KR100585686B1 - Power factor correcting apparatus and method of inverter - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인버터의 역률보정장치 및 방법에 관한 것으로, 종래에는 역률개선을 위해 아날로그용 칩을 사용하므로 부품수가 많아 주변회로가 복잡하고, 또한 초크코일에 보조권선등이 필요하게 되어 비용이 증가하므로 경제성이 저하되는 문제점이 있었다. 따라서, 본 발명은 상용교류전원을 정류및 평활하여 그에 따른 직류전압을 인버터부의 스위칭소자의 온/오프에 따라 3상으로 가변되어 모터를 구동하면서 PAM제어용스위칭소자의 온/오프에 따라 듀티를 가변함으로써 전체적인 입력전류와 전압의 파형이 동일하게 되도록 동작하는 인버터장치에 있어서, 정류된 신호를 입력받아 이를 디지털신호로 변환하는 아나로그/디지탈변환기와; 상용교류전원에 해당되는 사인파 테이터 기저장되는 롬과; 직류링크 양단에 걸리는 전압레벨을 검출하는 전압레벨검출부와; 상기 아나로그/디지탈변환기의 디지탈값에 부합되는 상기 롬의 사인데이터를 가져와서 이 사인데이터와 전압레벨값에 따른 팩터를 승산하여 그에 따른 펄스폭변조신호를 출력하는 디지탈로직제어부와; 상기 디지탈로직제어부의 펄스폭변조신호를 입력받아 그에 따라 상기 PAM제어용트랜지스터의 스위칭제어신호를 출력하는 구동부를 포함하여 구성함으로써 디지탈회로를 이용하여 칩 구현시 반도체 제조공정이 간단하고 불량률이 없기 때문에 비용이 절감되고, 또한 피이드백 전류 및 전압 측정없이 간단한 소프트 웨어를 사용하여 어플리케이션의 다양화가 가능하고, 또한 피이드백 전류를 위한 에너지 소비가 없으므로 소모전력을 줄일 수있으며, 또한 입력전원의 사인파를 기억할 수 있는 기억소자가 있으므로 주변회로를 간단하게 구성 할 수 있고 이로 인해 사용되는 부품의 수를 줄일수 있어 비용이 절감되는 효과가 있다.The present invention relates to a power factor correction apparatus and method for an inverter. In the related art, since an analog chip is used to improve the power factor, a large number of parts is required, a peripheral circuit is complicated, and the auxiliary coil is required for the choke coil, thereby increasing the cost. There was a problem that the economy is lowered. Accordingly, the present invention rectifies and smoothes a commercial AC power supply, and accordingly the DC voltage is changed into three phases according to the on / off of the switching element of the inverter unit to drive the motor to vary the duty according to the on / off of the PAM control switching element. An inverter device that operates so that the waveform of an overall input current and voltage is the same, comprising: an analog / digital converter for receiving a rectified signal and converting it into a digital signal; A ROM storing sine wave data corresponding to a commercial AC power supply; A voltage level detector for detecting a voltage level across the DC link; A digital logic control unit which takes the sine data of the ROM corresponding to the digital value of the analog / digital converter, multiplies the sine data by a factor according to the voltage level value, and outputs a pulse width modulated signal according to the sine data; The digital logic controller includes a driver that receives the pulse width modulation signal of the digital logic control part and outputs the switching control signal of the PAM control transistor accordingly, thus the semiconductor manufacturing process is simple and there is no defect rate when using a digital circuit. This reduces the number of applications by using simple software without measuring the feedback current and voltage, and also reduces the power consumption since there is no energy consumption for the feedback current, and can also remember the sine wave of the input power. Since there is a memory device, the peripheral circuit can be easily configured, which reduces the number of parts used, thereby reducing the cost.

Description

인버터의 역률보정장치 및 방법{POWER FACTOR CORRECTING APPARATUS AND METHOD OF INVERTER}Power Factor Correction Device and Method of Inverter {POWER FACTOR CORRECTING APPARATUS AND METHOD OF INVERTER}

도 1은 종래 인버터 장치의 구성을 보인 예시도.1 is an exemplary view showing a configuration of a conventional inverter device.

