KR101911262B1 - 노이즈 저감 기능을 가지는 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기 - Google Patents

노이즈 저감 기능을 가지는 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전력 변환 장치에 관한 것으로 특히, 스위칭 주파수 영역에서의 노이즈를 저감시킬 수 있는 노이즈 저감 기능을 가지는 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 교류 전원을 정류하는 정류부; 상기 정류부에 연결되고, 스위칭 소자를 포함하여 상기 정류부에서 출력된 신호에 대하여 역률 개선 동작을 수행하는 역률 제어부; 상기 스위칭 소자를 구동하는 컨버터 구동부; 상기 컨버터 구동부와 상기 스위칭 소자 사이에 위치하여, 상기 스위칭 소자의 구동 신호의 저항값을 변조시키기 위한 노이즈 저감부; 및 상기 스위칭 소자의 구동 신호의 저항값이 변조되도록 상기 컨버터 구동부 및 상기 노이즈 저감부를 제어하는 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.

Description

노이즈 저감 기능을 가지는 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기 {Power transforming apparatus having noise reduction function and air conditioner including the same}
본 발명은 전력 변환 장치에 관한 것으로 특히, 스위칭 주파수 영역에서의 노이즈를 저감시킬 수 있는 노이즈 저감 기능을 가지는 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기에 관한 것이다.
일반적으로, 공기 조화기의 압축기는 모터를 구동원으로 이용하고 있다. 이러한 모터에는 전력 변환 장치로부터 교류 전력이 공급된다.
이와 같은 전력 변환 장치는 주로, 정류부, 역률 제어부 및 인버터 방식의 전력 변환부를 구성하는 것이 일반적으로 알려져 있다.
우선, 상용 전원으로부터 출력되는 교류의 상용 전압은, 정류부에 의하여 정류된다. 이러한 정류부에서 정류된 전압은 인버터와 같은 전력 변환부에 공급된다. 이때, 전력 변환부는, 정류부에서 출력된 전압을 이용하여 모터를 구동하기 위한 교류 전력을 생성한다.
경우에 따라, 정류부와 인버터 사이에는 역률 개선을 위한 직류-직류 컨버터(DC-DC converter)가 구비될 수 있다.
이와 같은 직류-직류 컨버터와 인버터는 고속으로 스위칭하는 스위칭 소자들을 이용하여 전력을 변환하는데, 이러한 과정에서 전자기 간섭(electromagnetic interference; EMI) 노이즈가 발생할 수 있다.
또한, 전기 기기가 점점 스마트 기능을 포함하도록 진화되면서 고속 스위칭에 의한 EMI 노이즈는 점점 악화되고 대기전력 또한 더불어 악화되는 추세이다.
이러한 EMI 노이즈를 감소시키기 위해서 노이즈 필터 코어를 사용하거나 주파수 변조 위상지연을 위한 회로가 이용될 수 있다.
그러나, 노이즈 필터 코어만 사용하는 경우, 이러한 노이즈 저감 성능이 떨어지며, 주파수 변조 위상지연을 위한 회로는 복잡한 회로 구성을 필요로 한다.
따라서, 복잡한 회로 구성 없이도 EMI 노이즈를 저감시키는 성능을 높일 수 있는 방안이 요구되고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 추가 비용/회로 변경/회로 구성을 위한 추가 면적 중 적어도 어느 하나를 최소화하면서 EMI 특성을 개선할 수 있는 노이즈 저감 기능을 가지는 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기를 제공하고자 한다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 제1관점으로서, 본 발명은, 교류 전원을 정류하는 정류부; 상기 정류부에 연결되고, 스위칭 소자를 포함하여 상기 정류부에서 출력된 신호에 대하여 역률 개선 동작을 수행하는 역률 제어부; 상기 스위칭 소자를 구동하는 컨버터 구동부; 상기 컨버터 구동부와 상기 스위칭 소자 사이에 위치하여, 상기 스위칭 소자의 구동 신호의 저항값을 변조시키기 위한 노이즈 저감부; 및 상기 스위칭 소자의 구동 신호의 저항값이 변조되도록 상기 컨버터 구동부 및 상기 노이즈 저감부를 제어하는 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 노이즈 저감부는, 상기 스위칭 소자의 게이트 단에 인가되는 구동 신호를 변조킬 수 있다.
