KR101958787B1 - Power transforming apparatus and air conditioner including the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전력 변환 장치에 관한 것으로 특히, 인버터를 포함하는 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 스위칭 소자를 포함하는 삼상 교류 신호를 발생하는 인버터; 상기 인버터의 스위칭 소자를 구동하며 과전류 보호 기능을 포함하는 구동부; 및 상기 삼상을 이루는 스위칭 소자의 각 상에 연결되어 상기 스위칭 소자에 흐르는 음의 전류를 반전하여 상기 구동부에 전달함으로써 상기 과전류 보호 기능이 작동하도록 하는 소자 보호부를 포함하여 구성될 수 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power conversion apparatus, and more particularly, to a power conversion apparatus including an inverter and an air conditioner including the same. The present invention includes an inverter for generating a three-phase AC signal including a switching element; A driving unit driving the switching device of the inverter and including an overcurrent protection function; And a device protection unit connected to each phase of the three-phase switching device to reverse the negative current flowing to the switching device and to transmit the negative current to the driving unit to operate the overcurrent protection function.

Description

전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기 {Power transforming apparatus and air conditioner including the same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power conversion apparatus and an air conditioner including the same,

본 발명은 전력 변환 장치에 관한 것으로 특히, 인버터를 포함하는 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power conversion apparatus, and more particularly, to a power conversion apparatus including an inverter and an air conditioner including the same.

일반적으로, 공기 조화기의 압축기는 모터를 구동원으로 이용하고 있다. 이러한 모터에는 전력 변환 장치로부터 교류 전력이 공급된다.Generally, a compressor of an air conditioner uses a motor as a driving source. These motors are supplied with AC power from a power conversion device.

이와 같은 전력 변환 장치는 주로, 정류부, 역률 제어부 및 인버터 방식의 전력 변환부를 구성하는 것이 일반적으로 알려져 있다. It is generally known that such a power conversion apparatus mainly constitutes a rectification section, a power factor control section, and an inverter type power conversion section.

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.First, the commercial voltage of the AC output from the commercial power source is rectified by the rectifying part. The voltage rectified in this rectifying part is supplied to a power converting part such as an inverter. At this time, the power converting unit generates AC power for driving the motor by using the voltage output from the rectifying unit.

이러한 교류 전력은 정류된 전력을 이용하여 다수의 스위칭 소자를 이용하는 인버터에 의하여 발생할 수 있다.Such AC power may be generated by an inverter using a plurality of switching elements using rectified power.

이와 같은 다수의 스위칭 소자를 구동하기 위한 구동부(일례로, 드라이버 IC)는 스위칭 소자의 소손을 방지하기 위해 과전류 보호 회로를 포함할 수 있다.The driver (for example, a driver IC) for driving the plurality of switching elements may include an overcurrent protection circuit to prevent burnout of the switching element.

이러한 과전류 보호 회로는 스위칭 소자에 흐르는 전류를 감지하여 스위칭 소자에 일정 전압 이상이 걸리는 것으로 감지되면 스위칭 소자의 구동을 차단하는 방식을 이용한다. The overcurrent protection circuit detects the current flowing through the switching element and uses a method of shutting off the switching element when it is detected that the switching element is over a predetermined voltage.

그러나 과전류를 감지할 때 전류가 음의 방향으로 흐르는 경우에는 하드웨어적으로 감지가 되지 않아 스위칭 소자에 과전류가 흐르는 것을 방지하기 어려운 문제점이 있었다.However, when the overcurrent is detected, when the current flows in the negative direction, there is a problem that it is difficult to prevent the overcurrent from flowing to the switching element because it is not detected by hardware.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 따라서, 인버터를 이루는 스위칭 소자에 음의 전류가 흐르는 경우에도 과전류를 감지하여 스위칭 소자를 보호할 수 있는 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기를 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a power conversion device and an air conditioner including the same that can protect a switching device by detecting an overcurrent even when a negative current flows through a switching device constituting an inverter.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 제1관점으로서, 본 발명은, 스위칭 소자를 포함하는 삼상 교류 신호를 발생하는 인버터; 상기 인버터의 스위칭 소자를 구동하며 과전류 보호 기능을 포함하는 구동부; 및 상기 삼상을 이루는 스위칭 소자의 각 상에 연결되어 상기 스위칭 소자에 흐르는 음의 전류를 반전하여 상기 구동부에 전달함으로써 상기 과전류 보호 기능이 작동하도록 하는 소자 보호부를 포함하여 구성될 수 있다.According to a first aspect of the present invention, there is provided an inverter comprising: an inverter for generating a three-phase AC signal including a switching element; A driving unit driving the switching device of the inverter and including an overcurrent protection function; And a device protection unit connected to each phase of the three-phase switching device to reverse the negative current flowing to the switching device and to transmit the negative current to the driving unit to operate the overcurrent protection function.