도 2는 도 1의 인버터 장치의 입력전압 및 전류의 파형도.FIG. 2 is a waveform diagram of input voltage and current of the inverter device of FIG. 1. FIG.

도 3은 종래 역률개선을 위한 역률보정장치를 적용한 인버터 장치의 구성을 보인 예시도.3 is an exemplary view showing the configuration of an inverter device to which a power factor correction device for improving power factor in the related art is shown.

도 4는 도 3에서 아날로그 역률개선 IC의 구성을 보인 예시도.4 is an exemplary view showing the configuration of the analog power factor improving IC in FIG.

도 5는 도 3에서 아날로그 역률개선 IC의 동작 파형도.FIG. 5 is an operational waveform diagram of the analog power factor improving IC of FIG. 3. FIG.

도 6은 본 발명 인버터의 역률보정장치의 구성을 보인 블록도.Figure 6 is a block diagram showing the configuration of a power factor correction apparatus of the present invention inverter.

*****도면의 주요부분에 대한 부호의 설명********** Description of the symbols for the main parts of the drawings *****

600:정류부 610:인버터부600: rectifier 610: inverter

620:모터 630:전압레벨검출부620: motor 630: voltage level detector

640:디지탈로직제어부 650:아나로그/디지탈변환기640: digital logic control unit 650: analog / digital converter

660:롬 670:구동부660: Rom 670: Driving part

본 발명은 인버터의 역률보정장치에 관한 것으로, 특히 디지탈회로를 이용하여 반도체 제조공정을 간단화함으로써 비용을 절감할 수 있도록 한 인버터의 역률보정장치및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a power factor correction apparatus of an inverter, and more particularly, to a power factor correction apparatus and a method of an inverter capable of reducing costs by simplifying a semiconductor manufacturing process using a digital circuit.

현재 가전제품의 에너지 절약, 출력제어 용이성 때문에 급속하게 인버터화가 추진되어 인버터 구동 모터를 적용한 세탁기 및 냉장고 등이 개발되고 있으며, 인버터는 장치의 특성상 상용전원(국내에는 220V/60㎐)을 먼저 직류(DC)화한 후, 이를 스위칭소자를 사용하여 원하는 전압 및 주파수로 전환시키므로 직류화 과정에서 용량이 큰 커패시터가 필요로 하게 되는데, 이와같은 종래 장치를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Due to the energy saving and ease of output control of home appliances, inverters are rapidly being promoted, and washing machines and refrigerators using inverter driving motors are being developed.Inverters have a direct current (for example, 220V / 60㎐). After DC), it is converted to a desired voltage and frequency using a switching element, so a capacitor having a large capacity is required in the process of direct current, which will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래 인버터 장치의 구성을 보인 예시도로서, 이에 도시된 바와 같이 상용교류전원(100)과; 브리지 다이오드(111)와 초크코일(choke coil, 112)로 구성되어 상기 상용교류전원(100)을 정류하는 정류부(110)와; 상기 정류부(110)의 출력 전압을 평활하는 평활용 커패시터(120)와; 상기 평활용 커패시터(120)의 직류 전압을 펄스폭변조(PWM)를 통해 가변 주파수 및 가변 전압으로 바꾸어주는 인버터(130)와; 상기 인버터(130)의 제어에 따라 구동되는 모터(140)로 구성되는데, 도 2는 도 1의 인버터 장치의 입력전압 및 전류의 파형도로서, 이에 도시된 바와 같이 전류파형에서 시간 t는 상기 초크코일(112)과 평활용 커패시터(120)의 시정수에 의해 결정되며, 보 통 상용전원주기의 1/5 이하이다. 그리고 이상적인 역률제어 시 전류파형은 교류전압과 동일한 위상을 가지며, 또한 상용전원의 전류 최대 크기보다 작은 피크(peak) 전류를 가져 이와 같이 전류파형과 전압파형을 동일하게 하면 노이즈 저감과 무효전력감소 등의 효과를 가져오게 된다.Figure 1 is an exemplary view showing a configuration of a conventional inverter device, a commercial AC power supply 100 as shown therein; A rectifier 110 comprising a bridge diode 111 and a choke coil 112 to rectify the commercial AC power supply 100; A smoothing capacitor 120 for smoothing the output voltage of the rectifier 110; An inverter 130 for converting the DC voltage of the smoothing capacitor 120 into a variable frequency and a variable voltage through a pulse width modulation (PWM); 2 is a waveform diagram of an input voltage and a current of the inverter device of FIG. 1, and the time t in the current waveform is shown in FIG. It is determined by the time constant of the coil 112 and the smoothing capacitor 120, usually less than 1/5 of the commercial power cycle. In the case of the ideal power factor control, the current waveform has the same phase as the AC voltage, and also has a peak current smaller than the maximum current of the commercial power supply. Thus, if the current waveform and the voltage waveform are the same, noise reduction and reactive power reduction are performed. Will bring the effect of.