이때, 상기 노이즈 저감부는, 상기 컨버터 구동부와 상기 스위칭 소자의 게이트 단 사이에 위치하여, 상기 게이트 단의 저항값을 변조킬 수 있다.
또한, 상기 노이즈 저감부는, 상기 컨버터 구동부와 상기 스위칭 소자의 게이트 단 사이에 위치하는 제1저항; 상기 제1저항과 병렬로 연결되는 제2저항; 및 상기 제2저항과 직렬로 연결되고 상기 제어부에 의하여 제어되는 스위치를 포함할 수 있다.
이때, 상기 스위치는 주기적으로 구동될 수 있다.
또한, 상기 스위치의 주기는, 상기 스위칭 소자의 구동 주기의 두 배 이상일 수 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 제2관점으로서, 본 발명은, 위에서 설명한 전력 변환 장치를 포함하는 공기 조화기를 제공할 수 있다.
본 발명에 의하면, 스위칭 소자의 게이트 단에 인가되는 구동 신호를 변조시킴으로써 해당 주파수에 대한 에너지가 분산되어 노이즈가 저감될 수 있다. 즉, 전자기 간섭(electromagnetic interference; EMI) 특성이 향상될 수 있다.
도 1은 전력 변환 장치의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 2는 전력 변환 장치의 일례를 나타내는 회로도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 노이즈 저감 기능을 가지는 전력 변환 장치를 나타내는 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 스위칭 소자 및 스위치의 신호를 나타내는 신호도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스위칭 소자의 온/오프 상태에 따른 전압 및 전류 신호를 나타내는 신호도이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다.
층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 "상(on)"에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
비록 제1, 제2 등의 용어가 여러 가지 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이러한 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들은 이러한 용어에 의해 한정되어서는 안 된다는 것을 이해할 것이다.
도 1은 전력 변환 장치의 일례를 나타내는 블록도이고, 도 2는 전력 변환 장치의 일례를 나타내는 회로도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 전력 변환 장치(100)는 교류 전원(10)을 정류하는 정류부(110), 정류부(110)에서 정류된 DC 전압을 승/강압하거나 역률을 제어하는 컨버터(120), 컨버터(120)를 제어하는 컨버터 제어부(130), 삼상 교류 전류를 출력하는 인버터(140), 인버터(140)를 제어하는 인버터 제어부(150)와, 그리고 컨버터(120)와 인버터(140) 사이의 DC단 캐패시터(C)를 포함할 수 있다.
이러한 인버터(140)는 삼상 교류 전류를 출력하며, 이러한 출력 전류는 모터(200)에 공급된다. 여기서, 모터(200)는 공기 조화기를 구동하는 압축기 모터일 수 있다. 이하, 모터(200)는 공기 조화기를 구동하는 압축기 모터이고, 전력 변환 장치(100)는 이러한 압축기 모터를 구동하는 모터 구동장치인 것을 예로 설명한다.
그러나 모터(200)는 압축기 모터에 제한되지 않으며, 주파수 가변된 교류 전압을 이용하는 다양한 응용제품, 예를 들어, 냉장고, 세탁기, 전동차, 자동차, 청소기 등의 교류 모터에 이용될 수 있다.
한편, 모터 구동장치(100)는, DC단 전압 검출부(B), 입력 전압 검출부(A), 입력 전류 검출부(D), 출력 전류 검출부(E)를 더 포함할 수 있다.
모터 구동장치(100)는, 계통으로부터의 교류 전원을 공급받아, 전력 변환하여, 모터(200)에 변환된 전력을 공급한다.
컨버터(120)는, 입력 교류 전원(10)을 직류 전원으로 변환한다. 이러한 컨버터(120)는 역률 제어부(PFC(power factor control)부)로 작동하는 직류-직류(DC-DC) 컨버터를 이용할 수 있다. 또한, 이러한 직류-직류(DC-DC) 컨버터는 승압 컨버터(boost converter)를 이용할 수 있다. 경우에 따라, 컨버터(120)는 정류부(110)를 포함하는 개념일 수 있다. 이하, 컨버터(120)는 승압 컨버터를 이용하는 예를 들어 설명한다.
정류부(110)는, 단상 교류 전원(10)을 입력받아 정류하고, 이와 같이 정류된 전원을 컨버터(120) 측으로 출력한다. 이를 위해, 정류부(110)는 브리지 다이오드를 이용한 전파 정류 회로를 이용할 수 있다.
