KR102011830B1 - Compressor driving device and air conditioner including the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 압축기 구동 장치 및 이를 구비하는 공기조화기에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 압축기 구동 장치는, 복수의 스위칭 소자를 구비하며, 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여, 압축기 모터를 구동하는 인버터와, 압축기에서 압축된 냉매의 압력을 감지하고, 압력 감지 신호를 출력하는 압력 감지부와, 압력 감지 신호를 기초로, 인버터를 제어하는 인버터 제어부를 포함하고, 압력 감지부는, 압력이 소정 압력 이상인 경우, 턴 오프되는 제1 스위칭 소자와, 제1 스위칭 소자의 일단에 병렬 접속되는 제2 스위칭 소자 및 제3 스위칭 소자를 포함하고, 제2 스위칭 소자 및 제3 스위칭 소자의 상보적 동작에 따라, 상이한 레벨의 압력 감지 신호를 출력한다. 이에 따라, 메인 전원의 차단 없이, 고압으로부터 압축기를 보호할 수 있다.The present invention relates to a compressor driving apparatus and an air conditioner having the same. The compressor driving apparatus according to the embodiment of the present invention includes a plurality of switching elements, converts DC power into AC power, drives an inverter to drive a compressor motor, senses the pressure of the refrigerant compressed in the compressor, and senses the pressure. A pressure sensing unit for outputting a signal, and an inverter controller for controlling the inverter based on the pressure sensing signal, wherein the pressure sensing unit includes: a first switching element turned off when the pressure is equal to or greater than a predetermined pressure; And a second switching element and a third switching element connected in parallel to one end of the second switching element, and output pressure signals of different levels according to the complementary operation of the second switching element and the third switching element. Accordingly, the compressor can be protected from high pressure without shutting off the main power supply.

Description

압축기 구동 장치 및 이를 구비하는 공기조화기{Compressor driving device and air conditioner including the same}Compressor driving device and air conditioner including the same

본 발명은, 압축기 구동장치 및 이를 구비하는 공기조화기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 압축기에서 압축된 냉매의 압력을 감지하고, 압력 감지 신호를 기초로 인버터를 제어함으로써, 고압으로부터 압축기를 보호할 수 있는 압축기 구동 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a compressor driving apparatus and an air conditioner having the same, and more particularly, by detecting a pressure of a refrigerant compressed in a compressor and controlling an inverter based on a pressure detection signal, thereby protecting the compressor from high pressure. And a compressor driving device.

공기조화기는 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 실내로 냉온의 공기를 토출하여, 실내 온도를 조절하고, 실내 공기를 정화하도록 함으로서 인간에게 보다 쾌적한 실내 환경을 제공하기 위해 설치된다.The air conditioner is installed to provide a more comfortable indoor environment for humans by discharging cold air into the room to adjust the indoor temperature and purifying the indoor air to create a comfortable indoor environment.

이러한 공기조화기는 실외기 및 실내기가 냉매배관으로 연결되어, 실외기의 압축기로부터 압축된 냉매가 냉매배관을 통해 실내기의 열교환기로 공급되고, 실내기의 열교환기에서 열 교환된 냉매는 다시 냉매배관을 통해 실외기의 압축기로 유입된다. 그에 따라 실내기는 냉매를 이용한 열교환을 통해 냉온의 공기를 실내로 토출한다. In the air conditioner, the outdoor unit and the indoor unit are connected to the refrigerant pipe, and the refrigerant compressed from the compressor of the outdoor unit is supplied to the heat exchanger of the indoor unit through the refrigerant pipe, and the refrigerant heat-exchanged in the heat exchanger of the indoor unit is again supplied through the refrigerant pipe of the outdoor unit. Flows into the compressor. Accordingly, the indoor unit discharges cold air into the room through heat exchange using a refrigerant.

한편, 압축기 구동 장치는, 압축기 구동 장치 내의 모터를 제어하여, 압축기에서 압축된 냉매의 압력을 조절하기 위한 장치이다.On the other hand, the compressor drive device is a device for controlling the motor in the compressor drive device to adjust the pressure of the refrigerant compressed by the compressor.

이러한 압축기 구동 장치에 있어서, 압축기의 압력이 상승하는 경우가 있다. 예를 들어, 공기조화기의 과부하, 외부 환경(예를 들어, 폭염) 등의 요인으로, 냉매의 열교환 양이 감소되어 냉매의 온도가 표준시 보다 상승하는 경우, 냉매의 압력이 상승할 수 있다.In such a compressor drive device, the pressure of the compressor may increase. For example, if the heat exchange amount of the coolant is reduced due to factors such as overload of the air conditioner, an external environment (for example, heat wave), and the temperature of the coolant is higher than standard time, the pressure of the coolant may increase.

압축기의 압력이 정상 압력을 초과하는 경우, 팽창 기구를 제어하여, 그 압력을 조절하거나, 압축기 구동 장치 내의 모터의 구동을 정지시키는 방안에 대하여 다양한 연구가 진행되어 왔으나, 종래, 압축기의 압력을 저감시키는 방법은, 전원선에 릴레이를 접속하여, 압축기 고압 감지 시, 메인 전원을 차단함으로써, 인버터 제어부의 강제 전원 차단으로 인한, 제어기의 소손 가능성이 존재한다는 문제점이 있다.When the pressure of the compressor exceeds the normal pressure, various studies have been conducted to control the expansion mechanism to adjust the pressure or to stop the driving of the motor in the compressor driving apparatus, but conventionally, the pressure of the compressor is reduced. The method of connecting a relay to a power line and disconnecting the main power when detecting a high pressure of a compressor has a problem in that the controller may be burned out due to the forced power off of the inverter controller.

또한, 압력 감지부에서 감지한 신호를 인식하기 위해, 제어기에 새로운 포트 또는 핀을 구현해야 한다는 문제점도 있다.In addition, in order to recognize the signal sensed by the pressure sensing unit, there is a problem that a new port or pin must be implemented in the controller.

본 발명의 목적은, 압축기에서 압축된 냉매의 압력을 감지하고, 압력 감지 신호를 기초로 인버터를 제어함으로써, 고압으로부터 압축기를 보호할 수 있는 압축기 구동 장치를 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a compressor driving apparatus that can protect the compressor from high pressure by sensing the pressure of the refrigerant compressed in the compressor and controlling the inverter based on the pressure detection signal.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 실시예에 따른 압축기 구동 장치는, 복수의 스위칭 소자를 구비하며, 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여, 압축기 모터를 구동하는 인버터와, 압축기에서 압축된 냉매의 압력을 감지하고, 압력 감지 신호를 출력하는 압력 감지부와, 압력 감지 신호를 기초로, 인버터를 제어하는 인버터 제어부를 포함하고, 압력 감지부는, 압력이 소정 압력 이상인 경우, 턴 오프되는 제1 스위칭 소자와, 제1 스위칭 소자의 일단에 병렬 접속되는 제2 스위칭 소자 및 제3 스위칭 소자를 포함하고, 제2 스위칭 소자 및 제3 스위칭 소자의 상보적 동작에 따라, 상이한 레벨의 압력 감지 신호를 출력한다.In order to achieve the above object, a compressor driving apparatus according to an embodiment of the present invention includes a plurality of switching elements, and converts a DC power source into an AC power source to drive a compressor motor, and a refrigerant compressed in the compressor. A pressure sensing unit which senses pressure and outputs a pressure sensing signal, and an inverter controller which controls the inverter based on the pressure sensing signal, wherein the pressure sensing unit is turned off when the pressure is equal to or greater than a predetermined pressure; An element, a second switching element and a third switching element connected in parallel to one end of the first switching element, and output pressure sensing signals having different levels according to the complementary operation of the second switching element and the third switching element. do.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기조화기는, 복수의 스위칭 소자를 구비하며, 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여, 압축기 모터를 구동하는 인버터와, 압축기에서 압축된 냉매의 압력을 감지하고, 압력 감지 신호를 출력하는 압력 감지부와, 압력 감지 신호를 기초로, 인버터를 제어하는 인버터 제어부를 포함하고, 압력 감지부는, 압력이 소정 압력 이상인 경우, 턴 오프되는 제1 스위칭 소자와, 제1 스위칭 소자의 일단에 병렬 접속되는 제2 스위칭 소자 및 제3 스위칭 소자를 포함하고, 제2 스위칭 소자 및 제3 스위칭 소자의 상보적 동작에 따라, 상이한 레벨의 압력 감지 신호를 출력한다.In order to achieve the above object, an air conditioner according to another embodiment of the present invention includes a plurality of switching elements, and converts a DC power source into an AC power source to drive a compressor motor, and a refrigerant compressed in the compressor. A pressure sensing unit which senses pressure and outputs a pressure sensing signal, and an inverter controller which controls the inverter based on the pressure sensing signal, wherein the pressure sensing unit is turned off when the pressure is equal to or greater than a predetermined pressure; An element, a second switching element and a third switching element connected in parallel to one end of the first switching element, and output pressure sensing signals having different levels according to the complementary operation of the second switching element and the third switching element. do.

본 발명의 실시예에 따른 압축기 구동 장치는, 압축기에서 압축된 냉매의 압력을 감지하고, 압력 감지 신호를 기초로, 인버터를 제어하므로, 메인 전원의 차단 없이, 고압으로부터 압축기를 보호할 수 있다는 장점이 있다.The compressor driving apparatus according to the embodiment of the present invention senses the pressure of the refrigerant compressed in the compressor and controls the inverter based on the pressure sensing signal, so that the compressor can be protected from high pressure without shutting off the main power. There is this.

또한, 압축기 구동 장치는, 메인 전원을 차단하지 않으므로, 압축기의 고압 압력 이상인 경우라도, 열교환기의 팬 모터 등의 구동이 가능하고, 따라서, 열교환기에서 냉매와 실내 및 실외 공기의 열교환 효율을 저하시키기 않아, 압축기의 고압 압력 이상으로부터, 정상 상태로의 빠른 복귀가 가능하다.In addition, since the compressor driving device does not cut off the main power supply, even when the compressor is at a high pressure or higher, the fan motor of the heat exchanger can be driven, thereby reducing the heat exchange efficiency of the refrigerant and indoor and outdoor air in the heat exchanger. In this case, a rapid return to the steady state is possible from the high pressure pressure of the compressor.

또한, 압축기 구동 장치는, 인버터 제어부에 인가되는 전원을 강제로 차단하지 않으므로, 인버터 제어부 내, 소자들의 소손을 방지하고, 보다 안정적으로 압축기를 보호할 수 있다.In addition, since the compressor driving device does not forcibly cut off the power applied to the inverter control unit, it is possible to prevent burnout of the elements in the inverter control unit and to protect the compressor more stably.

또한, 압축기 구동 장치는, 릴레이를 구성 요소로 하지 않으므로, 압축기 구동 장치 내의 가용 면적을 증가시키고, 그 집접도를 향상시킬 수 있다.In addition, since the compressor drive device does not use a relay as a component, it is possible to increase the usable area in the compressor drive device and to improve the degree of engagement thereof.

또한, 압축기 구동 장치는, 릴레이를 구성 요소로 하지 않으므로, 제조 비용이 저감되는 효과도 있다.Moreover, since a compressor drive device does not use a relay as a component, there also exists an effect that manufacturing cost is reduced.

또한, 압축기 구동 장치는, 기존 인버터 제어부의 과전류 감지 신호 입력부(포트 또는 핀을 포함한다)에 접속할 수 있으므로, 인버터 제어부의 하드웨어적 변경 없이도 그 구현이 가능하다는 장점이 있다.In addition, since the compressor driving apparatus can be connected to an overcurrent sensing signal input unit (including a port or a pin) of the existing inverter control unit, the compressor driving device can be implemented without changing the hardware of the inverter control unit.

또한, 압축기 구동 장치는, 압력 감지 신호를, 마이크로 컨트롤러 유닛(Micro Controller Unit: MCU)이 아닌, 비교적 간단한 회로를 이용하여 출력하므로, 그 제조 비용이 저감되는 효과가 있다.In addition, since the compressor driving device outputs the pressure sensing signal using a relatively simple circuit instead of a micro controller unit (MCU), the manufacturing cost is reduced.

본 발명의 실시예에 따른 공기조화기는, 압축기에서 압축된 냉매의 압력을 감지하고, 압력 감지 신호를 기초로, 인버터를 제어하므로, 메인 전원의 차단 없이, 고압으로부터 압축기를 보호할 수 있다는 장점이 있다.An air conditioner according to an embodiment of the present invention senses the pressure of the refrigerant compressed in the compressor and controls the inverter based on the pressure detection signal, so that the compressor can be protected from high pressure without shutting off the main power. have.

또한, 공기조화기는, 메인 전원을 차단하지 않으므로, 압축기의 고압 압력 이상인 경우라도, 열교환기의 팬 모터 등의 구동이 가능하고, 따라서, 열교환기에서 냉매와 실내 및 실외 공기의 열교환 효율을 저하시키지 않아, 정상 상태로의 빠른 복귀가 가능하다.In addition, since the air conditioner does not cut off the main power supply, even when the pressure of the compressor is higher than the high pressure, the fan motor of the heat exchanger can be driven, and therefore, the heat exchanger does not reduce the heat exchange efficiency between the refrigerant and the indoor and outdoor air. Therefore, a quick return to the normal state is possible.

또한 공기조화기는, 정상 상태로의 빠른 복귀로 인해, 실내 냉기 유지가 가능하므로, 사용자 쾌적감을 증가시키고, 사용자 불편을 최소화할 수 있다.In addition, since the air conditioner is capable of maintaining indoor cold air due to a quick return to a normal state, it is possible to increase user comfort and minimize user inconvenience.