도 3은 종래 역률개선을 위한 역률보정장치를 적용한 인버터 장치의 구성을 보인 예시도로서, 이에 도시된 바와 같이 상기 도 1에서 설명한 상용교류전원(100)과; 브리지 다이오드(111)와; 평활용 커패시터(120)와; 인버터(130)와; 모터(140)로 구성된 인버터 장치에 초크코일(220), 저항(R1∼R11), 다이오드(D1,D2), 커패시터(C1∼C3), 아날로그 역률개선 집적회로(IC, 210) 및 스위칭 소자(Q1)로 구성되어 듀티를 가변하여 스위칭 함으로써, 전체적인 입력전류와 전압의 파형을 동일하게 하는 역률개선부(200)를 더 포함하여 구성한 것으로, 이와 같이 구성된 종래 장치의 동작과정을 설명하면 다음과 같다.3 is an exemplary view showing a configuration of an inverter device to which a power factor correction apparatus for conventional power factor correction is applied, and as shown therein, the commercial AC power supply 100 described with reference to FIG. 1; A bridge diode 111; A smoothing capacitor 120; An inverter 130; In the inverter device composed of the motor 140, the choke coil 220, resistors R1 to R11, diodes D1 and D2, capacitors C1 to C3, analog power factor improving integrated circuits IC and 210, and switching elements ( Q1) and by varying the duty to switch the duty, further comprising a power factor improving unit 200 to equalize the waveform of the overall input current and voltage, the operation of the conventional device configured as described above is as follows. .

도 3에 도시된 바와 같이 브리지 다이오드(111)의 출력전압 파형이 사인파의 형태를 가지고, 이 파형과 스위칭 소자(Q1)에 흐르는 전류가 사인파 형태로 도 5a에서와 같이 비교된다. 즉 도 4에 도시된 역률개선 IC(210)의 비교기(216)의 두 입력신호(MO, CS)에 의해 상기 스위칭 소자(Q1)의 게이트 파형이 도 5b와 같이 나타나며, 이는 사인파의 낮은 부분에서는 듀티가 커지고, 사인파가 높은 곳에서는 듀티가 낮도록 스위칭하여 전체적인 입력전류 및 입력전압 파형과 동일하도록 한다.As shown in FIG. 3, the output voltage waveform of the bridge diode 111 has a sine wave form, and the waveform and the current flowing through the switching element Q1 are compared in sine wave form as shown in FIG. 5A. That is, the gate waveform of the switching element Q1 is represented as shown in FIG. 5B by the two input signals MO and CS of the comparator 216 of the power factor improving IC 210 shown in FIG. Where the duty is high and the sine wave is high, the duty is switched low so that it is equal to the overall input current and input voltage waveforms.

그러나, 상기와 같이 동작하는 종래 장치는 역률개선을 위해 아날로그용 칩을 사용 하므로 부품수가 많아 주변회로가 복잡하고, 또한 초크코일에 보조권선등이 필요하게 되어 비용이 증가하므로 경제성이 저하되는 문제점이 있었다.However, the conventional apparatus operating as described above uses an analog chip to improve the power factor, so that the number of parts is large, so that the peripheral circuit is complicated, and the auxiliary coil is required for the choke coil, which increases the cost. there was.

