of shelves (1224) and the plurality of storage containers (1225) may be separable from the space inside the storage room (1220).
  • the door (1230) may include a door handle (not shown), a door shelf (12313), a shelf support (12314), and/or a gasket (12315). A user may open and close the door (1230) using the door handle.
  • the door handle may be recessed into the bottom or top surface of the door (1230) or may be protruded from the front surface of the door (1230), and is not limited to a specific shape.
  • a door shelf (12313) may be provided to store food. Shelf supports (12314) may be provided on both left and right sides of the door shelf (12313) to support the door shelf (12313).
  • the shelf supports (12314) may, for example, be formed to extend vertically from the door (1230).
  • the shelf supports (12314) may be provided to protrude from the rear surface of the door (1230) (the inner surface facing the storage compartment (1220)) toward the storage compartment (1220) and extend vertically.
  • the shelf supports (12314) may be provided as a separate component detachable from the door (1230), or alternatively, may be formed integrally with the door (1230).
  • the gasket (12315) may be arranged to surround the edge of the door body (1230b).
  • the gasket (12315) may be arranged to seal the gap between the body (1210) and the door (1230) when the door (1230) is closed.
  • the refrigerator (121) may include a cold air supply device.
  • the cold air supply device may include a machine, mechanism, electronic device, and/or a system combining these that can generate cold air and guide the generated cold air to a storage compartment to cool the storage compartment.
  • the cold air supply device may be provided inside the main body (1210) to supply cold air to each storage compartment (1220), for example.
  • the refrigerator (121) may include an input unit (1240).
  • the input unit (1240) may be configured to obtain user input for controlling the refrigerator (121).
  • the input unit (1240) may be installed on a door (e.g., door (1230) of FIG. 1) for the convenience of the user.
  • the input unit (1240) may include any type of user input means, including one or more buttons or switches.
  • User-set data (e.g., desired storage temperature, etc.) may be input through the input unit (1240).
  • the input unit (1240) may include a touch panel that receives a user's touch input and generates an electrical signal corresponding to the received touch input, and the present document is not limited to a specific type of input unit.
  • the touch panel constituting the input unit (1240) may be positioned on the front of a separate display panel provided in the refrigerator (121) and may be formed of a transparent material that does not distort an image displayed on the display panel.
  • the input unit (1240) may include an infrared signal receiving unit. A user can input setting data remotely via a remote control, and the input setting data can be received by the input unit (1240) as an infrared signal.
  • the input unit (1240) can include a microphone, and setting data by the user's voice can be acquired through the microphone.
  • Setting data (e.g., desired storage temperature, etc.) acquired through the input unit (1240) may be transmitted to the control unit (12100) described later.
  • the setting data acquired through the input unit (1240) may be transmitted externally through the communication unit (1250) described later, but this document is not limited thereto.
  • the refrigerator (121) may include a communication unit (1250) that supports signal transmission and reception with the outside.
  • the communication unit (1250) may receive and/or transmit wired/wireless signals between an external wired/wireless communication system, an external server, and/or other devices according to a predetermined wired/wireless communication protocol.
  • the communication unit (1250) may include one or more modules that connect the refrigerator (121) to one or more networks.
  • the communication unit (1250) may include at least one of a mobile communication module, a wired/wireless Internet module, a short-range communication module, and/or a location information module.
  • the wired/wireless Internet module may support, but is not limited to, wireless LAN (WLAN), wireless-fidelity (Wi-Fi), Wi-Fi Direct, digital living network alliance (DLNA), wireless broadband (WiBro), world interoperability for microwave access (WiMAX), high speed downlink packet access (HSDPA), high speed uplink packet access (HSUPA), long term evolution (LTE), or long term evolution-advanced (LTE-A).
  • the wired/wireless Internet module of the communication unit (1250) may transmit and receive data according to at least one wired/wireless Internet technology among the Internet technologies not listed above.
  • the short-range communication module is for short-range communication, and can support short-range communication using at least one of Bluetooth, RFID (Radio Frequency Identification), Infrared Data Association (IrDA), UWB (Ultra-Wide Band), ZigBee, NFC (Near Field Communication), Wi-Fi, Wi-Fi Direct, and Wireless USB (Universal Serial Bus) technologies, for example.
  • the short-range communication module can support wireless communication between the refrigerator (121) and a wireless communication system, between the refrigerator (121) and another device, or between the refrigerator (121) and a network in which another device is located, for example, through a short-range wireless communication network.
  • the location information module may be, for example, a module for obtaining the location of the refrigerator (121), and may be a GPS (Global Positioning System) module or a Wi-Fi module. If the refrigerator (121) utilizes a GPS module, information regarding the location of the refrigerator (121) may be received using signals transmitted from GPS satellites. If the refrigerator (121) utilizes a Wi-Fi module, information regarding the location of the refrigerator (121) may be received based on information from a wireless access point (AP) that transmits and receives wireless signals with the Wi-Fi module.
  • AP wireless access point
  • the communication unit (1250) may receive a setting data signal input by a user from the user's mobile terminal in the form of a wireless signal according to a predetermined wireless communication protocol. In one example, the communication unit (1250) may receive information and/or commands for controlling the operation of the refrigerator (121) from an external server in the form of signals according to a predetermined wired/wireless communication protocol. The communication unit (1250) may transmit various received signals to the control unit (12100) described below. In one example, the communication unit (1250) may transmit various data generated or acquired on the refrigerator (121) in the form of wired/wireless signals according to a predetermined wired/wireless communication protocol, for example, to the user's mobile terminal or an external server.
  • the refrigerator (121) may include a sensor unit (1260).
  • the sensor unit (1260) may include a temperature sensor (1261), a distance sensor (1262), a proximity sensor (1263), and/or a camera (1264).
  • the types of sensors listed herein are merely exemplary and this document is not limited thereto.
  • the temperature sensor (1261) may include a plurality of temperature sensors installed inside each storage compartment (1220) to detect the temperature inside the storage compartment (e.g., the storage compartment (1220) of FIG. 12).
  • the plurality of temperature sensors may be installed in each of the plurality of storage compartments (1220) to detect the temperature of each storage compartment (1220).
  • An electrical signal corresponding to the detected temperature may be transmitted to the control unit (12100).
  • Each of the plurality of temperature sensors may include a thermistor whose electrical resistance changes depending on the temperature.
  • the temperature sensor (1261) may include an external temperature sensor installed outside the refrigerator (121) (e.g., at a location of the outer case (1211) of FIG. 12) to detect the external temperature around the refrigerator (121).
  • a proximity sensor (1263) may be provided to detect the opening and closing of a door (1230).
  • the proximity sensor (1263) may detect whether the door (1230) is in contact with a main body (e.g., main body (1210) of FIG. 12) and is closing the storage compartment (1220).
  • a plurality of proximity sensors (1263) may be installed in each of the plurality of doors (1230). The proximity sensor (1263) may transmit an electrical signal regarding the detected opening and closing state of the door (1230) to the control unit (12100).
  • a camera (1264) may be installed inside each storage compartment (1220) to obtain an internal image of each storage compartment (1220).
  • the camera (64) may be installed on the outside of the refrigerator (121) (e.g., at a location of the outer case (1211) of FIG. 12) to obtain an external image of the surroundings of the refrigerator (12).
  • the camera (1264) may include image sensors that capture images and convert them into electrical signals.
  • the image sensors may include, for example, a charge-coupled device (CCD) image sensor or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) image sensor.
  • An electrical signal regarding an image captured by the camera (1264) may be transmitted to the control unit (12100).
  • the refrigerator (121) may include a cold air supply device (1270).
  • the cold air supply device (1270) may include a compressor (1271), a condenser (1272), an expander (1273), and an evaporator (1274).
  • the cold air supply device (1270) may include refrigerant lines connecting the compressor (1271), the condenser (1272), the expander (1273), and the evaporator (1274). The refrigerant may circulate between the compressor (1271), the condenser (1272), the expander (1273), and the evaporator (1274) through the refrigerant lines.
  • the refrigerator (121) may include a machine room in which at least some components of a cold air supply device (1270) are arranged.
  • the machine room may be configured to be partitioned and insulated from the storage room (1220) to prevent heat generated from the components arranged in the machine room from being transferred to the storage room (1220).
  • the interior of the machine room may be configured to communicate with the exterior of the main body (1210) to dissipate heat from the components arranged inside the machine room.
  • the refrigerator (121) may include a display unit (1280).
  • the display unit (1280) may be installed on the door (1230).
  • the display unit (1280) may display various setting data (e.g., desired storage compartment temperature, etc.) obtained from a user or an external source through the input unit (1240) and/or the communication unit (1250) or operation control information of the refrigerator (121).
  • the display unit (1280) may display various sensing information obtained from the sensor unit (1260) (e.g., one or more temperature information measured by the temperature sensor (1261), the current operation status of the refrigerator (121), and/or various warning/error messages.
  • the display unit (1280) may be one of various visual display means capable of displaying images, characters, numbers, etc., including a liquid crystal display (LCD) panel, a light emitting diode (LED) panel, an organic light emitting diode (OLED) panel, a micro light emitting diode (uLED) panel, and a plasma display panel (PDP), and is not limited to a specific type of display unit.
  • the display unit (1280) may include a speaker and may provide each of the above-described information in the form of sound through the speaker.
  • the refrigerator (121) may include a lighting unit (1290).
  • the lighting unit (1290) may be installed in each storage compartment (1220) to illuminate the interior of the storage compartment (1220).
  • the refrigerator (121) may include a control unit (12100) that controls the overall operation of the refrigerator (121).
  • the control unit (12100) may include a memory (12102) that stores programs and/or data for controlling each component of the refrigerator (121), and a processor (12101) that generates a control signal for controlling each component of the refrigerator (121), including a cold air supply device (1270), based on the programs and/or data stored in the memory (12102) and information obtained from each of the other components.
  • the processor (12101) of the control unit (12100) can receive various input/setting information, such as desired storage compartment temperature information, from the input unit (1240) and/or the communication unit (1250) described above.
  • the processor (12101) can obtain detection information from the sensor unit (1260), such as one or more temperature information detected by the temperature sensor (1262), a detection signal detected by the distance sensor (1262), door open/close information detected by the proximity sensor (1263), and/or image information detected by the camera (1264).
  • the control unit (12100) can receive image information obtained by the camera (1264) and obtain information about the state of the inside or outside of the storage compartment (1220) of the refrigerator (121) by analyzing the received image information.
  • the control unit (12100) is disclosed as a single comprehensive configuration that controls all components included in the refrigerator (121), but this document is not limited thereto.
  • the refrigerator (121) may be configured to include multiple control unit configurations that individually control some of the components of the refrigerator (121).
  • the refrigerator (121) may include a separate control unit having a processor and a memory for controlling the operation of the cold air supply device (1270) according to the output of the temperature sensor (1261).
  • the refrigerator (121) may include a separate control unit having a processor and a memory for controlling the operation of a user interface according to a user input.
  • the processor (12101) of the control unit (12100) may include multiple processors, and the memory (12102) may include multiple memory devices.
  • the home appliance (1400) may include a memory (1410), at least one processor (1420), a power supply (1430), and/or a power protection circuit (1440).
  • the home appliance (1400) may include additional components (e.g., an indoor heat exchanger, an indoor blower, etc.) other than the illustrated components, or may omit at least one of the illustrated components.
  • At least one processor (1420) may be electrically or operatively connected to memory (1410), a power supply (1430), and/or a power protection circuit (1440). At least one processor (1420) may include processing circuitry that executes at least one instruction stored in the memory (1410).
  • At least one processor (1420) may include various processing circuits and/or multiple processors. One or more of the at least one processor (1420) may be individually and/or collectively configured to perform various functions described herein. In this disclosure, when “a processor,” “at least one processor,” and “one or more processors” are described as being configured to perform numerous functions, these terms encompass, for example, but are not limited to, a situation where one processor performs some of the recited functions and other processor(s) perform other parts of the recited functions, and also encompass a situation where a single processor can perform all of the recited functions. Additionally, the at least one processor (1420) may include a combination of processors that perform the various recited/disclosed functions, for example, in a distributed manner. At least one processor (1420) can execute program instructions to accomplish or perform various functions.
  • At least one processor (1420) may include at least one of a central processing unit (CPU), a neural processing unit (NPU), a graphics processing unit (GPU), a micro processing unit (MPU), a micro controller unit (MCU), an application processor (AP), a communication processor (CP), a system on chip (SoC), or an integrated circuit (IC), a sensor hub, a supplementary processor, a communication processor, an application processor, an application specific integrated circuit (ASIC), or a field programmable gate array (FPGA), and may have multiple cores.
  • CPU central processing unit
  • NPU neural processing unit
  • GPU graphics processing unit
  • MPU micro processing unit
  • MCU micro controller unit
  • AP application processor
  • CP communication processor
  • SoC system on chip
  • IC integrated circuit
  • sensor hub a supplementary processor
  • a communication processor an application processor, an application specific integrated circuit (ASIC), or a field programmable gate array (FPGA)
  • FPGA field programmable gate array
  • the power supply (1430) may supply power or voltage to the components of the home appliance (1400).
  • the power supply (1430) may include an AC input (e.g., AC input (301) of FIGS. 4A, 5, and 9) that inputs AC voltage to the power protection circuit (1440).
  • the power protection circuit (1440) may be a circuit for supplying voltage normally using an auxiliary power supply in the event of a power failure.
  • the power protection circuit (1440) may correspond to the control circuit (410) illustrated in FIGS. 4A, 5, and 9, include the control circuit (410), or be a circuit included in the control circuit (410).
  • the power protection circuit (1440) may include all or part of the components included in the control circuits (410, 510, and 910) illustrated in FIGS. 4A, 5, and 9.
  • the outdoor unit may include an electric expansion valve for controlling an amount of refrigerant and a control circuit for controlling the electric expansion valve.
  • the refrigerator may include an electronic expansion valve for controlling the amount of refrigerant and a control circuit for controlling the electronic expansion valve.
  • the control circuit may include: an AC-DC converter configured to generate a first voltage, which is a DC output voltage, using an AC input voltage; a regulator configured to generate a third voltage, which is a driving voltage of a processor, using a second voltage; an element disposed between the AC-DC converter and the regulator to separate the first voltage and the second voltage; an energy storage for storing electrical energy; a charging circuit connected to the AC-DC converter and configured to charge the energy storage using the first voltage; a DC-DC converter configured to generate a fifth voltage using a fourth voltage applied by the energy storage when enabled; a comparator configured to generate a first control signal for enabling or disabling the DC-DC converter according to a comparison result based on the first voltage and a reference comparison voltage; and the processor configured to generate a second control signal for controlling the electronic expansion valve.
  • an AC-DC converter configured to generate a first voltage, which is a DC output voltage, using an AC input voltage
  • a regulator configured to generate a third voltage, which is a driving voltage of a processor
  • the comparator may compare a first distribution voltage obtained based on the first voltage with a second distribution voltage obtained based on the reference comparison voltage, generate a first control signal including a control signal for enabling the DC-DC converter when the first distribution voltage is lower than or equal to the second distribution voltage, and generate the first control signal including a control signal for disabling the DC-DC converter when the first distribution voltage exceeds the second distribution voltage, and transmit the first control signal to the electronic expansion valve.
  • the comparator may compare the first voltage with the reference comparison voltage, generate a first control signal including a control signal for enabling the DC-DC converter when the first voltage is less than or equal to the reference comparison voltage, and generate the first control signal including a control signal for disabling the DC-DC converter when the first voltage exceeds the reference comparison voltage, and transmit the first control signal to the electronic expansion valve.
  • the DC-DC converter when the first control signal including a control signal for disabling the DC-DC converter is received, the DC-DC converter is disabled, and the first voltage can be applied to the regulator as the second voltage via the first diode.
  • the first control signal may correspond to an output voltage according to the comparison result of the comparator.
  • the DC-DC converter includes an integrated circuit including a plurality of pins and a switch, wherein the first control signal is applied to the integrated circuit through an enable pin among the plurality of pins, and the DC-DC converter can be enabled or disabled based on a voltage corresponding to the first control signal.
  • the switch may be a power MOSFET (metal oxide semiconductor field effect transistor).
  • MOSFET metal oxide semiconductor field effect transistor
  • the first divided voltage can be obtained by dividing the first voltage using a first resistor divider including a plurality of resistors
  • the second divided voltage can be obtained by dividing the reference comparison voltage using a second resistor divider including a plurality of resistors.
  • the anode terminal of the first diode may be connected to an output terminal of the AC-DC converter, and the cathode terminal of the first diode may be connected to an input terminal of the regulator.
  • the energy storage device may include at least one supercapacitor.
  • the regulator may be a fixed linear regulator that generates a fixed output voltage.
  • module used in various embodiments of this document may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, and may be used interchangeably with terms such as logic, logic block, component, or circuit.
  • a module may be an integral component, or a minimum unit or part of such a component that performs one or more functions.
  • a module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • the operations performed by a module, program, or other component may be executed sequentially, in parallel, iteratively, or heuristically, or one or more of the operations may be executed in a different order, omitted, or one or more other operations may be added.

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Abstract

본 개시는 실외기를 포함하는 공기조화기를 제공한다. 공기 조화기의 실외기는 냉매의 양을 제어하기 위한 전자 팽창 밸브 및 상기 전자 팽창 밸브를 제어하기 위한 제어 회로를 포함한다. 제어 회로는 AC 입력 전압을 이용하여 DC 출력 전압인 제1 전압을 생성하도록 구성된 AC-DC 컨버터, 제2 전압을 이용하여 프로세서의 구동 전압인 제3 전압을 생성하도록 구성된 레귤레이터, 제1 전압과 제2 전압을 분리하기 위해 AC-DC 컨버터와 레귤레이터 사이에 배치되는 소자, 전기 에너지를 저장하기 위한 에너지 저장소, AC-DC 컨버터에 연결되며, 제1 전압을 이용하여 상기 에너지 저장소를 충전하도록 구성된 충전 회로, 이네이블 시, 에너지 저장소에 의해 인가된 제4 전압을 이용하여 제5 전압을 생성하도록 구성된 DC-DC 컨버터, 제1 전압 및 기준 비교 전압에 기초한 비교 결과에 따라 상기 DC-DC 컨버터를 이네이블 또는 디스에이블하기 위한 제1 제어 신호를 생성하도록 구성된 비교기 및 전자 팽창 밸브를 제어하기 위한 제2 제어 신호를 생성하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다.

Description

공기조화기
본 개시는 공기조화기에 관한 것이다.
일반적으로, 가전 기기는 외부로부터 교류(AC) 전원을 공급받아 동작할 수 있다. 이에 AC 전원 차단과 같은 이상 상태가 발생될 시, 가전 기기는 정상적으로 동작할 수 없다.
이러한 이상 상태로 인하여 가전 기기가 정상적으로 동작하지 못하는 경우, 다양한 문제가 발생될 수 있다. 예를 들면, 냉매를 포함하는 공기조화기와 같은 가전 기기에서 이상 상태로 인하여 냉매의 누설을 막기 위하여 전자 팽창 밸브를 사용할 수 있는데, 이 전자 팽창 밸브를 제어하는 회로가 정상적으로 동작하지 못하는 경우, 냉매의 누설이 발생될 수 있다.
따라서, 이상 상태가 검출되었음에도, 가전 기기의 필요 기능(예: 전자 팽창 밸브를 제어하는 기능)을 수행하는 회로를 정상적으로 동작 시키기 위한 방안이 고려될 필요가 있다.
본 개시는, 보조 전원 및 직류(DC)-DC 컨버터를 이용하여, 이상 상태에서도 정상적으로 제어 회로에 공급되는 전압을 생성하는 방안을 제공한다.
본 개시의 일 실시예에 따른, 실외기를 포함하는 공기조화기에 있어서, 상기 실외기는: 냉매의 양을 제어하기 위한 전자 팽창 밸브(electric expansion valve); 및 상기 전자 팽창 밸브를 제어하기 위한 제어 회로를 포함하며, 상기 제어 회로는: AC 입력 전압을 이용하여 DC 출력 전압인 제1 전압을 생성하도록 구성된(configured to) AC-DC 컨버터; 제2 전압을 이용하여 프로세서의 구동 전압인 제3 전압을 생성하도록 구성된 레귤레이터; 상기 제1 전압과 상기 제2 전압을 분리하기 위해, 상기 AC-DC 컨버터와 상기 레귤레이터 사이에 배치되는 소자; 전기 에너지를 저장하기 위한 에너지 저장소(energy storage); 상기 AC-DC 컨버터에 연결되며, 상기 제1 전압을 이용하여 상기 에너지 저장소를 충전하도록 구성된 충전 회로; 이네이블 시, 상기 에너지 저장소에 의해 인가된 제4 전압을 이용하여 제5 전압을 생성하도록 구성된 DC-DC 컨버터; 상기 제1 전압 및 기준 비교 전압에 기초한 비교 결과에 따라 상기 DC-DC 컨버터를 이네이블 또는 디스에이블하기 위한 제1 제어 신호를 생성하도록 구성된 비교기; 및 상기 전자 팽창 밸브를 제어하기 위한 제2 제어 신호를 생성하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른, 냉장고에 있어서, 냉매의 양을 제어하기 위한 전자 팽창 밸브; 및 상기 전자 팽창 밸브를 제어하기 위한 제어 회로를 포함하며, 상기 제어 회로는: AC 입력 전압을 이용하여 DC 출력 전압인 제1 전압을 생성하도록 구성된 AC-DC 컨버터; 제2 전압을 이용하여 프로세서의 구동 전압인 제3 전압을 생성하도록 구성된 레귤레이터; 상기 제1 전압과 상기 제2 전압을 분리하기 위해, 상기 AC-DC 컨버터와 상기 레귤레이터 사이에 배치되는 소자; 전기 에너지를 저장하기 위한 에너지 저장소(energy storage); 상기 AC-DC 컨버터에 연결되며, 상기 제1 전압을 이용하여 상기 에너지 저장소를 충전하도록 구성된 충전 회로; 이네이블 시, 상기 에너지 저장소에 의해 인가된 제4 전압을 이용하여 제5 전압을 생성하도록 구성된 DC-DC 컨버터; 상기 제1 전압 및 기준 비교 전압에 기초한 비교 결과에 따라 상기 DC-DC 컨버터를 이네이블 또는 디스에이블하기 위한 제1 제어 신호를 생성하도록 구성된 비교기; 및 상기 전자 팽창 밸브를 제어하기 위한 제2 제어 신호를 생성하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른, 공기조화기의 냉매 사이클과 관련된 구성을 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른, 공기조화기의 구성을 기능 및 제어의 관점에서 개략적으로 도시한 기능 블록도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른, 제어 회로를 예시하는 도면이다.
도 4a는 본 개시의 일 실시예에 따른, 제어 회로를 예시하는 도면이다.
도 4b는 본 개시의 일 실시예에 따른, 제어 회로의 정상 상태에서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4c는 본 개시의 일 실시예에 따른, 제어 회로의 이상 상태에서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른, 제어 회로를 예시하는 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른, 슈퍼 캐패시터를 포함하는 에너지 저장소를 예시한다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른, AC-DC 컨버터, 레귤레이터 및 제1 다이오드를 예시한다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른, DC-DC 컨버터의 회로를 예시한다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른, 제어 회로를 예시하는 도면이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른, 비교기의 회로를 예시한다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른, 전자 팽창 밸브를 제어하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른, 냉장고의 개략적 내외부 외관을 도시한 도면이다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른, 냉장고의 구성을 기능 및 제어의 관점에서 개략적으로 도시한 기능 블록도이다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른, 가전 기기의 구성을 예시하는 도면이다.
본 문서에서 사용되는 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로 본 문서의 기술적 특징들을 한정하려는 의도에서 사용된 것이 아니다. 예를 들면, 단수로 표현된 구성요소는 문맥상 명백하게 단수만을 의미하지 않는다면 단수 또는 복수의 구성요소를 포함하는 개념으로 이해되어야 한다.