도 1은, 본 발명의 실시예에 따른 압축기 구동 장치의 내부 블록도의 일예이다.
도 2는, 도 1의 압축기 구동 장치의 내부 회로도의 일예이다.
도 3은, 도 2의 인버터 제어부의 내부 블록도이다.
도 4는, 본 발명의 실시예에 따른 압축기 구동 장치의 동작방법을 도시한 순서도이다.
도 5는, 도 4의 동작방법 설명에 참조되는 도면이다.
도 6은, 도 4의 동작방법 설명에 참조되는 도면이다.
도 7은, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 구성을 예시하는 도면이다.
도 8은, 도 7의 실외기와 실내기의 개략도이다.1 is an example of an internal block diagram of a compressor driving apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an example of an internal circuit diagram of the compressor drive device of FIG. 1.
3 is an internal block diagram of the inverter control unit of FIG. 2.
4 is a flowchart illustrating a method of operating a compressor driving apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram referred to for describing the operation method of FIG. 4.
FIG. 6 is a view referred to for describing the operation method of FIG. 4.
7 is a diagram illustrating a configuration of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
8 is a schematic diagram of the outdoor unit and the indoor unit of FIG. 7.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described the present invention in more detail.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.The suffixes "module" and "unit" for components used in the following description are merely given in consideration of ease of preparation of the present specification, and do not impart any particular meaning or role by themselves. Therefore, the "module" and "unit" may be used interchangeably.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinal numbers such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품, 또는 이들을 조합한 것들의 존재, 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this application, the terms "comprises" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude, in advance, the possibility of addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

도 1은, 본 발명의 실시예에 따른 압축기 구동 장치의 내부 블록도의 일예이고, 도 2는, 도 1의 압축기 구동 장치의 내부 회로도의 일예이다.1 is an example of an internal block diagram of a compressor driving apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an example of an internal circuit diagram of the compressor driving apparatus of FIG.

도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 압축기 구동 장치(220)는, 과전류 감지부(410), 인버터(420), 압력 감지부(430), 인버터 제어부(440), 메모리(450), 압축기 모터(102b), 압축기(102)를 포함할 수 있다.Referring to the drawings, the compressor driving device 220 according to an embodiment of the present invention, the overcurrent detector 410, the inverter 420, the pressure detector 430, the inverter controller 440, the memory 450 ), The compressor motor 102b, and the compressor 102.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 압축기 구동 장치(220)는, 입력 교류 전원(405)을 직류 전원으로 변환하여 출력하는 컨버터(460)를 더 포함할 수 있다.In addition, the compressor driving device 220 according to the embodiment of the present invention may further include a converter 460 for converting and outputting the input AC power 405 to DC power.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 압축기 구동 장치(220)는, 입력 전류 검출부(A), 리액터(미도시), dc 단 커패시터(C), dc 단 전압 검출부(B), 출력전류 검출부(E)를 더 포함할 수 있다.In addition, the compressor driving device 220 according to an embodiment of the present invention, the input current detector (A), the reactor (not shown), the dc terminal capacitor (C), the dc terminal voltage detector (B), the output current detector (E) ) May be further included.

한편, 본 발명의, 압축기 구동 장치(220)는, 압축기 모터(102b)를 구동하기 위한 것으로서, 이하에서 압축기 모터(102b), 삼상 동기 모터(102b) 및 모터(102b)는 혼용되어 사용될 수 있다.Meanwhile, the compressor driving apparatus 220 of the present invention is for driving the compressor motor 102b. Hereinafter, the compressor motor 102b, the three-phase synchronous motor 102b, and the motor 102b may be used interchangeably. .

본 발명의 실시예에 따른, 압축기 구동 장치(220)는, 압력 감지부(430)가, 압축기(102)에서 압축된 냉매의 압력을 감지하고, 압력 감지 신호(Sp)를 인버터 제어부(440)에 출력할 수 있다.In the compressor driving apparatus 220 according to the exemplary embodiment of the present invention, the pressure sensing unit 430 detects the pressure of the refrigerant compressed by the compressor 102, and outputs a pressure sensing signal Sp to the inverter controller 440. Can be output to

또한, 인버터 제어부(440)는, 압력 감지 신호를 기초로, 인버터(420)를 제어할 수 있다.In addition, the inverter controller 440 may control the inverter 420 based on the pressure detection signal.

한편, 압축기(102)의 고압 이상이란, 압축기(102)의 압축된 냉매의 압력이 정상적인 압력 범위를 벗어나, 고압측의 임계 값 보다도 높은 고압 상태로 되는 현상을 말하며, 이러한, 압축기의 고압 이상으로 인해 압축기(102) 고압 폭발의 위험이 존재한다.On the other hand, the high pressure abnormality of the compressor 102 refers to a phenomenon in which the pressure of the compressed refrigerant of the compressor 102 is out of the normal pressure range and becomes a high pressure state higher than the threshold value on the high pressure side. There is a risk of high pressure explosion in compressor 102.

종래 압축기 구동 장치는, 이러한 압축기 고압 이상으로 인한 문제를 해결하고자, 파워 릴레이를 입력 교류 전원(405)의 전원선과, 컨버터(460) 사이에 배치하여, 압축기 고압 이상 시, 메인 전원을 차단하여 모터(102b)의 동작을 정지하였다.Conventional compressor drive device, in order to solve the problem caused by the compressor high pressure abnormality, by placing a power relay between the power supply line of the input AC power supply 405, the converter 460, when the compressor high pressure abnormal, the main power is cut off the motor The operation of 102b was stopped.

또는, 종래 압축기 구동 장치는, 인버터 제어부(440)의 기능을 수행하는 컨트롤러 IC에, 압축기(102)의 압력 감지를 위한, 새로운 포트 또는 핀을 추가하거나, 압력 감지 신호를 출력하는 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU)을 별도로 구비하였다.Alternatively, the conventional compressor driving apparatus may include a microcontroller unit that adds a new port or pin for pressure sensing of the compressor 102 or outputs a pressure sensing signal to a controller IC performing the function of the inverter controller 440 ( MCU) was separately provided.

본 발명은, 파워 릴레이의 구성 없이도, 압력 감지부(430)를 비교적 간단한 회로로 구성하고, 상기 회로로부터 압력 감지 신호를 출력함으로써, 고압으로부터, 압축기(102)를 안정적으로 보호할 수 있는 방안을 제시한다.The present invention provides a method of stably protecting the compressor 102 from high pressure by configuring the pressure sensing unit 430 in a relatively simple circuit and outputting a pressure sensing signal from the circuit without the configuration of a power relay. present.

이하에서는, 도 1 및 도 2의 압축기 구동 장치(220) 내의 각 구성 유닛들의 동작에 대해 설명한다.Hereinafter, the operation of each component unit in the compressor driving device 220 of FIGS. 1 and 2 will be described.

리액터(미도시)는, 입력 교류 전원(405)과 컨버터(460) 사이에 배치되어, 역률 보정 또는 승압동작을 수행할 수 있다. 또한, 리액터(미도시)는 컨버터 등의 고속 스위칭에 의한 고조파 전류를 제한하는 기능을 수행할 수도 있다.The reactor (not shown) may be disposed between the input AC power source 405 and the converter 460 to perform power factor correction or boost operation. In addition, the reactor (not shown) may perform a function of limiting harmonic currents due to high speed switching of a converter or the like.

입력 전류 검출부(A)는, 상용 교류 전원(405)으로부터 입력되는 입력 전류(is)를 검출할 수 있다. 이를 위하여, 입력 전류 검출부(A)로, CT(current transformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다. 검출되는 입력 전류(is)는, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(440)에 입력될 수 있다.The input current detector A can detect the input current is input from the commercial AC power supply 405. To this end, as the input current detector A, a current transformer (CT), a shunt resistor, or the like may be used. The detected input current is, as a discrete signal in the form of a pulse, may be input to the inverter controller 440.

컨버터(460)는, 상용 교류 전원(405)을 직류 전원으로 변환하여 dc 단에 출력한다. 도면에서는 상용 교류 전원(405)을 단상 교류 전원으로 도시하고 있으나, 삼상 교류 전원일 수도 있다. 상용 교류 전원(405)의 종류에 따라 컨버터(460)의 내부 구조도 달라진다.The converter 460 converts the commercial AC power supply 405 into a DC power supply and outputs it to a dc terminal. Although the commercial AC power supply 405 is shown as a single phase AC power supply in the figure, it may be a three phase AC power supply. The internal structure of the converter 460 also varies according to the type of the commercial AC power source 405.

한편, 컨버터(460)는, 스위칭 소자 없이 다이오드 등으로 이루어져, 별도의 스위칭 동작 없이 정류 동작을 수행할 수도 있다.Meanwhile, the converter 460 may be formed of a diode or the like without a switching element, and may perform a rectification operation without a separate switching operation.

예를 들어, 단상 교류 전원인 경우, 4개의 다이오드가 브릿지 형태로 사용될 수 있으며, 삼상 교류 전원인 경우, 6개의 다이오드가 브릿지 형태로 사용될 수 있다.For example, in the case of single phase AC power, four diodes may be used in the form of a bridge, and in the case of three phase AC power, six diodes may be used in the form of a bridge.

한편, 컨버터(460)는, 예를 들어, 2개의 스위칭 소자 및 4개의 다이오드가 연결된 하프 브릿지형의 컨버터가 사용될 수 있으며, 삼상 교류 전원의 경우, 6개의 스위칭 소자 및 6개의 다이오드가 사용될 수도 있다. 이러한 경우의 컨버터(460)는 정류부(rectifier)라 명명할 수도 있다.The converter 460 may be, for example, a half bridge type converter in which two switching elements and four diodes are connected. In the case of a three-phase AC power supply, six switching elements and six diodes may be used. . In this case, the converter 460 may be referred to as a rectifier.

컨버터(460)가, 스위칭 소자를 구비하는 경우, 해당 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해, 승압 동작, 역률 개선 및 직류전원 변환을 수행할 수 있다.When the converter 460 includes a switching element, it is possible to perform a boost operation, a power factor improvement, and a DC power conversion by a switching operation of the switching element.

dc 단 커패시터(C)는, dc 양단에 접속되며, 입력되는 전원을 평활하고 이를 저장한다. 도면에서는, dc 단 커패시터(C)로 하나의 소자를 예시하나, 복수개가 구비되어, 소자 안정성을 확보할 수도 있다. The dc terminal capacitor C is connected across dc and smoothes and stores the input power. In the figure, one device is exemplified by the dc terminal capacitor C, but a plurality of devices may be provided to ensure device stability.

한편, 도면에서는, dc 단 커패시터(c)가 컨버터(460)의 출력단에 접속되는 것으로 예시하나, 이에 한정되지 않고, 직류 전원이 바로 입력될 수도 있다. 예를 들어, 태양 전지로부터의 직류 전원이 dc 단 커패시터(C)에 바로 입력되거나 직류/직류 변환되어 입력될 수도 있다. 이하에서는, 도면에 예시된 부분을 위주로 기술한다.Meanwhile, in the drawing, the dc terminal capacitor c is illustrated as being connected to the output terminal of the converter 460. However, the present invention is not limited thereto, and a DC power source may be directly input. For example, direct current power from a solar cell may be directly input to a dc terminal capacitor (C) or may be input by direct DC / DC conversion. Hereinafter, the parts illustrated in the drawings will be mainly described.

한편, dc 단 커패시터(C) 양단은, 직류 전원이 저장되므로, 이를 dc 단 또는 dc 링크단이라 명명할 수도 있다. On the other hand, since the DC power is stored at both ends of the dc terminal capacitor C, this may be referred to as a dc terminal or a dc link terminal.

dc 단 전압 검출부(B)는 dc 단 커패시터(C)의 양단인 dc 단 전압(Vdc)을 검출할 수 있다. 이를 위하여, dc 단 전압 검출부(B)는 저항 소자, 증폭기 등을 포함할 수 있다. 검출되는 dc 단 전압(Vdc)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(440)에 입력될 수 있다.The dc end voltage detector B may detect a dc end voltage Vdc that is both ends of the dc end capacitor C. To this end, the dc terminal voltage detector B may include a resistor, an amplifier, and the like. The detected dc terminal voltage Vdc may be input to the inverter controller 440 as a discrete signal in the form of a pulse.

인버터(420)는, 복수개의 인버터 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원(Vdc)을 소정 주파수의 삼상 교류 전원(va,vb,vc)으로 변환하여, 삼상 동기 모터(102b)에 출력할 수 있다. The inverter 420 includes a plurality of inverter switching elements, converts the smoothed DC power supply Vdc into three-phase AC power supplies va, vb and vc of a predetermined frequency by turning on / off an operation of the switching device, It can output to the synchronous motor 102b.

구체적으로, 인버터(420)는, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자(Sa,Sb,Sc) 및 하암 스위칭 소자(S'a,S'b,S'c)가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상,하암 스위칭 소자가 서로 병렬(Sa&S'a,Sb&S'b,Sc&S'c)로 연결될 수 있다. 각 스위칭 소자(Sa,S'a,Sb,S'b,Sc,S'c)에는 다이오드가 역병렬로 연결 될 수 있다.Specifically, the inverter 420 is a pair of phase arm switching elements Sa, Sb, Sc, and lower arm switching elements S'a, S'b, S'c, which are connected in series with each other, and a total of three pairs. The upper and lower arm switching elements may be connected in parallel with each other (Sa & S'a, Sb & S'b, Sc & S'c). Diodes may be connected to each switching element Sa, S'a, Sb, S'b, Sc, and S'c in anti-parallel.