따라서, 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 본 발명은 디지탈회로를 이용하여 반도체 제조공정을 간단화함으로써 비용을 절감할 수 있도록 한 인버터 역률보정장치및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an inverter power factor correction apparatus and method for reducing costs by simplifying a semiconductor manufacturing process using a digital circuit.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상용교류전원을 정류및 평활하여 그에 따른 직류전압을 인버터부의 스위칭소자의 온/오프에 따라 3상으로 가변되어 모터를 구동하면서 PAM제어용스위칭소자의 온/오프에 따라 듀티를 가변함으로써 전체적인 입력전류와 전압의 파형이 동일하게 되도록 동작하는 인버터장치에 있어서, 정류된 신호를 입력받아 이를 디지털신호로 변환하는 아나로그/디지탈변환기와; 상용교류전원에 해당되는 사인파 테이터 기저장되는 롬과; 직류링크 양단에 걸리는 전압레벨을 검출하는 전압레벨검출부와; 상기 아나로그/디지탈변환기의 디지탈값에 부합되는 상기 롬의 사인데이터를 가져와서 이 사인데이터와 전압레벨값에 따른 팩터를 승산하여 그에 따른 펄스폭변조신호를 출력하는 디지탈로직제어부와; 상기 디지탈로직제어부의 펄스폭변조신호를 입력받아 그에 따라 상기 PAM제어용트랜지스터의 스위칭제어신호를 출력하는 구동부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention rectifies and smoothes a commercial AC power source, and accordingly, direct-current voltage is changed into three phases according to ON / OFF of a switching element of an inverter unit to drive a motor while switching a PAM control switching element. An inverter device which operates so that the waveform of the overall input current and voltage is the same by varying the duty according to an off state, the inverter device comprising: an analog / digital converter for receiving a rectified signal and converting it into a digital signal; A ROM storing sine wave data corresponding to a commercial AC power supply; A voltage level detector for detecting a voltage level across the DC link; A digital logic control unit which takes the sine data of the ROM corresponding to the digital value of the analog / digital converter, multiplies the sine data by a factor according to the voltage level value, and outputs a pulse width modulated signal according to the sine data; And a driving unit receiving the pulse width modulation signal of the digital logic controller and outputting a switching control signal of the PAM control transistor accordingly.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 정류부의 출력 전압파형이 아나로그/디지탈변환기에 의해 변환된 디지탈신호의 최대값과 최소값을 이용하여 델타값(최대값-최소값) 및 포인트값(델타값/90)을 계산하는 제1 단계와; 상기 제1 단계의 최소 디지탈신호에 해당되는 롬에 기저장된 사인값을 리드하여 직류링크 양단에 걸리는 전압레벨값에 따른 팩터값과 승산하여 그에 따라 임의의 정해진 시간동안 PAM제어용트랜지스터를 턴온시키는 제2 단계와; 다시 디지탈신호를 입력받아 이를 상기 포인트값으로 나누어 그에 해당되는 롬의 사인값에 팩터값을 승산하여 임의의 정해진 시간동안 PAM제어용트랜지스터를 턴온시키는 동작을 디지탈신호가 최소가 될 때까지 반복 수행하는 제3 단계와; 상기 제3 단계에서 디지탈신호가 최소가 되면 직류링크 양단의 전압을 디지탈신호로 변환하여 입력받아 그 디지탈신호가 소정 기저장된 디지탈신호보다 작으면 팩터값을 키우고 작으면 팩터값을 작게한후 상기 제3 단계로 궤환하거나 사용자에 의해 PAM구동 동작이 종료되는 제4 단계로 수행함을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a delta value (maximum value-minimum value) and point value (delta value) using the maximum value and the minimum value of the digital signal of the rectified output voltage waveform converted by the analog / digital converter (90) calculating a first step; A second value that reads a sine value pre-stored in the ROM corresponding to the minimum digital signal of the first step and multiplies the factor value according to the voltage level value across the DC link, thereby turning on the PAM control transistor for a predetermined time; Steps; Receiving the digital signal and dividing it by the point value, multiplying the sine value of the corresponding ROM to turn on the PAM control transistor for a predetermined time, and repeating the operation until the digital signal becomes minimum. With three steps; In the third step, when the digital signal is minimum, the voltage across the DC link is converted into a digital signal and inputted. If the digital signal is smaller than the predetermined digital signal, the factor value is increased. If the digital signal is small, the factor value is decreased. It is characterized in that the fourth step of returning to the third step or the PAM drive operation is terminated by the user.