여기서, 상기 소자 보호부는, 상기 각 상의 전류를 감지하는 전류 감지부; 및 상기 전류 감지부에서 감지된 전압 신호를 반전시키는 반전 증폭기를 포함할 수 있다.Here, the device protection unit may include a current sensing unit for sensing currents of the respective phases; And an inverting amplifier for inverting the voltage signal sensed by the current sensing unit.

이때, 상기 소자 보호부는, 상기 전류 감지부와 상기 과전류 보호 기능의 입력 핀 사이에 순방향으로 연결되는 제1다이오드; 및 상기 반전 증폭기의 출력단에서 상기 과전류 보호 기능의 입력 핀 사이에 순방향으로 연결되는 제2다이오드를 더 포함할 수 있다.Here, the device protection unit may include a first diode connected in a forward direction between the current sensing unit and the input pin of the overcurrent protection function; And a second diode connected in the forward direction between the output terminal of the inverting amplifier and the input pin of the overcurrent protection function.

또한, 상기 스위칭 소자에 양의 전류가 흐를 경우, 상기 과전류 보호 기능의 입력 핀의 전위는 상기 반전 증폭기의 출력 전위보다 높을 수 있다.Further, when a positive current flows through the switching element, the potential of the input pin of the overcurrent protection function may be higher than the output potential of the inverting amplifier.

한편, 상기 스위칭 소자에 음의 전류가 흐를 경우, 상기 과전류 보호 기능의 입력 핀의 전위는 상기 스위칭 소자의 콜렉터 단의 전위보다 높을 수 있다.On the other hand, when a negative current flows through the switching element, the potential of the input pin of the overcurrent protection function may be higher than the potential of the collector terminal of the switching element.

이때, 상기 제1다이오드는 상기 과전류 보호 기능의 입력 핀의 전위와 상기 스위칭 소자의 콜렉터 단의 전위가 동 전위가 되는 것을 방지할 수 있다.At this time, the first diode can prevent the potential of the input pin of the overcurrent protection function and the potential of the collector terminal of the switching element from becoming the same potential.

여기서, 상기 전류 감지부는, 상기 각 상과 공통으로 연결된 션트 저항일 수 있다.Here, the current sensing unit may be a shunt resistor commonly connected to each phase.

여기서, 상기 반전 증폭기는, 상기 구동부를 제어하는 제어부와 연결될 수 있다.Here, the inverting amplifier may be connected to a controller for controlling the driving unit.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 제2관점으로서, 본 발명은, 위에서 설명한 전력 변환 장치를 포함하는 공기 조화기를 제공할 수 있다.As a second aspect of the present invention, the present invention can provide an air conditioner including the power conversion device described above.

본 발명은 다음과 같은 효과가 있는 것이다.The present invention has the following effects.

먼저, 음의 방향으로 과전류가 발생한 경우에도 구동부의 과전류 보호 기능이 작동하여 스위칭 소자의 구동 동작을 정지하게 된다. 따라서 음의 과전류로부터 스위칭 소자를 보호할 수 있다.First, even when an overcurrent occurs in the negative direction, the overcurrent protection function of the driving unit operates to stop the driving operation of the switching device. Therefore, the switching element can be protected from the negative overcurrent.

즉, 종래의 경우에는 음의 전류에 의해서는 과전류 감지 기능이 동작하지 않았으며, 따라서 음의 방향으로 과전류가 흐르는 경우에는 스위칭 소자에 소손이 발생하는 문제점이 있었다.That is, in the conventional case, the overcurrent sensing function is not operated by the negative current, and therefore, when the overcurrent flows in the negative direction, there is a problem that the switching element is burned out.

그러나, 본 발명의 일 실시예에서 나타내는 바와 같은 소자 보호부의 작동에 의하여 음의 과전류로부터 스위칭 소자를 보호할 수 있는 것이다.However, the switching element can be protected from the negative overcurrent by the operation of the element protection portion as shown in the embodiment of the present invention.

도 1은 전력 변환 장치의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 2는 전력 변환 장치의 일례를 나타내는 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 변환 장치를 나타내는 회로도이다.
도 4 및 도 5는 각각 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 변환 장치의 동작 상태를 나타내는 회로도이다.1 is a block diagram showing an example of a power conversion apparatus.
2 is a circuit diagram showing an example of a power conversion apparatus.
3 is a circuit diagram showing a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 and FIG. 5 are circuit diagrams showing operation states of the power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention, respectively.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

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. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. Rather, the intention is not to limit the invention to the particular forms disclosed, but rather, the invention includes all modifications, equivalents and substitutions that are consistent with the spirit of the invention as defined by the claims.