인버터 제어부(440)는, 인버터(420)의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)를 인버터(420)에 출력할 수 있다. 인버터 스위칭 제어신호(Sic)는 펄스폭 변조 방식(PWM)의 스위칭 제어신호로서, 모터(102b)에 흐르는 삼상 전류인 출력 전류(io) 및 dc단 커패시터 양단인 dc 단 전압(Vdc)에 기초하여, 생성되어 출력될 수 있다. 이때의 삼상의 출력 전류(io)는, 출력전류 검출부(E)로부터 검출될 수 있으며, dc 단 전압(Vdc)은 dc 단 전압 검출부(B)로부터 검출될 수 있다.The inverter controller 440 may output the inverter switching control signal Sic to the inverter 420 to control the switching operation of the inverter 420. The inverter switching control signal Sic is a switching control signal of the pulse width modulation method PWM, and is based on the output current io, which is a three-phase current flowing through the motor 102b, and the dc terminal voltage Vdc, which is across the dc terminal capacitor. Can be generated and output. At this time, the three-phase output current io may be detected from the output current detector E, and the dc terminal voltage Vdc may be detected from the dc terminal voltage detector B.

출력전류 검출부(E)는, 인버터(420)와 모터(102b) 사이에 흐르는 출력전류(io)를 검출할 수 있다. 즉, 모터(102b)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 detector E may detect the output current io flowing between the inverter 420 and the motor 102b. That is, the current flowing through the motor 102b is detected. The output current detector E may detect all of the output currents ia, ib, and ic of each phase, or may detect the output currents of the two phases by using three-phase equilibrium.

출력전류 검출부(E)는 인버터(420)와 모터(102b) 사이에 위치할 수 있으며, 전류 검출을 위해, CT(current trnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다. The output current detector E may be located between the inverter 420 and the motor 102b, and a current trnasformer (CT), a shunt resistor, or the like may be used for current detection.

한편, 출력되는 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)는, 게이트 구동부(미도시)에서 게이트 구동 신호로 변환되어, 인버터(420) 내의 각 스위칭 소자의 게이트에 입력될 수 있다. 이에 의해, 인버터(420) 내의 각 스위칭 소자들(Sa,S'a,Sb,S'b,Sc,S'c)이 스위칭 동작을 하게 된다.Meanwhile, the output inverter switching control signal Sic may be converted into a gate driving signal by a gate driver (not shown) and input to a gate of each switching element in the inverter 420. As a result, each of the switching elements Sa, S'a, Sb, S'b, Sc, and S'c in the inverter 420 performs a switching operation.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 압축기 구동 장치(220)는, 전압 강압부(미도시)를 더 포함할 수 있고, 전압 강압부(미도시)는, 인버터(420)의 스위칭 소자들의 동작을 위한 게이트 구동 전압을, 게이트 구동부(미도시)에 공급할 수 있다.Meanwhile, the compressor driving apparatus 220 according to the embodiment of the present invention may further include a voltage step down part (not shown), and the voltage step down part (not shown) may operate the switching elements of the inverter 420. The gate driving voltage can be supplied to a gate driver (not shown).

또한, 전압 강압부(미도시)는, 후술하는 압력 감지부(430)에도 DC 전압을 공급할 수 있다.In addition, the voltage step-down unit (not shown) may supply a DC voltage to the pressure sensing unit 430 described later.

전압 강압부(미도시)는, 고주파 변압기를 사용하는 스위치 모드 파워 서플라이(Switched-Mode Power Supply; SMPS) 또는 비절연 강압형의 벅 컨버터(Buck converter) 등의 AC-DC 변환 장치를 포함할 수 있다.The voltage step-down unit (not shown) may include an AC-DC converter such as a switched-mode power supply (SMPS) using a high frequency transformer or a non-isolated step-down buck converter. have.

한편, 모터(102b)는, 고정자(stator)와 회전자(rotar)를 구비하며, 각상(a,b,c 상)의 고정자의 코일에 소정 주파수의 각상 교류 전원이 인가되어, 회전자가 회전을 하게 된다. On the other hand, the motor 102b includes a stator and a rotor, and an alternating current power of a predetermined frequency is applied to the coils of the stators of the phases a, b, and c so that the rotor rotates. Done.

이러한 모터(102b)는, 예를 들어, 표면 부착형 영구자석 동기전동기(Surface-Mounted Permanent-Magnet Synchronous Motor; SMPMSM), 매입형 영구자석 동기전동기(Interidcr Permanent Magnet Synchronous Motor; IPMSM), 및 동기 릴럭턴스 전동기(Synchronous Reluctance Motor; Synrm) 등을 포함할 수 있다. 이 중 SMPMSM과 IPMSM은 영구자석을 적용한 동기 전동기(Permanent Magnet Synchronous Motor; PMSM)이며, Synrm은 영구자석이 없는 것이 특징이다.Such a motor 102b may be, for example, a Surface-Mounted Permanent-Magnet Synchronous Motor (SMPMSM), an Interidcr Permanent Magnet Synchronous Motor (IPMSM), and a synchronous clock. Synchronous Reluctance Motor (Synrm) and the like. Of these, SMPMSM and IPMSM are permanent magnet synchronous motors (PMSMs) with permanent magnets, and synrms have no permanent magnets.

과전류 감지부(410)는, 인버터(420)에 인가되는 전류를 감지할 수 있다. 이를 위해, 과전류 감지부(410)는, dc 단 커패시터(C)와 인버터(420)에 배치되는 1개의 션트 저항 소자(Rs)를 구비할 수 있다.The overcurrent detector 410 may detect a current applied to the inverter 420. To this end, the overcurrent sensing unit 410 may include a dc stage capacitor C and one shunt resistor element Rs disposed in the inverter 420.

보다 상세하게는, 션트 저항 소자(Rs)에 전류가 인가되는 경우, 션트 저항 소자 양단에는 전류 값에 비례한 전압(도2의 V3)이 발생하고, 그 발생된 전압(도2의 V3)이 과전류 감지부(410)에 인가된다. 즉, 과전류 감지부(410)는, 션트 저항 소자(Rs)에 인가되는 전압 값을 기초로, 인버터(420)에 인가되는 전류 값을 감지하게 된다.More specifically, when a current is applied to the shunt resistor element Rs, a voltage proportional to the current value (V3 in FIG. 2) is generated across the shunt resistor element Rs, and the generated voltage (V3 in FIG. 2) is generated. The overcurrent detector 410 is applied. That is, the overcurrent detector 410 detects the current value applied to the inverter 420 based on the voltage value applied to the shunt resistor element Rs.

따라서, 션트 저항 소자(Rs)를 제외한 나머지 구성을 과전류 감지부(410)라고 명명할 수도 있다.Therefore, the rest of the configuration except for the shunt resistor element Rs may be referred to as the overcurrent detector 410.

과전류 감지부(410)는, 인버터(420)에 인가되는 과전류를 감지하고, 과전류 감지 신호(Sc)를 인버터 제어부(440)에 출력할 수 있다. 과전류 감지 신호(Sc)는, 인버터 제어부(440) 내의 과전류 감지 신호 입력부(441)를 통해 입력될 수 있다.The overcurrent detector 410 may detect an overcurrent applied to the inverter 420, and may output the overcurrent detection signal Sc to the inverter controller 440. The overcurrent detection signal Sc may be input through the overcurrent detection signal input unit 441 in the inverter controller 440.

예를 들어, 과전류 감지부(410)는, 제3 전압(V3)을 분압하기 위한 분압 저항을 더 구비할 수 있고, 제3 전압(V3)의 분압 전압 값이, 과전류 감지 신호(Sc)로써, 과전류 감지 신호 입력부(441)를 통해, 인버터 제어부(440)에 출력될 수 있다.For example, the overcurrent detecting unit 410 may further include a voltage divider resistor for dividing the third voltage V3, and the divided voltage value of the third voltage V3 is used as the overcurrent detection signal Sc. The over current detection signal input unit 441 may be output to the inverter controller 440.

이때, 인버터 제어부(440)는, 과전류 감지 신호(Sc)를 기초로 스위칭 소자의 온, 오프를 제어할 수 있다.In this case, the inverter controller 440 may control the on / off of the switching element based on the overcurrent detection signal Sc.

예를 들어, 인버터 제어부(440)는, 제3 전압(V3)의 분압 전압 값이, 기설정된 전압 값 이상인 경우, 인버터 정지 신호(Ss)를 인버터(420)에 출력하여, 인버터(420)의 구동을 정지 시킬 수 있다.For example, the inverter controller 440 outputs an inverter stop signal Ss to the inverter 420 when the divided voltage value of the third voltage V3 is equal to or greater than the preset voltage value, thereby inverting the inverter 420. You can stop the drive.

다른 예로, 인버터 제어부(440)는, 제3 전압(V3)의 분압 전압 값이 기설정된 전압 값 미만인 경우, 인버터 동작 신호(So)를 인버터(420)에 출력할 수 있다. 인버터 동작 신호(So)는, 펄스폭 변조 방식(PWM)의 스위칭 제어신호로서, 입력 전류(is), dc 단 전압(Vdc) 또는, 출력전류(io)기초로 생성되어 출력될 수 있다.As another example, when the divided voltage value of the third voltage V3 is less than the preset voltage value, the inverter controller 440 may output the inverter operation signal So to the inverter 420. The inverter operation signal So is a switching control signal of the pulse width modulation scheme PWM, and may be generated and output based on an input current is, a dc terminal voltage Vdc, or an output current io.

한편, 과전류는, 인버터(420) 및 모터(102b)가 허용할 수 있는 최대 전류를 의미할 수 있고, 기설정된 값은, 인버터(420) 및 모터(102b)의 용량, 정력, 전류, 스위칭 소자들의 내압 등을 고려하여 설정될 수 있다.On the other hand, the overcurrent may mean the maximum current that the inverter 420 and the motor 102b can tolerate, and the preset value is the capacitance, the energetic power, the current, the switching element of the inverter 420 and the motor 102b. It may be set in consideration of the internal pressure of these.

압축기(102)는, 냉매를 공급받아 압축할 수 있다. 압축기(102)는, 인버터 압축기, 정속 압축기 중 적어도 하나가 사용될 수 있다. 압축기(102)는, 압축기 모터(102b)에 의해 구동될 수 있다.The compressor 102 can receive a refrigerant and compress it. As the compressor 102, at least one of an inverter compressor and a constant speed compressor may be used. The compressor 102 can be driven by the compressor motor 102b.

한편, 공기조화기(100)의 과부하, 외부 환경(예를 들어, 폭염 등) 등의 요인으로 냉매의 열교환 양이 감소되어, 냉매의 압력이 정상적인 압력 범위를 벗어나, 고압측의 임계 값 보다도 높은 고압 상태로 되는, 고압 이상 상태가 될 수 있다.On the other hand, the heat exchange amount of the refrigerant is reduced due to factors such as overload of the air conditioner 100 and an external environment (for example, heat wave, etc.), so that the pressure of the refrigerant is outside the normal pressure range and is higher than the threshold value on the high pressure side. It may become a high pressure abnormal state which becomes a high pressure state.

본 발명은, 고압 이상 상태를 감지하기 위해, 압력 감지부(430)를 포함할 수 있다.The present invention may include a pressure sensing unit 430 to detect a high pressure abnormal state.

압력 감지부(430)는, 제1 저항 소자 내지 제4 저항 소자(R1 내지 R4), 제1 스위칭 소자 내지 제3 스위칭 소자(S1 내지 S3), 커패시터 소자(C1), 반전기(cp)를 구비할 수 있다.The pressure sensing unit 430 may include the first to fourth resistance elements R1 to R4, the first to third switching elements S1 to S3, the capacitor element C1, and the inverter cp. It can be provided.

제1 스위칭 소자(S1)는, 압축기(102)에서 압축된 냉매의 압력이 소정 압력 이상인 경우, 턴 오프 될 수 있다.The first switching element S1 may be turned off when the pressure of the refrigerant compressed by the compressor 102 is greater than or equal to a predetermined pressure.

예를 들어, 제1 스위칭 소자(S1)는, 고압 압력 스위치일 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 압축기 구동 장치(220)는, 냉매의 압력을 감지하는 압력 센서(미도시)를 더 구비할 수 있고, 압력 센서(미도시)가 고압 이상을 감지한 경우, 압력 센서(미도시)는, 고압 신호(Hp)를 제1 스위칭 소자(S1)에 전송할 수 있다. 또한, 제1 스위칭 소자(S1)는, 고압 신호(Hp)를 기초로 오픈(open)될 수 있다.For example, the first switching element S1 may be a high pressure pressure switch. That is, the compressor driving device 220 according to the embodiment of the present invention may further include a pressure sensor (not shown) for detecting the pressure of the refrigerant, and when the pressure sensor (not shown) detects a high pressure abnormality, The pressure sensor (not shown) may transmit the high pressure signal Hp to the first switching element S1. In addition, the first switching element S1 may be opened based on the high voltage signal Hp.

이때, 압력 센서(미도시)는, 냉매 배관에 설치되어, 유동하는 냉매의 압력을 감지할 수 있다. 이를 위해, 압력 센서(미도시)는, 냉매 배관에 용접되거나, 분리 가능하게 나사 결합될 수 있다.In this case, the pressure sensor (not shown) may be installed in the refrigerant pipe to detect the pressure of the flowing refrigerant. To this end, the pressure sensor (not shown) may be welded to the refrigerant pipe or screwed detachably.