이하, 본 발명에 의한 인버터 역률보정장치 및 방법에 대한 작용및 효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation and effects of the inverter power factor correcting apparatus and method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도6은 본 발명 인버터 역률보정장치에 대한 구성을 보인 회로도로서, 이에 도시한 바와같이 상용교류전원(AC)을 정류하는 정류부(600)와; 상기 정류부(600)의 출력 전압을 평활하는 인덕터(L1)와; 상기 인덕터(L1)의 출력전압을 정류용 다이오드(D1)를 통해 입력받아 다시 평활하는 평활용 커패시터(C1)와; 상기 평활용 커패시터(C1)의 직류 전압을 펄스폭변조(PWM)를 통해 가변 주파수 및 가변 전압으로 바꾸어주는 인버터부(610)와; 상기 인버터부(610)의 제어에 따라 구동되는 모터(620)와; 콜렉터가 인덕터(L1)의 후단에 접속되고, 에미터가 접지되어, 베이스에 인가되는 스위칭제어신호에 의해 도통 제어되는 PAM제어용트랜지스터(N1)와; 상기 정류부(610)의 정류신 호를 입력받아 이를 디지털신호로 변환하는 아나로그/디지탈변환기(650)와; 상용교류전원(AC)에 해당되는 사인파 테이터가 기저장되는 롬(660)과; 직류링크 양단에 걸리는 전압레벨을 검출하는 전압레벨검출부(630)와; 상기 아나로그/디지탈변환기(650)의 디지탈값에 부합되는 상기 롬(660)의 사인데이터를 가져와서 이 사인데이터와 상기 전압레벨검출부(630)의 전압레벨값에 따른 팩터(Factor)를 승산하여 그에 따른 펄스폭변조신호를 출력하는 디지탈로직제어부 (640)와; 상기 디지탈로직제어부(640)의 펄스폭변조신호를 입력받아 그에 따라 상기 PAM제어용트랜지스터(N1)의 스위칭제어신호를 출력하는 구동부(670)로 구성되며, 이와 같이 구성한 본 발명의 동작을 설명한다.Figure 6 is a circuit diagram showing the configuration of the inverter power factor correction device of the present invention, as shown in the rectifier 600 for rectifying a commercial AC power supply (AC); An inductor L1 for smoothing the output voltage of the rectifier 600; A smoothing capacitor C1 that receives the output voltage of the inductor L1 through the rectifying diode D1 and smoothes again; An inverter unit 610 for converting the DC voltage of the smoothing capacitor C1 into a variable frequency and a variable voltage through a pulse width modulation PWM; A motor 620 driven under the control of the inverter unit 610; A PAM control transistor (N1) connected to the rear end of the inductor (L1), the emitter is grounded, and electrically controlled by a switching control signal applied to the base; An analog / digital converter 650 which receives the rectified signal of the rectifier 610 and converts it into a digital signal; A ROM 660 in which sine wave data corresponding to a commercial AC power is pre-stored; A voltage level detector 630 for detecting a voltage level across the DC link; Take the sign data of the ROM 660 corresponding to the digital value of the analog / digital converter 650, and multiply the sign data by a factor corresponding to the voltage level value of the voltage level detector 630. A digital logic controller 640 for outputting a pulse width modulated signal accordingly; The driving unit 670 receives the pulse width modulation signal of the digital logic controller 640 and outputs the switching control signal of the PAM control transistor N1 according to the present invention.