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. It will be appreciated that when an element such as a layer, region or substrate is referred to as being present on another element "on," it may be directly on the other element or there may be an intermediate element in between .

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.Although the terms first, second, etc. may be used to describe various elements, components, regions, layers and / or regions, such elements, components, regions, layers and / And should not be limited by these terms.

도 1은 전력 변환 장치의 일례를 나타내는 블록도이고, 도 2는 전력 변환 장치의 일례를 나타내는 회로도이다.Fig. 1 is a block diagram showing an example of a power conversion apparatus, and Fig. 2 is a circuit diagram showing an example of a power conversion apparatus.

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. 1 and 2, the power inverter 100 includes a rectifier 110 for rectifying an AC power source 10, a converter 120 for controlling the power factor of the DC voltage rectified by the rectifier 110, A converter control unit 130 for controlling the converter 120, an inverter 140 for outputting a three-phase AC current, an inverter control unit 150 for controlling the inverter 140 and a converter 120 and an inverter 140, And a DC-side capacitor C between the first and second capacitors.

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.This inverter 140 outputs a three-phase alternating current, and this output current is supplied to the motor 200. Here, the motor 200 may be a compressor motor for driving the air conditioner. Hereinafter, the motor 200 is a compressor motor that drives the air conditioner, and the power inverter 100 is a motor driving device that drives such a compressor motor.

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.However, the motor 200 is not limited to a compressor motor and can be used in various applications using frequency-varying alternating voltages, for example, AC motors such as refrigerators, washing machines, electric trains, automobiles, and vacuum cleaners.

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. The motor driving apparatus 100 may further include a DC voltage detection unit B, an input voltage detection unit A, an input current detection unit D, and an output current detection unit E.

모터 구동장치(100)는, 계통으로부터의 교류 전원을 공급받아, 전력 변환하여, 모터(200)에 변환된 전력을 공급한다.The motor drive apparatus 100 receives the AC power from the system, converts the power, and supplies the converted power to the motor 200.

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.The converter 120 converts the input AC power supply 10 into a DC power supply. The converter 120 may use a DC-DC converter operating as a power factor control (PFC) unit. In addition, such a DC-DC converter can use a boost converter. Optionally, the converter 120 may be a concept that includes the rectifier 110. Hereinafter, the converter 120 will be described by way of example using a step-up converter.

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.The rectifying unit 110 receives and rectifies the single-phase AC power supply 10 and outputs the rectified power to the converter 120 side. For this purpose, the rectifying part 110 can use a full-wave rectifying circuit using a bridge diode.

이와 같이, 컨버터(120)는 정류부(110)에서 정류된 전압을 승압 및 평활하는 과정에서 역률 개선 동작을 행할 수 있다.In this way, the converter 120 can perform the power factor improving operation in the process of stepping up and smoothing the voltage rectified by the rectifier 110.

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.The converter 120 includes an inductor L1 connected to the rectifying section 110, a switching device Q1 connected to the inductor L1, a capacitor C connected in parallel with the switching device Q1, And a diode D1 connected between the switching element Q1 and the capacitor C. [

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.The boost converter 120 is a converter that can obtain an output voltage higher than the input voltage. When the switching device Q1 is turned on, energy is stored in the inductor L1 while the diode D1 is shut off, And the output voltage is generated at the output terminal while the charge is discharged.

또한, 스위칭 소자(Q1)가 차단되면 스위칭 소자(Q1) 도통 시 인덕터(L1)에 저장되어 있던 에너지가 더해져서 출력단으로 전달된다.Further, when the switching element Q1 is interrupted, the energy stored in the inductor L1 at the time of the switching element Q1 is added and is transferred to the output terminal.

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.Here, the switching device Q1 may perform a switching operation by a separate pulse width modulation (PWM) signal. That is, the PWM signal transmitted from the converter control unit 130 is connected to the base (or gate) terminal of the switching element Q1, and the switching operation can be performed by the PWM signal.

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. The switching element Q1 may use a power transistor, for example, an insulated gate bipolar mode transistor (IGBT).

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.The IGBT is a switching device having a structure of a metal oxide semi-conductor field effect transistor (MOSFET) and a bipolar transistor. The IGBT is a device capable of small driving power, high speed switching, high voltage conversion and high current density.

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.In this manner, the converter control unit 130 can control the turn-on timing of the switching element Q1 in the converter 120. [ Thus, the converter control signal Sc for the turn-on timing of the switching element Q1 can be output.

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.The converter control unit 130 may receive the input voltage Vs and the input current Is from the input voltage detection unit A and the input current detection unit B, respectively.

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.Optionally, such converter 120 and converter control 130 may be omitted. That is, the output voltage passing through the rectifying unit 110 can be charged to the DC stage capacitor C or the inverter 140 can be driven.