이와 같이, 컨버터(120)는 정류부(110)에서 정류된 전압을 승압 및 평활하는 과정에서 역률 개선 동작을 행할 수 있다.
이러한 컨버터(120)는, 정류부(110)에 연결되는 인덕터(L1), 이 인덕터(L1)에 연결되는 스위칭 소자(Q1), 이러한 스위칭 소자(Q1)와 병렬로 연결되는 캐패시터(C), 및 스위칭 소자(Q1)와 캐패시터(C) 사이에 연결되는 다이오드(D1)를 포함할 수 있다.
승압 컨버터(120)는 입력전압보다 높은 출력전압을 얻을 수 있는 컨버터로서, 스위칭 소자(Q1)가 도통되면 다이오드(D1)가 차단되면서 인덕터(L1)에 에너지가 저장되며, 캐패시터(C)에 저장되어 있던 전하가 방전하면서 출력단에 출력전압을 발생시킨다.
또한, 스위칭 소자(Q1)가 차단되면 스위칭 소자(Q1) 도통 시 인덕터(L1)에 저장되어 있던 에너지가 더해져서 출력단으로 전달된다.
여기서, 스위칭 소자(Q1)는 별도의 PWM(pulse width modulation) 신호에 의하여 스위칭 동작을 할 수 있다. 즉, 컨버터 제어부(130)에서 전달되는 PWM 신호가 스위칭 소자(Q1)의 베이스(base; 또는 게이트) 단에 연결되어, 이 PWM 신호에 의하여 스위칭 동작을 할 수 있다.
이러한 스위칭 소자(Q1)는, 전력 트랜지스터를 이용할 수 있으며, 예를 들어, 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(insulated gate bipolar mode transistor; IGBT)를 이용할 수 있다.
IGBT는 전력 MOSFET(metal oxide semi-conductor field effect transistor)과 바이폴라 트랜지스터(bipolar transitor)의 구조를 가지는 스위칭(switching) 소자로서, 구동전력이 작고, 고속 스위칭, 고내압화, 고전류 밀도화가 가능한 소자이다.
이와 같이, 컨버터 제어부(130)는 컨버터(120) 내의 스위칭 소자(Q1)의 턴 온 타이밍을 제어할 수 있다. 이에 따라, 스위칭 소자(Q1)의 턴 온 타이밍을 위한 컨버터 제어 신호(Sc)를 출력할 수 있다.
이를 위해, 컨버터 제어부(130)는 입력 전압 검출부(A)와 입력 전류 검출부(B)로부터 각각, 입력 전압(Vs)과, 입력 전류(Is)를 수신할 수 있다.
경우에 따라, 이러한 컨버터(120) 및 컨버터 제어부(130)는 생략될 수 있다. 즉, 정류부(110)를 거친 출력 전압이 DC단 캐패시터(C)에 충전되거나 인버터(140)를 구동할 수 있다.
입력 전압 검출부(A)는 입력 교류 전원(10)으로부터의 입력 전압(Vs)을 검출할 수 있다. 예를 들어, 정류부(110) 전단에 위치할 수 있다.
입력 전압 검출부(A)는 전압 검출을 위해, 저항 소자, OP AMP 등을 포함할 수 있다. 검출된 입력 전압(Vs)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 컨버터 제어 신호(Sc)의 생성을 위해, 컨버터 제어부(130)에 인가될 수 있다.
다음, 입력 전류 검출부(D)는 입력 교류 전원(10)으로부터의 입력 전류(Is)를 검출할 수 있다. 구체적으로, 정류부(110) 전단에 위치할 수 있다.
입력 전류 검출부(D)는 전류 검출을 위해, 전류센서, CT(current transformer), 션트 저항 등을 포함할 수 있다. 검출된 입력 전압(Is)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 컨버터 제어 신호(Sc)의 생성을 위해 컨버터 제어부(130)에 인가될 수 있다.
DC 전압 검출부(B)는 DC단 캐패시터(C)의 맥동하는 전압(Vdc)을 검출한다. 이러한 전원 검출을 위해, 저항 소자, OP AMP 등이 사용될 수 있다. 검출된 DC단 캐패시터(C)의 전압(Vdc)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(150)에 인가될 수 있으며, DC단 캐패시터(C)의 직류 전압(Vdc)에 기초하여 인버터 제어신호(Si)가 생성될 수 있다.