먼저, 아나로그/디지탈변환기(650)는 정류부(600)의 출력전압을 제1,제2 저항 (R1),(R2)에 의해 분압하여 입력받아 이를 디지탈신호로 변환하여 디지탈로직제어부(640)로 출력하고, 전압레벨검출부(630)는 직류링크 양단에 걸리는 전압을 저항(R3),(R4)을 통해 검출하여 이를 상기 디지탈로직제어부(640)로 출력한다.First, the analog / digital converter 650 divides the output voltage of the rectifier 600 by the first and second resistors R1 and R2, receives the input voltage, and converts it into a digital signal to convert the digital signal into a digital logic controller 640. The voltage level detector 630 detects the voltage across the DC link through the resistors R3 and R4 and outputs the voltage to the digital logic controller 640.

그러면, 상기 디지탈로직제어부(640)는 상기 아나로그/디지탈변환기(650)의 출력신호에 해당되는 사인값을 롬(660)으로부터 가져와서, 이 사인값에 상기 전압레벨검출부(630)에 의해 검출된 전압레벨값에 따른 팩터(Factor)를 승산하여 그에 따른 펄스폭변조신호를 출력하고, 이에 의해 구동부(670)는 상기 펄스폭변조신호를 입력받아 그에 따른 스위칭제어신호를 PAM제어용트랜지스터(N1)의 베이스에 인가한다.Then, the digital logic controller 640 obtains a sine value corresponding to the output signal of the analog / digital converter 650 from the ROM 660 and detects the sine value by the voltage level detector 630. Multiplies the factor according to the voltage level and outputs the pulse width modulated signal. Accordingly, the driver 670 receives the pulse width modulated signal and transmits the switching control signal according to the PAM control transistor N1. Is applied to the base.

이때, 상기 디지탈로직부(640)의 동작을 상세히 설명한다.In this case, the operation of the digital logic unit 640 will be described in detail.

우선, 정류부(600)의 출력전압 파형을 아나로그/디지탈변환기(650)를 통해 디지탈신호로 입력받고, 그 디지탈신호의 최대값과 최소값을 이용하여 델타값(최대값 - 최소값) 및 포인트값(델타값/90)을 계산한다.First, the output voltage waveform of the rectifier 600 is input as a digital signal through the analog / digital converter 650, and the delta value (maximum value-minimum value) and point value (using the maximum value and minimum value of the digital signal) are input. Delta value / 90).

그 다음, 상기 디지탈신호가 다시 최소값으로 입력되면 기저정된 롬(660)의 제로번지의 데이터를 읽어들인다.Then, when the digital signal is input again to the minimum value, the data of the zero address of the predetermined ROM 660 is read.

그 다음, 읽어 들인 데이터에 팩터(Factor) 값(통상적으로, 255/2)을 승산하여 PAM제어용트랜지스터(N1)를 턴온시키는데, 기설정된 클럭만큼 상기 PAM제어용트랜지스터(N1)를 턴온시킨다.Next, the PAM control transistor N1 is turned on by multiplying the read data by a factor value (typically, 255/2), and the PAM control transistor N1 is turned on by a predetermined clock.

그 다음, 임의로 정해진 시간(통상 20KHz 스위칭시 50μs)이 지나면 다시 디지탈신호를 입력받아 그 디지탈신호를 상기 포인트값으로 나누어 정수값을 취한다.Then, after a predetermined time (typically 50 s at 20 KHz switching), the digital signal is input again and the digital signal is divided by the point value to take an integer value.

그 다음, 상기 정수값을 이용하여 롬(660)의 해당번지의 데이터를 읽어들여 팩터(Factor)값을 승산하여 상기 PAM제어용트랜지스터(N1)를 턴온시키는데, 이와 같은 동작을 디지탈신호가 최소가 될 때까지 수행한다.Then, the data of the corresponding address of the ROM 660 is read using the integer value, and the factor value is multiplied to turn on the PAM control transistor N1. This operation causes the digital signal to be minimized. Until done.