본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 해당하는 문구와 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 본 문서에서 사용된 “및/또는”이라는 용어는, 해당하는 용어와 함께 열거된 복수의 항목들 중 하나 이상의 항목에 의한 임의의 가능한 모든 조합을 포괄하는 것으로 이해되어야 한다. 본 문서에서 사용된 "제1", "제2", "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다.
"기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, 어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에 "커플드", "커넥티드", "연결", "결합", "지지", "접속", 또는 "접촉"되어 있다고 언급된 경우, 그것은 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 직접적으로 커플드, 커넥티드, 연결, 결합, 지지 또는 접촉되는 경우뿐 아니라, 제3 구성요소를 통하여 간접적으로 커플드, 커넥티드, 연결, 결합, 지지 또는 접촉되는 경우를 포함한다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 문서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 존재하는 경우도 포함한다.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된"은 상황에 따라, 예를 들면 "~에 적합한", "~하는 능력을 가지는", "~하도록 설계된", "~하도록 변경된", "~하도록 만들어진", 또는 "~를 할 수 있는" 등과 적절히 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된"은 반드시 하드웨어적으로 "특별히 설계된" 것 만을 의미하지는 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현이, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 장치"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 장치일 수도 있고, 해당 동작을 포함한 다양한 동작들을 수행할 수 있는 범용 장치를 의미할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "상측", "하측", 및 "전후 방향" 등은 도면을 기준으로 정의한 것이며, 이 용어에 의하여 각 구성요소의 형상 및 위치가 제한되는 것은 아니다.
본 문서에 기재된 설명은 구체적인 실시예들을 중심으로 이루어지지만, 본 문서가 그러한 특정 실시예들로 한정되는 것은 아니며, 본 문서가 기재된 다양한 실시예들의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 모두 포괄하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서의 다양한 예에 따른 공기조화기는, 공기조화의 대상이 되는 공간(이하 "실내 공간"이라 한다)의 공기를 목적과 용도에 맞게 적합한 상태로 유지시키는 장치일 수 있다. 예를 들어, 공기조화기는, 냉방 모드 운전 시, 실내 공간의 더운 공기를 흡입하여 저온의 냉매와 열교환한 후 냉각된 공기를 실내로 토출하여 실내를 냉방시킬 수 있다. 예를 들어, 공기조화기는, 난방 모드 운전 시, 실내 공간의 차가운 공기를 흡입하여 고온의 냉매와 열교환한 후 가열된 공기를 실내로 토출하여 실내를 난방시킬 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 다양한 예시적 공기조화기를 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 공기조화기의 냉매 사이클과 관련된 구성을 개략적으로 도시한다.
일 예에서, 공기조화기(10)는, 냉매를 압축하여 고온 고압 상태로 변화시키는 압축기(101), 실외 공기와 냉매 간 열교환이 이루어지게 하는 실외 열교환기(102), 냉매를 팽창시켜 저온 저압 상태로 변화시키는 팽창장치(103), 및 실내 공기와 냉매 간 열교환이 이루어지게 하는 실내 열교환기(104)를 포함할 수 있다. 공기조화기(10)는 압축기(101), 실외 열교환기(102), 팽창장치(103) 및 실내 열교환기(104) 사이를 연결하는 냉매관(105)을 포함할 수 있다. 일 예에서, 냉매는, 냉매관(105)을 통해 압축기(101), 실외 열교환기(102), 팽창장치(103) 및 실내 열교환기(104)의 순서로 순환할 수 있다. 일 예에서, 냉매는, 압축기(101), 실내 열교환기(104), 팽창 장치(103) 및 실외 열교환기(102)의 순서로 순환할 수 있다.
공기조화기(10)는 냉매관(105)을 통한 냉매의 순환 경로를 전환하는 유로 전환 밸브(106)를 포함할 수 있다. 유로 전환 밸브(106)는, 예를 들어 4방 밸브(4-way valve)를 포함할 수 있다. 유로 전환 밸브(106)는 압축기(101)의 흡입부(101a) 쪽으로 연결될 수 있다. 유로 전환 밸브(106)는 압축기(101)의 배출부(101b)에 연결될 수 있다. 유로 전환 밸브(106)는 실외 열교환기(102)에 연결될 수 있다. 유로 전환 밸브(106)는 실내 열교환기(104)에 연결될 수 있다. 유로 전환 밸브(106)는 공기조화기(10)의 운전 모드(예를 들어, 냉방 운전 또는 난방 운전 모드)에 의존하여 냉매의 순환 경로를 전환할 수 있다. 유로 전환 밸브(106)는 공기조화기(10)의 운전 모드에 따라, 압축기(101)가 배출부(101b)를 통해 배출한 고온 고압의 냉매를 실외 열교환기(101) 또는 실내 열교환기(104)로 흐르게 할 수 있다. 유로 전환 밸브(106)는 공기조화기(10)의 운전 모드에 따라, 실내 열교환기(104) 또는 실외 열교환기(102)로부터의 냉매를 압축기(101)의 흡입부(101a)로 흐르게 할 수 있다.
일 예에서, 공기조화기(10)는 어큐뮬레이터(107)를 포함할 수 있다. 어큐뮬레이터(107)의 일 단은 압축기(101)의 흡입부(101a)에 연결될 수 있다. 어큐뮬레이터(107)의 타 단은 유로 전환 밸브(106)에 연결될 수 있다. 유로 전환 밸브(106)를 통해, 실내 열교환기(104) 또는 실외 열교환기(102)로부터의 저온 저압의 냉매가 어큐뮬레이터(107)로 유입될 수 있다. 냉매 액과 냉매 가스가 혼합된 냉매가 유입될 경우, 어큐뮬레이터(107)는 냉매 가스와 냉매 액을 분리하고, 냉매 액이 분리된 냉매 가스를 압축기(101)의 흡입부(101a)로 제공할 수 있다.
압축기(101)는, 흡입부(101a)를 통해 냉매 가스를 흡입하고, 흡입된 냉매 가스를 압축하여 고온 고압 상태로 변화시킬 수 있다. 압축기(101)는 배출부(101b)를 통해 고온 고압의 냉매 가스를 배출할 수 있다. 압축기(101)는 용량 가변형 압축기이며, 구동 제어 명령에 따라 주파수를 변경함으로써 용량을 가변할 수 있다.
실외 열교환기(102)는 통상 실외에 배치될 수 있다. 실외 열교환기(102)에서는, 실외 열교환기(102)를 통과하는 냉매의 상 변화(예를 들어, 응축 또는 증발)에 의해 냉매와 실외 공기 사이에 열 교환이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 냉방 모드 운전 시, 실외 열교환기(102)는 압축기(101)로부터 유입된 고온 고압의 냉매를 응축할 수 있다. 냉방 모드 운전 시, 고온 고압의 냉매가 실외 열교환기(102)를 통과하면서 응축되는 동안 잠열이 실외 공기로 방출될 수 있다. 난방 모드 운전 시, 실외 열교환기(102)에서는, 저온 저압의 냉매가 증발될 수 있고, 냉매가 증발되는 동안 실외 공기로부터 잠열이 흡수될 수 있다. 도 1에 도시되지는 않았으나, 일 예에서는, 실외 열교환기(102)의 인접한 위치에 실외 공기의 온도 검출을 위한 하나 이상의 온도 센서가 배치될 수 있다.
공기조화기(10)는, 실외 열교환기(102)에서의 열 교환이 원활하게 이루어지도록, 실외 공기의 강제 순환을 발생시키는 실외 송풍기(108)를 포함할 수 있다. 실외 송풍기(108)는 실외 열교환기(102)에 인접하여 배치될 수 있다. 구체적으로 도시되지는 않았으나, 실외 송풍기(108)는 하나 이상의 송풍 팬 및 팬모터를 포함할 수 있다. 실외 송풍기(108)의 팬모터는 축을 통해 송풍 팬으로 구동력을 제공할 수 있다.
팽창장치(103)는, 냉방 모드 운전 시 실외 열교환기(102)에서 응축된 냉매의 압력과 온도를 낮출 수 있다. 팽창장치(103)는, 난방 모드 운전 시 실내 열교환기(104)로부터 유입된 냉매의 압력과 온도를 낮출 수 있다. 일 예에서, 팽창장치(103)는, 교축 효과를 이용하여 냉매의 온도 및 압력을 낮출 수 있다. 팽창장치(103)는 유로의 단면적을 감소시킬 수 있는 오리피스(orifice)를 포함할 수 있다. 오리피스를 통과한 냉매는 온도 및 압력이 낮아질 수 있다. 일 예에서, 팽창장치(103)는, 개방 비율을 조절할 수 있는 전자 팽창 밸브(완전 개방된 상태에서 밸브의 유로의 단면적에 대한 부분 개방된 상태에서 밸브의 유로의 단면적의 비율을 조절할 수 있는 전자 팽창 밸브)로 구현될 수 있다. 그러한 경우, 전자 팽창 밸브의 개방 비율에 의존하여 팽창장치(103)를 통과하는 냉매의 양이 제어될 수 있다. 일 예에서, 팽창장치(103)는 모세관 장치로 구현될 수 있다.
실내 열교환기(104)는 실내에 배치될 수 있다. 실내 열교환기(104)에서는, 실내 열교환기(104)를 통과하는 냉매의 상 변화(예를 들어, 증발 또는 응축)에 의해 냉매와 실내 공기 사이에 열 교환이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 냉방 모드 운전 시, 팽창장치(103)를 통과한 냉매가 실내 열교환기(104)로 유입되고, 실내 열교환기(104)에서 증발될 수 있다. 실내 열교환기(104)에서 냉매가 증발하는 동안 주변 공기로부터 잠열이 흡수될 수 있고 이로써 주변 공기가 냉각될 수 있다. 난방 모드 운전 시, 압축기(101)로부터 고온 고압의 냉매가 실내 열교환기(104)로 유입되어 응축될 수 있고, 실내 공기로 잠열을 방출할 수 있다. 도 1에 도시되지는 않았으나, 실내 열교환기(104)는 냉매가 유동되는 냉매 유로와, 열교환 면적을 증가시키도록 마련된 복수의 열교환 핀을 포함할 수 있다.
냉방 모드 운전 시, 실내 열교환기(104)에서 이루어지는 주변 실내 공기와 냉매 간의 열 교환에 의해, 실내 열교환기(130)의 표면에는 공기 중에 함유되어 있었던 수증기가 응축 및 액화되어 맺힐 수 있다. 실내 열교환기(104)의 표면에 맺힌 응축수는 하방으로 떨어질 수 있다. 도 1에 도시되지는 않았으나, 공기조화기(10)는, 실내 열교환기(104) 하방에 배치되어 실내 열교환기(104)로부터 떨어지는 응축수를 집수하는 드레인 트레이를 포함할 수 있다. 드레인 트레이에 수용된 응축수는 배수 호스를 통해 외부로 배수될 수 있다. 드레인 트레이는 하방에서 실내 열교환기(104)를 지지하도록 마련될 수 있고, 이에 한정되는 것은 아니다.
공기조화기(10)는, 실내 열교환기(104)에서의 열 교환이 원활하게 이루어지도록, 실내 공기의 강제 순환을 발생시키는 실내 송풍기(109)를 포함할 수 있다. 실내 송풍기(109)는 실내 열교환기(104)에 인접하여 배치될 수 있다. 구체적으로 도시되지는 않았으나, 일 예에서, 실내 송풍기(109)는, 실내 송풍기(109)가 설치된 공간에서의 공기 유동 방향을 기준으로 실내 열교환기(104)의 하류에 배치될 수 있으며, 본 문서가 이에 한정되는 것은 아니다. 실내 송풍기(109)는 하나 이상의 송풍 팬 및 팬모터를 포함할 수 있다. 실내 송풍기(109)의 팬모터는 축을 통해 송풍 팬으로 구동력을 제공할 수 있다. 일 예에서, 송풍 팬은, 팬 모터의 회전축 방향으로 공기를 흡입하여 회전축 방향으로 공기를 토출하는 축류팬, 팬 모터의 회전축 방향으로 공기를 흡입하여 공기를 축방향과 반경방향 사이로 토출하는 사류팬, 팬 모터의 회전축 방향으로 공기를 흡입하여 원주 방향으로 공기를 토출하는 원심팬, 및 크로스플로우팬 중 하나를 포함할 수 있고, 본 문서가 이에 한정되는 것은 아니다.
본 문서에서는, 공기조화기(10)가 냉동 사이클 관련 구성들을 구비한 경우를 중심으로 설명되고 있으나, 본 문서가 이에 제한되는 것은 아니다. 일 예에서, 공기조화기는, 열전 소자를 이용하여 구성될 수 있다. 열전 소자는 펠티어 효과를 통한 발열 및 냉각 작용을 통해 주변 공기를 냉방 또는 난방할 수 있다.
공기조화기(10)는 실외에 설치되는 1 또는 2 이상의 실외기와 실내에 설치되는 1 또는 2 이상의 실내기를 포함할 수 있다. 일 예에서, 전술한 압축기(101), 실외 열교환기(102), 및 팽창장치(103)가 실외기에 배치될 수 있다. 일 예에서, 전술한 실내 열교환기(104)가 실내기에 배치될 수 있다. 그러나, 전술한 각 구성요소의 배치 위치는 제한적인 것은 아니다. 예를 들어, 팽창장치(103)의 위치는 실외기에 한정되지 아니하며, 필요에 따라 실내기에 배치될 수도 있다.
본 문서에서는, 공기조화기(10)가, 각각 분리된 실외에 설치된 실외기와 실내에 설치된 실내기를 구비한 분리형 타입인 경우를 중심으로 설명하고 있으나, 본 문서가 이에 한정되는 것은 아니다. 일 예에서, 공기조화기(10)는, 압축기(101), 실외 열교환기(102), 팽창장치(103), 및 실내 열교환기(104)를 실내에 배치된 하나의 케이스 안에 배치한 일체형 타입으로 구성될 수 있다.
분리형 타입의 공기조화기(10)의 경우, 실외기는 실내기와 냉매관을 통해 유체 연통 가능하도록 연결될 수 있다. 실외기는 실내기와 통신적으로 연결될 수 있다. 일 예에서, 사용자가 입력하였거나 외부로부터 수신된 공기조화기(10)의 제어 정보(또는 명령)가 실내기로부터 실외기로 전달될 수 있다.
복수의 실내기를 포함한 공기조화기의 경우, 실내기들 중 일부를 냉방 모드로, 실내기들 중 나머지 일부를 난방 모드로 동시에 개별적으로 운전할 수 있다. 복수의 실내기를 운전하는 경우 운전되는 실내기 대수에 따른 냉방 또는 난방 부하에 효과적으로 대응하기 위해, 공기조화기는 복수의 압축기 또는 복수의 실외기를 서로 병렬로 연결하여 사용할 수 있다.
공기조화기(10)는 실내기의 설치 형태/위치에 따라 구분될 수 있다. 예를 들어, 공기조화기는, 실내기가 실내 공간에 직립 형태로 배치되는 스탠드형, 벽면에 부착되도록 설치되는 벽걸이형, 그리고 천장에 설치되는 천장형으로 구분될 수 있다. 일 예에서, 공기조화기(10)가 복수의 실내기를 포함하고, 일부 실내기는 스탠드형으로 구성되고, 일부 실내기는 벽걸이형으로 구성될 수 있으며, 본 문서가 특정 형태로 한정되는 것은 아니다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 공기조화기의 구성을, 기능 및 제어의 관점에서 개략적으로 도시한 기능 블록도이다. 도 2에는, 공기조화기(10)가 하나의 실내기(20)와 하나의 실외기(30)를 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 본 문서가 이에 제한되는 것은 아니다. 도 2에는, 도 1을 참조하여 전술한 냉매 사이클과 관련된 구성 중, 실내 열교환기(104) 및 실내 송풍기(109)가 실내기(20)에 포함되고, 압축기(101), 실외 열교환기(102), 실외 송풍기(108), 팽창장치(103), 및 유로 전환 밸브(106)가 실외기(30)에 포함되는 것으로 도시되어 있으나, 단지 예시일 뿐 본 문서가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2에 명시적으로 도시되지는 않았으나, 실내기(20)는 하우징을 포함할 수 있다. 실내기(20)는 하우징에 형성된 하나 이상의 공기 흡입구(211)를 포함할 수 있다. 공기 흡입구(211)를 통해 실내의 공기가 하우징의 내부로 유입될 수 있다.
일 예에서, 실내기(20)는 공기 흡입구(211)를 통해 하우징의 내부로 유입되는 공기의 이물질을 필터링하는 여과 필터(212)를 포함할 수 있다. 구체적으로 도시되지는 않았으나, 여과 필터(212)는 복수의 필터 모듈을 포함할 수 있고, 본 문서가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 하우징에서 공기 흡입구(211)의 내측에 전기 집진 필터, 해파 필터, 항균 필터, 및 탈취 필터를 비롯한 다양한 유형의 필터가 구비될 수 있고, 특정 필터의 종류 및 개수로 제한되지는 않는다.
일 예에서, 실내기(20)는 하우징에 형성된 하나 이상의 공기 토출구(213)를 포함할 수 있다. 일 예에서, 공기 토출구(213)는, 공기조화기(10)의 동작 상태에 따라, 개폐되도록 구성된 개구 형태를 가질 수 있다. 일 예에서, 공기 토출구(213)는, 하우징의 일 면의 전체 또는 일부 영역에 걸쳐 분포된 미세한 크기의 복수의 공기 관통홀을 포함하도록 구성될 수 있고, 본 문서가 이에 한정되는 것은 아니다. 일 예에서, 실내기(20)의 공기 토출구(213)는 하우징의 전면, 측면, 상면, 및/또는 후면 중 임의의 영역에 배치될 수 있고, 특정 형태로 제한되지 않는다. 공기 흡입구(211)를 통해 하우징의 내부로 유입되어 하우징의 내부에서 유동되는 공기는 공기 토출구(213)를 통해 하우징의 외부로 토출될 수 있다. 실내기(20)가 복수의 공기 토출구(213)를 포함하는 경우, 복수의 공기 토출구(213) 중 하나 이상을 통해 선택적으로 공기가 하우징의 외부로 토출될 수 있다.
실내기(20)는 공기 토출구(213)를 통한 공기의 토출 여부를 제어하고 공기의 토출 방향을 가이드하는 기류 가이드(214)를 포함할 수 있다. 일 예로 기류 가이드(214)는, 각 공기 토출구(213) 근처에 위치하여 해당 공기 토출구(213)를 개폐하고 해당 공기 토출구(213)를 통한 공기의 토출 방향을 가이드하는 도어 블레이드를 포함할 수 있다. 일 예로 기류 가이드(214)는, 토출 기류를 조절하기 위한 하나 이상의 송풍 팬을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일 예에서 기류 가이드는 생략될 수 있다.
일 예에서, 실내기(20)는, 외부와의 신호 송수신을 지원하는 통신부(215)를 포함할 수 있다. 일 예에서, 통신부(215)는, 소정의 유무선 통신 프로토콜에 따라, 외부의 유무선 통신 시스템, 외부의 서버, 및/또는 그 외 다른 기기와의 사이에 유무선 신호를 수신 및/또는 송신할 수 있다. 일 예에서, 통신부(215)는 공기조화기(10)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 일 예에서, 통신부(215)는 이동 통신 모듈, 무선 인터넷 모듈, 근거리 통신 모듈 및/또는 위치 정보 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 예에서, 이동 통신 모듈은, 이동 통신을 위한 다양한 통신 프로토콜 중 임의의 통신 프로토콜에 따라 이동 통신망을 통해 외부의 기지국, 외부의 단말, 및 외부 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신할 수 있다. 무선 신호는 다양한 형태의 데이터 신호를 포함할 수 있다. 일 예에서, 무선 신호는 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 및 문자/멀티미디어 메시지 신호를 포함할 수 있고, 본 문서가 이로써 제한되는 것은 아니다.
일 예에서, 유무선 인터넷 모듈은, 예를 들어 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), 또는 LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등을 지원할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 일 예에서, 통신부(215)의 유무선 인터넷 모듈은, 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술 중 적어도 하나의 유무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신할 수 있다.
근거리 통신 모듈은, 예를 들어 근거리 통신(short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스, RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association: IrDA), UWB(Ultra-Wide Band), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi, Wi-Fi Direct, Wireless USB(Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용한 근거리 통신을 지원할 수 있다. 근거리 통신 모듈은, 예를 들어, 근거리 무선 통신망을 통해 공기조화기(10)와 무선 통신 시스템 사이, 공기조화기(10)와 다른 기기 사이, 또는 공기조화기(10)와 다른 기기가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다.
위치 정보 모듈은, 예를 들어 공기조화기(10)의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 Wi-Fi 모듈일 수 있다. 공기조화기(10)가 GPS 모듈을 활용할 경우, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 공기조화기(10)의 위치에 관한 정보를 수신할 수 있다. 공기조화기(10)가 Wi-Fi 모듈을 활용할 경우, Wi-Fi 모듈과 무선 신호를 송수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여 공기조화기(10)의 위치에 관한 정보를 수신할 수 있다.
일 예에서, 통신부(215)는, 사용자의 모바일 단말에서 사용자가 입력한 설정 데이터 신호를 소정의 무선 통신 프로토콜에 따른 무선 신호 형태로써 수신할 수 있다. 일 예에서, 통신부(215)는, 외부의 서버로부터 공기조화기(10)의 동작 제어를 위한 정보 및/또는 명령을 소정의 유무선 통신 프로토콜에 따른 신호 형태로써 수신할 수 있다. 통신부(215)는 수신된 각종 신호를 후술하는 제1 제어부(220)로 전달할 수 있다. 일 예에서, 통신부(215)는, 공기조화기(10) 상에서 발생 또는 획득된 각종 데이터를 소정의 유무선 통신 프로토콜에 따른 유무선 신호 형태로써, 예컨대 사용자의 모바일 단말 또는 외부의 서버로 송신할 수 있다.
일 예에서, 실내기(20)는 입력부(216)를 포함할 수 있다. 입력부(216)는 버튼, 스위치, 또는 터치패드를 포함한 임의의 유형의 사용자 입력 수단을 포함할 수 있다. 사용자는 입력부(216)를 통해 설정 데이터(예컨대, 희망 실내 온도, 냉방/난방/제습/공기청정의 운전 모드 설정, 토출구 선택 설정, 및/또는 풍량 설정)를 직접 입력할 수 있다. 일 예에서, 입력부(216)는 적외선 센서를 포함할 수 있다. 사용자는 리모컨을 통하여 원격으로 설정 데이터를 입력할 수 있고, 입력된 설정 데이터는 적외선 신호로써 입력부(216)에 의해 수신될 수 있다. 일 예에서, 입력부(216)는 마이크로폰을 포함할 수 있다. 사용자의 음성에 의한 설정 데이터가 마이크로폰을 통해 획득될 수 있다. 입력부(216)를 통해 획득된 사용자로부터의 설정 데이터(예컨대, 희망 실내 온도, 냉방/난방/제습/공기청정의 운전 모드 설정, 토출구 선택 설정, 및/또는 풍량 설정)가 후술하는 제1 제어부(220)로 전달될 수 있다. 일 예에서, 입력부(216)를 통해 획득된 사용자로부터의 설정 데이터가 통신부(215)를 통해 외부로 전송될 수 있다.
일 예에서, 실내기(20)는 카메라(217)를 포함할 수 있다. 카메라(217)는 실내기(20)를 둘러싼 주변 공간의 영상 정보를 획득할 수 있다. 카메라 (217)는, 예컨대 실내기(20)의 하우징의 전면 상단에 배치될 수 있고, 이에 한정되는 것은 아니다. 카메라(217)에 의해 획득된 주변 공간의 영상 정보는 후술하는 제1 제어부(220)로 전달될 수 있다. 일 예에서, 카메라(217)에 의해 획득된 주변 공간의 영상 정보는 통신부(215)를 통해 외부로 전송될 수 있다.