또는, 압력 센서(미도시)는, 압축기(102)의 토출부 사이에 설치되어, 압축기(102) 냉매의 고압을 감지하는 고압 압력 센서(미도시)와 압축기의 흡입되는 냉매의 저압을 감지하는 저압 압력 센서(미도시)를 포함할 수 있고, 압력 센서(미도시)는 토출 압력과 흡입 압력의 편차에 이상이 있는 경우, 이상 감지 신호(Es)를 제1 스위칭 소자(S1)에 전송할 수 있다. 또한, 제1 스위칭 소자(S1)는, 이상 감지 신호(Es)를 기초로 오픈(open)될 수 있다.Alternatively, a pressure sensor (not shown) is installed between the discharge parts of the compressor 102 to detect a high pressure sensor (not shown) for detecting a high pressure of the refrigerant of the compressor 102 and a low pressure of the refrigerant sucked into the compressor. It may include a low pressure pressure sensor (not shown), the pressure sensor (not shown) may transmit the abnormality detection signal (Es) to the first switching element (S1) when there is an error in the deviation between the discharge pressure and the suction pressure. have. In addition, the first switching device S1 may be opened based on the abnormality detection signal Es.

제2 스위칭 소자(S2) 및 제3 스위칭 소자(S3)는, 제1 스위칭 소자(S1)의 일단에 병렬 접속될 수 있다.The second switching element S2 and the third switching element S3 may be connected in parallel to one end of the first switching element S1.

제2 스위칭 소자(S2) 및 제3 스위칭 소자(S3)는, 제1 스위칭 소자(S1)의 온, 오프 동작에 의해, 서로 상보적으로 동작할 수 있다. 또한, 제2 스위칭 소자(S2) 및 제3 스위칭 소자(S3)의 상보적 동작에 따라 상이한 레벨의 압력 감지 신호가 출력될 수 있다.The second switching element S2 and the third switching element S3 can operate complementarily to each other by the on / off operation of the first switching element S1. In addition, pressure sensing signals having different levels may be output according to complementary operations of the second switching element S2 and the third switching element S3.

제2 스위칭 소자(S2) 및/또는 제3 스위칭 소자(S3)는, 접합형 트랜지스터 소자(예를 들어, 바이폴라 트랜지스터) 또는, 전계효과 트랜지스터(예를 들어, MOS-FET)일 수 있다.The second switching element S2 and / or the third switching element S3 may be a junction transistor element (eg, bipolar transistor) or a field effect transistor (eg, MOS-FET).

반전기(cp)는, 제1 스위칭 소자(S1)의 출력단에 접속되어, 제1 스위칭 소자(S1)의 출력단 전압을 반전시킬 수 있다. The inverter cp is connected to the output terminal of the first switching element S1, and can invert the voltage at the output terminal of the first switching element S1.

보다 상세하게는, 반전기(cp)는, 제1 스위칭 소자(S2)의 게이트(gate) 또는 베이스(base)에 접속될 수 있다. 또한, 반전기(cp)는, 반전된 제1 스위칭 소자(S1)의 출력단 전압을 기초로, 제2 스위칭 소자(S2)의 온, 오프를 제어할 수 있다.In more detail, the inverter cp may be connected to a gate or a base of the first switching element S2. In addition, the inverter cp may control on / off of the second switching element S2 based on the output terminal voltage of the inverted first switching element S1.

예를 들어, 제1 스위칭 소자(S1)의 출력단 전압이 하이(high)인 경우, 반전기(cp)의 출력단 전압은 로우(low)가 되어, 제2 스위칭 소자(S2)는 오프(off)된다. 따라서, 드레인(drain)과 소스(source), 또는 콜렉터(collector)와 이미터(emitter) 사이는 오픈(open)된다.For example, when the output terminal voltage of the first switching element S1 is high, the output terminal voltage of the inverter cp is low, and the second switching element S2 is off. do. Thus, the drain and source, or between the collector and emitter, are open.

다른 예로, 제1 스위칭 소자(S1)의 출력단 전압이 로우(low)인 경우, 반전기(cp)의 출력단 전압은 하이(high)가 되어, 제2 스위칭 소자(S2)는 온(on)된다. 따라서, 드레인(drain)과 소스(source), 또는 콜렉터(collector)와 이미터(emitter) 사이는 단락(short)된다.As another example, when the output terminal voltage of the first switching element S1 is low, the output terminal voltage of the inverter cp becomes high, and the second switching element S2 is turned on. . Thus, there is a short between the drain and the source, or the collector and the emitter.

제1 저항 소자(R1) 및 제2 저항 소자(R2)는, 제1 스위칭 소자(S1)의 타단에 접속되어, 입력 전압(Vd)을 분압할 수 있다. 또한, 제2 스위칭 소자(S2)는, 드레인 또는 콜렉터가 제1 저항 소자(R1) 및 제2 저항 소자(R2) 사이에 접속되어, 입력 전압(Vd)의 분압 전압인 제1 전압(V1)을 입력으로 받을 수 있다.The first resistance element R1 and the second resistance element R2 may be connected to the other end of the first switching element S1 to divide the input voltage Vd. In addition, in the second switching element S2, a drain or a collector is connected between the first resistance element R1 and the second resistance element R2, and the first voltage V1 which is a divided voltage of the input voltage Vd. Can be received as input.

제3 저항 소자(R3)는, 제3 스위칭 소자(S3)의 드레인 또는 콜렉터에 접속될 수 있다. 또한, 제3 저항 소자(R3)는, 인버터 제어부(440) 또는 전압 강압부(미도시)에 접속되어, 인버터 제어부(440) 또는 전압 강압부(미도시)로부터 전원을 공급 받을 수 있다. The third resistance element R3 may be connected to the drain or collector of the third switching element S3. In addition, the third resistance element R3 may be connected to the inverter controller 440 or the voltage step-down part (not shown), and may receive power from the inverter control part 440 or the voltage step-down part (not shown).

따라서, 제3 저항 소자(R3)에는 제2 전압(V2)이 인가될 수 있다. 한편, 제1 저항 소자 내지 제3 저항 소자(R1 내지 R3)는, 제1 전압(V1) 및 제2 전압(V2)의 레벨 크기를 고려하여 설계될 수 있다.Therefore, the second voltage V2 may be applied to the third resistance element R3. Meanwhile, the first to third resistors R1 to R3 may be designed in consideration of the level magnitudes of the first voltage V1 and the second voltage V2.

예를 들어, 제1 전압(V1)의 레벨의 크기가 제2 전압(V2)의 레벨 크기 보다 클 수 있고, 제1 저항 소자 내지 제3 저항 소자(R1 내지 R3)는 이를 고려하여 설계될 수 있다.For example, the magnitude of the level of the first voltage V1 may be greater than the magnitude of the level of the second voltage V2, and the first to third resistance elements R1 to R3 may be designed in consideration of this. have.

한편, 제2 스위칭 소자(S2) 및/또는 제3 스위칭 소자(S3)가 pnp형 바이폴라 트랜지스터 또는 PMOS-FET인 경우, 제1 저항 소자 내지 제3 저항 소자(R1 내지 R3)가, 압력 감지 신호(Sp)의 방향을 고려하여 접속될 수 있음은 물론이다.On the other hand, when the second switching element S2 and / or the third switching element S3 are pnp-type bipolar transistors or PMOS-FETs, the first to third resistance elements R1 to R3 are pressure sensing signals. It goes without saying that the connection can be made in consideration of the direction of Sp.

제4 저항 소자(R4)는, 제3 스위칭 소자(S3)의 게이트 또는 베이스와, 접지단 사이에 접속될 수 있다.The fourth resistance element R4 may be connected between the gate or base of the third switching element S3 and the ground terminal.

제4 저항 소자(R4)는, 제1 스위칭 소자(S1)의 스위칭으로 인한, 노이즈 전류(예를 들어, 피크 전류)를 접지단을 통해 흐르게 함으로써, 제3 스위칭 소자(S3)에 노이즈 전류가 인입되는 것을 방지할 수 있다.The fourth resistor element R4 flows a noise current (for example, a peak current) due to the switching of the first switching element S1 through the ground terminal, whereby the noise current is applied to the third switching element S3. It can prevent the incoming.

이에 따라, 제3 스위칭 소자(S3)는, 노이즈 신호 입력으로 인한 불필요한 오작동을 방지할 수 있다.Accordingly, the third switching element S3 can prevent unnecessary malfunction due to noise signal input.

커패시터 소자(C1)는, 제3 스위칭 소자(S3)의 소스 또는 이미터에 접속될 수 있다. 커패시터 소자(C1)는, 제2 전압(V2)의 고조파 성분을 제거하거나, 제2 전압의 입력 시간을 지연시킬 수 있다.The capacitor element C1 may be connected to a source or emitter of the third switching element S3. The capacitor element C1 may remove harmonics of the second voltage V2 or delay the input time of the second voltage.

압력 감지부(430)는, 압축기(102)에서 압축된 냉매의 압력을 감지하고, 압력 감지 신호(Sp)를 인버터 제어부(440)에 출력할 수 있다.The pressure detector 430 may detect the pressure of the refrigerant compressed by the compressor 102, and output a pressure detection signal Sp to the inverter controller 440.

예를 들어, 압력 감지부(430)가 압축기(102)의 고압 이상 상태를 감지한 경우, 제1 감지 신호(Sp1)를 인버터 제어부(440)에 출력할 수 있다. 이때, 제1 감지 신호(Sp1)는, 제2 스위칭 소자(S2) 및 제3 스위칭 소자(S3)의 상보적 동작에 따른 제1 전압(V1)일 수 있다.For example, when the pressure detector 430 detects a high pressure abnormal state of the compressor 102, the pressure detector 430 may output the first detection signal Sp1 to the inverter controller 440. In this case, the first sensing signal Sp1 may be the first voltage V1 according to the complementary operation of the second switching element S2 and the third switching element S3.

다른 예로, 압력 감지부(430)가 압축기(102)의 정상 압력 상태를 감지한 경우, 제2 감지 신호(Sp2)를 인버터 제어부(440)에 출력할 수 있다. 이때, 제2 감지 신호(Sp2)는, 제2 스위칭 소자(S2) 및 제3 스위치 소자(S3)의 상보적 동작에 따른 제2 전압(V2)일 수 있다.As another example, when the pressure detector 430 detects a normal pressure state of the compressor 102, the pressure detector 430 may output the second detection signal Sp2 to the inverter controller 440. In this case, the second sensing signal Sp2 may be the second voltage V2 according to the complementary operation of the second switching element S2 and the third switch element S3.

특히, 압력 감지부(430)는, 압력 감지 신호(Sp)를, 과전류 감지 신호 입력부(441)를 통해, 인버터 제어부(440)에 출력할 수 있다.In particular, the pressure sensing unit 430 may output the pressure sensing signal Sp to the inverter controller 440 through the overcurrent sensing signal input unit 441.

인버터 제어부(440)는, 압력 감지 신호(Sp)를 기초로, 인버터(420)의 동작을 제어할 수 있다. 보다 상세하게는, 인버터 제어부(440)는, 압력 감지 신호의 레벨과 기준 신호의 레벨을 비교하여, 스위칭 제어 신호(Sic)를 출력하고, 스위칭 제어 신호(Sic)를 기초로 인버터(420)를 제어할 수 있다.The inverter controller 440 may control the operation of the inverter 420 based on the pressure detection signal Sp. More specifically, the inverter controller 440 compares the level of the pressure sensing signal with the level of the reference signal, outputs the switching control signal Sic, and operates the inverter 420 based on the switching control signal Sic. Can be controlled.

또는, 본 발명에 따른 압축기 구동 장치(220) 내의 인버터 제어부(440)는, 게이트 구동부(미도시)를 구비할 수 있다. 이때, 인버터 제어부(440)는 스위칭 제어 신호(Sic)를 게이트 구동부(미도시)에 출력할 수 있고, 게이트 구동부(미도시)는, 인버터 제어 신호(Sic)를 기초로, 스위칭 신호를 출력할 수 있다.Alternatively, the inverter controller 440 in the compressor driving apparatus 220 according to the present invention may include a gate driver (not shown). In this case, the inverter controller 440 may output the switching control signal Sic to the gate driver (not shown), and the gate driver (not shown) may output the switching signal based on the inverter control signal Sic. Can be.

스위칭 신호는 압력 감지 신호의 레벨을 기초로 인버터 제어부(440)가 연산한, 인버터 정지 신호(Ss) 또는 인버터 동작 신호(So)일 수 있다.The switching signal may be an inverter stop signal Ss or an inverter operation signal So calculated by the inverter controller 440 based on the level of the pressure sensing signal.

한편, 인버터 제어부(443)는, 인버터(420)를 제어하기 위한, 마이컴(micom)을 구비할 수 있고, 마이컴(micom)은, 인버터(420)에 인가되는 과전류를 차단하기 위한 OCP(Over Current Protection: OCP) 단자(또는 핀, 포트) 또는, OVP 단자(Over Voltage Protection: OVP)를 구비하는 것이 보통이다.On the other hand, the inverter control unit 443 may include a micom for controlling the inverter 420, and the microcomputer micom may overload an overcurrent applied to the inverter 420. It is common to have a Protection (OCP) terminal (or pin, port) or an OVP terminal (Over Voltage Protection: OVP).