한편, 도면과 달리, 검출되는 DC 전압은, 컨버터 제어부(130)에 인가되어, 컨버터 제어신호(Sc)의 생성에 사용될 수도 있다.
인버터(140)는, 복수 개의 인버터 스위칭 소자(Qa, Qb, Qc, Qa', Qb', Qc')를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원(Vdc)을 소정 주파수의 삼상 교류 전원으로 변환하여, 삼상 모터(200)에 출력할 수 있다.
구체적으로, 인버터(140)는 각각 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자(Qa, Qb, Qc) 및 하암 스위칭 소자(Qa', Qb', Qc')가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상,하암 스위칭 소자가 서로 병렬로 연결될 수 있다.
컨버터(120)와 마찬가지로, 인버터의 스위칭 소자(Qa, Qb, Qc, Qa', Qb', Qc')는, 전력 트랜지스터를 이용할 수 있으며, 예를 들어, 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(insulated gate bipolar mode transistor; IGBT)를 이용할 수 있다.
인버터 제어부(150)는, 인버터(140)의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 인버터 제어신호(Si)를 인버터(140)에 출력할 수 있다. 인버터 제어신호(Si)는 펄스폭 변조 방식(PWM)의 스위칭 제어신호로서, 모터(200)에 흐르는 출력 전류(io) 및 DC단 캐패시터(C) 양단인 DC단 전압(Vdc)에 기초하여 생성되어 출력될 수 있다. 이때의 출력 전류(io)는, 출력전류 검출부(E)로부터 검출될 수 있으며, DC단 전압(Vdc)은 DC단 전압 검출부(B)로부터 검출될 수 있다.
출력전류 검출부(E)는, 인버터(140)와 모터(200) 사이에 흐르는 출력전류(io)를 검출할 수 있다. 즉, 모터(200)에 흐르는 전류를 검출한다. 출력전류 검출부(E)는 각 상의 출력 전류(ia, ib, ic)를 모두 검출할 수 있으며, 또는 삼상 평형을 이용하여 두 상의 출력 전류를 검출할 수도 있다.
출력전류 검출부(E)는 인버터(140)와 모터(200) 사이에 위치할 수 있으며, 전류 검출을 위해, CT(current transformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 노이즈 저감 기능을 가지는 전력 변환 장치를 나타내는 회로도이다.
도 3 및 도 4는 전력 변환 장치 중에서 역률 제어부(PFC(power factor control)부)로 작동하는 직류-직류(DC-DC) 컨버터(120)의 구성을 주로 도시하고 있다. 즉, 컨버터(120)는 역률 제어부라고 칭할 수 있다. 도 3 및 도 4에서는 생략되었으나 이러한 컨버터(120)의 전단에는 교류 전원(10)을 정류부(110; 도 2 참고)가 위치할 수 있다.
즉, 이러한 컨버터(120)는 정류부(110)에 연결되는 인덕터(L1), 이 인덕터(L1)에 연결되는 스위칭 소자(Q1), 이러한 스위칭 소자(Q1)와 병렬로 연결되는 캐패시터(C), 및 스위칭 소자(Q1)와 캐패시터(C) 사이에 연결되는 다이오드(D1)를 포함할 수 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 컨버터(120)는 정류부(110)에서 정류된 전압을 승압 및 평활하는 과정에서 역률 개선 동작을 행할 수 있다.
여기서, 스위칭 소자(Q1)는 컨버터 구동부(130)에서 전달되는 PWM(pulse width modulation) 신호에 의하여 스위칭 동작을 할 수 있다. 즉, 컨버터 구동부(131)에서 전달되는 PWM 신호가 스위칭 소자(Q1)의 게이트 단에 연결되어, 이 PWM 신호에 의하여 스위칭 동작을 할 수 있다.
여기서는 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 컨버터 제어부(130)가 컨버터 구동부(131) 및 제어부(160)로 구성되는 예를 설명한다. 즉, 도 1 및 도 2의 컨버터 제어부(130)는, 여기서 설명하는 컨버터 구동부(131) 및 제어부(160)를 포함하는 구성일 수 있다.
또한, DC단 캐패시터(C) 하단에는 도 1 및 도 2에서 도시하는 인버터(140)가 위치할 수 있다.
다시 도 3 및 도 4를 참조하면, 컨버터(120)의 스위칭 소자(Q1)를 구동하는 컨버터 구동부(131)와 스위칭 소자(Q1) 사이에는 스위칭 소자(Q1)의 구동 신호의 저항값을 변조시키기 위한 노이즈 저감부(170)가 구비된다.