일 예에서, 실내기(20)는 하우징의 내부 또는 외부의 공간에 배치된 하나 이상의 실내기 환경 감지 센서(218)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 실내기 환경 감지 센서(218)는, 실내기(20)의 하우징 내부 또는 외부의 미리 정해 공간(예컨대, 공기 흡입구(211) 상단의 위치일 수 있고 이에 한정되지 않음)에 배치된 하나 이상의 온도 센서 및/또는 습도 센서를 포함할 수 있다. 일 예에서, 실내기 환경 감지 센서(218)는, 실내기(20)를 통과하는 냉매관의 냉매 온도(예를 들어, 실내 열교환기(104)를 통과하는 냉매관(105)의 냉매 온도 등)를 감지하기 위한 냉매 온도 감지 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 실내기 환경 감지 센서(218)는, 실내 열교환기(104)를 통과하는 냉매관(105)의 입구, 중간, 및/또는 출구 온도를 감지하는 각각의 냉매 온도 감지 센서를 포함할 수 있고, 본 문서가 이에 한정되지는 않는다. 일 예에서, 실내기 환경 감지 센서(218)에 의해 감지된 각각의 환경 정보는, 후술하는 제1 제어부(220)로 전달될 수 있다. 일 예에서, 실내기 환경 감지 센서(218)에 의해 감지된 환경 정보는, 통신부(215)를 통해 외부로 전송될 수 있다.
실내기(20)는 표시부(219)를 포함할 수 있다. 일 예에서, 표시부(219)는, 통신부(215) 및/또는 입력부(216)를 통해 획득된 사용자 또는 외부로부터의 각종 설정 데이터를 표시할 수 있다. 표시부(218)는 실내기 환경 감지 센서(218) 및/또는 후술하는 실외기 환경 감지 센서(311)로부터의 획득된 각종 센싱 정보(예컨대, 온도 센서에 의해 측정된 현재 실내 온도, 습도 센서에 의해 측정된 현재 실내 습도 등), 공기조화기(10)의 현재 동작 상태, 및/또는 각종 경고/오류 메시지를 표시할 수 있다. 표시부(218)는 LED 패널, LCD 패널, OLED 패널, Micro LED 패널을 비롯하여 이미지, 문자, 숫자 등을 표시할 수 있는 각종 비주얼 표시 수단 중 하나일 수 있으며, 특정 유형의 표시 수단으로 한정되는 것은 아니다. 일 예에서, 표시부(218)는 스피커를 비롯한 임의 형태의 오디오 표시 수단을 포함할 수 있고, 그러한 오디오 표시 수단을 통해 청각 신호로써 전술한 각각의 정보를 표시할 수 있다.
실내기(20)는 제1 제어부(220)를 포함할 수 있다. 제1 제어부(220)는 프로세서(221)와 메모리(222)를 포함할 수 있다. 일 예에서, 메모리(222)는, 공기조화기(10)의 운전을 위한 제어 알고리즘 및 관련 데이터를 저장할 수 있다. 일 예에서, 프로세서(221)는, 메모리(222)에 저장된 정보와, 다른 구성요소로부터 획득한 정보에 기초하여, 공기조화기(10)의 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소를 위한 동작 제어 명령을 생성할 수 있다.
일 예에서, 제1 제어부(218)의 프로세서(221)는, 전술한 통신부(215) 및/또는 입력부(216)로부터 각종 입력/설정 정보를 수신할 수 있다. 프로세서(221)는 카메라(217)에서 획득된 영상 정보를 수신하고, 수신된 영상 정보로부터 실내기(20)가 설치된 공간의 환경 조건, 예컨대 실내 공간의 크기, 재실자 수, 또는 재실자 위치 등의 정보를 획득할 수 있다. 프로세서(221)는, 공기조화기(10)에 구비된 각 환경 감지 센서, 예컨대 실내기 환경 감지 센서(218) 및/또는 후술하는 실외기 환경 감지 센서(311)에서 획득된 각종 센싱 정보를 수신할 수 있다.
일 예에서, 제1 제어부(220)의 프로세서(221)는, 통신부(215), 입력부(216), 카메라(217), 및/또는 각 환경 감지 센서로부터 수신한 각종 정보에 기초하여, 실내기(20)의 각 구성요소를 위한 동작 제어 명령을 생성할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(221)는, 실내 송풍기(109)의 구동 여부 및 회전 속도를 제어하는 명령을 생성할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(221)는 기류 가이드(214)의 동작 상태를 제어하는 명령을 생성할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(221)는 표시부(219)를 통한 정보의 표시 여부 및 방식을 제어하는 명령을 생성할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(221)는, 전술한 통신부(215), 입력부(216), 카메라(217), 및/또는 실내기 환경 감지 센서(218) 각각의 동작 상태를 제어하는 명령을 생성할 수 있다.
일 예에서, 제1 제어부(220)의 프로세서(221)는, 후술하는 실외기(30)의 제2 제어부(320)로 실외기(30)의 각 구성요소의 동작 제어에 이용될 데이터를 전송할 수 있다. 제2 제어부(320)로 전달되는 데이터는, 예를 들어 제1 제어부(220)가 획득한 입력/설정 정보나 환경 감지 정보 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 일 예에서, 제1 제어부(220)의 프로세서(221)는 실외기(30)의 각 구성을 위한 제어 명령을 생성할 수 있고, 생성된 제어 명령을 제2 제어부(320)로 전송할 수 있다.
실외기(30)는 하나 이상의 실외기 환경 감지 센서(311)를 포함할 수 있다. 실외기 환경 감지 센서(311)는, 실외기(30)의 내부 또는 외부의 임의의 위치에 배치될 수 있다. 실외기 환경 감지 센서(311)는, 예를 들어 실외기(30) 주변의 공기 온도를 감지하기 위한 온도 감지 센서, 실외기(30) 주변의 공기 습도를 감지하기 위한 습도 감지 센서, 및/또는 실외기(30)를 통과하는 냉매관(105)의 냉매 온도를 감지하기 위한 냉매 온도 감지 센서를 포함할 수 있고, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 예에서, 실외기 환경 감지 센서(311)는, 압축기(101)의 배출부(101b)에서의 냉매관(105)의 냉매 온도를 감지하기 위한 냉매 온도 감지 센서를 포함할 수 있고, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 예에서, 실외기 환경 감지 센서(311)에 의해 감지된 각각의 환경 정보는, 제2 제어부(320)로 전달될 수 있다.
실외기(30)는 전술한 제2 제어부(320)를 포함할 수 있다. 제2 제어부(320)는 실내기(20)의 제1 제어부(220)와 통신적으로 결합될 수 있다. 제1 제어부(220)와 마찬가지로, 제2 제어부(320)는 프로세서(321)와 메모리(322)를 포함할 수 있다. 일 예에서, 메모리(322)는, 공기조화기(10)의 운전을 위한 제어 알고리즘 및 관련 데이터를 저장할 수 있다. 일 예에서, 프로세서(321)는, 메모리(322)에 저장된 정보, 제1 제어부(220)로부터 수신한 정보, 및/또는 실외기 환경 감지 센서(311)로부터 수신한 정보에 기초하여, 실외기(30)의 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소, 예컨대 압축기(101), 실외 송풍기(108), 팽창장치(103), 및/또는 유로 전환 밸브(106)를 위한 동작 제어 명령을 생성할 수 있다.
실외기(30)는 압축기(101)를 포함할 수 있다. 압축기(101)는, 제2 제어부(320)로부터 구동 제어 명령을 수신할 수 있다. 압축기(101)는 수신된 구동 제어 명령에 기초하여, 운전 또는 운전 정지될 수 있다. 압축기(101)는 수신된 구동 제어 명령에 따라 정해진 용량만큼 운전될 수 있다. 압축기(101), 수신된 구동 제어 명령에 기초하여 정해진 용량만큼, 흡입부(101a)를 통해 저온 저압의 냉매 가스를 흡입할 수 있고, 흡입된 냉매 가스를 압축할 수 있다. 전술한 바와 같이, 압축기(101)는 배출부(101b)를 통해 압축된 고온 고압의 냉매 가스를 배출할 수 있다.
실외기(30)는 실외 열교환기(102)를 포함할 수 있다. 실외 열교환기(102)에서는, 실외 열교환기(102)를 통과하는 냉매와 실외 공기 사이에 열 교환이 이루어질 수 있다. 일 예에서, 전술한 바와 같이, 실외기(30)는, 실외 열교환기(102)와 실외 공기 간 열 교환을 위한 강제 송풍을 발생시키는 실외 송풍기(108)를 포함할 수 있다. 일 예에서, 실외 송풍기(108)는, 제2 제어부(320)로부터 구동 제어 명령을 수신할 수 있다. 실외 송풍기(108)는 하나 이상의 송풍 팬 및 팬모터를 포함할 수 있다. 실외 송풍기(108)의 팬모터는, 제2 제어부(320)로부터 수신된 구동 제어 명령에 기초하여 정해진 속도로 회전할 수 있고, 축을 통해 송풍 팬에 회전 구동력을 전달할 수 있다. 실외 송풍기(108)의 송풍 팬의 회전에 의해, 공기조화기(10)의 실외 열교환기(102) 주위의 공기 유동 및 열 교환이 원활하게 이루어질 수 있다.
실외기(30)는 팽창장치(103)를 포함할 수 있다. 팽창장치(103)는, 제2 제어부(320)로부터 제어 명령을 수신할 수 있다. 전술한 바와 같이, 팽창장치(103)는 실외 열교환기(102) 또는 실내 열교환기(104)로부터 유입된 냉매의 압력과 온도를 낮출 수 있다. 일 예에서, 팽창장치(103)는 전자 팽창 밸브로 구현될 수 있다. 일 예에서, 팽창장치(103)를 구성하는 전자 팽창 밸브는, 제2 제어부(320)로부터의 제어 명령에 기초하여 개도를 조절할 수 있다.
실외기(20)는 유로 전환 밸브(106)를 포함할 수 있다. 유로 전환 밸브(106)는, 제2 제어부(320)로부터 제어 명령을 수신할 수 있다. 유로 전환 밸브(106)는, 수신된 제어 명령에 기초하여, 냉매관(105)을 통한 냉매의 순환 경로를 전환할 수 있다. 예를 들어, 유로 전환 밸브(106)는 제2 제어부(320)로부터의 제어 명령에 따라, 개방/폐쇄 제어될 수 있고, 개도가 조절될 수 있다. 일 예에서, 유로 전환 밸브(106)는, 제2 제어부(320)로부터의 제어 명령에 따라, (예컨대 냉방 모드 운전 시) 압축기(101)로부터 배출되는 고온 고압의 냉매 가스가 실외 열교환기(102)로 전달되도록 할 수 있다. 예를 들어, 유로 전환 밸브(106)는 제2 제어부(320)로부터의 제어 명령에 따라, (예컨대 난방 모드 운전 시) 압축기(101)로부터 배출되는 고온 고압의 냉매 가스가 실내 열교환기(104)로 전달되도록 할 수 있다.
도 2 및 관련 설명에서, 공기조화기(10)는, 각각 서로 별도로 실내기(20)에 배치된 제1 제어부(220)와 실외기(30)에 배치된 제2 제어부(320)를 포함하는 것으로 도시 및 설명되었으나 본 문서가 이에 한정되는 것은 아니다. 일 예에서, 실내기(20) 및/또는 실외기(30)에 배치된 동작 제어부가 공기조화기(10)의 각 구성요소의 동작을 일괄하여 제어할 수 있다.
이하에서는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제어 회로(예: 도 3의 제어 회로(310), 도 4a의 제어 회로(410), 도 5의 제어 회로(510), 도 9의 제어 회로(910))의 다양한 실시예에 대하여 설명한다.
일 실시예에 따르면, 제어 회로는 이상 상태를 검출하는 기능, 이상 상태가 검출된 경우, 정상적으로 전압을 공급하기 위한 기능 및/또는 전자 팽창 밸브(electric expansion valve, EEV)를 제어하기 위한 기능을 포함하는 회로일 수 있다. 이상 상태는 예컨대, 제어 회로의 구동을 위한 전압(예: AC 전압)이 제어 회로로 정상적으로 공급(또는, 인가)되지 않는 상태(예: AC 전원/전압 차단 상태), 또는 기타 제어 회로(310)가 이상 동작을 수행하는 상태일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 본 개시에서, 이상 상태는 비정상 상태로 지칭될 수 있다.
일 실시예에 따르면, EEV를 제어하기 위한 기능은, 예컨대, EEV를 제어하기 위한 제어 신호(이하, EEV 제어 신호)를 생성하는 기능 및/또는 생성된 EEV 제어 신호를 EEV로 전달하는 기능을 포함할 수 있다. EEV 제어 신호는 EEV를 개방(open)하기 위한 제어 신호, 및/또는 EEV를 폐쇄(close)하기 위한 제어 신호를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, EEV는 적어도 하나의 밸브를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 밸브는 예컨대, 고압 밸브 및/또는 저압 밸브를 포함할 수 있다. EEV는 수신된 EEV 제어 신호에 기초하여, 적어도 하나의 밸브 중 하나 이상의 밸브를 열거나, 닫을 수 있다. 본 개시에서, EEV의 개방 또는 패쇄를 위한 동작은, EEV에 포함된 적어도 하나의 밸브 또는 패쇄를 위한 동작으로 이해될 수 있다.
일 실시예에 따르면, EEV를 개방하기 위한 제어 신호는 개방될 밸브에 대한 정보, 및/또는 EEV 개방 비율에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이 경우, EEV는 수신된 EEV를 개방하기 위한 EEV 제어 신호에 포함된 개방될 밸브에 대한 정보 및 EEV 개방 비율에 대한 정보에 기초하여, 개방 비율에 맞게 해당 밸브를 개방할 수 있다. 이러한 제어 회로의 EEV의 제어에 따라 냉매의 양이 조정(또는, 제어)될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어 회로는 가전 기기 또는 전자 장치에 포함될 수 있다. 예를 들면, 제어 회로는 공기조화기(예: 도 1 및 2의 공기조화기(10)), 냉장고(예: 도 12 및 13의 냉장고(121)), 또는 기타 다른 가전 기기(예: 세탁기, 건조기, 청소기 등)나 전자 장치(예: 스마트폰 등)에 포함될 수 있다. 일 예로서, 제어 회로를 포함하는 가전 기기가 공기조화기(예: 도 1 및 2의 공기조화기(10))인 경우, EEV는 예컨대, 도 1 및 2의 팽창 장치(103) 또는 팽창 장치(103)에 포함되는 EEV일 수 있고, 제어 회로는 EEV를 포함하는 공기조화기의 실외기(예: 도 1 및 2의 실외기(30))에 포함될 수 있다. 일 예로서, 제어 회로를 포함하는 가전 기기가 냉장고(예: 도 12 및 13의 냉장고(121))인 경우, EEV는 예컨대, 도 13의 팽창기(1273) 또는 팽창기(1273)에 포함되는 EEV일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어 회로는 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB)에 배치(또는, 장착)될 수 있다. 예를 들면, 제어 회로를 구성하는 부품들이 PCB에 장착되어, 인쇄 회로 어셈블리(printed circuit assembly, PBA)를 구성할 수 있다. 제어 회로를 포함하는 PBA는 다른 구성(예컨대, 메인 프로세서(예: 도 2의 프로세서(221), 프로세서(321), 도 13의 프로세서(12101), 도 14의 프로세서(1420))를 포함하는 PBA)과 연결되어, 서로 통신을 수행할 수 있다. 제어 회로를 포함하는 PBA는 EEV에 연결될 수 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른, 제어 회로를 예시하는 도면이다.
도 3의 실시예에서는, 이상 상태를 검출하기 위해 제로 크로싱(zero crossing) 회로(311)가 필요하며, 이상 상태를 검출하는 동작 및 검출 결과에 따라 DC-DC 컨버터(316)의 구동을 제어하는 동작이 제로 크로싱 회로(311)에서 전달된 신호에 기초하여 프로세서(317)에 의해 소프트웨어적으로 수행될 수 있다.
도 3을 참조하면, 제어 회로(310)는 제로 크로싱 회로(311), AC(alternating current)-DC(direct current) 컨버터(312), 충전 회로(313), 에너지 저장소(314), 레귤레이터(regulator)(315), DC-DC 컨버터(316) 및/또는 프로세서(317)를 포함할 수 있다. 제어 회로(310)는 이상 상태를 검출하기 위해 사용되는 제로 크로싱 회로(311)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어 회로(310)를 구동하기 위한 AC 입력(301)이 제어 회로(310)로 제공(또는, 공급)될 수 있다. 예를 들면, AC 입력(301)에 대응하는 AC 전압(예: 220V 전압)이 제로 크로싱 회로(311) 및 AC-DC 컨버터(312)로 인가(apply)(또는, 입력)될 수 있다. AC 입력(301)은 제어 회로(310)를 포함하는 가전 기기의 외부 또는 내부의 AC 전원으로부터 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, AC-DC 컨버터(312)는 AC 전압을 DC 전압으로 변환할 수 있다. 예를 들면, AC-DC 컨버터(312)는 AC 220V 전압을 DC 12V 전압으로 변환할 수 있다.
일 실시예에 따르면, AC-DC 컨버터(312)는 충전 회로(313), EEV(302) 및/또는 레귤레이터(315)에 연결될 수 있다. 이 경우, AC-DC 컨버터(312)에 의해 변환된 DC 전압(이하, 제1 전압)은 충전 회로(313), EEV(302) 및/또는 레귤레이터(315)로 제공(또는, 공급)될 수 있다. 예를 들면, 도 3에 예시된 것처럼, DC 12V 전압이 충전 회로(313), EEV(302) 및/또는 레귤레이터(315)에 인가(또는, 입력)될 수 있다. 이렇게 인가된 제1 전압은 충전 회로(313), EEV(302) 및/또는 레귤레이터(315)에서 해당 구성을 구동하기 위한 구동 전압으로 사용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, AC-DC 컨버터(312)는 스위칭 모드 파워 서플라이(switching mode power supply, SMPS)일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제로 크로싱 회로(311)는 프로세서(317)와 연결되며, AC 전압의 제로 크로싱 값(들)을 획득하고, 제로 크로싱 값(들)을 포함하는 제로 크로싱 신호를 프로세서(317)로 전달할 수 있다. 예를 들면, 제로 크로싱 회로(311)는 AC 전압의 제로 크로싱이 발생할 때마다, 제로 크로싱 값을 포함하는 제로 크로싱 회로를 프로세서(317)로 전달할 수 있다. 이러한 제로 크로싱 신호는 프로세서(317)가 이상 상태를 검출하기 위해 사용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 충전 회로(313)는 AC-DC 컨버터(312)에 의해 인가된 제1 전압(예: 12V 전압)을 이용하여 에너지 저장소(314)를 충전할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 에너지 저장소(314)는 전기 에너지를 저장할 수 있다. 에너지 저장소(314)는 예컨대, AC 전원이 정상적으로 공급되지 않는 이상 상태에서, 제어 회로(310)에 정상적으로 전원을 공급하기 위한 보조 전원으로 사용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 에너지 저장소(314)는 적어도 하나의 슈퍼(super) 캐패시터를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 슈퍼 캐패시터는 직렬 및/또는 병렬로 연결되어 에너지 저장소(314)에 포함될 수 있다. 에너지 저장소(314)에 포함되는 적어도 하나의 슈퍼 캐패시터의 수 및/또는 연결 구조는 요구되는 전압 및/또는 용량에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 에너지 저장소(314)가 적어도 하나의 슈퍼 캐패시터를 포함하는 경우, 충전 회로(313)는 적어도 하나의 슈퍼 캐패시터를 충전하기 위한 슈퍼 패캐시터 충전 회로로 사용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 레귤레이터(315)는 입력 DC 전압을 출력 DC 전압으로 변환할 수 있다. 예를 들면, 레귤레이터(315)는 프로세서(317)에 연결되며, AC-DC 컨버터(312)에 의해 인가된 제1 전압(예: 12V 전압)을 이용하여, 프로세서(315)를 구동하기 위한 구동 전압인 제2 전압(예: 5V 전압)을 생성할 수 있다. 예를 들면, 도 3에 예시된 것처럼, 레귤레이터(317)는 DC 12V 전압을 DC 5V 전압으로 변환(또는, 강압)할 수 있다. 레귤레이터(315)에 의해 생성된(또는, 변환된) 제2 전압은 프로세서(317)에 제공되어, 프로세서(317)를 정상적으로 구동하기 위해 사용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 레귤레이터(315)는 선형(linear) 레귤레이터일 수 있다. 예를 들면, 레귤레이터(315)는 고정된 출력 전압을 생성하는 고정 선형(fixed linear) 레귤레이터일 수 있다. 고정 선형 레귤레이터는, 예컨대, 선형 스테이블 레귤레이터인 LDO(low dropdown regulator)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(317)는 제어 회로(310)에 포함된 구성 요소(예: 제로 크로싱 회로(311), 충전 회로(313), DC-DC 컨버터(316)) 및 제어 회로(310) 외부의 구성 요소(예: EEV(302))와 연결되어, 해당 구성 요소를 제어할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(317)는 프로세서(317)에 의해 생성된 제어 신호를 통해 EEV(302), 충전 회로(313) 및/또는 DC-DC 컨버터(316)를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(317)는 제로 크로싱 회로(311)로부터 전달된 제로 크로싱 신호에 기초하여 이상 상태(예: AC 전원이 차단된 상태)를 검출할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(317)는 지정된 시간 동안(예: 200ms 동안) 제로 크로싱 신호가 수신되지 않는 경우, 이상 상태가 발생함을 식별할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(317)는 이상 상태가 검출된 경우, 정상적으로 전압을 공급하기 위한 적어도 하나의 동작을 수행할 수 있다. 예를 들면, 이상 상태가 검출된 경우, 프로세서(317)는 DC-DC 컨버터(316)를 이네이블링하기 위한 제어 신호를 생성하고, DC-DC 컨버터(316)로 전달할 수 있다.
일 실시예에 따르면, DC-DC 컨버터(316)는 프로세서(317) 및 에너지 저장소(314)에 연결되며, 이네이블 시, 입력 DC 전압(이하, 제3 전압)을 출력 DC 전압(이하, 제4 전압)으로 변환할 수 있다. 예를 들면, 도 3에 예시된 것처럼, DC-DC 컨버터(316)는 프로세서(317)로부터 DC-DC 컨버터(316)를 이네이블링하기 위한 제어 신호를 수신하는 경우, 수신된 제어 신호에 기초하여 이네이블되며, 에너지 저장소(314)에 의해 인가된 제3 전압(예: 최대 6V의 전압)을 제4 전압(예: 12.5V 전압)으로 승압할 수 있다.