본 발명은, 압력 감지 신호(Sp)가, 기존의 OCP 단자 또는 OVP 단자를 통해 인버터 제어부(440)에 인가되고, 인버터 제어부(440)는, 압력 감지 신호(Sp)의 레벨을 통해 인버터의 동작을 제어하므로, 인버터 제어부(440)의 하드웨어적 변경 없이도 그 구현이 가능하다는 장점이 있다.In the present invention, the pressure detection signal Sp is applied to the inverter control unit 440 through the existing OCP terminal or the OVP terminal, and the inverter control unit 440 operates the inverter through the level of the pressure detection signal Sp. Since the control, it can be implemented without changing the hardware of the inverter controller 440.

메모리(450)는, 기준 신호의 레벨에 대한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 기준 신호의 레벨에 대한 정보는 기준 전압의 크기로써, 메모리(450)에 저장될 수 있다. 기준 전압은, 인버터(420) 및 모터(102b)의 용량, 정격 전류, 스위칭 소자들의 내압, 압축기(102)에 압축된 냉매의 압력 등을 고려하여 적절하게 설정될 수 있다.The memory 450 may store information about the level of the reference signal. For example, the information about the level of the reference signal may be stored in the memory 450 as a magnitude of the reference voltage. The reference voltage may be appropriately set in consideration of the capacity of the inverter 420 and the motor 102b, the rated current, the internal pressure of the switching elements, the pressure of the refrigerant compressed in the compressor 102, and the like.

메모리(450)는, 압력에 대한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(450)는, 냉매의 정상적인 압력 범위, 저압측의 임계 값, 고압측의 임계 값 등에 대한 정보를 저장할 수 있다.The memory 450 may store information about pressure. For example, the memory 450 may store information on a normal pressure range of the refrigerant, a threshold value on the low pressure side, a threshold value on the high pressure side, and the like.

한편, 이하에서 고압 이상 상태는, 냉매의 압력이 정상적인 압력 범위를 벗어나 고압측 임계 값 이상일 때를 의미하며, 고압측 임계 값의 크기는, 압축기(102)의 설계, 인버터(420) 및 모터(102b)의 용량 등을 고려하여 적절하게 설정될 수 있다.On the other hand, the high pressure abnormal state below means when the pressure of the refrigerant is outside the normal pressure range or higher than the high pressure side threshold value, the size of the high pressure side threshold value, the design of the compressor 102, the inverter 420 and the motor ( 102b) may be appropriately set in consideration of the capacity and the like.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 압축기 구동 장치(220)는, 표시부(미도시)를 더 포함할 수 있고, 표시부(미도시)는, 고압 이상 상태를 소정의 표시 수단에 표시할 수 있다.Meanwhile, the compressor driving apparatus 220 according to the embodiment of the present invention may further include a display unit (not shown), and the display unit (not shown) may display a high pressure abnormal state on predetermined display means.

도 3은, 도 2의 인버터 제어부의 내부 블록도이다.3 is an internal block diagram of the inverter control unit of FIG. 2.

도면을 참조하여 설명하면, 인버터 제어부(440)는, 축변환부(310), 속도 연산부(320), 전류 지령 생성부(330), 전압 지령 생성부(340), 축변환부(350), 및 스위칭 제어신호 출력부(360)를 포함할 수 있다.Referring to the drawings, the inverter controller 440 may include an axis converter 310, a speed calculator 320, a current command generator 330, a voltage command generator 340, an axis converter 350, And a switching control signal output unit 360.

축변환부(310)는, 출력 전류 검출부(E)에서 검출된 삼상 출력 전류(ia,ib,ic)를 입력받아, 정지좌표계의 2상 전류(iα,iβ)로 변환한다.The axis conversion unit 310 receives the three-phase output currents (ia, ib, ic) detected by the output current detection unit E, and converts the two-phase currents i α and i β of the stationary coordinate system.

한편, 축변환부(310)는, 정지좌표계의 2상 전류(iα,iβ)를 회전좌표계의 2상 전류(id,iq)로 변환할 수 있다. On the other hand, the axis conversion unit 310 can convert the two-phase current (iα, iβ) of the stationary coordinate system into a two-phase current (id, iq) of the rotary coordinate system.

속도 연산부(320)는, 축변환부(310)에서 축변화된 정지좌표계의 2상 전류(iα,iβ)에 기초하여, 연산된 위치(

Figure 112017111403114-pat00001
)와 연산된 속도(
Figure 112017111403114-pat00002
)를 출력할 수 있다.The speed calculator 320 calculates the calculated position (based on the two-phase currents iα and iβ of the stationary coordinate system axially changed by the axis converter 310.
Figure 112017111403114-pat00001
) And computed speed (
Figure 112017111403114-pat00002
) Can be printed.

한편, 전류 지령 생성부(330)는, 연산 속도(

Figure 112017111403114-pat00003
)와 속도 지령치(ω* r)에 기초하여, 전류 지령치(i* q)를 생성한다. 예를 들어, 전류 지령 생성부(330)는, 연산 속도(
Figure 112017111403114-pat00004
)와 속도 지령치(ω* r)의 차이에 기초하여, PI 제어기(335)에서 PI 제어를 수행하며, 전류 지령치(i* q)를 생성할 수 있다. 도면에서는, 전류 지령치로, q축 전류 지령치(i* q)를 예시하나, 도면과 달리, d축 전류 지령치(i* d)를 함께 생성하는 것도 가능하다. 한편, d축 전류 지령치(i* d)의 값은 0으로 설정될 수도 있다. On the other hand, the current command generation unit 330 has a calculation speed (
Figure 112017111403114-pat00003
) And the current command value i * q based on the speed command value ω * r . For example, the current command generation unit 330 has a calculation speed (
Figure 112017111403114-pat00004
) Based on the difference between the speed command value ω * r and the PI controller 335, the PI control may be performed, and the current command value i * q may be generated. In the drawing, although the q-axis current command value i * q is illustrated as a current command value, it is also possible to generate | generate a d-axis current command value i * d unlike a figure. On the other hand, the value of the d-axis current command value i * d may be set to zero.

한편, 전류 지령 생성부(330)는, 전류 지령치(i* q)가 허용 범위를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 리미터(미도시)를 더 구비할 수도 있다.On the other hand, the current command generation unit 330 may further include a limiter (not shown) for restricting the level so that the current command value i * q does not exceed the allowable range.

다음, 전압 지령 생성부(340)는, 축변환부에서 2상 회전 좌표계로 축변환된 d축, q축 전류(id,iq)와, 전류 지령 생성부(330) 등에서의 전류 지령치(i* d,i* q)에 기초하여, d축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)를 생성한다. 예를 들어, 전압 지령 생성부(340)는, q축 전류(iq)와, q축 전류 지령치(i* q)의 차이에 기초하여, PI 제어기(344)에서 PI 제어를 수행하며, q축 전압 지령치(v* q)를 생성할 수 있다. 또한, 전압 지령 생성부(340)는, d축 전류(id)와, d축 전류 지령치(i* d)의 차이에 기초하여, PI 제어기(348)에서 PI 제어를 수행하며, d축 전압 지령치(v* d)를 생성할 수 있다. 한편, 전압 지령 생성부(340)는, d 축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)가 허용 범위를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 리미터(미도시)를 더 구비할 수도 있다.Next, the voltage command generation unit 340 includes the d-axis and q-axis currents i d and i q which are axis-converted in the two-phase rotational coordinate system by the axis conversion unit, and the current command value in the current command generation unit 330 ( Based on i * d , i * q ), the d-axis and q-axis voltage command values v * d and v * q are generated. For example, the voltage command generation unit 340 performs the PI control in the PI controller 344 based on the difference between the q-axis current i q and the q-axis current command value i * q , and q The axial voltage setpoint v * q can be generated. In addition, the voltage command generation unit 340 performs the PI control in the PI controller 348 based on the difference between the d-axis current i d and the d-axis current command value i * d , and the d-axis voltage. The setpoint (v * d ) can be generated. On the other hand, the voltage command generation unit 340 may further include a limiter (not shown) for restricting the level so that the d-axis and q-axis voltage command values (v * d , v * q ) do not exceed the allowable range. .

한편, 생성된 d축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)는, 축변환부(350)에 입력된다.On the other hand, the generated d-axis and q-axis voltage command values v * d and v * q are input to the axis conversion unit 350.

축변환부(350)는, 속도 연산부(320)에서 연산된 위치(

Figure 112017111403114-pat00005
)와, d축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)를 입력받아, 축변환을 수행한다.The axis conversion unit 350 may be a position calculated by the speed calculating unit 320 (
Figure 112017111403114-pat00005
), And the d-axis and q-axis voltage command values (v * d , v * q ) are input, and axis conversion is performed.

먼저, 축변환부(350)는, 2상 회전 좌표계에서 2상 정지 좌표계로 변환을 수행한다. 이때, 속도 연산부(320)에서 연산된 위치(

Figure 112017111403114-pat00006
)가 사용될 수 있다.First, the axis conversion unit 350 converts from a two-phase rotation coordinate system to a two-phase stop coordinate system. At this time, the position calculated by the speed calculating unit 320 (
Figure 112017111403114-pat00006
) Can be used.

그리고, 축변환부(350)는, 2상 정지 좌표계에서 3상 정지 좌표계로 변환을 수행한다. 이러한 변환을 통해, 축변환부(1050)는, 3상 출력 전압 지령치(v*a,v*b,v*c)를 출력하게 된다.In addition, the axis conversion unit 350 performs a transformation from the two-phase stop coordinate system to the three-phase stop coordinate system. Through this conversion, the axis conversion unit 1050 outputs the three-phase output voltage command values v * a, v * b, v * c.

비교부(370)는, 압력 감지 신호(Sp)의 레벨과 기준 신호(Vref)의 레벨을 비교할 수 있다. 비교부(370)는, 압력 감지 신호(Sp)의 레벨과, 기준 신호의 레벨을 비교하여 고압 감지 신호(Hps)를 스위칭 제어 신호 출력부(360)에 출력할 수 있다.The comparator 370 may compare the level of the pressure sensing signal Sp with the level of the reference signal Vref. The comparator 370 may compare the level of the pressure sensing signal Sp with the level of the reference signal to output the high pressure sensing signal Hps to the switching control signal output unit 360.

보다 상세하게는, 비교부(370)는, 압력 감지 신호(Sp)의 레벨이 기준 신호(Vref)의 레벨 보다 큰 경우, 고압 감지 신호(Hps)를 스위칭 제어 신호 출력부(360)에 출력할 수 있다.More specifically, the comparator 370 may output the high pressure detection signal Hps to the switching control signal output unit 360 when the level of the pressure detection signal Sp is greater than the level of the reference signal Vref. Can be.

또는, 비교부(370)는, 압력 감지 신호(Sp)의 레벨이 기준 신호(Vref)의 레벨 보다 작은 경우, 고압 감지 신호(Hps)를 출력하지 않을 수 있다.Alternatively, the comparator 370 may not output the high pressure detection signal Hps when the level of the pressure detection signal Sp is smaller than the level of the reference signal Vref.

스위칭 제어 신호 출력부(360)는, 고압 감지 신호(Hps)를 기초로, 스위칭 제어 신호(Sic)를 출력할 수 있다.The switching control signal output unit 360 may output the switching control signal Sic based on the high pressure detection signal Hps.

보다 상세하게는, 스위칭 제어 신호 출력부(360)가 고압 감지 신호(Hps)를 입력 받은 경우, 스위칭 제어 신호 출력부(360)는, 3상 출력 전압 지령치(v*a,v*b,v*c)에 우선하여 인버터 정지 신호(Ss)를 생성하여 인버터(420)에 출력할 수 있다.More specifically, when the switching control signal output unit 360 receives the high pressure sensing signal Hps, the switching control signal output unit 360 is configured to output a three-phase output voltage command value (v * a, v * b, v). Prior to c), an inverter stop signal Ss may be generated and output to the inverter 420.

또는, 스위칭 제어 신호 출력부(360)가 고압 감지 신호(Hps)를 입력 받지 못한 경우, 스위칭 제어 신호 출력부(360)는, 3상 출력 전압 지령치(v*a,v*b,v*c)에 기초하여 펄스폭 변조(PWM) 방식에 따른 인버터용 스위칭 동작 신호(So)를 생성하여 출력할 수 있다.Alternatively, when the switching control signal output unit 360 does not receive the high pressure detection signal Hps, the switching control signal output unit 360 may output a three-phase output voltage command value (v * a, v * b, v * c). ) May generate and output a switching operation signal So for an inverter based on a pulse width modulation (PWM) method.

한편, 비교부(370)는, 과전류 감지 신호(Sc)의 레벨과 기준 신호(Vref)의 레벨을 비교하여, 과전류 감지 신호(Sc)의 레벨이 기준 신호(Vref)의 레벨 보다 큰 경우, 과전류 차단 신호를 스위칭 제어 신호 출력부(360)에 출력할 수 있다.On the other hand, the comparator 370 compares the level of the overcurrent detection signal Sc with the level of the reference signal Vref, and when the level of the overcurrent detection signal Sc is greater than the level of the reference signal Vref, the overcurrent The blocking signal may be output to the switching control signal output unit 360.

또는, 비교부(370)는, 과전류 감지 신호(Sc)의 레벨이 기준 신호(Vref)의 레벨보다 작은 경우, 과전류 차단 신호를 출력하지 않을 수 있다.Alternatively, the comparator 370 may not output the overcurrent blocking signal when the level of the overcurrent detection signal Sc is smaller than the level of the reference signal Vref.