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.The input voltage detecting section A can detect the input voltage Vs from the input AC power supply 10. [ For example, at the front end of the rectifying part 110. [

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.The input voltage detecting section A may include a resistance element, an OP AMP, or the like for voltage detection. The detected input voltage Vs can be applied to the converter control unit 130 to generate a converter control signal Sc as a discrete signal in the form of a pulse.

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.Next, the input current detection unit D can detect the input current Is from the input AC power supply 10. [ Specifically, it may be located at the front end of the rectifying section 110. [

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. The input current detection unit D may include a current sensor, a current transformer (CT), a shunt resistor, or the like, for current detection. The detected input voltage Is may be applied to the converter control unit 130 to generate the converter control signal Sc as a discrete signal in the form of a pulse.

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. The DC voltage detecting section B detects the pulsating voltage Vdc of the DC stage capacitor C. For such power detection, a resistance element, OP AMP, or the like can be used. The detected voltage Vdc of the DC stage capacitor C may be applied to the inverter controller 150 as a discrete signal in the form of a pulse and may be applied to the DC voltage Vdc of the DC stage capacitor C The inverter control signal Si can be generated based on the inverter control signal Si.

한편, 도면과 달리, 검출되는 DC 전압은, 컨버터 제어부(130)에 인가되어, 컨버터 제어신호(Sc)의 생성에 사용될 수도 있다. On the other hand, unlike the drawing, the detected DC voltage is applied to the converter control unit 130 and may be used for generating the converter control signal Sc.

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. The inverter 140 includes a plurality of inverter switching elements Qa, Qb, Qc, Qa ', Qb' and Qc ', and supplies the smoothed DC power source Vdc to a predetermined frequency Phase AC power supply of the three-phase motor 200, and outputs the three-phase AC power to the three-phase motor 200.

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.Specifically, the inverter 140 is a pair of the upper arm switching elements Qa, Qb, and Qc and the lower arm switching elements Qa ', Qb', and Qc 'connected in series to each other, The devices can be connected in parallel with each other.

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. As with the converter 120, the switching elements Qa, Qb, Qc, Qa ', Qb', Qc 'of the inverter can use power transistors, for example, an insulated gate bipolar mode transistor ; IGBT) can be used.

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.The inverter control unit 150 can output the inverter control signal Si to the inverter 140 in order to control the switching operation of the inverter 140. [ The inverter control signal Si is generated based on the output current io flowing to the motor 200 and the DC short voltage Vdc across the DC short capacitor C as a switching control signal of the pulse width modulation method And output. The output current io at this time can be detected from the output current detection unit E and the DC short voltage Vdc can be detected from the DC voltage detection unit B. [

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.The output current detection section E can detect the output current io flowing between the inverter 140 and the motor 200. [ That is, the current flowing in the motor 200 is detected. The output current detection unit E can detect all of the output currents ia, ib, ic of each phase or can detect the output currents of two phases using the three-phase balance.

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. The output current detection unit E may be located between the inverter 140 and the motor 200. For current detection, a current transformer (CT), a shunt resistor, or the like may be used.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 변환 장치를 나타내는 회로도이다.3 is a circuit diagram showing a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 변환 장치는 스위칭 소자를 포함하는 삼상 교류 신호를 발생하는 인버터(141), 이 인버터(141)의 스위칭 소자를 구동하며 과전류 보호 기능을 포함하는 구동부(151) 및 삼상 교류 전원을 이루는 스위칭 소자의 각 상에 연결되어 스위칭 소자에 흐르는 음의 전류를 반전하여 구동부(151)에 전달함으로써 과전류 보호 기능이 작동하도록 하는 소자 보호부(160)를 포함하여 구성될 수 있다.3, the power conversion apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention includes an inverter 141 for generating a three-phase AC signal including a switching element, a switching element for driving the switching element of the inverter 141, And a device protection unit 160 which is connected to each phase of the driving unit 151 and the three-phase AC power source so as to invert the negative current flowing through the switching device and to transmit the inverted negative current to the driving unit 151 to operate the overcurrent protection function And the like.