일 실시예에 따르면, DC-DC 컨버터(316)는 스위칭 레귤레이터를 포함할 수 있다. 스위칭 레귤레이터는 예컨대, 부스트 레귤레이터, 벅-부스트 레귤레이터, 플라이백 레귤레이, 또는 포워드 레귤레이터를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 실시예에 따르면, DC-DC 컨버터(316)는 다이오드에 연결될 수 있다. DC-DC 컨버터(316)에 의해 생성된 제4 전압은 DC-DC 컨버터(316)에 연결된 다이오드를 거쳐 레귤레이터(315) 및 EEV(302)로 인가될 수 있다. 이 경우, 제4 전압(예: 12.5V 전압)은 해당 다이오드에 의해 순방향 전압 강하(예: 0.5V 만큼 전압 감하)되어, 정상 상태의 전압인 제1 전압(예: 12V 전압)과 동일한 전압이 레귤레이터(315) 및 EEV(302)로 인가될 수 있다. 이를 통해, 정상 상태와 동일한 전압이 이상 상태에서 레귤레이터(315) 및 EEV(302)에 인가될 수 있다. 이 경우, 레귤레이터(315) 및 EEV(302)가 이상 상태에서도 정상 상태와 동일하게 동작할 수 있다. 예를 들면, 레귤레이터(315)는 이상 상태에서도 정상 상태와 동일하게 프로세서(317)의 구동 전압(예: 5V)을 생성하여, 프로세서(317)로 공급할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(317)는 EEV 제어 신호를 생성하고, 생성된 EEV 제어 신호를 EEV(302)로 전달할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(317)는 메인 프로세서(예: 도 2의 프로세서(221), 프로세서(321), 도 13의 프로세서(12101), 도 14의 프로세서(1420))로부터 전달된 신호에 기초하여 EEV 제어 신호를 생성하고, 생성된 EEV 제어 신호를 EEV(302)로 전달할 수 있다. 예를 들면, 프로세서는 이상 상태가 미리 설정된 시간 동안 지속되는 경우, EEV(302)를 폐쇄하기 위한 EEV 제어 신호를 생성하고, 생성된 EEV 제어 신호를 EEV(302)로 전달할 수 있다. EEV(302)는 전달된 EEV 제어 신호에 기초하여 EEV(302)를 닫을 수 있다. 이를 통해, 이상 상태가 발생됨에도, 냉매의 누설이 방지될 수 있다.
이하에서는, 정상 상태(예: 제어 회로(310)에 AC 입력(301)이 정상적으로 제공되는 상태)에서의 제어 회로(310)의 동작을 예시적으로 설명한다.
정상 상태인 경우, AC 입력(301)에 기초한 프로세서(317)의 구동 전압(예: 5V)이 정상적으로 인가되므로, 프로세서(317)가 정상적으로 구동될 수 있다. 따라서, 프로세서(317)는 EEV를 정상적으로 제어할 수 있다.
정상 상태인 경우, AC 입력에 기초한 프로세서(317)의 구동 전압(예: 5V) 및 충전 회로(313)의 구동 전압(예: 12V)이 정상적으로 인가되므로, 프로세서의 제어에 따라 충전 회로(313)가 정상적으로 구동될 수 있다. 따라서, 충전 회로(313)는 에너지 저장소(314)를 정상적으로 충전할 수 있다.
이하에서는, 이상 상태(예: 제어 회로(310)에 AC 입력(301)이 정상적으로 제공되지 않는 상태)에서의 제어 회로(310)의 동작을 예시적으로 설명한다.
이상 상태가 검출된 경우, 프로세서(310)는 DC-DC 컨버터(316)를 이네이블하기 위한 제어 신호를 DC-DC 컨버터(316)로 전달할 수 있다. 이상 상태에서는, 충전 회로(313)의 구동 전압(예: 12V)이 정상적으로 제공되지 않기 때문에, 충전 회로(313)는 에너지 저장소(314)를 충전하는 동작을 정상적으로 수행할 수 없다. 이 경우, 에너지 저장소(314)에 저장된 전기 에너지가 방전되며, 이를 기초로 제3 전압(예: 최대 6V의 전압)이 DC-DC 컨버터(316)에 인가될 수 있다. DC-DC 컨버터(316)는 DC-DC 컨버터를 이네이블하기 위한 제어 신호가 수신되는 경우, 제어 신호에 응답하여 제3 전압을 제4 전압(예: 12.5V)으로 승압할 수 있다. 제4 전압은 DC-DC 컨버터에 연결된 다이오드를 거쳐 정상 상태에서 레귤레이터(315)로 인가되는 제1 전압(12V)와 동일한 전압으로 레귤레이터(315)로 입가될 수 있고, 레귤레이터(315)는 인가된 전압(예: 12V)을 이용하여 프로세서(317)의 구동 전압(예: 5V)을 정상적으로 생성하여, 프로세서(317)에 인가할 수 있다. 이 경우, 프로세서(317)는 이상 상태에서도 정상적으로 구동될 수 있다. 예를 들면, 프로세서(317)는 EEV 제어 신호를 생성하고, 생성된 EEV 제어 신호를 EEV(302)에 전달함으로써, 이상 상태가 검출됨에도 불구하고, EEV(302)를 정상적으로 제어할 수 있다.
상술한 것처럼, 도 3의 실시예에서는, 제어 회로(310)가 이상 상태를 검출하기 위해 제로 크로싱(zero crossing) 회로(311)가 필요하며, 이상 상태를 검출하는 동작 및 검출 결과에 따라 DC-DC 컨버터(316)의 구동을 제어하는 동작이 제로 크로싱 회로(311)에서 전달된 신호에 기초하여 프로세서(317)에 의해 소프트웨어적으로 수행될 수 있다. 이러한 소프트웨어적 구현은 높은 구현 비용을 유발시키며, 해당 동작이 정상적으로 작용하는지에 대한 판단을 위한 테스트에 많은 시간을 소요하게 되며, 전체적인 동작 흐름이 복잡하게 된다. 따라서, 하드웨어적 구현을 통해, 비용 및 시간, 그리고, 동작 흐름을 단순화 시키기 위한 방안이 고려될 필요가 있다.
도 4a는 본 개시의 일 실시예에 따른, 제어 회로를 예시하는 도면이다.
도 4a의 실시예에서는, 도 3의 실시예에서와 달리, 이상 상태를 검출하기 위해 제로 크로싱 회로(예: 도 3의 제로 크로싱 회로(311))가 필요하지 않으며, 이상 상태를 검출하는 동작 및 검출 결과에 따라 DC-DC 컨버터(415)의 구동을 제어하는 동작이 비교기(416)를 통해 하드웨어적으로 수행될 수 있다.도 4a를 참조하면, 제어 회로(410)는 AC-DC 컨버터(411), 충전 회로(412), 에너지 저장소(413), 레귤레이터(414), DC-DC 컨버터(415), 비교기(416) 및/또는 프로세서(417)를 포함할 수 있다. 도 4a의 실시예에서, 제어 회로(410)는 이상 상태를 검출하기 위해 사용되는 비교기(416)를 포함할 수 있다. 도 3의 실시예와 달리, 도 4a의 실시예에서, 제어 회로(410)는 제로 크로싱 회로를 포함하지 않는다.
일 실시예에 따르면, 제어 회로(410)는 가전 기기 또는 전자 장치에 포함될 수 있다. 예를 들면, 제어 회로(410)는 공기조화기(예: 도 1 및 2의 공기조화기(10)), 냉장고(예: 도 12 및 13의 냉장고(121)), 또는 기타 다른 가전 기기(예: 세탁기, 건조기, 청소기 등)나 전자 장치(예: 스마트폰 등)에 포함될 수 있다. 일 예로서, 제어 회로(410)를 포함하는 가전 기기가 공기조화기(예: 도 1 및 2의 공기조화기(10))인 경우, EEV(302)는 예컨대, 도 1 및 2의 팽창 장치(103) 또는 팽창 장치(103)에 포함되는 EEV일 수 있고, 제어 회로(410)는 EEV(302)를 포함하는 공기조화기의 실외기(예: 도 1 및 2의 실외기(30))에 포함될 수 있다. 일 예로서, 제어 회로(410)를 포함하는 가전 기기가 냉장고(예: 도 12 및 13의 냉장고(121))인 경우, EEV(302)는 예컨대, 도 13의 팽창기(1273) 또는 팽창기(1273)에 포함되는 EEV일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어 회로(410)는 AC-DC 컨버터(411)와 레귤레이터(414) 사이에 배치된 제1 다이오드(D1) 및/또는 DC-DC 컨버터(415)에 연결된 제2 다이오드(D2)를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 다이오드(D1)의 애노드(anode) 단자(제1 단자)는 AC-DC 컨버터(411)의 출력 단자에 연결되고, 제1 다이오드(D1)의 캐소드(cathode) 단자(제2 단자)는 레귤레이터(414) 및/또는 EEV(302)의 전원 입력 단자에 연결될 수 있다. 제1 다이오드(D1)는 AC-DC 컨버터(411)의 출력 전압(V1)과 레규레이터(414)의 입력 전압(V2)를 분리하기 위해 사용되는 소자일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제2 다이오드(D2)의 애노드 단자(제1 단자)는 DC-DC 컨버터(415)의 출력 단자에 연결되고, 제2 다이오드(D2)의 캐소드 단자(제2 단자)는 레귤레이터(414) 및/또는 EEV(302)의 전원 입력 단자에 연결될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 다이오드(D2)는 옵셔널한 구성으로서, 제어 회로(410)에 포함되지 않을 수 있다.일 실시예에 따르면, 제어 회로(410)를 구동하기 위한 AC 입력(301)이 제어 회로(410)로 제공(또는, 공급)될 수 있다. 예를 들면, AC 입력(301)에 대응하는 AC 전압(예: 220V 전압)이 AC-DC 컨버터(411)로 입력될 수 있다. AC 입력(301)은 제어 회로(410)를 포함하는 가전 기기의 외부 또는 내부의 AC 전원으로부터 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, AC-DC 컨버터(411)는 AC 전압을 DC 전압으로 변환할 수 있다. 예를 들면, AC-DC 컨버터(411)는 AC 입력 전압(예: 220V 전압)을 이용하여 DC 출력 전압인 제1 전압(V1)(예: 12V_C 전압)을 생성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, AC-DC 컨버터(411)는 충전 회로(412)에 연결될 수 있다. AC-DC 컨버터에 의해 생성된(또는, 변환된) 제1 전압(V1)은 충전 회로(412)로 제공(또는, 공급)될 수 있다. 예를 들면, 12V_C의 제1 전압(V1)이 충전 회로로 인가(또는, 입력)될 수 있다.
일 실시예에 따르면, AC-DC 컨버터(411)는 제1 다이오드(D1)에 연결될 수 있다. 예를 들면, AC-DC 컨버터(411)의 출력 단자는 제1 다이오드(D1)의 애노드 단자(제1 단자)에 연결될 수 있다. AC-DC 컨버터에 의해 생성된(또는, 출력된) 제1 전압(V1)은 제1 다이오드(D1)를 거쳐 레귤레이터(414) 및/또는 EEV(302)로 제공(또는, 공급)될 수 있다. 이 경우, 제1 전압(V1)은 제1 다이오드(D1)에 의해 순방향 전압 강하(예: 0.5V 만큼 전압 감하)되어, 순방향 전압 강하된 제2 전압(V2)이 레귤레이터(414) 및 EEV(302)로 인가(또는, 입력)될 수 있다. 예를 들면, 12V_C의 제1 전압(V1)이 순방향 전압 강하된 12V의 제2 전압(V2)이 레귤레이터(414) 및 EEV(302)에 인가될 수 있다. 이러한 제1 다이오드(D1)를 통해, AC-DC 컨버터(411)에 의해 생성된 제1 전압(V1)과 레귤레이터(414)에 인가되는 제2 전압(V2)이 분리될 수 있다. 이를 통해, 이상 상태에 따른 DC-DC 컨버터(415)의 동작 시에 생성되어 레귤레이터(414)에 인가되는 전압이 제1 전압(V1)에 영향을 주지 않아, 제1 전압(V1)을 이용하는 비교기(416)의 회로 구현이 용이해질 수 있다.
일 실시예에 따르면, AC-DC 컨버터(312)는 스위칭 모드 파워 서플라이(SMPS)일 수 있다. 예를 들면, AC-DC 컨버터(312)는 트랜스포머를 포함하는 절연식(isolated) 토폴로지의 회로 구조를 사용하는 컨버터(이하, 절연식 컨버터)를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않고, 비절연식(non-isolated) 토폴로지의 회로 구조를 사용하는 컨버터(이하, 비절연식 컨버터)가 AC-DC 컨버터(312)에 포함될 수 있다. 절연식 컨버터는, 예컨대, 플라이백(flyback) 컨버터, 포워드(forward) 컨버터, 푸시-풀 컨버터(push-pull) 컨버터, 하프 브릿지(half-bridge) 컨버터, 풀 브릿지(full-bridge) 컨버터, 및/또는 LLC 공진형(resonant) 컨버터를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 비절연식 컨버터는 벅(buck) 컨버터, 부스트(boost) 컨버터, 벅-부스트 컨버터(buck-boost converter), 및/또는 SEPIC(single ended primary inductor converter) 컨버터를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 실시예에 따르면, 충전 회로(412)는 AC-DC 컨버터(411) 및 에너지 저장소(413)와 연결될 수 있고, AC-DC 컨버터(411)에 의해 인가된 제1 전압(V1)(예: 12V_C 전압)을 이용하여 에너지 저장소(413)를 충전할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 에너지 저장소(413)는 충전 회로(412)와 연결될 수 있고, 전기 에너지를 저장할 수 있다. 에너지 저장소(413)는 예컨대, AC 전원이 정상적으로 공급되지 않는 이상 상태에서, 제어 회로(410)에 정상적으로 전원을 공급하기 위한 보조 전원으로 사용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 에너지 저장소(413)는 적어도 하나의 슈퍼 캐패시터를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 슈퍼 캐패시터는 직렬 및/또는 병렬로 연결되어 에너지 저장소(413)에 포함될 수 있다. 에너지 저장소(413)에 포함되는 적어도 하나의 슈퍼 캐패시터의 수 및/또는 연결 구조는 요구되는 전압 및/또는 용량에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 슈퍼 캐패시터를 포함하는 에너지 저장소(413)의 일 예는 도 6을 참조하여 이하에서 설명한다. 에너지 저장소(413)가 적어도 하나의 슈퍼 캐패시터를 포함하는 경우, 충전 회로(412)는 적어도 하나의 슈퍼 캐패시터를 충전하기 위한 슈퍼 패캐시터 충전 회로로 사용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 에너지 저장소(413)는 배터리(예: 리튬 이온 배터리)를 포함할 수 있다. 에너지 저장소(413)가 배터리를 포함하는 경우, 충전 회로(412)는 배터리를 충전하기 위한 배터리 충전 회로로 사용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 레귤레이터(414)는 입력 DC 전압을 출력 DC 전압으로 변환할 수 있다. 예를 들면, 레귤레이터(414)는 프로세서(417)에 연결되며, 제2 전압(V2)(예: 12V 전압)을 이용하여, 프로세서(417)를 구동하기 위한 구동 전압인 제3 전압(V3)(예: 5V 전압)을 생성할 수 있다. 예를 들면, 레귤레이터(414)는 DC 12V 전압을 DC 5V 전압으로 변환(또는, 강압)할 수 있다. 레귤레이터(414)에 의해 생성된(또는, 변환된) 제3 전압(V3)은 프로세서(417)에 제공되어, 프로세서(317)를 정상적으로 구동하기 위해 사용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 레귤레이터(414)는 선형 레귤레이터일 수 있다. 예를 들면, 레귤레이터(414)는 고정된 출력 전압을 생성하는 고정 선형 레귤레이터일 수 있다. 고정 선형 레귤레이터는, 예컨대, 선형 스테이블 레귤레이터인 LDO일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 레귤레이터(414)의 일 예는 도 7을 참조하여 이하에서 설명한다.
일 실시예에 따르면, 레귤레이터(414)는 DC-DC 컨버터일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(417)는 제어 회로(410)에 포함된 구성 요소들 및 제어 회로(410)의 외부에 포함된 구성 요소(예: EEV(302), 메인 프로세서(예: 도 2의 프로세서(221), 프로세서(321), 도 13의 프로세서(12101), 도 14의 프로세서(1420))에 전기적으로 또는 작동적으로 연결될 수 있다. 프로세서(417)는 메모리에 저장된 적어도 하나의 명령어를 실행하는 프로세싱 회로를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(417)는 다양한 프로세싱 회로 및/또는 다중(multiple) 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서(417)가 하나 이상인 경우, 하나 이상의 프로세서(417)는 개별적으로 및/또는 집합적으로 본 개시에 설명된 다양한 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 본 개시에서, "프로세서", "적어도 하나의 프로세서" 및 "하나 이상의 프로세서"가 많은 기능(numerous functions)을 수행하도록 구성되는 것으로 설명되는 경우, 이러한 용어는 예를 들어, 하나의 프로세서가 인용된 기능(recited functions) 중 일부를 수행하고, 다른 프로세서(들)가 인용된 기능 중 다른 일부를 수행하는 상황을 포괄(cover)하고, 또한, 단일 프로세서(single processor)가 인용된 모든 기능을 수행할 수 있는 상황도 포괄할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 추가적으로, 적어도 하나의 프로세서(417)는 예컨대, 분산 방식으로 인용된/개시된 다양한 기능을 수행하는 프로세서들의 조합을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 프로세서(417)는 다양한 기능을 달성하거나(achieve) 수행하기 위해 프로그램 명령어들(program instructions)을 실행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 프로세서(417)는 CPU(central processing unit), NPU(neural processing unit), GPU(graphics processing unit), 마이크로 프로세서(micro processor), MPU(micro processing unit), MCU(micro controller unit), AP(application processor), CP(communication processor), SoC(system on chip), 또는 IC(integrated circuit) 센서 허브, 보조 프로세서(supplementary processor), 통신 프로세서(communication processor), 어플리케이션 프로세서(application processor), ASIC(application specific integrated circuit), 또는 FPGA(field programmable gate arrays) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 복수의 코어를 가질 수 있다. 본 개시에서, 마이크로 프로세서는 마이크로 컴퓨터 또는 마이컴으로 지칭될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(417)는 제어 회로(410)에 포함된 구성 요소(예: 충전 회로(412) 등) 및 제어 회로(410)의 외부의 구성 요소(예: EEV(302), 메인 프로세서(예: 도 2의 프로세서(221), 프로세서(321), 도 13의 프로세서(12101), 도 14의 프로세서(1420))와 연결되어, 해당 구성 요소를 제어할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(417)는 프로세서(417)에 의해 생성된 제어 신호를 통해 EEV(302), 및/또는 충전 회로(412)를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(417)는 EEV 제어 신호를 생성하고, 생성된 EEV 제어 신호를 EEV(302)로 전달할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(417)는 메인 프로세서(예: 도 2의 프로세서(221), 프로세서(321), 도 13의 프로세서(12101), 도 14의 프로세서(1420))로부터 전달된 신호에 기초하여 EEV 제어 신호를 생성하고, 생성된 EEV 제어 신호를 EEV(302)로 전달할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(417)는 이상 상태가 지정된 시간 동안 지속되는 경우, EEV(302)를 폐쇄하기 위한 EEV 제어 신호를 생성하고, 생성된 EEV 제어 신호를 EEV(302)로 전달할 수 있다. EEV(302)는 전달된 EEV 제어 신호에 기초하여 밸브(또는, EEV)를 닫을 수 있다. 이를 통해, 이상 상태가 발생됨에도, 냉매의 누설이 방지될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(417)는 외부 프로세서(예: 도 2의 프로세서(221), 프로세서(321), 도 13의 프로세서(12101), 도 14의 프로세서(1420))와 통신 또는 접점을 통해 신호를 수신하고, 수신된 신호를 기초로 EEV 제어 신호를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(417)는 EEV 동작 궤도 정보를 외부 프로세서(예: 도 2의 프로세서(221), 프로세서(321), 도 13의 프로세서(12101), 도 14의 프로세서(1420))로 통신 또는 접점을 통해 신호를 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(417)는 제1 전압(V1)을 검지할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(417)는 제1 전압(V1)을 주기적으로(예: 1초 마다) 검지할 수 있다. 프로세서(417)는 제1 전압(V1)이 지정된 시간(예: 10초) 동안 스레시홀드 전압(예: 7V) 보다 낮은지 여부를 결정할 수 있다. 프로세서(417)는 제1 전압(V1)이 지정된 시간 동안 스레시홀드 전압 보다 낮음이 결정되는 경우, AC 전원(예: AC 입력(301))이 이상 상태에 있음을 식별하고, EEV(302)를 패쇄하기 위한 제어 신호를 생성하고, EEV(302)로 전달할 수 있다. EEV(302)는 EEV 제어 신호에 기초하여 EEV(302)를 폐쇄할 수 있다. 이를 통해, 이상 상태가 지속되는 경우, EEV(302)를 완전히 패쇄하여, 냉매의 누설이 방지될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 비교기(416)는 AC-DC 컨버터(411)와 연결될 수 있고, 제1 전압(V1) 및 기준 비교 전압(예: 비교기의 공급 전압(예: 5V 전압))에 기초한 비교 결과에 따라, DC-DC 컨버터(415)를 이네이블 또는 디스에이블하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 예를 들면, 비교기(416)는 제1 전압(V1)에 연관된 전압과 기준 비교 전압과 연관된 전압을 비교하고, 비교 결과에 따라 DC-DC 컨버터(415)를 제어하기 위한(예: 이네이블 또는 디스에이블하기 위한) 제어 신호를 생성할 수 있다. 예를 들면, 비교기(416)는 제1 전압(V1)과 기준 비교 전압을 비교하고, 비교 결과에 따라 DC-DC 컨버터(415)를 제어하기 위한(예: 이네이블 또는 디스에이블하기 위한) 제어 신호를 생성할 수 있다. 비교기(416)의 일 예는 도 10을 참조하여 이하에서 설명한다.
일 실시예에 따르면, DC-DC 컨버터(415)를 제어하기 위한 제어 신호는 예컨대, DC-DC 컨버터를 이네이블하기 위한 제1 제어 신호, 또는 DC-DC 컨버터를 디스에이블하기 위한 제2 제어 신호를 포함할 수 있다. 비교기(416)는 생성된 제어 신호를 DC-DC 컨버터(415)로 전달할 수 있다. 일 실시예에 따르면, DC-DC 컨버터(415)를 제어하기 위한 제어 신호는 비교기(416)의 비교 결과에 따른 출력 값(예: 출력 전압)에 대응할 수 있다. 예를 들면, DC-DC 컨버터(415)를 제어하기 위한 제어 신호는 비교기(416)의 비교 결과에 따른 출력 전압(예: 도 10의 비교기(416) 내의 비교기 IC(1010) 내부의 제1 내부 비교기의 출력 전압)으로 설정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, DC-DC 컨버터(415)를 이네이블하기 위한 제1 제어 신호는 비교기(416)의 제1 출력 전압에 대응하고(예: 제1 출력 전압으로 설정됨), DC-DC 컨버터(415)를 디스에이블하기 위한 제2 제어 신호는 비교기(416)의 제2 출력 전압에 대응(예: 제1 출력 전압으로 설정됨)할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 출력 전압은 제2 출력 전압 보다 높은 전압일 수 있으나, 반대의 경우도 가능하다.
일 실시예에 따르면, 제1 전압(V1)에 연관된 전압은 제1 전압(V1)에 기초하여 획득된 제1 분배 전압(또는, 제1 분압 전압)일 수 있다. 예를 들면, 제1 전압(V1)에 연관된 전압은 복수의 저항을 포함하는 제1 저항 분배기를 사용하여 제1 전압을 분배함으로써 획득된 제1 분배 전압일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 기준 비교 전압과 연관된 전압은 기준 비교 전압(예컨대, 비교기(416)의 공급 전압(예: 5V 전압))에 기초하여 획득된 제2 분배 전압(또는, 제2 분압 전압)일 수 있다. 예를 들면, 기준 전압은 복수의 저항을 포함하는 제2 저항 분배기를 사용하여 기준 비교 전압을 분배함으로써 획득된 제2 분배 전압일 수 있다.
일 실시예에 따르면, DC-DC 컨버터(415)는 비교기(416) 및 에너지 저장소(413)와 연결될 수 있고, 이네이블 시, 입력 DC 전압(이하, 제4 전압(V4))을 출력 DC 전압(이하, 제5 전압(V5))으로 변환할 수 있다. 예를 들면, DC-DC 컨버터(415)는 비교기(416)로부터 DC-DC 컨버터(415)를 이네이블링하기 위한 제1 제어 신호를 수신하는 경우, 수신된 제1 제어 신호에 기초하여 이네이블되며, 에너지 저장소(413)에 의해 인가된 제4 전압(V4)(예: 최대 6V의 전압)을 제5 전압(V5)(예: 12.5V 전압)으로 승압할 수 있다. 예를 들면, DC-DC 컨버터(415)는 비교기(416)로부터 DC-DC 컨버터(415)를 디스에이블하기 위한 제2 제어 신호가 수신되는 경우, 수신된 제2 제어 신호에 기초하여 디스에이블될 수 있다.