스위칭 제어 신호 출력부(360)는, 과전류 차단 신호를 기초로, 스위칭 제어 신호(Sic)를 출력할 수 있다.The switching control signal output unit 360 may output the switching control signal Sic based on the overcurrent blocking signal.

과전류는, 인버터(420) 및 모터(102b)가 허용할 수 있는 최대 임계 전류 값을 의미할 수 있고, 이때, 과전류 감지 신호(Sc)의 레벨과, 압력 감지 신호(Sp)의 레벨은 동일 할 수 있다.The overcurrent may mean a maximum threshold current value that the inverter 420 and the motor 102b can tolerate, wherein the level of the overcurrent sensing signal Sc and the level of the pressure sensing signal Sp may be the same. Can be.

이에 따라, 본 발명의 압축기 구동 장치(220)는, 기존의 OCP 단자를 이용하여, 압축기(102)의 압력을 감지하고, 고압으로부터 압축기(102)를 보호할 수 있게 된다.Accordingly, the compressor driving device 220 of the present invention, by using the existing OCP terminal, it is possible to detect the pressure of the compressor 102, and protect the compressor 102 from high pressure.

도 4는, 본 발명의 실시예에 따른 압축기 구동 장치의 동작방법을 도시한 순서도이고, 도 5 내지 도 6은, 도 4의 동작방법 설명에 참조되는 도면이다. 4 is a flowchart illustrating a method of operating a compressor driving apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 5 to 6 are views referred to in describing the method of operation of FIG. 4.

도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 압축기 구동 장치(220) 내의 압력 감지부(430)는, 압축기(102)에서 압축된 냉매의 압력을 감지할 수 있다(S410).Referring to the drawings, the pressure detector 430 in the compressor driving apparatus 220 according to the embodiment of the present invention may detect the pressure of the refrigerant compressed by the compressor 102 (S410).

이를 위해, 압력 감지부(430)는, 냉매의 압력을 감지하는 압력 센서(미도시)를 구비할 수 있고, 압력 센서(미도시)는, 압축기(102)에서 압축된 냉매의 압력을 감지할 수 있다.To this end, the pressure sensing unit 430 may include a pressure sensor (not shown) that detects the pressure of the refrigerant, and the pressure sensor (not shown) may detect the pressure of the refrigerant compressed by the compressor 102. Can be.

압력 센서(미도시)는, 감지된 냉매의 압력을 기초로, 압력 신호(Ps)를 제1 스위칭 소자(S1)에 출력할 수 있다. 압력 센서(미도시)는, 압축기(102)가 고압 이상 상태인 경우, 고압 신호(Hp)를 제1 스위칭 소자(S1)에 출력할 수 있다. 또는, 압력 센서(미도시)는, 압축기(102)가 정상 압력 상태인 경우, 정상 압력 신호(Np)를 제1 스위칭 소자(S1)에 출력할 수 있다.The pressure sensor (not shown) may output the pressure signal Ps to the first switching element S1 based on the sensed pressure of the refrigerant. The pressure sensor (not shown) may output the high pressure signal Hp to the first switching element S1 when the compressor 102 is in a high pressure abnormal state. Alternatively, the pressure sensor (not shown) may output the normal pressure signal Np to the first switching element S1 when the compressor 102 is in the normal pressure state.

압력 감지부(430)는, 압축기(102)에서 압축된 냉매의 압력을 기초로 제1 스위칭 소자(S1)의 온, 오프를 제어할 수 있다(S430).The pressure sensing unit 430 may control the on / off of the first switching device S1 based on the pressure of the refrigerant compressed by the compressor 102 (S430).

예를 들어, 도 5a에서, 압축기(102)가 고압 이상 상태인 경우, 압력 센서(미도시)는, 고압 신호(Hp)를 출력할 수 있고, 제1 스위칭 소자(S1)는, 고압 신호(Hp)를 기초로 오픈(open)될 수 있다.For example, in FIG. 5A, when the compressor 102 is in a high pressure abnormal state, the pressure sensor (not shown) may output the high pressure signal Hp, and the first switching element S1 may transmit the high pressure signal ( It can be opened based on Hp).

다른 예로, 도 5b에서, 압축기(102)가 정상 압력 상태인 경우, 압력 센서(미도시)는, 정상 압력 신호(Np)를 출력할 수 있고, 제1 스위칭 소자(S1)는, 정상 압력 신호(Np)를 기초로 단락(short) 상태를 유지할 수 있다.As another example, in FIG. 5B, when the compressor 102 is in the normal pressure state, the pressure sensor (not shown) may output the normal pressure signal Np, and the first switching element S1 may be the normal pressure signal. The short state may be maintained based on (Np).

제2 스위칭 소자(S2) 및 제3 스위칭 소자(S3)는, 제1 스위칭 소자(S1)의 온, 오프 동작에 따라 서로 상보적으로 동작할 수 있고(S470), 압력 감지부(430)는, 제2 스위칭 소자(S2) 및 제3 스위칭 소자(S3)의 상보적 동작에 따라, 상이한 레벨의 압력 감지 신호를 출력할 수 있다(S470).The second switching element S2 and the third switching element S3 may operate complementarily to each other according to the on / off operation of the first switching element S1 (S470), and the pressure sensing unit 430 may According to the complementary operation of the second switching element S2 and the third switching element S3, a pressure sensing signal having a different level may be output (S470).

도 5a에서, 압축기(102)가 고압 이상 상태인 경우, 제1 스위칭 소자(S1)는 고압 신호(Hp)를 기초로, 오픈(open)될 수 있다. 이때 입력 전원(Vd, 예를 들어, 5V)은, 제1 스위칭 소자(S1)의 입력단에 인가될 수 있다. 도면에서는 Path 1을 예시한다.In FIG. 5A, when the compressor 102 is in an abnormal state of high pressure, the first switching element S1 may be opened based on the high pressure signal Hp. In this case, the input power source Vd (eg, 5V) may be applied to the input terminal of the first switching element S1. In the figure, Path 1 is illustrated.

한편, 제1 스위칭 소자(S1)가 오픈(open)되는 경우, 제1 스위칭 소자(S1)의 출력단 전압은 로우(low, 예를 들어, 0V)가 될 수 있다. 이때, 반전기(cp)는, 제1 스위칭 소자(S1)의 출력단 전압을 반전시켜, 하이(high, 예를 들어, 5V) 신호를 제2 스위칭 소자(S2)의 게이트 또는 베이스에 출력할 수 있다. 도면에서는, Path 2를 예시한다.Meanwhile, when the first switching element S1 is open, the output terminal voltage of the first switching element S1 may be low (eg, 0V). In this case, the inverter cp may invert the output terminal voltage of the first switching element S1 and output a high signal (eg, 5V) to the gate or base of the second switching element S2. have. In the figure, Path 2 is illustrated.

제2 스위칭 소자(S2)는, 반전기(cp)에서 출력된 하이 신호를 기초로 온(on)될 수 있다. 따라서 드레인(drain)과 소스(source), 또는 콜렉터(collector)와 이미터(emitter) 사이는 단락(short)될 수 있다.The second switching device S2 may be turned on based on the high signal output from the inverter cp. Therefore, the drain and the source or the collector and the emitter may be shorted.

또한, 제1 스위칭 소자(S1)가 오픈(open)되는 경우, 제1 스위칭 소자(S1)의 출력단 전압은 로우(low, 예를 들어, 0V)이므로, 제3 스위칭 소자(S3)의 게이트 또는 베이스에는 로우 신호가 인가될 수 있다.In addition, when the first switching device S1 is open, the output terminal voltage of the first switching device S1 is low (for example, 0 V), so that the gate of the third switching device S3 or The low signal may be applied to the base.

제3 스위칭 소자(S3)는, 제1 스위칭 소자(S1)에서 출력된 로우 신호를 기초로 오프(off)될 수 있다. 따라서, 드레인(drain)과 소스(source), 또는 콜렉터(collector)와 이미터(emitter) 사이는 개방(open)될 수 있다.The third switching device S3 may be turned off based on the low signal output from the first switching device S1. Thus, the drain and source, or between the collector and emitter may be open.

즉, 제2 스위칭 소자(S2) 및 제3 스위칭 소자(S3)는, 제1 스위칭 소자(S1)의 온, 오프 동작에 따라 서로 상보적으로 동작하게 된다.That is, the second switching element S2 and the third switching element S3 operate complementarily to each other in accordance with the on / off operation of the first switching element S1.

한편, 입력 전원(Vd)은, 제1 저항 소자(R1) 및 제2 저항 소자(R2)를 경유하여 접지단으로 인가될 수 있다. 도면에서는 Path 3을 예시한다.The input power source Vd may be applied to the ground terminal via the first resistor element R1 and the second resistor element R2. In the figure, Path 3 is illustrated.

또한, 제1 저항 소자(R1) 및 제2 저항 소자(R2)는 입력 전원(Vd)를 분압할 수 있다. 입력 전원(Vd)의 분압 전압인 제1 전압(V1, 예를 들어, 2V)은, 제2 스위칭 소자(S2)를 경유하여, 인버터 제어부(440), 특히, 과전류 감지 신호 입력부(441)에 인가될 수 있다. 도면에서는 Path 4를 예시한다.In addition, the first resistance element R1 and the second resistance element R2 may divide the input power source Vd. The first voltage V1 (for example, 2V), which is the divided voltage of the input power source Vd, is transmitted to the inverter controller 440, particularly, the overcurrent sensing signal input unit 441 via the second switching element S2. Can be applied. The figure illustrates Path 4.

한편, 제3 스위칭 소자(S3)가 오프(off)된 상태이므로, 제1 전압(V1)은 제3 스위칭 소자(S3)를 경유하여, 제3 저항 소자(R3)에 인가될 수 없다. 도면에서는 Path 5를 예시한다.On the other hand, since the third switching element S3 is in an off state, the first voltage V1 cannot be applied to the third resistance element R3 via the third switching element S3. In the figure, Path 5 is illustrated.

도 5b에서, 압축기(102)가 정상 압력 상태인 경우, 제1 스위칭 소자(S1)는 정상 압력 신호(Np)를 기초로, 쇼트(short)될 수 있다. 이때 입력 전원(Vd, 예들 들어, 5V)은, 제1 스위칭 소자(S1)를 경유하여, 반전기(cp)에 인가될 수 있다. 도면에서는 Path 6을 예시한다.In FIG. 5B, when the compressor 102 is in a normal pressure state, the first switching element S1 may be shorted based on the normal pressure signal Np. In this case, the input power Vd (for example, 5V) may be applied to the inverter cp via the first switching element S1. The figure illustrates Path 6.

한편, 제1 스위칭 소자(S1)가 쇼트(short)되는 경우, 제1 스위칭 소자(S1)의 출력단 전압은 하이(high, 예를 들어, 5V)가 될 수 있다. 이때, 반전기(cp)는, 제1 스위칭 소자(S1)의 출력단 전압을 반전시켜, 로우(low, 예를 들어, 0V) 신호를 제2 스위칭 소자(S2)의 게이트 또는 베이스에 출력할 수 있다. 도면에서는 Path 6을 예시한다.On the other hand, when the first switching element S1 is shorted, the output terminal voltage of the first switching element S1 may be high (for example, 5V). In this case, the inverter cp may invert the output terminal voltage of the first switching element S1 and output a low (eg, 0 V) signal to the gate or base of the second switching element S2. have. The figure illustrates Path 6.

제2 스위칭 소자(S2)는, 반전기(cp)에서 출력된 로우 신호를 기초로 오프(off)될 수 있다. 따라서 드레인(drain)과 소스(source), 또는 콜렉터(collector)와 이미터(emitter) 사이는 개방(open)될 수 있다.The second switching device S2 may be turned off based on the low signal output from the inverter cp. Therefore, the drain and the source, or the collector and the emitter may be open.

또한, 제1 스위칭 소자(S1)가 쇼트(short)되는 경우, 제1 스위칭 소자(S1)의 출력단 전압은 하이(high, 예를 들어, 5V)이므로, 제3 스위칭 소자(S3)의 게이트 또는 베이스에는 하이 신호가 인가될 수 있다. 도면에서는, Path 9를 예시한다.In addition, when the first switching element S1 is shorted, the output terminal voltage of the first switching element S1 is high (for example, 5 V), so that the gate of the third switching element S3 or The high signal may be applied to the base. In the figure, Path 9 is illustrated.

제3 스위칭 소자(S3)는, 제1 스위칭 소자(S1)에서 출력된 하이 신호를 기초로 온(on)될 수 있다. 따라서, 드레인(drain)과 소스(source), 또는 콜렉터(collector)와 이미터(emitter) 사이는 단락(short)될 수 있다.The third switching device S3 may be turned on based on the high signal output from the first switching device S1. Thus, the drain and source, or the collector and emitter may be shorted.

즉, 제2 스위칭 소자(S2) 및 제3 스위칭 소자(S3)는, 제1 스위칭 소자(S1)의 온, 오프 동작에 따라 서로 상보적으로 동작하게 된다.That is, the second switching element S2 and the third switching element S3 operate complementarily to each other in accordance with the on / off operation of the first switching element S1.

한편, 입력 전원(Vd)은, 제1 저항 소자(R1) 및 제2 저항 소자(R2)를 경유하여 접지단으로 인가될 수 있다. 도면에서는 Path 7을 예시한다.The input power source Vd may be applied to the ground terminal via the first resistor element R1 and the second resistor element R2. In the figure, Path 7 is illustrated.