여기서, 인버터(141)는 도 1 및 도 2를 참조하여 위에서 설명한 인버터 제어부(150)의 적어도 일부를 구현하는 구동부(151)와 삼상 전류를 발생시키기 위한 6 개의 스위칭 소자들이 일체로 구비된 인버터 모듈일 수 있다.Here, the inverter 141 includes a driving unit 151 that implements at least a part of the inverter control unit 150 described above with reference to FIGS. 1 and 2, and an inverter module including six switching devices for generating three- Lt; / RTI >

이러한 인버터(141)의 각 스위칭 소자들은 전원부(110)로부터 직류 전원을 공급받을 수 있다. 여기서 전원부(110)는 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 교류 전원(10)을 정류하는 정류부(110)와 동일할 수 있으나, 이러한 정류부(110)에 컨버터(120) 및 DC단 캐패시터(C)를 포함한 구성일 수 있다.Each of the switching devices of the inverter 141 can receive DC power from the power supply unit 110. Here, the power supply unit 110 may be the same as the rectification unit 110 for rectifying the AC power supply 10 described with reference to FIGS. 1 and 2. The converter 120 and the DC capacitor C may be connected to the rectification unit 110, .

이하, 전원부(110)는 이러한 정류부(110)에 컨버터(120) 및 DC단 캐패시터(C)를 포함한 구성인 것을 예로 설명한다. 그러나 이에 제한되지 않는다.Hereinafter, the power supply unit 110 will be described as an example in which the rectifier unit 110 includes the converter 120 and the DC capacitor C as an example. However, it is not limited thereto.

인버터(141)를 구동하는 구동부(151)는 6 개의 스위칭 소자와 각각 연결되어 스위칭 소자를 온(ON)/오프(OFF) 동작시킬 수 있는 구동 신호를 발생시킬 수 있다.The driving unit 151 for driving the inverter 141 can generate a driving signal that is connected to six switching elements to turn on / off the switching elements.

이러한 구동 신호는 제어부(마이컴; 152)로부터 전달받을 수 있다. 즉, 도 1을 참조하여 설명한 인버터 제어부(150)는 이러한 구동부(151) 및 제어부(152)를 포함할 수 있다.This driving signal can be received from the control unit (microcomputer) 152. That is, the inverter control unit 150 described with reference to FIG. 1 may include the driving unit 151 and the control unit 152.

구동부(151)는 과전류 보호 기능(Over Current Protection; OCP)을 가질 수 있다. 이러한 구동부(151)의 과전류 보호 기능(OCP)은 모듈을 이루는 인버터(141)의 입력 핀(Cin 단자)과 연결될 수 있다. 즉, 인버터(141) 모듈의 입력 핀(Cin 단자)을 통하여 일정 크기의 전압이 입력되는 경우에 이러한 과전류 보호 기능이 동작할 수 있다.The driving unit 151 may have an over current protection (OCP) function. The overcurrent protection function (OCP) of the driving unit 151 may be connected to the input pin (Cin terminal) of the inverter 141 constituting the module. That is, when a voltage of a certain magnitude is input through the input pin (Cin terminal) of the inverter 141 module, the overcurrent protection function can operate.

구체적으로, 인버터(141) 모듈의 입력 핀(Cin 단자)을 통하여 일정 크기의 전압, 예를 들어 DC 9 V의 전압이 입력되는 경우, 구동부(151)의 과전류 보호 기능이 동작하여 6 개의 스위칭 소자를 구동하는 구동 신호의 전달을 멈출 수 있다.More specifically, when a voltage of a certain magnitude, for example, DC 9 V, is input through the input pin (Cin terminal) of the inverter 141 module, the overcurrent protection function of the driving unit 151 operates, It is possible to stop the transmission of the drive signal for driving the light emitting element.

이러한 구동부(151)에는 별도의 구동부 전원(111)이 연결되어, 이 구동부 전원(111)으로부터 전력을 공급받을 수 있다.A separate driving unit power source 111 may be connected to the driving unit 151 to receive power from the driving unit power source 111.

인버터(141)에 포함되는 6 개의 스위칭 소자는 두 개씩 쌍을 이루어 모터(200)에 전달되는 삼상 전류를 출력한다.The six switching elements included in the inverter 141 form a pair of two to output a three-phase current to be transmitted to the motor 200.

소자 보호부(160)는 이러한 삼상 전류 중 각 상의 전류를 감지하는 전류 감지부(Rs) 및 이 전류 감지부(Rs)에서 감지된 전압 신호를 반전시키는 반전 증폭기(161)를 포함할 수 있다.The device protection unit 160 may include a current sensing unit Rs for sensing the current of each phase of the three-phase current and an inverting amplifier 161 for inverting the voltage signal sensed by the current sensing unit Rs.

여기서, 전류 감지부(Rs)는, 삼상의 각 상과 공통으로 연결된 션트 저항(Rs)일 수 있다. 즉, U상, V상 및 W상 전류를 발생시키는 각각의 스위칭 소자 쌍과 공통으로 연결될 수 있다.Here, the current sensing unit Rs may be a shunt resistor Rs connected in common with each phase of the three phases. That is, it can be connected in common with each pair of switching elements for generating U-phase, V-phase and W-phase currents.