일 실시예에 따르면, DC-DC 컨버터(415)는 스위칭 레귤레이터를 포함할 수 있다. 스위칭 레귤레이터는 예컨대, 부스트 레귤레이터, 벅-부스트 레귤레이터, 플라이백 레귤레이, 또는 포워드 레귤레이터를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. DC-DC 컨버터(415)의 일 예는 도 8 및 9를 참조하여 이하에서 설명한다.
일 실시예에 따르면, DC-DC 컨버터(415)는 제2 다이오드(D2)에 연결될 수 있다. DC-DC 컨버터(415)에 의해 생성된 제5 전압(V5)은 DC-DC 컨버터(415)에 연결된 제2 다이오드(D2)를 거쳐 레귤레이터(414) 및 EEV(302)로 인가될 수 있다. 이 경우, 제5 전압(V5)(예: 12.5V 전압)은 제2 다이오드(D2)에 의해 순방향 전압 강하(예: 0.5V 만큼 전압 감하)되어, 정상 상태의 전압인 제2 전압(V2)(예: 12V 전압)과 동일한 전압이 레귤레이터(414) 및 EEV(302)로 인가될 수 있다. 이를 통해, 정상 상태와 동일한 전압이 이상 상태에서 레귤레이터(414) 및 EEV(302)에 인가될 수 있다. 이 경우, 레귤레이터(414) 및 EEV(302)가 이상 상태에서도 정상 상태와 동일하게 동작할 수 있다. 예를 들면, 레귤레이터(414)는 이상 상태에서도 정상 상태와 동일하게 프로세서(417)의 구동 전압(예: 5V)을 생성하여, 프로세서(417)로 공급할 수 있다.
상술한 것처럼, 도 4a의 실시예에서는, 도 3의 실시예와 달리, 제어 회로(410)가 이상 상태를 검출하기 위해 하드웨어 구성인 비교기를 포함하고, 비교기(416)의 제어를 통해 이상 상태에서 DC-DC 컨버터(415)가 정상적으로 구동되어, 전압을 생성할 수 있다. 이러한 비교기(416)를 이용한 하드웨어적 구현을 통해, 소프트웨어적 구현에 비해, 구현 비용이 감소하며, 테스트를 위한 시간 소모가 줄어들고, 전체 동작 흐름이 단순화될 수 있다.
한편, 실시예에 따라서, 스위치(또는, 스위치 소자)가 제1 다이오드(D1)를 대체하여 사용될 수도 있다. 스위치는, 예컨대, 전계 효과 트랜지스터(field effect transistor, FET), 절연 게이트 양극성 트랜지스터(insulated gate bipolar mode transistor, IGBT), 또는 릴레이(RELAY) 스위치일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 제1 다이오드(D1) 대신, 스위치가 사용되는 경우, AC-DC 컨버터(411)의 출력 전압(예: 제1 전압(V1))이 해당 스위치를 동작 시키기 위한 동작 전압으로 사용될 수 있고, 해당 시점의 AC-DC 컨버터(411)의 출력 전압을 이용하여 스위치를 온(ON) 또는 오프(OFF) 시킬 수 있다. 예를 들면, 정상 상태인 경우, AC-DC 컨버터(411)의 출력 전압이 온(ON)되어(예: 12V_C가 정상 제공됨) 스위치가 ON(예: 닫히게)될 수 있다. 예를 들면, 이상 상태인 경우, AC-DC 컨버터(411)의 출력 전압이 오프(OFF)되어(예: 감소 또는 제거)되어 스위치가 OFF(예: 열리게)될 수 있다. 이를 통해, 이상 상태 및 정상 상태에서의 제1 다이오드(D1)의 적용 기능/효과와 동일한 기능/효과가 스위치에 의해 제공될 수 있다. 제1 다이오드(D1)의 대신에 스위치를 포함하는 제어 회로의 일 예는 도 5를 참조하여 이하에서 설명한다.
이하에서는, 도 4b 및 4c를 참조하여, 정상 상태(예: 제어 회로(410)에 AC 입력(301)이 정상적으로 제공되는 상태) 및 이상 상태(예: 제어 회로(410)에 AC 입력(301)이 정상적으로 제공되지 않는 상태)에서의 제어 회로(410)의 동작을 각각 예시적으로 설명한다.
도 4b는 본 개시의 일 실시예에 따른, 제어 회로의 정상 상태에서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4b를 참조하면, 정상 상태의 경우, AC 입력(301)이 AC-DC 컨버터(411)로 정상적으로 인가될 수 있다. AC-DC 컨버터(411)는 AC 입력 전압을 이용하여 DC 출력 전압인 제1 전압(V1)(예: 12V_C 전압)을 생성할 수 있다. 12V_C 전압은 충전 회로(412) 및 제1 다이오드(D1)(예: 제1 다이오드(D1)의 애노드 단자)로 인가될 수 있다. 제1 다이오드로 인가된 12V_C 전압은 제1 다이오드(D1)에 의해 순방향 전압 강하되어, 순방향 전압 강하된 제2 전압(V2)(예: 12V 전압)이 EEV(302) 및 레귤레이터(414)로 인가될 수 있다. 레귤레이터(414)는 12V 전압을 이용하여 프로세서(417)의 구동 전압인 제3 전압(V3)(예: 5V 전압)으로 생성할 수 있다. 5V 전압은 프로세서(417)로 인가될 수 있다.
정상 상태인 경우, 상술한 것처럼, AC 입력(301)에 기초하여 레귤레이터(414)에 의해 생성된 프로세서(417)의 구동 전압인 5V 전압이 프로세서(417)에 정상적으로 인가되므로, 프로세서(417)가 정상적으로 구동될 수 있다. 따라서, 프로세서(417)는 EEV(302)를 정상적으로 제어할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(417)는 메인 프로세서(예: 도 2의 프로세서(221), 프로세서(321), 도 13의 프로세서(12101), 도 14의 프로세서(1420))로부터 전달된 신호에 기초하여 EEV 제어 신호를 생성하고, 생성된 EEV 제어 신호를 EEV(302)로 전달할 수 있다.
정상 상태인 경우, 상술한 것처럼, AC 입력(301)에 기초한 프로세서(417)의 구동 전압인 5V 및 충전 회로의 구동 전압인 12V_C가 정상적으로 인가되므로, 프로세서(417)의 제어에 따라 충전 회로(412)가 정상적으로 구동될 수 있다. 따라서, 충전 회로(412)는 에너지 저장소(413)를 정상적으로 충전할 수 있다.
정상 상태인 경우, 비교기(416)는 DC-DC 컨버터(415)를 디스에이블하기 위한 제어 신호를 DC-DC 컨버터(415)로 전달할 수 있다. DC-DC 컨버터(415)는 수신된 제어 신호에 기초하여, DC-DC 컨버터(415)를 구동하지 않을 수 있다.
도 4c는 본 개시의 일 실시예에 따른, 제어 회로의 이상 상태에서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4c를 참조하면, 이상 상태의 경우, AC 입력(301)이 AC-DC 컨버터(411)로 정상적으로 제공될 수 없다. AC 입력이 정상적으로 제공되지 않기 때문에, AC-DC 컨버터(411)에서 출력된(또는, 생성된) 제1 전압(V1)(예: 12V_C 전압)은 서서히 감소할 수 있다. 이 경우, 충전 회로(412)에 요구되는 구동 전압이 정상적으로 인가되지 않아, 충전 회로(412)가 에너지 저장소(413)를 충전하는 동작을 정상적으로 수행할 수 없다. 이 경우, 에너지 저장소(413)는 에너지 저장소(413)에 저장된 전기 에너지를 DC-DC 컨버터(415)에 전달할 수 있다. 이를 통해, 에너지 저장소(413)의 출력 전압인 제4 전압(V1)(예: 최대 6V의 전압)이 DC-DC 컨버터(415)에 인가될 수 있다.
이상 상태인 경우, 12V_C가 감소되기 때문에, 비교기(416)의 출력 값(예: 출력 전압)의 반전이 발생될 수 있다. 예를 들면, 12V_C가 지정된 전압 이하로 떨어지는 경우, 비교기(416)의 출력 전압이 제2 출력 전압에서 제1 출력 전압으로 변경될 수 있다. 이 경우, 비교기(416)는 예컨대, 비교기(416)의 제1 출력 전압에 대응하는 DC-DC 컨버터를 이네이블하기 위한 제어 신호를 DC-DC 컨버터(415)로 전달할 수 있다. DC-DC 컨버터(415)를 이네이블하기 위한 제어 신호가 수신되는 경우, DC-DC 컨버터(415)는 에너지 저장소(413)에서 인가된 제4 전압(V1)(예: 6V)을 제5 전압(V5)(예: 12.5V 전압)으로 승압할 수 있다. 12.5V 전압은 DC-DC 컨버터(415)에 연결된 제2 다이오드(D2)를 거쳐 정상 상태에서 레귤레이터(414)로 인가되는 제2 전압(V2)(예: 12V 전압)과 동일한 전압으로 레귤레이터(414)로 입가될 수 있고, 레귤레이터(414)는 인가된 12V 전압을 이용하여 프로세서(317)의 구동 전압인 제3 전압(V3)(예: 5V 전압)을 정상적으로 생성하여, 프로세서(317)에 인가할 수 있다. 이 경우, 프로세서(417)는 이상 상태가 검출되었음에도 정상적으로 구동될 수 있다. 예를 들면, 프로세서(417)는 EEV 제어 신호를 생성하고, 생성된 EEV 제어 신호를 EEV에 전달함으로써, 이상 상태가 검출됨에도 불구하고, EEV를 정상적으로 제어할 수 있다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른, 제어 회로를 예시하는 도면이다.
도 5의 실시예에서는, 도 4a의 제1 다이오드(D1)을 대신하여, 스위치(501)가 AC-DC 컨버터(411)의 출력 전압(V1)와 레귤레이터(414)의 입력 전압(V2)를 분리하기 위해 사용될 수 있다. 도 5에서는 도 4a에서 상술한 설명과 중복된 설명은 생략한다.
도 5를 참조하면, 제어 회로(510)는 AC-DC 컨버터(411), 충전 회로(412), 에너지 저장소(413), 레귤레이터(414), DC-DC 컨버터(415), 비교기(416) 및/또는 프로세서(417)를 포함할 수 있다. AC-DC 컨버터(411), 충전 회로(412), 에너지 저장소(413), 레귤레이터(414), DC-DC 컨버터(415), 비교기(416) 및/또는 프로세서(417)에 대한 설명은 도 4a의 설명을 참조할 수 있다. 이에 중복된 설명은 생략한다.
일 실시예에 따르면, 제어 회로(510)는 가전 기기 또는 전자 장치에 포함될 수 있다. 예를 들면, 제어 회로(510)는 공기조화기(예: 도 1 및 2의 공기조화기(10)), 냉장고(예: 도 12 및 13의 냉장고(121)), 또는 기타 다른 가전 기기(예: 세탁기, 건조기, 청소기 등)나 전자 장치(예: 스마트폰 등)에 포함될 수 있다. 일 예로서, 제어 회로(510)를 포함하는 가전 기기가 공기조화기(예: 도 1 및 2의 공기조화기(10))인 경우, EEV(302)는 예컨대, 도 1 및 2의 팽창 장치(103) 또는 팽창 장치(103)에 포함되는 EEV일 수 있고, 제어 회로(510)는 EEV(302)를 포함하는 공기조화기의 실외기(예: 도 1 및 2의 실외기(30))에 포함될 수 있다. 일 예로서, 제어 회로(510)를 포함하는 가전 기기가 냉장고(예: 도 12 및 13의 냉장고(121))인 경우, EEV(302)는 예컨대, 도 13의 팽창기(1273) 또는 팽창기(1273)에 포함되는 EEV일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 스위치(501)는 AC-DC 컨버터(411)와 레귤레이터(414) 사이에 배치될 수 있다. 스위치(501)는, 예컨대, 전계 효과 트랜지스터(field effect transistor, FET), 절연 게이트 양극성 트랜지스터(insulated gate bipolar mode transistor, IGBT), 또는 릴레이(RELAY) 스위치일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 실시예에 따르면, AC-DC 컨버터(411)의 출력 전압(예: 제1 전압(V1))이 해당 스위치(501)를 동작 시키기 위한 동작 전압으로 사용될 수 있고, AC-DC 컨버터(411)의 출력 전압의 값에 따라 스위치(501)가 온(ON) 또는 오프(OFF)될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 정상 상태인 경우, AC-DC 컨버터(411)의 출력 전압(V1)이 정상적으로 스위치(501)에 인가 되어(예: 12V_C가 정상 제공됨) 스위치(501)가 ON(예: 닫히게)될 수 있다. 이를 통해, AC-DC 컨버터(411)의 출력 전압(V1)에 기초한 제2 전압(V2)이 레귤레이터(414)로 정상적으로 제공될 수 있다. 제2 전압(V2)은 예컨대, 제1 전압(V1)과 동일한 전압일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 이상 상태인 경우, AC-DC 컨버터(411)의 출력 전압(V1)이 정상적으로 스위치(501)에 인가되지 않아(예: 감소 또는 제거)되어 스위치(501)가 OFF(예: 열리게)될 수 있다. 예를 들면, AC-DC 컨버터(411)의 출력 전압(V1)이 스위치(501)의 구동 전압 이하로 떨어지게 되면, 스위치(501)가 OFF 될 수 있다. 스위치(501)가 OFF된 경우, AC-DC 컨버터(411)의 출력 전압(V1)에 기초한 제2 전압(V2)이 레귤레이터(414)로 인가되지 않는다. 이 경우, 상술한 것처럼, DC-DC 컨버터(415)에 의해 생성된 제5 전압(V5)에 기초한 제2 전압(V2)이 레귤레이터(414)에 인가될 수 있다.
이러한 스위치(501)를 통해, 이상 상태 및 정상 상태에서의 제1 다이오드(D1)의 기능/효과와 동일한 기능/효과가 스위치(501)에 의해 제공될 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른, 슈퍼 캐패시터를 포함하는 에너지 저장소를 예시한다.
도 6의 실시예의 에너지 저장소(414)는 도 4a, 도 4b, 도 4c 및 도 5의 에너지 저장소(414)의 일 예일 수 있다.
일반적으로, 슈퍼 캐패시터는 배터리에 비해 실외 환경(예: 낮은 온도 등)에서 강인한 특성을 갖는다. 따라서, 예컨대, 공기조화기의 실외기(예: 도 1 및 2의 공기조화기(10)의 실외기(30))와 같은 실외 환경에 노출된 장치에 제어 회로(410)가 포함될 때, 보조 전원을 슈퍼 캐패시터를 포함하는 에너지 저장소(414)로 구현하는 경우, 보조 전원을 배터리(예: 리튬 이온 배터리)를 포함하는 에너지 저장소(414)로 구현하는 경우에 비하여, 제어 회로(410)가 해당 실외 환경에서 더 안정적이고 효율적으로 동작할 수 있다. 따라서, 제어 회로(410)가 실외기에 포함되는 경우, 슈퍼 캐패시터를 포함하는 에너지 저장소(414)를 사용하는 것이 더 유리할 수 있다.
도 6을 참조하면, 에너지 저장소(414)는 충전 회로(412) 및 DC-DC 컨버터(415)와 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 에너지 저장소(414)는 복수의 슈퍼 캐패시터를 포함할 수 있다. 예를 들면, 도 6에 예시된 것처럼, 에너지 저장소(414)는 직렬 및 병렬 연결된 6개의 슈퍼 캐패시터(SP1, SP2, SP3, SP4, SP5 및 SP6)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 에너지 저장소(414)는 병렬 연결된 제1 슈퍼 캐패시터(SP1) 및 제2 슈퍼 캐패시터(SP2)를 포함하는 제1 슈퍼 캐패시터 그룹, 병렬 연결된 제3 슈퍼 캐패시터(SP3) 및 제4 슈퍼 캐패시터(SP4)를 포함하는 제2 슈퍼 캐패시터 그룹, 및 병렬 연결된 제5 슈퍼 캐패시터(SP5) 및 제6 슈퍼 캐패시터(SP6)를 포함하는 제3 슈퍼 캐패시터 그룹이 직렬 연결된 구조일 수 있다.
다만, 실시예가 이에 한정되지 않고, 에너지 저장소(413)에 슈퍼 캐패시터의 수 및/또는 직렬/병렬 연결 구조는 요구되는 전압 및/또는 용량에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른, AC-DC 컨버터, 레귤레이터 및 제1 다이오드를 예시한다.
도 7의 실시예의 AC-DC 컨버터(411), 레귤레이터(414) 및 제1 다이오드(D1)는 도 4a의 실시예의 AC-DC 컨버터(411), 레귤레이터(414) 및 제1 다이오드(D1)의 일 예일 수 있다.
도 7을 참조하면, 제1 다이오드(D1)는 AC-DC 컨버터(411)와 레귤레이터(414) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들면, AC-DC 컨버터(411)의 출력 단자에 제1 다이오드(D1)의 애노드 단자가 연결될 수 있고, 레귤레이터(414)의 입력 단자에 제1 다이오드(D1)의 캐소드 단자가 연결될 수 있다.
정상 상태에서는, AC-DC 컨버터(411)에 의해 생성된 제1 전압(V1)(예: 12V_C 전압)이 제1 다이오드(D1)에 애노드 단자에 인가되어, 애노드 단자에서 캐소드 단자로의 방향(순방향)으로 전류가 흐를 수 있다(순방향 바이어싱). 정상 상태에서, 제1 전압(V1)은 제1 다이오드(D1)에 의해 순방향 전압 강하되어, 순방향 전압 감소된 전압인 제2 전압(V2)(예: 12V)으로 레귤레이터(414)에 인가될 수 있다.
이상 상태에서는, 제1 전압(V1)(예: 12V_C)이 감소되어 제1 전압(V1)을 이용하는 비교기(416)의 출력 전압이 반전되고, 이를 기초로 생성된 비교기(416)의 제어 신호에 따라 DC-DC 컨버터(415)에 의해 생성된 제5 전압(V5)(예: 12.5V 전압)이 제2 다이오드(D2)를 거쳐 제2 전압(V2)(예: 12V)로 레귤레이터(414)에 인가 되지만, 제1 다이오드(D1)에 의해 해당 제2 전압(V2)이 제1 전압(V1)에 영향을 미치지는 않는다. 그러나, 만일 제1 다이오드(D1)가 존재하지 않는 경우, 이상 상태에서 DC-DC 컨버터(415)를 통해 인가된 제2 전압(V2)이 제1 전압(V1)에 영향을 미쳐(예: 제1 전압(V1)이 12V로 변경됨), 비교기(416)의 출력 전압이 다시 바로 반대로 반전되게 되고, 이로 인하여 DC-DC 컨버터(415)가 바로 디스에이블 되어, 제5 전압(V5)을 제공할 수 없다.
이처럼, 제1 다이오드(D1)를 통해, AC-DC 컨버터(411)에 의해 생성된 제1 전압(V1)(예: 12V_C)과 레귤레이터(414)에 인가되는 제2 전압(V2)(예: 12V)이 분리될 수 있다. 이를 통해, 이상 상태에 따른 DC-DC 컨버터(415)에 의해 생성되어 레귤레이터(414)에 인가되는 제2 전압(V2)이 제1 전압(V1)에 영향을 주지 않아, 제1 전압(V1)을 이용하는 비교기(416)의 회로 구현이 용이해질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 레귤레이터(414)는 선형 레귤레이터일 수 있다. 예를 들면, 레귤레이터(414)는 제2 전압(V2)을 입력 전압으로 하여, 고정된 제3 전압(V3)(예: 5V)의 출력 전압을 생성하는 고정 선형 레귤레이터일 수 있다. 제3 전압(V3)은 프로세서(417)에 인가되어, 프로세서(417)를 구동하기 위한 구동 전압으로 사용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 레귤레이터(414)는 도 7에 예시된 것과 같은, IC 기반의 선형 레귤레이터일 수 있다. 예를 들면, 레귤레이터(414)는 제1 핀(입력 전압 핀), 제2 핀(그라운드 핀) 및 제3 단자(출력 전압 핀)을 포함하는 레귤레이터 IC(REG100), 제1 핀에 연결된 입력 캐패시터, 제3 핀에 연결된 출력 캐패시터 및/또는 제1 핀과 제2 핀 사이에 배치되는 다이오드(D100)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 레귤레이터 IC(REG100)는 제1 핀으로 인가되는 제1 범위(예: 7V 내지 35V)의 입력 전압(예: 12V의 제2 전압(V2))을 처리하여, 제3 핀을 통해 출력되는 고정된 출력 전압(예: 5V의 고정된 제3 전압(V3))을 생성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 레귤레이터 IC(REG100)는 조정 가능한(adjustable) 전압 및 전류를 위해 적어도 하나의 외부 컴포넌트(예: 입력 캐패시터 및/또는 출력 캐패시터)와 함께 사용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 핀에 연결된 입력 캐패시터는 적어도 하나의 전해 캐패시터 및/또는 적어도 하나의 세라믹 캐패시터를 포함할 수 있다. 예를 들면, 도 7에 예시된 것처럼, 제1 핀에 연결된 입력 캐패시터는 1개의 전해 캐패시터(CE1)와 직렬 연결된 2개의 세라믹 캐패시터(C1,C2)가 병렬 연결된 구조를 가질 수 있다. 다만, 실시예가 이에 한정되지 않고, 요구되는 전압 및 용량에 따라, 다양한 수/종류의 캐패시터가 다양한 연결 구조로 제1 핀에 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제3 핀에 연결된 출력 캐패시터는 적어도 하나의 전해 캐패시터 및/또는 적어도 하나의 세라믹 캐패시터를 포함할 수 있다. 예를 들면, 도 7에 예시된 것처럼, 제3 핀에 연결된 출력 캐패시터는 1개의 전해 캐패시터(CE2)와 직렬 연결된 2개의 세라믹 캐패시터(C3,C4)가 병렬 연결된 구조를 가질 수 있다. 다만, 실시예가 이에 한정되지 않고, 요구되는 전압 및 용량에 따라, 다양한 수/종류의 캐패시터가 다양한 연결 구조로 제3 핀에 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 다이오드(D100)의 애노드 단자는 레귤레이터 IC(REG100)의 제3 핀에 연결되고, 다이오드(D100)의 캐소드 단자는 레귤레이터 IC(REG100)의 제1 핀에 연결될 수 있다. 다이오드(D100)는, 예컨대, 직렬 입력 항복 다이오드(series input breakdown diode)일 수 있다. 이 경우, 다이오드(D100)는 전압 안정화, 역 전압 보호 및/또는 스파이크 보호를 위해 사용될 수 있다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른, DC-DC 컨버터의 회로를 예시한다.
도 8의 실시예에서, DC-DC 컨버터(415)는 도 4a 및 5의 DC-DC 컨버터(415)의 일 예일 수 있다.
도 8의 실시예에서는, DC-DC 컨버터(415)가 별도의 IC(예: 부스트 IC(801))를 포함하는 것을 예로 들어 설명한다. 다만, 실시예가 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, DC-DC 컨버터(415)는 FET, 인덕터(inductor), 트랜지스터(TR), 게이트 드라이버(gate driver), 공진기(resonator), 레귤레이터(regulator), 비교기, 및/또는 OP-AMP와 같은 별개의 소자를 이용하여, 디스크리트(discrete)하게 구성될 수도 있다. 이 경우, FET와 같은 소자는 프로세서에 의해 직접 제어되거나, 별도의 펄스가 발생하는 전용 부품(예: IC)를 사용할 수 있다.