반면, 입력 전원(Vd)의 분압 전압인 제1 전압(V1, 예를 들어, 2V)은, 제2 스위칭 소자(S2)가 오프(off)된 상태이므로, 제2 스위칭 소자(S2)를 경유하여, 과전류 감지 신호 입력부(441)에 인가될 수 없다. 도면에서는, Path 8을 예시한다.On the other hand, the first voltage V1 (for example, 2V), which is the divided voltage of the input power supply Vd, is in a state in which the second switching element S2 is turned off, and thus, passes through the second switching element S2. Thus, it cannot be applied to the overcurrent sensing signal input section 441. In the figure, Path 8 is illustrated.

제3 저항 소자(R3)는, 인버터 제어부(440) 또는 전압 강압부(미도시)에 접속되어, 인버터 제어부(440) 또는 전압 강압부(미도시)로부터 전원을 공급 받을 수 있고, 따라서, 제3 저항 소자(R3)에는, 제2 전압(v2)이 인가될 수 있다.The third resistor element R3 is connected to the inverter control unit 440 or the voltage step-down unit (not shown), and can receive power from the inverter control unit 440 or the voltage step-down unit (not shown). The second voltage v2 may be applied to the third resistance element R3.

제2 전압(V2)은 제1 전압(V1) 보다 레벨이 작게 설정될 수 있다. 이를 위해, 제1 저항 소자 내지 제3 저항 소자(R1 내지 R3)의 저항 값이 가변될 수 있다. 예를 들어, 제1 전압(V1)이 2V인 경우, 제2 전압(V2)은 0.5V로 설정될 수 있다.The second voltage V2 may be set to have a smaller level than the first voltage V1. To this end, resistance values of the first to third resistance elements R1 to R3 may be varied. For example, when the first voltage V1 is 2V, the second voltage V2 may be set to 0.5V.

제3 스위칭 소자(S3)가 온(on)되는 경우, 제2 전압(V2)은, 제3 스위칭 소자(S3)를 경유하여, 인버터 제어부(440), 특히, 과전류 감지 신호 입력부(441)에 인가될 수 있다. 도면에서는 Path 10을 예시한다.When the third switching device S3 is turned on, the second voltage V2 is supplied to the inverter controller 440, particularly, the overcurrent sensing signal input unit 441 via the third switching device S3. Can be applied. In the figure, Path 10 is illustrated.

상술한 바와 같이, 압력 감지부(430)는, 압축기(102)에서 압축된 냉매의 압력이, 소정 압력 이상인 경우, 입력 전압(Vd)의 분압 전압인 제1 전압(V1)을 제1 스위칭 소자(S1)를 통해, 인버터 제어부(440)에 출력할 수 있다.As described above, when the pressure of the refrigerant compressed by the compressor 102 is equal to or greater than a predetermined pressure, the pressure sensing unit 430 may convert the first voltage V1, which is the divided voltage of the input voltage Vd, into the first switching element. Through the S1, it may be output to the inverter controller 440.

또한, 압력 감지부(430)는, 압축기(102)에서 압축된 냉매의 압력이 소정 압력 미만인 경우, 제1 전압(V1)보다 레벨이 작은 제2 전압(V2)을 인버터 제어부(440)에 출력할 수 있다.In addition, when the pressure of the refrigerant compressed by the compressor 102 is less than the predetermined pressure, the pressure detector 430 outputs the second voltage V2 having a level lower than the first voltage V1 to the inverter controller 440. can do.

보다 상세하게는, 압축기(102)가 고압 이상 상태인 경우, 압력 감지부(430)는, 제1 전압(V1)을 제1 압력 감지 신호(Sp1)로써, 과전류 감지 신호 입력부(441)에 출력할 수 있다.In more detail, when the compressor 102 is in an abnormal state of high pressure, the pressure sensing unit 430 outputs the first voltage V1 to the overcurrent sensing signal input unit 441 as the first pressure sensing signal Sp1. can do.

또한, 압축기(102)가 정상 압력 상태인 경우, 압력 감지부(430)는, 제2 전압(V2)을 제2 압력 감지 신호(Sp2)로써, 과전류 감지 신호 입력부(441)에 출력할 수 있다.In addition, when the compressor 102 is in a normal pressure state, the pressure detector 430 may output the second voltage V2 to the overcurrent detection signal input unit 441 as the second pressure detection signal Sp2. .

이에 따라, 본 발명의 압축기 구동 장치(220)는, 압력 감지 신호(Sp)를 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU)이 아닌, 비교적 간단한 회로를 이용하여 출력하므로, 제조 원가가 절감된다.Accordingly, the compressor driving device 220 of the present invention outputs the pressure sensing signal Sp by using a relatively simple circuit instead of the microcontroller unit MCU, thereby reducing manufacturing costs.

인버터 제어부(440)는, 압력 감지 신호(Sp)를 기초로 인버터(420)를 제어할 수 있다.The inverter controller 440 may control the inverter 420 based on the pressure detection signal Sp.

인버터 제어부(440), 특히 비교부(370)는, 압력 감지 신호(Sp)의 레벨과 기준 신호(Vref, 예를 들어 1V)의 레벨을 비교할 수 있다.The inverter controller 440, particularly the comparator 370, may compare the level of the pressure sensing signal Sp with the level of the reference signal Vref (eg, 1V).

인버터 제어부(440), 특히 비교부(370)는, 압력 감지 신호의 레벨이 기준 신호(Vref)의 레벨 보다 큰 경우, 고압 감지 신호(Hps)를 스위칭 제어 신호 출력부(360)에 출력할 수 있다.The inverter controller 440, particularly the comparator 370, may output the high pressure sense signal Hps to the switching control signal output unit 360 when the level of the pressure sense signal is greater than the level of the reference signal Vref. have.

스위칭 제어 신호 출력부(360)는, 고압 감지 신호(Hps)를 기초로, 스위칭 정지 신호(Ss)를 인버터(420)에 출력할 수 있다. 인버터(420)는, 스위칭 정지 신호(Ss)를 기초로, 그 구동을 정지할 수 있다.The switching control signal output unit 360 may output the switching stop signal Ss to the inverter 420 based on the high pressure detection signal Hps. The inverter 420 may stop the driving based on the switching stop signal Ss.

이에 따라, 본 발명의 압축기 구동 장치(220)는, 압축기(102)의 고압 감지시, 메인 전원을 강제로 차단하지 않으므로, 인버터 제어부(440) 내, 소자들의 소손을 방지하고, 보다 안정적으로 압축기(102)를 보호할 수 있게 된다.Accordingly, since the compressor driving device 220 of the present invention does not forcibly cut off the main power when the high pressure of the compressor 102 is detected, the compressor control unit 440 prevents burnout of the elements and more stably compresses the compressor. (102) can be protected.

또한, 본 발명의 압축기 구동 장치(220)는, 메인 전원을 차단하기 위한, 릴레이를 그 구성요소로 하지 않으므로, 압축기 구동 장치(220) 내의 가용 면적을 증가시키고, 집적도를 향상시킬 수 있다. 또한, 릴레이 구성의 삭제로 인해, 제조 비용이 저감된다. In addition, since the compressor drive device 220 of the present invention does not use a relay as a component thereof to cut off the main power, the available area in the compressor drive device 220 can be increased, and the degree of integration can be improved. In addition, due to the elimination of the relay configuration, the manufacturing cost is reduced.

인버터 제어부(440), 특히 비교부(370)는, 압력 감지 신호(Sp)의 레벨이 기준 신호(Vref)의 레벨 보다 작은 경우, 고압 감지 신호(Hps)를 출력하지 않을 수 있다.The inverter controller 440, particularly the comparator 370, may not output the high pressure detection signal Hps when the level of the pressure detection signal Sp is smaller than the level of the reference signal Vref.

스위칭 제어 신호 출력부(360)가 고압 감지 신호(Hps)를 입력 받지 못한 경우, 스위칭 제어 신호 출력부(360)는, 3상 출력 전압 지령치(v*a,v*b,v*c)에 기초하여 펄스폭 변조(PWM) 방식에 따른 인버터 스위칭 동작 신호(So)를 생성하여 출력할 수 있다. 인버터(420)는, 스위칭 동작 신호(So)를 기초로 구동될 수 있다.When the switching control signal output unit 360 does not receive the high pressure detection signal Hps, the switching control signal output unit 360 is connected to the three-phase output voltage command value v * a, v * b, v * c. Based on the pulse width modulation (PWM) method can be generated and output the inverter switching operation signal (So). The inverter 420 may be driven based on the switching operation signal So.

한편, 인버터 제어부(440)는, 과전류 감지 신호(Sc)의 레벨과 기준 신호(Vref, 예를 들어 1V)의 레벨을 비교하여, 과전류 감지 신호(Sc)의 레벨이 기준 신호(Vef)의 레벨 보다 큰 경우, 인버터 정지 신호(Ss)를 인버터(420)에 출력할 수 있다.Meanwhile, the inverter controller 440 compares the level of the overcurrent detection signal Sc with the level of the reference signal Vref (for example, 1V), so that the level of the overcurrent detection signal Sc is the level of the reference signal Vef. If greater, the inverter stop signal Ss may be output to the inverter 420.

한편, 종래, 인버터 제어부(440)는, 과전류 감지 신호(Sc)가 인가되는 OCP 단자 또는 OVP 단자를 구비하는 것이 일반적이고, 본 발명은, 압력 감지부(430)가 상기 OCP 단자 또는 상기 OVP 단자에 접속되어, 압력 감지 신호(Sp)를 출력하므로, 인버터 제어부(440)의 하드웨어적 변경 없이도 그 구현이 가능하다는 장점이 있다.On the other hand, conventionally, the inverter control unit 440 includes an OCP terminal or an OVP terminal to which the overcurrent detection signal Sc is applied, and in the present invention, the pressure sensing unit 430 includes the OCP terminal or the OVP terminal. Is connected to, and outputs a pressure sensing signal Sp, there is an advantage that it can be implemented without a hardware change of the inverter control unit 440.

즉, 기준 신호(Vref)의 레벨이 동일한 상태에서, 과전류 감지 신호(Sc)의 레벨과, 압력 감지 신호(Sp)의 레벨이 동일할 수 있다.That is, in the state where the level of the reference signal Vref is the same, the level of the overcurrent sensing signal Sc and the level of the pressure sensing signal Sp may be the same.

예를 들어, 기준 신호(Vref)의 레벨이 1V로 동일한 상태에서, 인버터(420)의 과전류 감지시, 과전류 감지부(410)가 출력하는 과전류 감지 신호(Sc)의 레벨이 2V인 경우, 압축기(102)의 고압 감지시, 압력 감지부(430)가 출력하는 제1 압력 감지 신호(Sp1) 역시 2V일 수 있다.For example, when the level of the reference signal Vref is equal to 1V and the level of the overcurrent sensing signal Sc output by the overcurrent sensing unit 410 is 2V when the overcurrent sensing of the inverter 420 is performed, the compressor When detecting the high pressure of the 102, the first pressure sensing signal Sp1 output by the pressure sensing unit 430 may also be 2V.

다른 예로, 기준 신호(Vref)의 레벨이 1V로 동일한 상태에서, 인버터(420)의 정상 전류 감지시, 과전류 감지부(410)가 출력하는 과전류 감지 신호(Sc)의 레벨이 0.5V인경우, 압축기(102)의 정상 압력 감지시, 압력 감지부(430)가 출력하는 제 압력 감지 신호(Sp2) 역시 0.5V일 수 있다.As another example, when the level of the reference signal Vref is equal to 1V and the level of the overcurrent detection signal Sc output from the overcurrent detector 410 is 0.5V when the inverter 420 detects a normal current, When the normal pressure is sensed by the compressor 102, the first pressure detection signal Sp2 output by the pressure detector 430 may also be 0.5V.

이때, 인버터 제어부(440)는 하드웨어적 변경 없이도, 과전류 감지 신호(Sc) 또는 압력 감지 신호(Sp)와, 기준 신호(Vref)의 레벨을 비교하여, 인버터(420)의 동작을 제어할 수 있게 된다.In this case, the inverter controller 440 may control the operation of the inverter 420 by comparing the level of the overcurrent sensing signal Sc or the pressure sensing signal Sp with the reference signal Vref without changing hardware. do.

한편, 제1 스위칭 소자 내지 제3 스위칭 소자(S1 내지 S3)의 온, 오프 동작, 압력 감지 신호(Sp)의 레벨 변화, 인버터(420) 동작의 예시는 도 6에서와 같다.Meanwhile, examples of the on / off operation of the first to third switching elements S1 to S3, the level change of the pressure sensing signal Sp, and the operation of the inverter 420 are the same as in FIG. 6.

압축기(102)의 압력이, 정상 압력 상태인 제1 기간(p1)동안, 제1 스위칭 소자(S1)는, 쇼트(short) 상태를 유지할 수 있다(Normally Closed: NC).During the first period p1 in which the pressure of the compressor 102 is in a normal pressure state, the first switching element S1 can maintain a short state (Normally Closed: NC).

이때, 제2 스위칭 소자(S2) 및 제3 스위칭 소자(S3)는, 상보적으로 동작할 수 있다.At this time, the second switching element S2 and the third switching element S3 may operate complementarily.

보다 상세하게는, 제1 기간(p1)동안, 제1 스위칭 소자(S1)의 출력단 전압은 하이(high)가 되고, 반전기(cp)의 출력단 전압은 로우(low)가 되어, 제2 스위칭 소자(S2)는 턴 오프(off) 될 수 있다.More specifically, during the first period p1, the output terminal voltage of the first switching element S1 becomes high, and the output terminal voltage of the inverter cp becomes low, thereby causing the second switching. The device S2 may be turned off.