한편, 반전 증폭기(161)는 이러한 션트 저항(Rs)의 양단에 걸리는 전압을 반전하여 증폭시킨다. 이와 같은 반전 증폭기(161)의 출력단은 인버터(141) 모듈의 입력 핀(Cin 단자) 및 제어부(마이컴: 152)와 동시에 연결된다.On the other hand, the inverting amplifier 161 inverts and amplifies the voltage applied across the shunt resistor Rs. The output terminal of the inverting amplifier 161 is connected to the input pin (Cin terminal) of the inverter 141 module and the control unit (microcomputer) 152 at the same time.

또한, 반전 증폭기(161)의 출력단과 인버터(141) 모듈의 입력 핀(Cin 단자) 사이에는 반전 증폭기(161)의 출력에서 인버터(141) 모듈의 입력 핀(Cin 단자) 방향으로 순방향 연결되는 다이오드(D3)가 연결될 수 있다.A diode is connected between the output terminal of the inverting amplifier 161 and the input pin (Cin terminal) of the inverter 141 module in the forward direction from the output of the inverting amplifier 161 toward the input pin (Cin terminal) (D3) may be connected.

이러한 다이오드(D3)의 음극(캐소드) 측은 인버터(141)와 션트 저항(Rs) 사이 단과 연결된다.The cathode (cathode) side of the diode D3 is connected to an end between the inverter 141 and the shunt resistor Rs.

이와 같이, 소자 보호부(160)는, 전류 감지부(Rs)와 구동부(151)의 과전류 보호 기능의 입력 핀(Cin 단자) 사이에 순방향으로 연결되는 제1다이오드(D2) 및 반전 증폭기(161)의 출력단에서 과전류 보호 기능의 입력 핀(Cin 단자) 사이에 순방향으로 연결되는 제2다이오드(D3)를 더 포함할 수 있다.The device protection unit 160 includes a first diode D2 and an inverting amplifier 161 connected in the forward direction between the current sensing unit Rs and the input pin (Cin terminal) of the overcurrent protection function of the driving unit 151, And a second diode D3 connected in the forward direction between the output terminal of the overcurrent protection function and the input pin (Cin terminal) of the overcurrent protection function.

즉, 제1다이오드(D2)의 양극(애노드)은 인버터(141)와 전류 감지부(Rs) 사이에 연결되고, 제1다이오드(D2)의 음극(캐소드)은 제2다이오드(D3) 및 과전류 보호 기능의 입력 핀(Cin 단자)과 동시에 연결된다.That is, the anode (anode) of the first diode D2 is connected between the inverter 141 and the current sensing unit Rs, and the cathode of the first diode D2 is connected to the second diode D3 and the overcurrent It is connected to the protection function input pin (Cin terminal) at the same time.

도 4 및 도 5는 각각 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 변환 장치의 동작 상태를 나타내는 회로도이다.FIG. 4 and FIG. 5 are circuit diagrams showing operation states of the power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention, respectively.

이하, 도 4 및 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 동작 상태를 설명한다.Hereinafter, an operation state according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG.

먼저, 도 4를 참조하여 스위칭 소자에 양의 전류가 흐를 때의 회로의 동작을 설명한다.First, the operation of the circuit when a positive current flows to the switching element will be described with reference to FIG.

위에서 설명한 바와 같은 회로 구성에서, 전류가 화살표 a로 표현한 방향으로 흐를 때, 제1다이오드(D2)를 통해 션트 저항(Rs)에 걸린 전압이 화살표 b로 표시된 방향으로 구동부(151)의 과전류 보호 기능의 입력 핀(Cin 단자)에 전달된다.The voltage across the shunt resistor Rs through the first diode D2 is applied to the overcurrent protection function of the driver 151 in the direction indicated by the arrow b when the current flows in the direction represented by the arrow a in the above- To the input pin (Cin terminal).

또한, 반전 증폭기(161)의 출력 전압, 즉, 션트 저항에 걸린 전압의 반전된 전압은 화살표 c로 표시된 방향으로 제어부(152)로 전달된다.The output voltage of the inverting amplifier 161, that is, the inverted voltage of the voltage across the shunt resistor is transmitted to the control unit 152 in the direction indicated by the arrow c.

이때, 과전류 보호 기능의 입력 핀(Cin 단자)의 전위는 반전 증폭기(161)의 출력 전위보다 높으며, 제2다이오드(D3)는 이 두 전위, 즉, 과전류 보호 기능의 입력 핀(Cin 단자)의 전위 및 반전 증폭기(161)의 출력 전위가 동 전위가 되지 않도록 방지할 수 있다.The potential of the input pin (Cin terminal) of the overcurrent protection function is higher than the output potential of the inverting amplifier 161 and the potential of the second diode D3 is higher than the potential of the input pin (Cin terminal) It is possible to prevent the output potential of the potential and inverting amplifier 161 from becoming the same potential.