일 실시예에 따르면, DC-DC 컨버터(415)는 에너지 저장소(414) 및 비교기(416)에 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, DC-DC 컨버터(415)는 이네이블 시, 에너지 저장소(413)에 의해 인가된 입력 DC 전압(예: 도 4a 및 도 5의 제4 전압(V4))을 이용하여 출력 DC 전압(예: 도 4a 및 도 5의 제5 전압(V5))을 생성할 수 있다. 출력 DC 전압은 입력 DC 전압 보다 높은 전압일 수 있다.
일 실시예에 따르면, DC-DC 컨버터(415)는 스위칭 레귤레이터를 포함할 수 있다. 예를 들면, DC-DC 컨버터(413)는 부스트 레귤레이터를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, DC-DC 컨버터(415)는 부스트 IC(801)를 포함할 수 있다. 부스트 IC(801)는 스위칭 레귤레이터 또는 부스트 레귤레이터에 해당할 수 있다.
일 실시예에 따르면, DC-DC 컨버터(415) 또는 부스트 IC(801)는 PWM(pulse width modulation) 제어(예: 전류 모드의 PWM 제어)를 이용하여, 출력 전압을 레귤레이팅할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 부스트 IC(801)는 내부 오실레이터(osilator)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 부스트 IC(801)는 복수의 핀(예: 14개의 핀)을 포함할 수 있다.
아래 표 1은 부스트 IC(801)의 각 핀의 설정을 예시한다.
PIN 설명
이름 번호
AGND 7 IC의 신호 그라운드(signal ground)
COMP 8 에러 앰프(error amplifier)의 출력. 이 핀에 연결된 외부 RC 네트워크는 레귤레이터 피드백 루프를 보상함.
EN 4 이네이블 핀.
FB 9 양 전압 레귤레이션(positive voltage regulation)을 위한 에러 앰프 입력 및 피드백 핀. 출력 전압을 프로그래밍 하기 위해 저항 분배기(resistor divider)의 센터 탭(center tap)에 연결됨.
FREQ 10 스위치 주파수 프로그램 핀. FREQ 핀과 AGND 사이에 연결된 외부 저항은 스위칭 주파수를 설정함.
NC 11 그라운드에 연결되어야 하는 리저브드 핀(reserved pin)
PGDN 12,13,14 IC의 파워 그라운드(power ground). ID의 내부 파워 MOSFET 스위치의 소스에 연결됨.
SS 5 소프트-스타트 프로그래밍 핀. SS 핀과 AGND 핀 사이의 캐패시터는 소프트-스타트 타이밍을 프로그래밍함.
SW 1,2 내부 파워 MOSFET의 드레인.
SYNC 6 스위칭 주파수 동기화 핀. 외부 클락 신호가 스위칭 주파수를 설정하기 위해 사용될 수 있다. 사용되지 않으면, 이 핀은 AGND에 묶임(tied).
VIN 3 IC의 입력 공급 핀(input supply pin). VIN을 제1 범위(예: 2.9V 내지 32V)의 공급 전압에 연결함.
도 8를 참조하면, DC-DC 컨버터(415)는 부스트 IC(801), 입력 캐패시터(810), 인덕터(820), 다이오드(830), 출력 캐패시터(840) 및/또는 출력 전압에 대한 저항 분배기(850)를 포함할 수 있다. DC-DC 컨버터(415)는 스너버(snubber) 회로(860)를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 입력 캐패시터(810)는 적어도 하나의 캐패시터를 포함할 수 있다. 예를 들면, 도 8에 예시된 것처럼, 입력 캐패시터(810)는 병렬 연결된 복수의 캐패시터(C1, C2)를 포함할 수 있다. 캐패시터(C1, C2)의 크기는 예컨대, 50nF일 수 있다. 다만, 실시예가 이에 한정되지 않고, 입력 캐패시터(810)에 포함되는 캐패시터의 수/용량 및/또는 배치 구조는 DC-DC 컨버터(415)의 전력 요구 사항, 스위칭 주파수, 전압 변동 범위 및/또는 환경 요소를 고려하여 다양하게 설정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 출력 캐패시터(840)는 적어도 하나의 캐패시터를 포함할 수 있다. 예를 들면, 도 8에 예시된 것처럼, 출력 캐패시터(840)는 병렬 연결된 복수의 캐패시터(C11, C12, C13)를 포함할 수 있다. 캐패시터(C11, C12, C13)의 크기는 예컨대, 16μF일 수 있다. 다만, 실시예가 이에 한정되지 않고, 출력 캐패시터(840)에 포함되는 캐패시터의 수/용량 및/또는 배치 구조는 DC-DC 컨버터(415)의 전력 요구 사항, 스위칭 주파수, 전압 변동 범위 및/또는 환경 요소를 고려하여 다양하게 설정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 저항 분배기(850)는 복수의 분배 저항을 포함할 수 있다. 예를 들면, 도 8에 예시된 것처럼, 저항 분배기(850)는 출력 전압(Vout)과 FB 핀(예: 9번 핀)에 연결된 센터 탭 사이에 배치되고 직렬 연결된 2개의 저항(R6, R7) 및 센터 탭과 시그널 그라운드 사이에 배치되고 직렬 연결된 2개의 저항(R8, R9)를 포함할 수 있다. 저항(R6, R7, R8, R9)의 크기는 예컨대, 30K 옴일 수 있다. 다만, 실시예가 이에 한정되지 않고, 저항 분배기(850)에 포함되는 저항의 수, 크기, 센터 탭의 위치 및/또는 배치 구조는 DC-DC 컨버터(415)의 전력 요구 사항, 스위칭 주파수, 전압 변동 범위 및/또는 환경 요소를 고려하여 다양하게 설정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 스너버 회로(860)는 적어도 하나의 저항 및 적어도 하나의 캐패시터를 포함할 수 있다. 예를 들면, 도 8에 예시된 것처럼, 스너버 회로(860)는 SW 핀(예: 1번 및 2번 핀)과 PGND 핀(예: 12번, 13번 및 14번 핀)에 병렬 연결된 2개의 저항(R10,R11) 및 직렬 연결된 4개의 캐패시터(C14, C15, C16, C17)를 포함할 수 있다. 다만, 실시예가 이에 한정되지 않고, 스너버 회로(860)에 포함되는 저항의 수, 크기 및/또는 캐패시터의 수, 크기는 DC-DC 컨버터(415)의 전력 요구 사항, 스위칭 주파수, 전압 변동 범위 및/또는 환경 요소를 고려하여 다양하게 설정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 부스트 IC(801)는 입력 단자가 FB 핀 및 EN 핀에 연결되고, 출력 단자가 COPM 핀에 연결된 에러 앰프, PMW 제어 회로에 연결된 오실레이터, 게이트 드라이버에 연결된 PWM 제어 회로, PWM 제어 회로 및 스위치에 연결된 게이트 드라이버 및/또는 스위치를 포함할 수 있다. 부스트 IC(801) 내의 스위치는 예컨대, 파워 MOSFET(metal oxide semiconductor field effect transistor)일 수 있다. 스위치가 파워 MOSFET인 경우, 파워 MOSFET의 소스는 PGND에 연결되고, 파워 MOSFET의 드레인은 SW 단자에 연결되고, 파워 MOSFET의 게이트는 게이트 드라이버에 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 입력 전압(Vin)이 VIN 핀(예: 3번 핀)을 통해 부스트 IC(801)의 공급 전압으로 입력될 수 있다. 입력 전압(Vin)은 에너지 저장소(413)에 의해 인가된 제4 전압(V4)(예: 최대 6V의 전압)일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 에러 앰프의 입력은 FB 핀(예: 9번 핀) 및 EN 핀(예: 4번 핀)에 연결될 수 있고, 에러 앰프의 출력은 COMP 핀에 연결될 수 있다. COMP에 연결된 외부 RC 보상 네트워크(예: 도 8의 R5, C7, C8, C9 및 C10로 구성된 RC 네트워크)는 레귤레이터 피드백 루프를 보상하기 위해 사용되며, 피드백 루프 안정성 및 최적 과도 응답을 위해 선택될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 스위치의 스위칭 주파수는 FREQ 핀(예: 9번 핀)에 연결된 저항(예: R4)에 의해 설정될 수 있다. 스위칭 주파수는 SYNC 핀(예: 7번 핀)에 인가된 외부 클락 신호에 동기화될 수 있다.
일 실시예에 따르면, DC-DC 컨버터(415)(또는, 부스트 IC(801))는 부스트 IC(801)의 이네이블 핀(예: 4번 핀)을 통해 입력되는 제어 신호(ON_OFF_CONTROL)에 기초하여, DC-DC 컨버터(415)(또는, 부스트 IC(801))를 이네이블(또는, 턴-온) 또는 디스에이블(또는, 턴-오프)시킬 수 있다. 제어 신호(ON_OFF_CONTROL)는 예컨대, 비교기(416)에 의해 생성되어 DC-DC 컨버터(415)로 전달되는, DC-DC 컨버터(415)를 이네이블 또는 디스에이블하기 위한 제어 신호에 대응할 수 있다.
일 실시예에 따르면, DC-DC 컨버터(415)(또는, 부스트 IC(801))는 제어 신호(ON_OFF_CONTROL)에 대응하는 전압에 기초하여, DC-DC 컨버터(415)(또는, 부스트 IC(801))를 이네이블(또는, 턴-온) 할지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들면, DC-DC 컨버터(415)는 제어 신호(ON_OFF_CONTROL)에 대응하는 전압이 이네이블 스레시홀드(예: 1.229V)를 초과하는 경우, DC-DC 컨버터(415)를 이네이블할 수 있다. 이 경우, 부스트 IC(801)의 스위치의 듀티 사이클에 따른 스위칭 동작이 수행될 수 있다. 예를 들면, 부스트 IC(801)는 제어 신호(ON_OFF_CONTROL)에 대응하는 전압이 이네이블 스레시홀드를 이하인 경우(예: 미리 설정된 시간(예: 1ms) 이상 이네이블 스레시홀드를 이하로 떨어지는 경우), DC-DC 컨버터(415)를 디스에이블 할 수 있다. 이 경우, 부스트 IC(801)의 스위치의 스위칭 동작이 금지될 수 있다.
이하에서는, DC-DC 컨버터(415)가 이네이블 된 경우의, DC-DC 컨버터(415)의 동작에 대하여 설명한다. 상술한 것처럼, DC-DC 컨버터(415)가 이네이블 된 경우 부스트 IC(801)의 스위치의 스위칭 동작이 수행될 수 있다. 스위칭 동작은, 예컨대, 스위칭 사이클 마다 듀티 사이클(duty cycle)에 따라 스위치를 온/오프하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, PWM 제어 회로는 오실레이터의 클락 사이클의 시작(beginning)시에 스위치를 턴-온할 수 있다. 스위치가 턴-온 된 상태에서는, 에너지 저장소(413)에 의해 제공된 입력 전압(Vin(예: 도 4a 및 도 5의 제4 전압(V4)))이 인덕터(820)에 인가되고, 인덕터 전류가 증가(ramp up)함에 따라 인덕터(820)에 에너지가 저장될 수 있다. 스위치의 스위칭 사이클의 이 부분(듀티 사이클의 ON 구간)에서, 부하 전류는 출력 캐패시터(840)에 의해 제공될 수 있다. 인턱터 전류가 애러 앰프의 애러 앰프 출력에 의해 설정된 스레시홀드에 도달하는 경우, 스위치는 턴-오프되고, 다이오드(830)는 인덕터 전류가 흐르도록 순방향 바이어싱(forward biased)될 수 있다. 스위치의 스위칭 사이클의 이 부분(듀티 사이클의 OFF 기간)에서, 인덕터(820)는 출력 캐패시터(840)를 충전하기 위해 저장된 에너지를 전달하고, 부하 전류를 공급할 수 있다. 이러한 스위치의 온/오프 동작이 매 스위칭 사이클 마다 반복될 수 있다. 이를 통해, Vout 전압(예컨대, 도 4a 및 도 5의 제5 전압(V5)(예: 12.5V))이 생성되어, 제2 다이오드(D2)를 거쳐 레귤레이터(414)로 인가될 수 있다.
일 실시예에 따르면, DC-DC 컨버터(415)의 듀티 사이클은 에러 앰프에 의해 생성된 애러 앰프 출력과 램프 제너레이터에 의해 생성된 전류 신호를 비교하는 PWM 제어 회로의 비교기에 의해 결정될 수 있다.
한편, 도 8의 실시예에서는 별도의 부스트 IC(801)를 이용하여 DC-DC 컨버터(415)를 구현하였고, 부스트 IC(801)의 내부에는 별도의 신호를 받아서 동작 시키는 회로가 구현될 수 있다. 도 8의 실시예에서는, 부스트 IC(801)(또는, DC-DC 컨버터(415))가 이네이블 신호를 수신하여 별도로 동작할 수 있다. 이네이블 신호는 예컨대, 비교기(416)로부터 제공되어 DC-DC 컨버터(415)의 EN 핀으로 인가되는 상술한 제어 신호(ON_OFF_CONTROL)일 수 있으나, 다른 종류의 이네이블 신호가 부스트 IC(801)(또는, DC-DC 컨버터(415))를 동작 시키기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 에너지 저장소(413)와 DC-DC 컨버터(415) 사이에 별도의 스위치(예: FET, IGBT, RELAY, 사이리스터(thyrister) 등)가 배치될 수 있고, 이 스위치에 인가되는 이네이블 신호와 해당 스위치의 동작을 동기화 하여, DC-DC 컨버터(415)를 이네이블/디스에이블(또는, ON/OFF)하기 위해 사용할 수 있다. 이러한 스위치를 사용하여 DC-DC 컨버터(415)를 이네이블/디스에이블하기 위한 실시예에 대하여는 도 9를 참조하여 이하에서 설명한다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른, 제어 회로를 예시하는 도면이다.
도 9의 실시예에서는, 도 4a의 제어 회로(410) 및 도 5의 제어 회로(510)와 달리, 에너지 저장소(413)와 DC-DC 컨버터(415) 사이에 배치된 스위치(901)가 DC-DC 컨버터(415)를 이네이블 또는 디스에이블하기 위해 사용될 수 있다. 도 9에서는 도 4a 및 5에서 상술한 설명과 중복된 설명은 생략한다.
도 9를 참조하면, 제어 회로(910)는 AC-DC 컨버터(411), 충전 회로(412), 에너지 저장소(413), 레귤레이터(414), DC-DC 컨버터(415), 비교기(416) 및/또는 프로세서(417)를 포함할 수 있다. AC-DC 컨버터(411), 충전 회로(412), 에너지 저장소(413), 레귤레이터(414), DC-DC 컨버터(415), 비교기(416) 및/또는 프로세서(417)에 대한 설명은 도 4a 및 5의 설명을 참조할 수 있다. 이에 중복된 설명은 생략한다. 도 9의 실시예에서, 제1 다이오드(D1)는 도 5의 스위치(501)로 대체될 수 있고, 이에 대한 설명은 도 5를 참조할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어 회로(910)는 가전 기기 또는 전자 장치에 포함될 수 있다. 예를 들면, 제어 회로(910)는 공기조화기(예: 도 1 및 2의 공기조화기(10)), 냉장고(예: 도 12 및 13의 냉장고(121)), 또는 기타 다른 가전 기기(예: 세탁기, 건조기, 청소기 등)나 전자 장치(예: 스마트폰 등)에 포함될 수 있다. 일 예로서, 제어 회로(910)를 포함하는 가전 기기가 공기조화기(예: 도 1 및 2의 공기조화기(10))인 경우, EEV(302)는 예컨대, 도 1 및 2의 팽창 장치(103) 또는 팽창 장치(103)에 포함되는 EEV일 수 있고, 제어 회로(910)는 EEV(302)를 포함하는 공기조화기의 실외기(예: 도 1 및 2의 실외기(30))에 포함될 수 있다. 일 예로서, 제어 회로(910)를 포함하는 가전 기기가 냉장고(예: 도 12 및 13의 냉장고(121))인 경우, EEV(302)는 예컨대, 도 13의 팽창기(1273) 또는 팽창기(1273)에 포함되는 EEV일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어 회로(910)는 스위치(901)를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 스위치(901)는 에너지 저장소(413)와 DC-DC 컨버터(415) 사이에 배치될 수 있다. 스위치(501)는, 예컨대, 전계 효과 트랜지스터(field effect transistor, FET), 절연 게이트 양극성 트랜지스터(insulated gate bipolar mode transistor, IGBT), 릴레이(RELAY), 사이리스터(thyrister) 스위치일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 실시예에 따르면, 스위치(901)는 비교기(416)에 연결될 수 있다. 스위치(901)는 비교기(416)로부터 제어 신호(예: 비교기(416)의 출력 전압)을 수신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 비교기(416)의 제어 신호(예: 비교기(416)의 출력 전압)가 해당 스위치(901)를 동작 시키기 위한 동작 전압으로 사용될 수 있고, 비교기(416)의 제어 신호의 값(예: 비교기(416)의 출력 전압의 값)에 따라 스위치(416)가 온(ON) 또는 오프(OFF)될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 정상 상태인 경우, 비교기(416)의 DC-DC 컨버터(415)를 이네이블 하기 위한 제1 제어 신호(예: 제1 출력 전압)가 스위치(501)에 인가 되어 스위치(501)가 ON(예: 닫히게)될 수 있다. 이를 통해, 에너지 저장소(413)의 제4 전압(V4)이 DC-DC 컨버터(415)에 정상적으로 인가되어, DC-DC 컨버터(415)가 이네이블 될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 이상 상태인 경우, 비교기(416)의 DC-DC 컨버터(415)를 이네이블 하기 위한 제2 제어 신호(예: 제2 출력 전압)가 정상적으로 스위치(501)에 인가되어 스위치(501)가 OFF(예: 열리게)될 수 있다. 이를 통해, 에너지 저장소(413)의 제4 전압(V4)이 DC-DC 컨버터(415)에 정상적으로 인가되지 않아, DC-DC 컨버터(415)가 디스에이블 될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 제어 신호에 대응하는 제1 출력 전압은 제2 제어 신호에 대응하는 제2 출력 전압 보다 높을 수 있다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른, 비교기의 회로를 예시한다.
도 10의 실시예에서, 비교기(416)는 도 4a, 도 5 및 도 9의 비교기(416)의 일 예일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 비교기(416)는 DC-DC 컨버터(415)에 연결될 수 있다.
도 10을 참조하면, 비교기(416)는 비교기 IC(1010)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 10에 예시된 것처럼, AC-DC 컨버터(411)의 출력 전압(예: 도 4a, 도 5 및 도 9의 제1 전압(V1))에 대응하는 12V_C 전압의 분배 전압(V101)이 비교기 IC(1010)의 -IN1 핀(예: 2번 핀)에 입력되고, 기준 비교 전압(예: 5V 전압)의 분배 전압(V102)이 비교기 IC(1010)의 +IN2 핀(예: 3번 핀)에 입력될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 기준 비교 전압은 비교기 IC(1010)의 VCC 핀(예: 8번 핀)에 입력되는 비교기 IC(1010)의 구동 전압인 5V와 동일할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 전압(V1)(예: 12V_C 전압)의 분배 전압(V101)은 예컨대, 도 10에 예시된 것과 같은, R105, R106, R107 및 R108 로 구성된 제1 저항 분배기(1001)를 이용하여 제1 전압(V1)을 분배함으로써 획득될 수 있다. R105, R106, R107 및 R108은 예컨대, 30K 옴의 크기를 가질 수 있다. 다만, 실시예가 이에 한정되지 않고, 제1 저항 분배기에 포함되는 저항의 수, 크기, 탭의 위치 및/또는 배치 구조는 비교기(416)의 전력 요구 사항, 전압 변동 범위 및/또는 환경 요소를 고려하여 다양하게 설정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 기준 비교 전압(예: 5V 전압)의 분배 전압(V102)은 예컨대, 도 10에 예시된 것과 같은, R109, R110 및 R111로 구성된 제2 저항 분배기(1002)를 이용하여 기준 비교 전압을 분배함으로써 획득될 수 있다. R109 및 R111은 예컨대, 30K 옴의 크기를 가지고, R109는 예컨대, 4.7K 옴의 크기를 가질 수 있다. 다만, 실시예가 이에 한정되지 않고, 제2 저항 분배기에 포함되는 저항의 수, 크기, 탭의 위치 및/또는 배치 구조는 비교기(416)의 전력 요구 사항, 전압 변동 범위 및/또는 환경 요소를 고려하여 다양하게 설정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 비교기 IC(1010)의 -IN 핀 및 +IN 핀은 비교기 IC(1010) 내부의 제1 내부 비교기의 - 단자 및 + 단자에 연결될 수 있고, 비교기 IC(1010)의 OUT1 핀(예: 1번 핀)은 비교기 IC(1010)의 제1 내부 비교기의 출력 단자에 연결될 수 있다. 제1 내부 비교기의 비교 결과에 따라 OUT1 핀을 통해 출력된 신호(또는, 전압)는 DC-DC 컨버터(415)의 부스트 IC(801)의 EN 핀으로 입력되는 제어 신호(ON_OFF_CONTROL)에 대응할 수 있다. 제어 신호(ON_OFF_CONTROL)에 대한 설명은 도 8 및 9의 설명을 참조할 수 있다. 이에 중복된 설명은 생략한다.
일 실시예에 따르면, 비교기(416)는 비교기(416)의 출력을 안정화하기 위해, 비교기 IC(1010)의 OUT1 핀과 VCC 핀 사이에 연결된 저항(R112)을 포함할 수 있다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른, 전자 팽창 밸브를 제어하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 11의 실시예에서, EEV를 제어하는 방법은 가전 기기(예: 도 1의 공기조화기(10), 또는 도 12의 냉장고(121))에 포함되는 제어 회로의 프로세서(예: 도 4a, 도 5 및 도 9의 제어 회로(410)의 프로세서(417))에 의해 수행될 수 있다.
도 11을 참조하면, 동작 1010에서, 가전 기기는 AC-DC 컨버터의 출력 전압(예: 도 4a, 도 5 및 도 9의 제1 전압(V1))을 검지 할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 가전 기기는 AC-DC 컨버터의 출력 전압을 미리 설정된 주기(예: 1초)로 검지 할 수 있다.
동작 1120에서, 가전 기기는 AC-DC 컨버터의 출력 전압이 지정된 시간(예: 10초) 동안 기준 전압(예: 7V) 이하로 유지되는지를 결정할 수 있다. AC-DC 컨버터의 출력 전압이 지정된 시간 동안 기준 전압 이하로 유지되는 것으로 결정된 경우, 동작 1130이 수행될 수 있다. AC-DC 컨버터의 출력 전압이 지정된 시간 동안 기준 전압 이하로 유지되지 않는 것으로 결정된 경우, 동작 1140이 수행될 수 있다.
동작 1130에서, 가전 기기는 AC-DC 컨버터의 출력 전압이 지정된 시간 동안 기준 전압 이하로 유지되는 것으로 결정된 경우, AC 전원이 이상 상태에 있음을 식별하고, EEV를 폐쇄하기 위한 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호를 EEV로 전달할 수 있다.
동작 1140에서, 가전 기기는 AC-DC 컨버터의 출력 전압이 지정된 시간 동안 기준 전압 이하로 유지되지 않는 것으로 결정된 경우, AC 전원이 정상 상태에 있음을 식별하고, EEV를 개방 또는 폐쇄하기 위한 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호를 EEV로 전달할 수 있다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른, 냉장고의 개략적 내외부 외관을 도시한 도면이다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른, 냉장고의 구성을 기능 및 제어의 관점에서 개략적으로 도시한 기능 블록도이다.