그리고, 제어부(160)는 이러한 스위칭 소자(Q1)의 구동 신호의 저항값이 변조되도록 컨버터 구동부(131) 및 노이즈 저감부(170)를 제어한다.
여기서, 노이즈 저감부(170)는, 제어부(160)의 제어에 의하여 스위칭 소자(Q1)의 게이트 단에 인가되는 구동 신호를 변조킬 수 있다.
이때, 노이즈 저감부(170)는, 컨버터 구동부(131)와 스위칭 소자(Q1)의 게이트 단 사이에 위치하여, 이 게이트 단의 저항값을 변조킬 수 있다.
또한, 노이즈 저감부(170)는, 컨버터 구동부(131)와 스위칭 소자(Q1)의 게이트 단 사이에 위치하는 제1저항(R1), 이 제1저항(R1)과 병렬로 연결되는 제2저항(R2) 및 이 제2저항(R2)과 직렬로 연결되고 제어부(160)에 의하여 제어되는 스위치(Q2)를 포함할 수 있다.
이러한 스위치(Q2)는 전계 효과 트랜지스터(field effect transistor; FET)와 같은 반도체 소자가 이용될 수 있다. 또한, 스위칭 소자(Q1)로 이용되는 IGBT 소자가 이용될 수도 있다.
이때, 도 3에서 도시하는 바와 같이, 스위치(Q2)가 꺼진 상태에서는 컨버터 구동부(131)의 구동 신호는 제1저항(R1)을 통하여 스위칭 소자(Q1)의 게이트 단으로 인가된다. 한편, 도 4에서 도시하는 바와 같이, 스위치(Q2)가 켜진 상태에서는 컨버터 구동부(131)의 구동 신호는 서로 병렬 연결된 제1저항(R1) 및 제2저항(R2)을 통하여 스위칭 소자(Q1)의 게이트 단으로 인가된다.
이러한 구성에 의하여, 제어부(160)의 제어에 따라 스위치(Q2)가 온/오프(on/off) 동작을 수행하고, 이에 따라 컨버터 구동부(131)와 스위칭 소자(Q1) 사이의 저항값은 제1저항(R1)에 의한 값 또는 제1저항(R1)과 제2저항(R2)의 병렬 저항값을 가지게 된다. 따라서, 스위칭 소자(Q1)의 게이트 단의 저항값이 이와 같은 제1저항(R1)에 의한 값 및 제1저항(R1)과 제2저항(R2)의 병렬 저항값으로 변조될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 스위칭 소자 및 스위치의 신호를 나타내는 신호도이다. 도 5에서는 스위칭 소자(IGBT; Q1)의 게이트(Gate) 신호 및 스위치(Q2)의 구동 신호(Switch 신호)를 나타내고 있고, 이에 따른 노이즈 저감부(170)의 저항값(Gate 입력 저항)을 함께 나타내고 있다.
스위칭 소자(IGBT; Q1)의 게이트(Gate) 신호는 컨버터(120)를 구동하기 위한 PWM 신호를 나타내고 있고, 스위치(Q2) 신호는 이에 대응될 수 있다.
즉, 이러한 스위치(Q2)는 PWM 신호에 따라 주기적으로 구동될 수 있다. 즉, 제어부(160)는 스위치(Q2)에 주기적인 구동 신호를 인가함으로써 스위치(Q2)를 주기적으로 구동할 수 있다.
이때, 스위치(Q2)의 주기는, 스위칭 소자(Q1)의 구동 주기의 두 배 이상일 수 있다. 도 5에서는 스위치(Q2)의 주기가 스위칭 소자(Q1)의 구동 주기의 두 배인 경우를 나타내고 있다. 그러나 이에 한정되지 않는다.
한 주기의 스위칭 소자(Q1) 신호가 진행되는 경우에, 노이즈 저감부(170)의 스위치(Q2)는 온(switch on) 상태이거나 오프(switch off) 상태일 수 있다.
도 5를 참조하면, 스위칭 소자(Q1)의 첫 번째 구동 주기 동안 스위치(Q2)는 온(switch on) 상태이고, 스위칭 소자(Q1)의 두 번째 구동 주기 동안 스위치(Q2)는 오프(switch off) 상태인 것을 알 수 있다.