이와 같은 구성에 의하여, 인버터(141)의 스위칭 소자에 양의 전류가 흐를 때, 이 전류는 션트 저항(Rs)에 걸리는 양단의 전압 신호로서 과전류 보호 기능의 입력 핀(Cin 단자)으로 전달된다.With this configuration, when a positive current flows through the switching element of the inverter 141, this current is transmitted to the input pin (Cin terminal) of the overcurrent protection function as a voltage signal at both ends of the shunt resistor Rs.

따라서, 인버터(141)의 스위칭 소자에 양의 전류가 흐를 때 과전류가 발생하면, 즉, 양의 방향으로(즉, 접지를 향하는 방향으로) 과전류가 발생한 경우에는 션트 저항(Rs)의 양단에 걸린 전압이 과전류 보호 기능의 입력 핀(Cin 단자)으로 전달되어 스위칭 소자의 구동 동작을 정지하게 된다. 따라서 양의 과전류로부터 스위칭 소자를 보호할 수 있다.Therefore, when an overcurrent occurs when a positive current flows through the switching element of the inverter 141, that is, when an overcurrent occurs in the positive direction (i.e., toward the ground) The voltage is transferred to the input pin (Cin terminal) of the overcurrent protection function to stop the driving operation of the switching element. Therefore, the switching element can be protected from a positive overcurrent.

다음, 도 5를 참조하여 스위칭 소자에 음의 전류가 흐를 때의 회로의 동작을 설명한다.Next, the operation of the circuit when a negative current flows through the switching element will be described with reference to FIG.

위에서 설명한 바와 같은 회로 구성에서, 전류가 화살표 d로 표현한 방향으로 흐를 때, 즉, 인버터(141)의 스위칭 소자에 음의 방향으로 전류가 흐르는 경우, 션트 저항(Rs)에 걸린 전압은 반전 증폭기(161)를 통해 반전되어 출력된다.In the circuit configuration as described above, when the current flows in the direction represented by the arrow d, that is, when the current flows in the negative direction to the switching element of the inverter 141, the voltage across the shunt resistor Rs is inverted by the inverting amplifier 161).

이와 같이 반전 증폭기(161)를 통해 반전되어 출력된 전압은 화살표 e로 표시된 방향으로 제어부(152)로 입력되고, 제2다이오드(D2)를 통하여 화살표 f로 표시된 방향으로 구동부(151)의 과전류 보호 기능의 입력 핀(Cin 단자)으로 전달된다.The voltage that is inverted and output through the inverting amplifier 161 is input to the control unit 152 in the direction indicated by the arrow e and passes through the second diode D2 to the overcurrent protection Function is transmitted to the input pin (Cin terminal).

따라서, 인버터(141)의 스위칭 소자에 음의 전류가 흐를 때 과전류가 발생하면, 즉, 음의 방향으로(즉, 접지에서 인버터(141)를 향하는 방향으로) 과전류가 발생한 경우에는 션트 저항(Rs)에서 감지된 전압이 반전 증폭기(161)에서 반전되어 증폭되어 과전류 보호 기능의 입력 핀(Cin 단자)으로 전달된다.Therefore, when an overcurrent occurs when a negative current flows through the switching element of the inverter 141, that is, when an overcurrent occurs in the negative direction (i.e., in the direction from the ground to the inverter 141), the shunt resistor Rs Is inverted in the inverting amplifier 161, amplified, and transmitted to the input pin (Cin terminal) of the overcurrent protection function.

이때의 과전류 보호 기능의 입력 핀(Cin 단자)의 전위는 스위칭 소자의 콜렉터 단의 전위보다 높을 수 있다.The potential of the input pin (Cin terminal) of the overcurrent protection function at this time may be higher than the potential of the collector terminal of the switching element.

이와 같이, 션트 저항(Rs)에 의하여 음의 방향으로 과전류가 발생한 경우에도 구동부(151)의 과전류 보호 기능이 작동하여 스위칭 소자의 구동 동작을 정지하게 된다. 따라서 음의 과전류로부터 스위칭 소자를 보호할 수 있다.Thus, even when an overcurrent occurs in the negative direction due to the shunt resistor Rs, the overcurrent protection function of the driving unit 151 operates to stop the driving operation of the switching element. Therefore, the switching element can be protected from the negative overcurrent.

즉, 종래의 경우에는 음의 전류에 의해서는 하드웨어적으로 감지가 되지 않아 과전류 감지 기능이 동작하지 않았으며, 따라서 음의 방향으로 과전류가 흐르는 경우에는 스위칭 소자에 소손이 발생하는 문제점이 있었다.That is, in the conventional case, the overcurrent detection function does not operate due to hardware failure due to a negative current, and thus, when the overcurrent flows in the negative direction, there is a problem that the switching element is burned out.