본 문서의 다양한 예에 따른 냉장고는 저장실과 도어의 형태에 따라 그 종류가 구분될 수 있다. 예를 들어, 냉장고는, 저장실이 수평 격벽에 의해 상하로 구획되어 상측에 냉동실이 형성되고 하측에 냉장실이 형성되는 TMF(Top Mounted Freezer)형 냉장고, 상측에 냉장실이 형성되고 하측에 냉동실이 형성되는 BMF(Bottom Mounted Freezer)형 냉장고, 저장실이 수직 격벽에 의해 좌우로 구획되고 일측에 냉동실이 형성되며 타측에 냉장실이 형성되는 SBS(Side By Side)형 냉장고, 및 저장실이 수평 격벽에 의해 상하로 구획되고 상측에 냉장실이 형성되고 하측에 냉동실이 형성되되 상측의 냉장실은 한 쌍의 도어에 의해 개폐되는 FDR(French Door Refrigerator)형 냉장고를 포함하며 이에 한정되지 않는 다양한 종류의 냉장고 중 하나일 수 있다.
도 12를 참조하면, 냉장고(121)는 본체(1210)를 포함할 수 있다. 본체(1210)는 외상(1211)과, 외상(1211)의 내측에 배치된 내상(1212)을 포함할 수 있다. 외상(1211)은 본체(1210)의 외부 외관의 적어도 일부를 형성하도록 마련될 수 있다. 일 예에서, 외상(1211)은 내구성과 미감이 뛰어난 금속 재질을 포함하도록 구성될 수 있다. 내상(1212)은 저장실(1220)의 공간을 정의하도록 마련될 수 있다. 내상(1212)은 저장실(1220)을 형성하는 케이스, 플레이트, 패널 및/또는 라이너를 포함할 수 있다. 내상(1212)은 하나의 몸체로 형성될 수도 있고 또는 복수의 플레이트들이 조립되어 형성될 수도 있다. 일 예에서, 내상(1212)은 플라스틱 재질을 이용하여 일체로 사출 성형될 수 있고, 본 문서가 이로써 제한되는 것은 아니다.
도시되지는 않았으나, 외상(1211)과 내상(1212) 사이에는 수용 공간이 형성될 수 있다. 수용 공간의 적어도 일부에는 저장실(1220)을 단열하는 단열재가 마련될 수 있다. 단열재는 저장실(1220) 내부의 온도가 저장실(1220) 외부 환경에 의해 영향을 받지 않고 설정된 적정 온도로 유지될 수 있도록 저장실(1220) 내부와 저장실(1220) 외부를 단열할 수 있다.
일 예에 따르면, 단열재는 발포 단열재를 포함할 수 있다. 일 예에서, 내상(1212)과 외상(1211)을 지그 등으로 고정한 후에 내상(1212)과 외상(1211) 사이의 수용 공간에 폴리우레탄과 발포제가 혼합된 우레탄 폼을 주입 및 발포시킴으로써 발포 단열재를 성형할 수 있다. 일 예에 따르면, 단열재는 발포 단열재에 더하여 추가로 또는 발포 단열재를 대신하여, 진공 단열재를 포함할 수도 있다. 진공 단열재는 심재와, 심재를 수용하고 내부를 진공 또는 진공에 가까운 압력으로 밀봉하는 외피재를 포함할 수 있다. 진공 단열재는 가스 및 수분을 흡착하여 진공 상태를 안정적으로 유지하도록 하는 흡착제를 더 포함할 수 있다. 냉장고(121)의 단열재는 상기한 발포 단열재 또는 진공 단열재에 한정되는 것은 아니고 단열을 위해 사용될 수 있는 다양한 소재를 이용하여 구성될 수 있다.
일 예에 따르면, 냉장고(121)는 저장실(1220)을 포함할 수 있다. 저장실(1220)은 식품을 저장할 수 있다. 식품은 먹거나 마실 수 있는 음식물을 포함하며, 구체적으로, 육류, 어류, 해산물, 과일, 채소, 물, 얼음, 음료, 김치 또는 와인과 같은 주류를 포함할 수 있다. 저장실(1220)에는 식품 이외에도 약품이나 화장품이 저장될 수 있으며, 저장실(1220)에 저장 가능한 물품에 제한이 있는 것은 아니다.
일 예에 따르면, 냉장고(121)는 한 개 또는 그 이상의 저장실(1220)을 포함할 수 있다. 냉장고(121)에 2개 이상의 저장실(1220)이 형성될 때 각각의 저장실은 서로 다른 용도를 가질 수 있으며, 서로 다른 온도로 유지될 수 있다. 이를 위해 각각의 저장실(1220)은 단열재를 포함하는 격벽(1214)에 의해 서로 구획될 수 있다. 일 예에서, 저장실은 용도 및/또는 온도 범위에 따라 "냉장실", "냉동실" 또는 "변온실"로 각각 지칭될 수 있다. 예를 들어, 냉장실은 식품을 냉장 보관하기에 적정한 온도로 유지되는 경우의 저장실을 지칭할 수 있고, 냉동실은 식품을 냉동 보관하기에 적정한 온도로 유지되는 경우의 저장실을 지칭할 수 있다. "냉장"은 식품을 얼지 않는 한도에서 차갑게 냉각하는 것을 의미할 수 있고, 일례로 냉장실은 섭씨 0도에서 섭씨 영상 7도 범위로 유지될 수 있다. "냉동"은 식품을 얼리거나 언 상태로 유지되도록 냉각하는 것을 의미할 수 있으며, 일례로 냉동실은 섭씨 영하 20도 내지 섭씨 영하 1도 범위로 유지될 수 있다. 변온실은 사용자의 선택에 의해 또는 이와 무관하게 소정의 가변적 온도로 유지될 수 있는 경우의 저장실을 지칭할 수 있다. 일 예에 따르면, 하나의 저장실이 그 일부는 냉장실로 사용되고 나머지 일부는 냉동실로 사용되도록 마련될 수 있다. 저장실은, 전술한 "냉장실", "냉동실" 및 "변온실" 등의 명칭 이외에도 "야채실", "신선실", "쿨링실" 및 "제빙실" 등 다양한 명칭으로 불릴 수 있다.
일 예에 따르면, 격벽(1214)의 형상이나 위치에 따라 저장실(1220)의 개수, 크기 및/또는 형상이 달라질 수 있다. 일 예에 따르면, 격벽(1214)은 본체(1210)와 일체로 형성될 수 있다. 일 예에 따르면, 격벽(1214)은 본체(1210)와 별개로 마련되어 본체(1210)에 조립되는 별도 파티션일 수 있다.
일 예에 따르면, 저장실(1220)은 수직 격벽(1214v)(수직 방향으로 연장되는 격벽)에 의해 좌우로 구획될 수 있다. 수직 격벽(1214v)의 위치에 따라 좌우로 구획된 저장실(1220)의 크기가 달라질 수 있다. 일 예로, 수직 격벽(1214v)이 가운데 마련되어 좌우로 구획된 저장실(1220)이 거울 대칭(mirror symmetry)적으로 마련될 수 있다. 일 예에 따르면, 수직 격벽은 복수 개일 수도 있다. 수직 격벽이 복수 개인 경우, 저장실은 좌우 방향을 따라 3개 이상으로 구획될 수 있다.
일 예에 따르면, 저장실(1220)은 수평 격벽(1214h)(수평 방향으로 연장되는 격벽)에 의해 상하로 구획될 수 있다. 수평 격벽(1214h)의 위치에 따라 상하로 구획된 저장실(1220)의 크기가 달라질 수 있다. 일 예에 따르면, 수평 격벽은 복수 개일 수도 있다. 수평 격벽이 복수 개인 경우, 저장실은 상하 방향을 따라 3개 이상으로 구획될 수 있다.
냉장고는, 수직 격벽과 수평 격벽의 다양한 조합에 따라 다양한 크기 및 형상을 갖는 복수 개의 저장실을 포함하도록 구성될 수 있다.
일 예에 따르면, 저장실(1220)의 내부에는 복수의 선반(1224) 및/또는 복수의 저장 용기(1225)가 마련될 수 있다. 복수의 선반(1224)과 복수의 저장 용기(1225) 각각은 저장실(1220) 내부 공간으로부터 분리 가능할 수 있다.
일 예에 따르면, 각 저장실(1220)은 식품을 출납하기 위해 적어도 일측이 개방되도록 형성될 수 있다. 일 예에 따르면, 냉장고(121)는 각 저장실(1220)을 개폐하기 위한 각각의 도어(1230)를 포함할 수 있다. 일 예에서, 도어(1230)는 본체(1210) 및 저장실(1220)의 전면에 배치되어 저장실(1220)을 개폐하도록 마련될 수 있다. 도어(1230)는 도어가 닫혀 있는 동안 저장실(1220)을 밀폐하도록 구성될 수 있다. 도어(1230)는 도어(1230)가 닫혀 있는 동안 저장실(1220)을 외부 환경으로부터 단열하도록, 본체(1210)와 마찬가지로 단열재를 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 도어(1230)는, 힌지(1216)를 중심으로 회전하여 개폐되는 구조로 구성될 수 있으며, 본 개시가 이로써 제한되는 것은 아니다. 일 예에서, 도어는 슬라이딩 방식으로 개폐 가능하게 구성될 수도 있다.
일 예에 따르면, 도어(1230)는 도어 패널(1230a) 및/또는 도어 바디(1230b)를 포함할 수 있다. 도어 패널(1230a)과 도어 바디(1230b)는 분리 가능하도록 결합될 수 있다. 도어 바디(1230b)는, 예를 들어, 일측이 힌지(1216)에 의해 본체(1210)에 고정될 수 있다. 도어 패널(1230a)은 냉장고(121)의 전면 외부 외관의 일부를 이룰 수 있다. 따라서, 도어 패널(1230a)은 냉장고(121)가 실내에 배치되었을 때 미관의 중요한 요소를 차지할 수 있다. 도어 패널(1230a)은 사용자가 취향에 따라 냉장고(121)의 전면 외부 외관을 꾸밀 수 있도록, 다양한 색 및/또는 다양한 디자인을 가지며 교체 가능하도록 구성될 수 있다. 일 예에 따르면, 도어 패널(1230a)과 도어 바디(1230b)는 일체로 이루어질 수도 있다.
일 예에 따르면, 도어(1230)는 도어 손잡이(미도시), 도어 선반(12313), 선반 지지부(12314), 및/또는 가스켓(12315)을 포함할 수 있다. 사용자는 도어 손잡이를 이용하여 도어(1230)를 개폐할 수 있다. 도어 손잡이는, 도어(1230)의 저면 또는 상면에 함몰 형성되거나, 도어(1230)의 전면에 돌출 형성될 수 있으며, 특정 형태로 제한되지 않는다.
도어 선반(12313)은 식품을 수납하도록 마련될 수 있다. 도어 선반(12313)의 좌우 양측에는 도어 선반(12313)을 지지하도록 선반 지지부(12314)가 마련될 수 있다. 선반 지지부(12314)는, 예를 들어, 도어(1230)로부터 수직하게 연장 형성될 수 있다. 예를 들어, 선반 지지부(12314)는 도어(1230)의 배면(저장실(1220)을 향한 내측 표면)으로부터 저장실(1220) 측으로 돌출되며, 상하방향으로 연장되도록 마련될 수 있다. 선반 지지부(12314)는, 도어(1230)로부터 분리 가능한 별도의 구성품으로 마련될 수 있으며, 이와 달리 도어(1230)에 일체로 형성될 수도 있다.
가스켓(12315)은 도어 바디(1230b)의 테두리를 감싸도록 마련될 수 있다. 가스켓(12315)은 도어(1230)가 닫힌 상태에서 본체(1210)와 도어(1230) 사이의 틈을 밀폐시키도록 마련될 수 있다.
일 예에 따르면, 냉장고(121)는 냉기 공급 장치를 포함할 수 있다. 냉기 공급 장치는 냉기를 생성하고 생성된 냉기를 저장실로 안내하여 저장실을 냉각할 수 있는 기계, 기구, 전자 장치 및/또는 이들을 조합한 시스템을 포함할 수 있다. 일 예에서, 냉기 공급 장치는, 예를 들어 저장실(1220) 각각에 냉기를 공급하도록 본체(1210) 내부에 마련될 수 있다.
도 13을 참조하면, 일 예에 따르면, 냉장고(121)는 입력부(1240)를 포함할 수 있다. 입력부(1240)는 냉장고(121) 제어를 위한 사용자 입력을 획득하는 구성일 수 있다.
일 예에서, 입력부(1240)는 사용자의 편의를 위해 도어(예: 도 1의 도어(1230))에 설치될 수 있다. 입력부(1240)는 하나 이상의 버튼 또는 스위치를 포함한 임의의 유형의 사용자 입력 수단을 포함할 수 있다. 입력부(1240)를 통해 사용자에 의한 설정 데이터(예컨대, 희망하는 저장실 온도 등)가 입력될 수 있다. 예를 들어, 입력부(1240)는 사용자의 터치 입력을 수신하고 수신된 터치 입력에 대응하는 전기적 신호를 생성하는 터치 패널을 포함할 수 있고, 본 문서가 특정 형태의 입력부로 한정되는 것은 아니다. 일 예에서, 입력부(1240)를 구성하는 터치 패널은 냉장고(121)에 구비된 별도의 디스플레이 패널의 전면에 위치하여 디스플레이 패널에 표시되는 영상을 왜곡하지 않는 투명한 재질로 형성될 수 있다. 일 예에서, 입력부(1240)는 적외선 신호 수신부를 포함할 수 있다. 사용자는, 리모컨을 통하여 원격으로 설정 데이터를 입력할 수 있고, 입력된 설정 데이터는 적외선 신호로써 입력부(1240)에 의해 수신될 수 있다. 일 예에서, 입력부(1240)는 마이크로폰을 포함할 수 있고, 사용자의 음성에 의한 설정 데이터가 마이크로폰을 통해 획득될 수 있다.
입력부(1240)를 통해 획득된 설정 데이터(예컨대, 희망하는 저장실 온도 등)는 후술하는 제어부(12100)로 전달될 수 있다. 일 예에서, 입력부(1240)를 통해 획득된 설정 데이터가 후술하는 통신부(1250)를 통해 외부로 전송될 수 있고, 본 문서가 이에 한정되는 것은 아니다.
일 예에 따르면, 냉장고(121)는 외부의와 신호 송수신을 지원하는 통신부(1250)를 포함할 수 있다. 일 예에서, 통신부(1250)는, 소정의 유무선 통신 프로토콜에 따라, 외부의 유무선 통신 시스템, 외부의 서버, 및/또는 그 외 다른 기기와의 사이에 유무선 신호를 수신 및/또는 송신할 수 있다. 일 예에서, 통신부(1250)는 냉장고(121)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 일 예에서, 통신부(1250)는 이동 통신 모듈, 유무선 인터넷 모듈, 근거리 통신 모듈 및/또는 위치 정보 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 예에서, 이동 통신 모듈은, 이동 통신을 위한 다양한 통신 프로토콜 중 임의의 통신 프로토콜에 따라 이동 통신망을 통해 외부의 기지국, 외부의 단말, 및 외부 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신할 수 있다. 무선 신호는 다양한 형태의 데이터 신호를 포함할 수 있다. 일 예에서, 무선 신호는 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 및 문자/멀티미디어 메시지 신호를 포함할 수 있고, 본 문서가 이로써 제한되는 것은 아니다.
일 예에서, 유무선 인터넷 모듈은, 예를 들어 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), 또는 LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등을 지원할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 일 예에서, 통신부(1250)의 유무선 인터넷 모듈은, 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술 중 적어도 하나의 유무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신할 수 있다.
근거리 통신 모듈은, 예를 들어 근거리 통신(short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스, RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association: IrDA), UWB(Ultra-Wide Band), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi, Wi-Fi Direct, Wireless USB(Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용한 근거리 통신을 지원할 수 있다. 근거리 통신 모듈은, 예를 들어, 근거리 무선 통신망을 통해 냉장고(121)와 무선 통신 시스템 사이, 냉장고(121)와 다른 기기 사이, 또는 냉장고(121)와 다른 기기가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다.
위치 정보 모듈은, 예를 들어, 냉장고(121)의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 Wi-Fi 모듈일 수 있다. 냉장고(121)가 GPS 모듈을 활용할 경우, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 냉장고(121)의 위치에 관한 정보를 수신할 수 있다. 냉장고(121)가 Wi-Fi 모듈을 활용할 경우, Wi-Fi 모듈과 무선 신호를 송수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여 냉장고(121)의 위치에 관한 정보를 수신할 수 있다.
일 예에서, 통신부(1250)는, 사용자의 모바일 단말에서 사용자가 입력한 설정 데이터 신호를 소정의 무선 통신 프로토콜에 따른 무선 신호 형태로써 수신할 수 있다. 일 예에서, 통신부(1250)는, 외부의 서버로부터 냉장고(121)의 동작 제어를 위한 정보 및/또는 명령을 소정의 유무선 통신 프로토콜에 따른 신호 형태로써 수신할 수 있다. 통신부(1250)는 수신된 각종 신호를 후술하는 제어부(12100)로 전달할 수 있다. 일 예에서, 통신부(1250)는, 냉장고(121) 상에서 발생 또는 획득된 각종 데이터를 소정의 유무선 통신 프로토콜에 따른 유무선 신호 형태로써, 예컨대 사용자의 모바일 단말 또는 외부의 서버로 송신할 수 있다.
일 예에 따르면, 냉장고(121)는 센서부(1260)를 포함할 수 있다. 일 예에서, 센서부(1260)는 온도 센서(1261), 거리 센서(1262), 근접 센서(1263) 및/또는 카메라(1264)를 포함할 수 있다. 다만, 여기에서 열거된 센서의 종류는 단지 예시적인 것이며 본 문서가 이에 제한되지 않는다.
일 예에서, 온도 센서(1261)는 각 저장실(1220)의 내부에 마련되어, 저장실(예: 도 12의 저장실(1220)) 내부의 온도를 감지하는 복수의 온도 센서들을 포함할 수 있다. 복수의 온도 센서들이 복수의 저장실(1220) 각각에 설치되어 각 저장실(1220)의 온도를 감지할 수 있다. 감지된 온도에 대응하는 전기적 신호는 제어부(12100)로 전달될 수 있다. 복수의 온도 센서들 각각은 온도에 따라 전기적 저항이 변화하는 서미스터(thermistor)를 포함할 수 있다. 일 예에서, 온도 센서(1261)는 냉장고(121)의 외부(예컨대, 도 12의 외상(1211)의 일 위치)에 마련되어, 냉장고(121) 주변 외부 온도를 감지하는 외부 온도 센서를 포함할 수 있다.
일 예에서, 거리 센서(1262)는 냉장고(121) 주변에 위치하는 물체, 예를 들어 사용자까지의 거리를 측정할 수 있다. 거리 센서(1262)는, 예를 들어, 초음파 센서 또는 적외선 센서일 수 있고, 이로써 한정되는 것은 아니다. 거리 센서(1262)는 냉장고(121) 주변의 물건 또는 사용자를 감지하고, 감지된 전기적 신호를 제어부(12100)에 전달할 수 있다.
일 예에서, 근접 센서(1263)는 도어(1230)의 개폐를 감지하도록 마련될 수 있다. 근접 센서(1263)는 도어(1230)가 본체(예: 도 12의 본체(1210))와 접하여 저장실(1220)을 폐쇄하고 있는 상태인지 여부를 감지할 수 있다. 복수의 근접 센서(1263)는 복수의 도어(1230) 각각에 설치될 수 있다. 근접 센서(1263)는 감지된 도어(1230)의 개폐 상태에 대한 전기적 신호를 제어부(12100)에 전달할 수 있다.
일 예에서, 카메라(1264)는 각 저장실(1220) 내부에 설치되어 각 저장실(1220)의 내부 영상을 획득할 수 있다. 일 예에서, 카메라(64)는 냉장고(121)의 외부(예컨대, 도 12의 외상(1211)의 일 위치)에 마련되어, 냉장고(12) 주변 외부 영상을 획득할 수 있다. 카메라(1264)는 영상을 촬영하여 전기적 신호로 변환하는 영상 센서들을 포함할 수 있다. 영상 센서는 예를 들어 CCD(Charge-Coupled Device) 영상 센서 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 영상 센서를 포함할 수 있다. 카메라(1264)가 촬영한 영상에 관한 전기적 신호는 제어부(12100)로 전달될 수 있다.
일 예에 따르면, 냉장고(121)는 냉기 공급 장치(1270)를 포함할 수 있다. 일 예에서, 냉기 공급 장치(1270)는 압축기(1271), 응축기(1272), 팽창기(1273) 및 증발기(1274)를 포함할 수 있다. 도시되지는 않았으나, 냉기 공급 장치(1270)는 압축기(1271), 응축기(1272), 팽창기(1273) 및 증발기(1274) 사이를 연결하는 냉매관을 포함할 수 있다. 냉매는, 냉매관을 통해 압축기(1271), 응축기(1272), 팽창기(1273) 및 증발기(1274) 사이를 순환할 수 있다.
압축기(1271)는 냉매를 고온 고압 상태로 압축할 수 있다. 예를 들어, 압축기(1271)는 외부로부터 전기 에너지를 공급받아 전기 모터 등의 회전력을 이용하여 기상의 냉매를 고온 고압으로 압축할 수 있다. 압축기(1271)는 용량 가변형 압축기이며, 구동 제어 명령에 따라 주파수를 변경함으로써 용량을 가변할 수 있다. 압축된 냉매는 냉매관에 의해 응축기(1272)로 이동될 수 있다. 응축기(1272)는 압축기(1271)로부터 전달받은 압축된 냉매를 응축시킬 수 있다. 응축기(1272)는 냉매를 응축시키면서 발생되는 열을 응축기(1272)의 외부로 방열할 수 있다. 응축기(1272)를 통과하면서 응축된 냉매는 팽창기(1273)로 이동될 수 있다. 응축된 냉매는 팽창기(1273)를 통과하면서 저온 저압의 액체상태로 변환할 수 있다. 일 예에서, 팽창기(1273)는 개방 비율을 조절할 수 있는 전자 팽창 밸브(완전 개방된 상태에서 밸브의 유로의 단면적에 대한 부분 개방된 상태에서 밸브의 유로의 단면적의 비율을 조절할 수 있는 전자 팽창 밸브)로 구현될 수 있다. 그러한 경우, 전자 팽창 밸브의 개방 비율에 의존하여 팽창기(1273)를 통과하는 냉매의 양이 제어될 수 있다. 일 예에서, 팽창기(1273)는 모세관 장치로 구현될 수 있다. 액상의 냉매는 팽창기(1273)를 통과하여 증발기(1274)로 이동될 수 있다. 증발기(1274)는 액체 냉매가 증발되면서 주위의 기체와 열교환이 진행될 수 있다. 액체 냉매가 증발기(1274)에 의해 증발되면서 주변의 잠열을 흡수하고 이로 인하여 증발기(1274) 주변의 기체가 냉각되면서 냉기를 생성할 수 있다. 생성된 냉기는 외상(예: 도 12의 외상(1212))과 내상(예: 도 12의 내상(1211)) 사이에 마련된 유로를 통하여 저장실(1220)로 이동될 수 있다. 증발기(1274)에서 기화된 냉매는 다시 압축기(1271)로 이동되어 순환할 수 있다.
일 예에서, 냉기 공급 장치(1270)는 열전 소자를 포함할 수 있다. 열전 소자는 펠티어 효과를 통한 발열 및 냉각 작용으로 저장실(1220)을 냉각할 수 있다.
일 예에서, 구체적으로 도시되지는 않았으나, 냉장고(121)는 냉기 공급 장치(1270)의 적어도 일부 부품들이 배치된 기계실을 포함할 수 있다. 기계실에 배치되는 부품에서 발생하는 열이 저장실(1220)로 전달되는 것을 방지할 수 있도록 기계실은 저장실(1220)과 구획 및 단열되도록 구성될 수 있다. 기계실 내부에 배치된 부품을 방열하도록 기계실 내부는 본체(1210)의 외부와 연통되도록 구성될 수 있다.