여기서, 상기 디지탈신호가 최소가 되면 직류링크 양단의 전압을 검출하여 이를 소정 디지탈신호와 크기를 비교하는데, 소정의 디지탈신호보다 검출전압이 작으면 팩터(Factor)값을 키워주고 소정의 디지탈신호보다 검출전압이 크면 팩터(Factor)값을 작게한다.In this case, when the digital signal is minimum, the voltage across the DC link is detected and compared with a predetermined digital signal. When the detected voltage is smaller than the predetermined digital signal, the factor value is increased and the digital signal is larger than the predetermined digital signal. If the detected voltage is large, reduce the factor value.

이때, 상기와 같은 PAM구동 제어동작은 사용자의 판단에 의해 정지되거나, 소정 알고리즘에 의해 중단된다.At this time, the PAM drive control operation as described above is stopped by the user's judgment or stopped by a predetermined algorithm.

상술한 바와같이, 상기 PAM제어용트랜지스터(N1)는 상기 구동부(670)의 펄스폭변조 신호에 의해 온/오프 제어되어 인버터의 역률을 개선하게 되는데, 이때 상기 PAM제어용트랜지스터(N1)가 온되면 인덕터(L1)에 자기에너지가 축적되다가 그 PAM제어용트랜지스터(N1)가 오프되면 그 자기에너지가 다이오드(D1)를 통해 평활용커패시터 (C1)에 충전된후 방전된다.As described above, the PAM control transistor N1 is turned on / off by the pulse width modulation signal of the driving unit 670 to improve the power factor of the inverter. In this case, when the PAM control transistor N1 is turned on, the inductor When magnetic energy accumulates at L1 and the PAM control transistor N1 is turned off, the magnetic energy is charged to the smoothing capacitor C1 through the diode D1 and then discharged.

즉, 본 발명은 상용교류전원(AC)을 정류부(600)에서 정류하여 그에 따른 정류신호를 아나로그/디지탈변환기(650)에 의해 디지탈신호로 변환하고, 그 디지털값을 번지로 하여 롬(660)에 기저장된 사인값을 가져와서, 그 사인값을 직류링크 양단에 걸리는 직류전압레벨에 따른 팩터(Factor)와 승산하여 그에 따른 펄스폭변조신호를 출력한다.That is, according to the present invention, the AC current is rectified by the rectifier 600, and the rectified signal is converted into a digital signal by the analog / digital converter 650, and the digital value is the ROM 660. Take a pre-stored sine value, multiply the sine value by a factor according to the DC voltage level across the DC link and output the pulse width modulated signal accordingly.

그러면, PAM제어용트랜지스터(N1)가 상기 펄스폭변조신호에 의해 온/오프 제어되어 듀티가 가변되고, 이에 의해 전체적인 입력전류와 전압의 파형이 동일하게 되도록 역률이 능동적으로 보정된다.Then, the PAM control transistor N1 is controlled on / off by the pulse width modulation signal so that the duty is varied, thereby actively correcting the power factor so that the waveform of the overall input current and voltage is the same.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 디지탈회로를 이용하여 칩을 구현하므로 반도체 제조공정이 간단하고 불량률이 없기 때문에 비용이 절감되고, 또한 피이드백 전류 및 전압 측정없이 간단한 소프트 웨어를 사용하여 어플리케이션 (Application)의 다양화가 가능하고, 또한 피이드백 전류를 위한 에너지 소비가 없으므로 소모전력을 줄일 수 있으며, 또한 입력전원의 사인파를 기억할 수 있는 기억소자가 있으므로 주변회로를 간단하게 구성할 수 있고 이로 인해 사용되는 부품의 수를 줄일수 있어 비용이 절감되는 효과가 있다. As described in detail above, the present invention implements a chip using a digital circuit, thereby reducing costs because the semiconductor fabrication process is simple and there is no defect rate, and the application is made using simple software without measuring feedback current and voltage. ), And there is no energy consumption for feedback current, so power consumption can be reduced, and because there is a memory element that can store sine wave of input power, peripheral circuit can be simply configured and used The number of parts can be reduced, which reduces the cost.