그러나, 이상에서 설명하는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서 나타내는 바와 같은 소자 보호부(160)의 작동에 의하여 음의 과전류로부터 스위칭 소자를 보호할 수 있는 것이다.However, as described above, the switching element can be protected from the negative overcurrent by the operation of the device protection unit 160 as shown in the embodiment of the present invention.

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.It should be noted that the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of specific examples for the purpose of understanding and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

100: 전력 변환 장치 110: 정류부, 전원부
111: 구동부 전원 120: 컨버터
130: 컨버터 제어부 140, 141: 인버터
150: 인버터 제어부 151: 구동부
152: 제어부 160: 소자 보호부
161: 반전 증폭기 200: 모터100: power conversion device 110: rectification part, power part
111: driving power source 120: converter
130: converter controller 140, 141: inverter
150: inverter control unit 151:
152: control unit 160:
161: inverting amplifier 200: motor

Claims (9)

스위칭 소자를 포함하는 삼상 교류 신호를 발생하는 인버터;
상기 인버터의 스위칭 소자를 구동하며 과전류 보호 기능을 포함하는 구동부;
상기 구동부에 상기 스위칭 소자의 구동 신호를 전달하는 제어부; 및
상기 삼상을 이루는 스위칭 소자의 각 상에 연결되어 상기 스위칭 소자에 흐르는 음의 전류를 반전하여 상기 구동부의 과전류 보호 기능의 입력 핀에 전달함으로써 상기 과전류 보호 기능이 작동하도록 하는 것으로서, 상기 각 상과 공통으로 연결된 션트 저항을 포함하여 상기 각 상의 전류를 감지하는 전류 감지부, 상기 전류 감지부에서 감지된 전압 신호를 반전시키는 반전 증폭기, 상기 전류 감지부와 상기 과전류 보호 기능의 입력 핀 사이에 순방향으로 연결되는 제1다이오드 및 상기 반전 증폭기의 출력단에서 상기 과전류 보호 기능의 입력 핀 사이에 순방향으로 연결되고 상기 과전류 보호 기능의 입력 핀의 전위 및 상기 반전 증폭기의 출력 전위가 동 전위가 되지 않도록 방지하는 제2다이오드를 포함하는 소자 보호부를 포함하여 구성되고,
상기 반전 증폭기의 출력단은 상기 구동부 및 상기 제어부와 동시에 연결되는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.An inverter for generating a three-phase AC signal including a switching element;
A driving unit driving the switching device of the inverter and including an overcurrent protection function;
A controller for transmitting a driving signal of the switching element to the driving unit; And
And the overcurrent protection function is activated by inverting a negative current flowing to the switching element and transmitting the negative current to the input pin of the overcurrent protection function of the driving unit, And an inverting amplifier for inverting the voltage signal sensed by the current sensing unit, and an inverting amplifier for inverting the voltage signal detected by the current sensing unit in a forward direction between the current sensing unit and the input pin of the overcurrent protection function A second diode connected in forward direction between the output terminal of the inverting amplifier and the input pin of the overcurrent protection function for preventing the potential of the input pin of the overcurrent protection function and the output potential of the inverting amplifier from becoming a potential, And a device protection section including a diode,
And an output terminal of the inverting amplifier is connected to the driving unit and the control unit at the same time. 제1항에 있어서, 상기 인버터는 상기 스위칭 소자가 상기 구동부와 일체화된 인버터 모듈인 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.The power conversion apparatus according to claim 1, wherein the inverter is an inverter module in which the switching element is integrated with the driving unit. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 스위칭 소자에 양의 전류가 흐를 경우, 상기 과전류 보호 기능의 입력 핀의 전위는 상기 반전 증폭기의 출력 전위보다 높은 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.The power conversion apparatus according to claim 1, wherein, when a positive current flows through the switching element, the potential of the input pin of the overcurrent protection function is higher than the output potential of the inverting amplifier. 제1항에 있어서, 상기 스위칭 소자에 음의 전류가 흐를 경우, 상기 과전류 보호 기능의 입력 핀의 전위는 상기 스위칭 소자의 콜렉터 단의 전위보다 높은 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.The power conversion apparatus according to claim 1, wherein, when a negative current flows through the switching element, the potential of the input pin of the overcurrent protection function is higher than the potential of the collector terminal of the switching element. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항 내지 제2항, 제4항 내지 제5항 중 어느 한 항의 전력 변환 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
An air conditioner comprising the power conversion device according to any one of claims 1 to 4.
KR1020160136496A 2016-10-20 2016-10-20 Power transforming apparatus and air conditioner including the same KR101958787B1 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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