일 예에 따르면, 냉장고(121)는 표시부(1280)를 포함할 수 있다. 일 예에서, 표시부(1280)는 도어(1230) 상에 설치될 수 있다. 일 예에서, 표시부(1280)는 입력부(1240) 및/또는 통신부(1250)를 통해 획득된 사용자 또는 외부로부터의 각종 설정 데이터(예컨대, 희망하는 저장실 온도 등) 또는 냉장고(121)의 운전 제어 정보를 표시할 수 있다. 일 예에서, 표시부(1280)는 센서부(1260)로부터 획득된 각종 센싱 정보(예컨대, 온도 센서(1261)에 의해 측정된 하나 이상의 온도 정보), 냉장고(121)의 현재 동작 상태, 및/또는 각종 경고/오류 메시지를 표시할 수 있다. 표시부(1280)는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD) 패널, 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED) 패널, 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode, OLED) 패널, 마이크로 발광 다이오드(micro Light Emitting Diode, uLED) 패널, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP)을 비롯하여 이미지, 문자, 숫자 등을 표시할 수 있는 각종 비주얼 표시 수단 중 하나일 수 있으며, 특정 유형의 표시부로 한정되는 것은 아니다. 일 예에서, 표시부(1280)는 스피커를 포함할 수 있고, 스피커를 통해 음성형태로 전술한 각각의 정보를 제공할 수 있다.
일 예에 따르면, 냉장고(121)는 조명부(1290)를 포함할 수 있다. 조명부(1290)는 각 저장실(1220)에 설치되어 해당 저장실(1220) 내부를 비추도록 설치될 수 있다.
일 예에서, 냉장고(121)는 냉장고(121)의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(12100)를 포함할 수 있다. 제어부(12100)는 냉장고(121)의 각 구성요소를 제어하기 위한 프로그램 및/또는 데이터를 저장하는 메모리(12102)와, 메모리(12102)에 기억된 프로그램 및/또는 데이터와, 다른 구성요소 각각으로부터 획득한 정보에 따라 냉기 공급 장치(1270) 등을 포함한 냉장고(121)의 각 구성요소를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 프로세서(12101)를 포함할 수 있다.
일 예에서, 제어부(12100)의 프로세서(12101)는, 전술한 입력부(1240) 및/또는 통신부(1250)로부터 각종 입력/설정 정보, 예컨대 희망하는 저장실 온도 정보를 수신할 수 있다. 프로세서(12101)는 센서부(1260)로부터 감지 정보, 예컨대 온도 센서(1262)에 의해 감지된 하나 이상의 온도 정보, 거리 센서(1262)에 의해 감지된 감지 신호, 근접 센서(1263)에 의해 감지된 도어 개폐 정보, 및/또는 카메라(1264)에 의해 감지된 영상 정보를 획득할 수 있다. 일 예에서, 제어부(12100)는, 카메라(1264)에서 획득된 영상 정보를 수신하고, 수신된 영상 정보를 분석함으로써 냉장고(121)의 저장실(1220) 내부 또는 외부의 상태에 관한 정보를 획득할 수 있다.
일 예에서, 제어부(12100)의 프로세서(12101)는, 입력부(1240), 통신부(1250), 및/또는 센서부(1260)로부터 수신한 각종 정보에 기초하여, 냉장고(121)의 각 구성요소를 위한 동작 제어 명령을 생성할 수 있다. 일 예에서, 프로세서(12101)는, 냉기 공급 장치(1270), 예컨대 압축기(1271) 및/또는 팽창기(1273)의 동작을 제어하여 저장실(1220) 내부의 온도를 조절할 수 있다. 일 예에서, 제어부(12100)는 온도 센서(1261)로부터 전달받은 각 저장실(1220)의 온도에 관한 정보를 이용하여 냉기 공급 장치(1270)의 각 구성의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 저장실(1220) 내부의 온도가 기 설정된 온도보다 높은 경우 제어부(12100)는 냉기 공급 장치(1270)의 압축기(1271)를 동작시켜 저장실(1220)의 온도를 낮출 수 있다. 일 예에서, 프로세서(12101)는 표시부(1280)를 통한 정보의 표시 여부 및 방식을 제어하는 명령을 생성할 수 있다. 일 예에서, 프로세서(12101)는 근접 센서(1263)로부터 도어(1230) 개방에 관한 정보에 기초하여 개방된 저장실(1220)의 조명부(1290)를 켜도록 제어하는 명령을 생성할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(12101)는, 전술한 입력부(1240), 통신부(1250), 센서부(1260), 및/또는 조명부(1290) 각각의 동작 상태를 제어하는 명령을 생성할 수 있다.
본 도면에서, 제어부(12100)는 냉장고(121)에 포함된 구성들을 모두 제어하는 하나의 포괄적 구성인 것으로 개시되어 있으나, 본 문서가 이로써 제한되는 것은 아니다. 일 예에서, 냉장고(121)는, 냉장고(121)의 구성들 중 일부를 개별적으로 제어하는 복수의 제어부 구성을 포함하도록 구성될 수 있다. 일 예에서, 냉장고(121)는 온도 센서(1261)의 출력에 따라 냉기 공급 장치(1270)의 동작을 제어하기 위한 프로세서 및 메모리를 구비한 별도의 제어부를 포함할 수 있다. 일 예에서, 냉장고(121)는, 사용자 입력에 따른 사용자 인터페이스의 동작을 제어하기 위한 프로세서 및 메모리를 구비한 별도의 제어부를 구비할 수 있다. 제어부(12100)의 프로세서(12101)는 복수의 프로세서를 포함할 수 있고, 메모리(12102)는 복수의 메모리 장치를 포함할 수 있다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른, 가전 기기의 구성을 예시하는 도면이다.
도 14의 실시예의 가전 기기(1400)는, 예컨대, 공기조화기(예: 도 1의 공기조화기(10)), 냉장고(예: 도 12의 냉장고(121), 또는 기타 다른 가전 기기(예: 세탁기, 건조기, 청소기 등)일 수 있다.
도 14를 참조하면, 가전 기기(1400)는 메모리(1410), 적어도 하나의 프로세서(1420), 전원부(1430), 및/또는 전원 보호 회로(1440)를 포함할 수 있다. 일 예에 따르면, 가전 기기(1400)는 도시된 구성 요소 이외에 추가적인 구성 요소(예: 실내 열교환기, 실내 송풍기 등)를 포함하거나, 도시된 구성 요소 중 적어도 하나를 생략할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 가전 기기(1400)의 타입 별로, 도 14에 개시된 구성들 중 적어도 일부가 생략되거나, 추가적인 구성이 더 포함될 수 있다. 예를 들면, 가전 기기(1400)가 공기조화기인 경우, 도 14의 구성 이외에, 도 1 및 2의 구성들(예: 실내 열교환기, 실내 송풍기, 공기 유입구, 공기 토출구 등)의 전부 및 일부가 추가될 수 있다. 예를 들면, 가전 기기(1400)가 냉장고인 경우, 도 14의 구성 이외에, 도 12 및 13의 구성들(예: 실내 열교환기, 실내 송풍기, 공기 유입구, 공기 토출구 등)의 전부 및 일부가 추가될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 메모리(1410)는 가전 기기(1400)의 동작과 연관된 다양한 정보나 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들면, 메모리(1410)는 적어도 하나의 명령어를 저장하는 하나 이상의 저장 매체(storage medium)을 포함할 수 있다. 일 예로, 메모리(1410)는 적어도 하나의 프로세서(1420)에 의해 개별적으로 또는 집합적으로 실행되는 경우, 가전 기기(1400)로 하여금 적어도 하나의 동작을 수행하도록 야기하는 명령어들을 포함할 수 있다. 일 예에 따르면, 메모리(1410)는 적어도 하나의 프로세서(1430)에 의해 개별적으로 또는 집합적으로 실행되는 경우, 가전 기기(1400)로 하여금 도 1 내지 13에서 설명된 동작들 중 적어도 하나를 수행하도록 야기하는 명령어들을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 프로세서(1420)는 메모리(1410), 전원부(1430) 및/또는 전원 보호 회로(1440)에 전기적 또는 작동적으로 연결될 수 있다. 적어도 하나의 프로세서(1420)는 메모리(1410)에 저장된 적어도 하나의 명령어를 실행하는 프로세싱 회로를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 프로세서(1420)는 다양한 프로세싱 회로 및/또는 다중(multiple) 프로세서를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 프로세서(1420) 중 하나 이상은 개별적으로(individually) 및/또는 집합적으로(collectively) 본 개시에 설명된 다양한 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 본 개시에서, "프로세서", "적어도 하나의 프로세서" 및 "하나 이상의 프로세서"가 많은 기능(numerous functions)을 수행하도록 구성되는 것으로 설명되는 경우, 이러한 용어는 예를 들어, 하나의 프로세서가 인용된 기능(recited functions) 중 일부를 수행하고, 다른 프로세서(들)가 인용된 기능 중 다른 일부를 수행하는 상황을 포괄(cover)하고, 또한, 단일 프로세서(single processor)가 인용된 모든 기능을 수행할 수 있는 상황도 포괄할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 추가적으로, 적어도 하나의 프로세서(1420)는 예컨대, 분산 방식으로 인용된/개시된 다양한 기능을 수행하는 프로세서들의 조합을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 프로세서(1420)는 다양한 기능을 달성하거나(achieve) 수행하기 위해 프로그램 명령어들(program instructions)을 실행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 프로세서(1420)는 CPU(central processing unit), NPU(neural processing unit), GPU(graphics processing unit), MPU(micro processing unit), MCU(micro controller unit), AP(application processor), CP(communication processor), SoC(system on chip), 또는 IC(integrated circuit) 센서 허브, 보조 프로세서(supplementary processor), 통신 프로세서(communication processor), 어플리케이션 프로세서(application processor), ASIC(application specific integrated circuit), 또는 FPGA(field programmable gate arrays) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 복수의 코어를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전원부(1430)는 가전 기기(1400)의 구성에 전원 또는 전압을 공급할 수 있다. 예를 들면, 전원부(1430)는 전원 보호 회로(1440)에 AC 전압을 입력하는 AC 입력(예: 도 4a, 도 5 및 도 9의 AC 입력(301))을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전원 보호 회로(1440)는 전원 이상 시, 보조 전원을 이용하여 정상적으로 전압을 공급하기 위한 회로일 수 있다. 전원 보호 회로(1440)는 도 4a, 도 5 및 도 9에 예시된 제어 회로(410)에 해당하거나, 제어 회로(410)를 포함하거나, 제어 회로(410)에 포함되는 회로일 수 있다. 예를 들면, 전원 보호 회로(1440)는 도 4a, 도 5 및 도 9에 예시된 제어 회로(410,510,910)에 포함된 구성들의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 실외기를 포함하는 공기조화기에서, 상기 실외기는 냉매의 양을 제어하기 위한 전자 팽창 밸브(electric expansion valve) 및 상기 전자 팽창 밸브를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 냉장고는 냉매의 양을 제어하기 위한 전자 팽창 밸브 및 상기 전자 팽창 밸브를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제어 회로는: AC 입력 전압을 이용하여 DC 출력 전압인 제1 전압을 생성하도록 구성된(configured to) AC-DC 컨버터; 제2 전압을 이용하여 프로세서의 구동 전압인 제3 전압을 생성하도록 구성된 레귤레이터; 상기 제1 전압과 상기 제2 전압을 분리하기 위해, 상기 AC-DC 컨버터와 상기 레귤레이터 사이에 배치되는 소자; 전기 에너지를 저장하기 위한 에너지 저장소(energy storage); 상기 AC-DC 컨버터에 연결되며, 상기 제1 전압을 이용하여 상기 에너지 저장소를 충전하도록 구성된 충전 회로; 이네이블 시, 상기 에너지 저장소에 의해 인가된 제4 전압을 이용하여 제5 전압을 생성하도록 구성된 DC-DC 컨버터; 상기 제1 전압 및 기준 비교 전압에 기초한 비교 결과 에 따라 상기 DC-DC 컨버터를 이네이블 또는 디스에이블하기 위한 제1 제어 신호를 생성하도록 구성된 비교기; 및 상기 전자 팽창 밸브를 제어하기 위한 제2 제어 신호를 생성하도록 구성된 상기 프로세서를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 AC-DC 컨버터와 상기 레귤레이터 사이에 배치되는 상기 소자는 제1 다이오드일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 비교기는 상기 제1 전압에 기초하여 획득된 제1 분배 전압과 상기 기준 비교 전압에 기초하여 획득된 제2 분배 전압을 비교하고, 상기 제1 분배 전압상기 제2 분배 전압 이하인 경우, 상기 DC-DC 컨버터를 이네이블하기 위한 제어 신호를 포함하는 제1 제어 신호를 생성하고, 상기 제1 분배 전압이 상기 제2 분배 전압을 초과하는 경우, 상기 DC-DC 컨버터를 디스에이블하기 위한 제어 신호를 포함하는 상기 제1 제어 신호를 생성하고, 상기 제1 제어 신호를 상기 전자 팽창 밸브로 전달할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 비교기는 상기 제1 전압과 상기 기준 비교 전압을 비교하고, 상기 제1 전압이 상기 기준 비교 전압 이하인 경우, 상기 DC-DC 컨버터를 이네이블하기 위한 제어 신호를 포함하는 제1 제어 신호를 생성하고, 상기 제1 전압이 상기 기준 비교 전압을 초과하는 경우, 상기 DC-DC 컨버터를 디스에이블하기 위한 제어 신호를 포함하는 상기 제1 제어 신호를 생성하고, 상기 제1 제어 신호를 상기 전자 팽창 밸브로 전달할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 DC-DC 컨버터를 이네이블하기 위한 제어 신호를 포함하는 상기 제1 제어 신호가 수신되는 경우, 상기 DC-DC 컨버터는 이네이블되고, 상기 제4 전압에 기초하여 상기 제4 전압 보다 높은 상기 제5 전압을 생성하고, 상기 제5 전압은 상기 DC-DC 컨버터에 연결된 제2 다이오드를 거쳐 상기 제2 전압으로 상기 레귤레이터로 인가될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 DC-DC 컨버터를 디스에이블하기 위한 제어 신호를 포함하는 상기 제1 제어 신호가 수신되는 경우, 상기 DC-DC 컨버터는 디스에이블되고, 상기 제1 전압은 상기 제1 다이오드를 거쳐 상기 제2 전압으로 상기 레귤레이터로 인가될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 제어 신호는 상기 비교기의 상기 비교 결과에 따른 출력 전압에 대응할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 DC-DC 컨버터는, 복수의 핀 및 스위치를 포함하는 집적 회로(integrated circuit)을 포함하고, 상기 제1 제어 신호는 상기 복수의 핀 중 이네이블 핀을 통해 상기 집적 회로에 인가되고, 상기 DC-DC 컨버터는 상기 제1 제어 신호에 대응하는 전압에 기초하여 이네이블되거나, 또는 디스에이블될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 스위치는 파워 MOSFET(metal oxide semiconductor field effect transistor)일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 집적 회로는 전류 모드 및 PWM(pulse width modulation) 제어를 이용하여 출력 전압을 레귤레이팅 하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 분배 전압은 복수의 저항을 포함하는 제1 저항 분배기(resistor divider)를 사용하여 상기 제1 전압을 분배함으로써 획득되고, 상기 제2 분배 전압은 복수의 저항을 포함하는 제2 저항 분배기를 사용하여 상기 기준 비교 전압을 분배함으로써 획득될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는 상기 제1 전압을 검지하고, 상기 제1 전압이 지정된 시간 동안 스레시홀드(threshold) 전압 보다 낮은지 여부를 결정하고, 상기 제1 전압이 지정된 시간 동안 스레시홀드 전압 보다 낮음이 결정되는 것에 기초하여, 상기 AC 입력 전압을 공급하는 AC 전원이 이상 상태에 있음을 식별하고, 상기 전기 팽창 밸브를 패쇄하기 위한 제어 신호를 포함하는 상기 제2 제어 신호를 생성하고, 상기 제2 제어 신호를 전기 팽창 밸브로 전달할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 다이오드의 애노드 단자는 상기 AC-DC 컨버터의 출력 단자에 연결되고, 상기 제1 다이오드의 캐소드 단자는 상기 레귤레이터의 입력 단자에 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 에너지 저장소는 적어도 하나의 슈퍼 캐패시터를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 레귤레이터는 고정된 출력 전압을 생성하는 고정 선형 레귤레이터일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 AC-DC 컨버터는 스위칭 모드 파워 서플라이일 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

Claims (15)

  1. 실외기를 포함하는 공기조화기에 있어서,
    상기 실외기는:
    냉매의 양을 제어하기 위한 전자 팽창 밸브(electric expansion valve); 및
    상기 전자 팽창 밸브를 제어하기 위한 제어 회로를 포함하며,
    상기 제어 회로는:
    AC(alternating current) 입력 전압을 이용하여 DC(direct current) 출력 전압인 제1 전압을 생성하도록 구성된(configured to) AC-DC 컨버터;
    제2 전압을 이용하여 프로세서의 구동 전압인 제3 전압을 생성하도록 구성된 레귤레이터;
    상기 제1 전압과 상기 제2 전압을 분리하기 위해, 상기 AC-DC 컨버터와 상기 레귤레이터 사이에 배치되는 소자(element);
    전기 에너지를 저장하기 위한 에너지 저장소(energy storage);
    상기 AC-DC 컨버터에 연결되며, 상기 제1 전압을 이용하여 상기 에너지 저장소를 충전하도록 구성된 충전 회로;
    이네이블(enable) 시, 상기 에너지 저장소에 의해 인가(applied)된 제4 전압을 이용하여 제5 전압을 생성하도록 구성된 DC-DC 컨버터;
    상기 제1 전압 및 기준 비교 전압에 기초한 비교 결과에 따라 상기 DC-DC 컨버터를 이네이블 또는 디스에이블하기 위한 제1 제어 신호를 생성하도록 구성된 비교기; 및
    상기 전자 팽창 밸브를 제어하기 위한 제2 제어 신호를 생성하도록 구성된 상기 프로세서를 포함하는, 공기조화기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 비교기는:
    상기 제1 전압에 기초하여 획득된 제1 분배 전압과 상기 기준 비교 전압에 기초하여 획득된 제2 분배 전압을 비교하고,
    상기 제1 분배 전압이 상기 제2 분배 전압 이하인 경우, 상기 DC-DC 컨버터를 이네이블하기 위한 제어 신호를 포함하는 상기 제1 제어 신호를 생성하고,
    상기 제1 분배 전압이 상기 제2 분배 전압을 초과하는 경우, 상기 DC-DC 컨버터를 디스에이블하기 위한 제어 신호를 포함하는 상기 제1 제어 신호를 생성하고,
    상기 제1 제어 신호를 상기 전자 팽창 밸브로 전달하는, 공기조화기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 DC-DC 컨버터를 이네이블하기 위한 제어 신호를 포함하는 상기 제1 제어 신호가 수신되는 경우, 상기 DC-DC 컨버터는 이네이블되고, 상기 제4 전압에 기초하여 상기 제4 전압 보다 높은 상기 제5 전압을 생성하고,
    상기 제5 전압은 상기 DC-DC 컨버터에 연결된 제2 다이오드를 거쳐 상기 제2 전압으로 상기 레귤레이터로 인가되는, 공기조화기.
  4. 제3항에 있어서, 상기 AC-DC 컨버터와 상기 레귤레이터 사이에 배치되는 상기 소자는 제1 다이오드이고,
    상기 DC-DC 컨버터를 디스에이블하기 위한 제어 신호를 포함하는 상기 제1 제어 신호가 수신되는 경우, 상기 DC-DC 컨버터는 디스에이블되고,
    상기 제1 전압은 상기 제1 다이오드를 거쳐 상기 제2 전압으로 상기 레귤레이터로 인가되는, 공기조화기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 제어 신호는 상기 비교기의 상기 비교 결과에 따른 출력 전압에 대응하는, 공기조화기.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 DC-DC 컨버터는, 복수의 핀 및 스위치를 포함하는 집적 회로(integrated circuit)을 포함하고, 상기 제1 제어 신호는 상기 복수의 핀 중 이네이블 핀을 통해 상기 집적 회로에 인가되고, 상기 DC-DC 컨버터는 상기 제1 제어 신호에 대응하는 전압에 기초하여 이네이블되거나, 또는 디스에이블되는, 공기조화기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 스위치는 파워 MOSFET(metal oxide semiconductor field effect transistor)인, 공기 조화기.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 집적 회로는 전류 모드 및 PWM(pulse width modulation) 제어를 이용하여 출력 전압을 레귤레이팅 하도록 구성되는, 공기조화기.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 제1 분배 전압은 복수의 저항을 포함하는 제1 저항 분배기(resistor divider)를 사용하여 상기 제1 전압을 분배함으로써 획득되고, 상기 제2 분배 전압은 복수의 저항을 포함하는 제2 저항 분배기를 사용하여 상기 기준 비교 전압을 분배함으로써 획득되는, 공기조화기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 제1 전압을 검지하고,
    상기 제1 전압이 지정된 시간 동안 스레시홀드(threshold) 전압 보다 낮은지 여부를 결정하고,
    상기 제1 전압이 지정된 시간 동안 스레시홀드 전압 보다 낮음이 결정되는 것에 기초하여, 상기 AC 입력 전압을 공급하는 AC 전원이 이상 상태에 있음을 식별하고, 상기 전기 팽창 밸브를 패쇄하기 위한 제어 신호를 포함하는 상기 제2 제어 신호를 생성하고, 상기 제2 제어 신호를 전기 팽창 밸브로 전달하는, 공기조화기.
  11. 제1항에 있어서, 상기 AC-DC 컨버터와 상기 레귤레이터 사이에 배치되는 상기 소자는 제1 다이오드이고,
    상기 제1 다이오드의 애노드 단자는 상기 AC-DC 컨버터의 출력 단자에 연결되고, 상기 제1 다이오드의 캐소드 단자는 상기 레귤레이터의 입력 단자에 연결되는, 공기조화기.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 에너지 저장소는 적어도 하나의 슈퍼 캐패시터를 포함하는, 공기조화기.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 레귤레이터는 고정된 출력 전압을 생성하는 고정 선형 레귤레이터인, 공기조화기.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 AC-DC 컨버터는 스위칭 모드 파워 서플라이인, 공기조화기.
  15. 가전 장치에 있어서,
    냉매의 양을 제어하기 위한 전자 팽창 밸브; 및
    상기 전자 팽창 밸브를 제어하기 위한 제어 회로를 포함하며,
    상기 제어 회로는:
    AC 입력 전압을 이용하여 DC 출력 전압인 제1 전압을 생성하도록 구성된 AC-DC 컨버터;
    제2 전압을 이용하여 프로세서의 구동 전압인 제3 전압을 생성하도록 구성된 레귤레이터;
    상기 제1 전압과 상기 제2 전압을 분리하기 위해, 상기 AC-DC 컨버터와 상기 레귤레이터 사이에 배치되는 소자;
    전기 에너지를 저장하기 위한 에너지 저장소(energy storage);
    상기 AC-DC 컨버터에 연결되며, 상기 제1 전압을 이용하여 상기 에너지 저장소를 충전하도록 구성된 충전 회로;
    이네이블 시, 상기 에너지 저장소에 의해 인가된 제4 전압을 이용하여 제5 전압을 생성하도록 구성된 DC-DC 컨버터;
    상기 제1 전압 및 기준 비교 전압에 기초한 비교 결과에 따라 상기 DC-DC 컨버터를 이네이블 또는 디스에이블하기 위한 제1 제어 신호를 생성하도록 구성된 비교기; 및
    상기 전자 팽창 밸브를 제어하기 위한 제2 제어 신호를 생성하도록 구성된 프로세서를 포함하는, 가전 장치.
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Citations (5)

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