이때 따라 노이즈 저감부(170)의 저항값(Gate 입력 저항)은 제1저항(R1)에 의한 값 또는 제1저항(R1)과 제2저항(R2)의 합성 저항값 사이에서 주기적인 값을 가진다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스위칭 소자의 온/오프 상태에 따른 전압 및 전류 신호를 나타내는 신호도이다.
도 6은 스위칭 소자(Q1)가 온(on) 상태일 때의 스위칭 소자(Q1)의 전압 및 전류 신호를 나타내고 있다.
스위칭 소자(Q1)가 온(on) 되는 순간, 컬렉터-에미터 단의 전압(Vce)은 감소하고 이에 따라 컬렉터-에미터 단을 통하여 전류(Ic)가 흐르게 된다. 이때, 전류(Ic)의 피크(Peak)는 t1 지점에서 이루어짐을 알 수 있다.
이러한 전압(Vce)과 전류(Ic)의 피크 위치는 게이트 단의 저항값이 R1일 때와 R2일 때 서로 다름을 알 수 있다. 여기서 R1은 제1저항(R1)에 의한 저항값일 수 있고, R2는 제1저항(R1)과 제2저항(R2)의 병렬 저항값일 수 있다.
도 7은 스위칭 소자(Q1)가 오프(off) 상태일 때의 스위칭 소자(Q1)의 전압 및 전류 신호를 나타내고 있다.
스위칭 소자(Q1)가 오프(off) 되는 순간, 컬렉터-에미터 단의 전압(Vce)은 증가하고 이에 따라 컬렉터-에미터 단을 통하는 전류(Ic)는 멈추게 된다. 이때, 전압(Vce)의 피크(Peak)는 t2 지점에서 이루어짐을 알 수 있다.
이와 같이, 전압(Vce)과 전류(Ic)의 피크 위치는 게이트 단의 저항값이 R1일 때와 R2일 때 서로 다름을 알 수 있다. 여기서 R1은 제1저항(R1)에 의한 저항값일 수 있고, R2는 제1저항(R1)과 제2저항(R2)의 병렬 저항값일 수 있다.
따라서, 해당 주파수에 대한 에너지가 분산되어 노이즈가 저감될 수 있다. 즉, 전자기 간섭(electromagnetic interference; EMI) 특성이 향상될 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100: 전력 변환 장치 110: 정류부
120: 컨버터 130: 컨버터 제어부
131: 컨버터 구동부 160: 제어부
170: 노이즈 저감부

Claims (7)

  1. 교류 전원을 정류하는 정류부;
    상기 정류부에 연결되고, 스위칭 소자를 포함하여 상기 정류부에서 출력된 신호에 대하여 역률 개선 동작을 수행하는 역률 제어부;
    상기 스위칭 소자를 구동하는 컨버터 구동부;
    상기 컨버터 구동부와 상기 스위칭 소자 사이에 위치하여, 상기 스위칭 소자의 구동 신호의 저항값을 변조시키기 위한 노이즈 저감부; 및
    상기 스위칭 소자의 구동 신호의 저항값이 변조되도록 상기 컨버터 구동부 및 상기 노이즈 저감부를 제어하는 제어부를 포함하여 구성되고,
    상기 노이즈 저감부는, 상기 컨버터 구동부와 상기 스위칭 소자의 게이트 단 사이에 위치하는 제1저항, 상기 제1저항과 병렬로 연결되는 제2저항, 및 일측 단이 상기 제2저항과 직접 연결되고 타측 단이 상기 컨버터 구동부와 상기 제1저항 사이에서 상기 제1저항에 직접 연결되며 상기 제어부에 의하여 제어되는 스위치를 포함하고,
    상기 노이즈 저감부는, 상기 스위칭 소자의 게이트 단에 인가되는 구동 신호를 변조시키되, 상기 컨버터 구동부와 스위칭 소자 사이의 저항값은 상기 제1저항에 의한 값 또는 제1저항과 제2저항의 병렬 저항값 사이에서 주기적으로 변조되도록 작동하고,
    상기 스위치는 주기적으로 구동되고, 상기 스위치의 주기는, 상기 스위칭 소자의 구동 주기의 두 배 이상인 것을 특징으로 하는 노이즈 저감 기능을 가지는 전력 변환 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 스위치의 주기는, 상기 스위칭 소자의 구동 주기의 두 배인 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  6. 삭제
  7. 제1항 및 제5항 중 어느 한 항의 전력 변환 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
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