Claims (2)

상용교류전원을 정류 및 평활하여 그에 따른 직류전압을 인버터부의 스위칭소자의 온/오프에 따라 3상으로 가변되어 모터를 구동하면서 PAM제어용스위칭소자의 온/오프에 따라 듀티를 가변함으로써 전체적인 입력전류와 전압의 파형이 동일하게 되도록 동작하는 인버터장치에 있어서, 정류된 신호를 입력받아 이를 디지털신호로 변환하는 아나로그/디지탈변환기와; 상용교류전원에 해당되는 사인파 테이터 기저장되는 롬과; 직류링크 양단에 걸리는 전압레벨을 검출하는 전압레벨검출부와; 상기 아나로그/디지탈변환기의 디지탈값에 부합되는 상기 롬의 사인데이터를 가져와서 이 사인데이터와 전압레벨값에 따른 팩터를 승산하여 그에 따른 펄스폭변조신호를 출력하는 디지탈로직제어부와; 상기 디지탈로직제어부의 펄스폭변조신호를 입력받아 그에 따라 상기 PAM제어용트랜지스터의 스위칭제어신호를 출력하는 구동부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 인버터의 역률보정장치.By rectifying and smoothing the commercial AC power, the DC voltage is changed into three phases according to ON / OFF of the switching element of the inverter unit, and the duty is varied according to ON / OFF of the PAM control switching element while driving the motor. An inverter device operating to have the same waveform of voltage, comprising: an analog / digital converter for receiving a rectified signal and converting it into a digital signal; A ROM storing sine wave data corresponding to a commercial AC power supply; A voltage level detector for detecting a voltage level across the DC link; A digital logic control unit which takes the sine data of the ROM corresponding to the digital value of the analog / digital converter, multiplies the sine data by a factor according to the voltage level value, and outputs a pulse width modulated signal according to the sine data; And a driving unit receiving the pulse width modulation signal of the digital logic controller and outputting a switching control signal of the PAM control transistor accordingly. 정류부의 출력 전압파형이 아나로그/디지탈변환기에 의해 변환된 디지탈신호의 최대값과 최소값을 이용하여 델타값(최대값-최소값) 및 포인트값(델타값/90)을 계산하는 제1 단계와; 상기 제1 단계의 최소 디지탈신호에 해당되는 롬에 기저장된 사인값을 리드하여 직류링크 양단에 걸리는 전압레벨값에 따른 팩터값과 승산하여 그에 따라 임의의 정해진 시간동안 PAM제어용트랜지스터를 턴온시키는 제2 단계와; 다시 디지탈신호를 입력받아 이를 상기 포인트값으로 나누어 그에 해당되는 롬의 사인값에 팩 터값을 승산하여 임의의 정해진 시간동안 PAM제어용트랜지스터를 턴온시키는 동작을 디지탈신호가 최소가 될 때까지 반복 수행하는 제3 단계와; 상기 제3 단계에서 디지탈신호가 최소가 되면 직류링크 양단의 전압을 디지탈신호로 변환하여 입력받아 그 디지탈신호가 소정 기저장된 디지탈신호보다 작으면 팩터값을 키우고 작으면 팩터값을 작게한후 상기 제3 단계로 궤환하거나 사용자에 의해 PAM구동 동작이 종료되는 제4 단계로 수행함을 특징으로 하는 인버터의 역률보정방법.Calculating a delta value (maximum value-minimum value) and point value (delta value / 90) using the maximum value and minimum value of the digital signal whose output voltage waveform of the rectifier is converted by the analog / digital converter; A second value that reads a sine value pre-stored in the ROM corresponding to the minimum digital signal of the first step and multiplies the factor value according to the voltage level value across the DC link, thereby turning on the PAM control transistor for a predetermined time; Steps; Receiving the digital signal and dividing it by the point value and multiplying the sine value of the corresponding ROM to turn on the PAM control transistor for a predetermined time, and repeating the operation until the digital signal becomes minimum. With three steps; In the third step, when the digital signal is minimum, the voltage across the DC link is converted into a digital signal and inputted. If the digital signal is smaller than the predetermined digital signal, the factor value is increased. If the digital signal is small, the factor value is decreased. The power factor correction method of the inverter, characterized in that the feedback is carried out in three steps or the fourth step in which the PAM driving operation is terminated by the user.
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