또한, 제1 스위칭 소자(S1)의 출력단 전압이 하이(high)이므로, 제3 스위칭 소자(S3)는 턴 온(on) 될 수 있다.In addition, since the output terminal voltage of the first switching device S1 is high, the third switching device S3 may be turned on.

제3 스위칭 소자(S3)가 턴 온(on)되는 경우, 제1 전압(V1) 보다 레벨이 작은 제2 전압(V2)이, 압력 감지 신호(Sp)로써, 제3 스위칭 소자(S3)를 경유하여, 인버터 제어부(440), 특히, 과전류 감지 신호 입력부(441)에 인가될 수 있다.When the third switching device S3 is turned on, the second voltage V2 having a level lower than the first voltage V1 is used as the pressure sensing signal Sp to select the third switching device S3. Via the inverter control unit 440, in particular, the overcurrent detection signal input unit 441 can be applied.

인버터 제어부(440)는, 제2 전압(V2)의 레벨이 기준 신호(Vref)의 레벨 보다 작으므로, 스위칭 동작 신호(So)를 생성하여 인버터(420)에 출력할 수 있다.Since the level of the second voltage V2 is smaller than that of the reference signal Vref, the inverter controller 440 may generate a switching operation signal So and output the switching operation signal So to the inverter 420.

인버터(420)는, 3상 출력 전압 지령치(v*a,v*b,v*c)에 기초하여 펄스폭 변조(PWM) 방식에 따른 스위칭 동작 신호(So)를 기초로 동작할 수 있다.The inverter 420 may operate based on the switching operation signal So according to the pulse width modulation PWM method based on the three-phase output voltage command values v * a, v * b, v * c.

한편, 압축기(102)의 압력이, 고압 이상 상태인 제2 기간(p2)동안, 제1 스위칭 소자(S1)는, 오픈(open) 상태를 유지할 수 있다.On the other hand, during the second period p2 in which the pressure of the compressor 102 is in a high pressure or higher state, the first switching element S1 can maintain an open state.

제2 기간(p2)동안, 제1 스위칭 소자(S1)의 출력단 전압은 로우(low)가 되고, 반전기(cp)의 출력단 전압은 하이(high)가 되어, 제2 스위칭 소자(S2)는 턴 온(on) 될 수 있다.During the second period p2, the output terminal voltage of the first switching element S1 becomes low, the output terminal voltage of the inverter cp becomes high, and the second switching element S2 It can be turned on.

또한, 제1 스위칭 소자(S1)의 출력단 전압이 로우(low)이므로, 제3 스위칭 소자(S3)는 턴 오프(off)될 수 있다.In addition, since the output terminal voltage of the first switching element S1 is low, the third switching element S3 may be turned off.

제3 스위칭 소자(S3)가 턴 오프(off)되는 경우, 제2 전압(V2) 보다 레벨이 큰 제1 전압(V1)이, 압력 감지 신호(Sp)로써, 제2 스위칭 소자(S2)를 경유하여, 인버터 제어부(440), 특히, 과전류 감지 신호 입력부(441)에 인가될 수 있다.When the third switching device S3 is turned off, the first voltage V1 having a level higher than the second voltage V2 uses the pressure sensing signal Sp to supply the second switching device S2. Via the inverter control unit 440, in particular, the overcurrent detection signal input unit 441 can be applied.

인버터 제어부(440)는, 제1 전압(V1)의 레벨이 기준 신호(Vref)의 레벨 보다 크므로, 스위칭 정지 신호(Ss)를 생성하여 인버터(420)에 출력할 수 있다.Since the level of the first voltage V1 is greater than the level of the reference signal Vref, the inverter controller 440 may generate a switching stop signal Ss and output the switching stop signal Ss to the inverter 420.

인버터(420)는, 인버터 정지 신호(Ss)를 기초로, 그 동작을 정지할 수 있다.The inverter 420 may stop the operation based on the inverter stop signal Ss.

한편, 압축기(102)의 압력이, 정상 압력 상태인 제3 기간(p3)동안, 제1 스위칭 소자 내지 제3 스위칭 소자(S1 내지 S3)의 온, 오프 동작, 압력 감지 신호(Sp)의 레벨 변화, 인버터(420) 동작은 제1 기간(p1)의 그것과 동일하다. 즉, 인버터 제어부(440)는, 스위칭 동작 신호(So)를 인버터(420)에 출력하여, 인버터(420)를 구동 시킬 수 있다.On the other hand, during the third period p3 in which the pressure of the compressor 102 is in a normal pressure state, the on / off operation of the first to third switching elements S1 to S3 and the level of the pressure sensing signal Sp are performed. Change, inverter 420 operation is the same as that of the first period p1. That is, the inverter controller 440 may output the switching operation signal So to the inverter 420 to drive the inverter 420.

도 7은, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 구성을 예시하는 도면이다.7 is a diagram illustrating a configuration of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 공기조화기(100)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 실내기(21), 실내기(21)에 연결되는 실외기(31)를 포함할 수 있다. As illustrated in FIG. 7, the air conditioner 100 according to the present invention may include an indoor unit 21 and an outdoor unit 31 connected to the indoor unit 21.

공기조화기의 실내기(21)는 스탠드형 공기조화기, 벽걸이형 공기조화기 및 천장형 공기조화기 중 어느 것이라도 적용 가능하나, 도면에서는, 스탠드형 실내기(21)를 예시한다.The indoor unit 21 of the air conditioner may be any of a stand type air conditioner, a wall-mounted air conditioner, and a ceiling type air conditioner, but the drawing illustrates the stand type indoor unit 21.

한편, 공기조화기(100)는 환기장치, 공기청정장치, 가습장치 및 히터 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있으며, 실내기 및 실외기의 동작에 연동하여 동작할 수 있다. Meanwhile, the air conditioner 100 may further include at least one of a ventilation device, an air cleaning device, a humidifier, and a heater, and may operate in conjunction with the operation of the indoor unit and the outdoor unit.

실외기(31)는 냉매를 공급받아 압축하는 압축기(미도시)와, 냉매와 실외공기를 열교환하는 실외 열교환기(미도시)와, 공급되는 냉매로부터 기체 냉매를 추출하여 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터(미도시)와, 난방운전에 따른 냉매의 유로를 선택하는 사방밸브(미도시)를 포함한다. 또한, 다수의 센서, 밸브 및 오일회수기 등을 더 포함하나, 그 구성에 대한 설명은 하기에서 생략하기로 한다. The outdoor unit 31 includes a compressor (not shown) for receiving and compressing a refrigerant, an outdoor heat exchanger (not shown) for exchanging refrigerant and outdoor air, and an accumulator for extracting a gas refrigerant from the supplied refrigerant and supplying it to the compressor (not shown). And a four-way valve (not shown) for selecting a flow path of the refrigerant according to the heating operation. In addition, although a plurality of sensors, valves and oil recovery device, etc. are further included, the description of the configuration will be omitted below.

실외기(31)는 구비되는 압축기 및 실외 열교환기를 동작 시켜 설정에 따라 냉매를 압축하거나 열교환하여 실내기(21)로 냉매를 공급한다. 실외기(31)는 원격제어기(미도시) 또는 실내기(21)의 요구(demand)에 의해 구동될 수 있다. 이때, 구동되는 실내기에 대응하여 냉/난방 용량이 가변 됨에 따라 실외기의 작동 개수 및 실외기에 설치된 압축기의 작동 개수가 가변되는 것도 가능하다. The outdoor unit 31 operates the compressor and the outdoor heat exchanger provided to supply the refrigerant to the indoor unit 21 by compressing or heat-exchanging the refrigerant according to a setting. The outdoor unit 31 may be driven by the demand of the remote controller (not shown) or the indoor unit 21. In this case, as the cooling / heating capacity is changed corresponding to the indoor unit being driven, the number of operation of the outdoor unit and the number of operation of the compressor installed in the outdoor unit may be changed.

이때, 실외기(31)는, 연결된 실내기(21)로 압축된 냉매를 공급한다. At this time, the outdoor unit 31 supplies the compressed refrigerant to the connected indoor unit 21.

실내기(21)는, 실외기(31)로부터 냉매를 공급받아 실내로 냉온의 공기를 토출한다. 실내기(21)는 실내 열교환기(미도시)와, 실내기팬(미도시), 공급되는 냉매가 팽창되는 팽창밸브(미도시), 다수의 센서(미도시)를 포함한다.The indoor unit 21 receives coolant from the outdoor unit 31 and discharges cold air into the room. The indoor unit 21 includes an indoor heat exchanger (not shown), an indoor unit fan (not shown), an expansion valve (not shown) in which the refrigerant supplied is expanded, and a plurality of sensors (not shown).

이때, 실외기(31) 및 실내기(21)는 통신선으로 연결되어 상호 데이터를 송수신하며, 실외기 및 실내기는 원격제어기(미도시)와 유선 또는 무선으로 연결되어 원격제어기(미도시)의 제어에 따라 동작할 수 있다. At this time, the outdoor unit 31 and the indoor unit 21 are connected by a communication line to transmit and receive data, and the outdoor unit and the indoor unit are connected to a remote controller (not shown) by wire or wirelessly and operate under the control of a remote controller (not shown). can do.

리모컨(미도시)은 실내기(21)에 연결되어, 실내기로 사용자의 제어명령을 입력하고, 실내기의 상태정보를 수신하여 표시할 수 있다. 이때 리모컨은 실내기와의 연결 형태에 따라 유선 또는 무선으로 통신할 수 있다. The remote controller (not shown) may be connected to the indoor unit 21 to input a control command of the user to the indoor unit, and receive and display state information of the indoor unit. At this time, the remote control may communicate by wire or wirelessly according to the connection form with the indoor unit.

도 8은, 도 7의 실외기와 실내기의 개략도이다.8 is a schematic diagram of the outdoor unit and the indoor unit of FIG. 7.

도면을 참조하여 설명하면, 공기조화기(100)는, 크게 실내기(21)와 실외기(31)로 구분된다. Referring to the drawings, the air conditioner 100 is largely divided into an indoor unit 21 and an outdoor unit 31.

실외기(31)는, 냉매를 압축시키는 역할을 하는 압축기(102b)와, 압축기를 구동하는 압축기용 전동기(102b)와, 압축된 냉매를 방열시키는 역할을 하는 실외측 열교환기(104)와, 실외 열교환기의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실외팬(105a)과 실외팬(105a)을 회전시키는 전동기(105b)로 이루어진 실외 송풍기(105)와, 응축된 냉매를 팽창하는 팽창기구(106)와, 압축된 냉매의 유로를 바꾸는 냉/난방 절환밸브(110)와, 기체화된 냉매를 잠시 저장하여 수분과 이물질을 제거한 뒤 일정한 압력의 냉매를 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터(103) 등을 포함한다. The outdoor unit 31 includes a compressor 102b that serves to compress the refrigerant, a compressor electric motor 102b that drives the compressor, an outdoor side heat exchanger 104 that serves to radiate the compressed refrigerant, and an outdoor unit. An outdoor blower 105 disposed on one side of the heat exchanger and configured to include an outdoor fan 105a for promoting heat dissipation of the refrigerant and an electric motor 105b for rotating the outdoor fan 105a, and an expansion mechanism 106 for expanding the condensed refrigerant; ), A cooling / heating switching valve 110 for changing a flow path of the compressed refrigerant, and an accumulator 103 for temporarily storing a gasified refrigerant to remove moisture and foreign substances and then supplying a refrigerant having a constant pressure to the compressor. do.

실내기(21)는 실내에 배치되어 냉/난방 기능을 수행하는 실내측 열교환기(108)와, 실내측 열교환기(108)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실내팬(109a)과 실내팬(109a)을 회전시키는 전동기(109b)로 이루어진 실내 송풍기(109) 등을 포함한다. The indoor unit 21 is an indoor heat exchanger 108 which is disposed indoors to perform a cooling / heating function, and an indoor fan 109a which is disposed on one side of the indoor heat exchanger 108 to promote heat dissipation of the refrigerant, and an indoor unit. The indoor blower 109 etc. which consist of the electric motor 109b which rotates the fan 109a are included.

실내측 열교환기(108)는 적어도 하나가 설치될 수 있다. 압축기(102)는 인버터 압축기, 정속 압축기 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.At least one indoor side heat exchanger 108 may be installed. The compressor 102 may be at least one of an inverter compressor and a constant speed compressor.

또한, 공기조화기(100)는 실내를 냉방시키는 냉방기로 구성되는 것도 가능하고, 실내를 냉방시키거나 난방시키는 히트 펌프로 구성되는 것도 가능하다.In addition, the air conditioner 100 may be configured as a cooler for cooling the room, or may be configured as a heat pump for cooling or heating the room.

한편, 본 발명의 압축기 구동 장치(220)는, 냉매의 압력을 감지하는 압력 센서(미도시)를 더 구비할 수 있고, 압력 센서(미도시)는, 냉매 배관에 용접되거나, 분리 가능하게 나사 결합될 수 있다.On the other hand, the compressor drive device 220 of the present invention may further include a pressure sensor (not shown) for detecting the pressure of the refrigerant, the pressure sensor (not shown), welded to the refrigerant pipe, or detachably screwed Can be combined.

도 7의 실외기(31) 내의 압축기(102)는, 압축기 모터(102b)를 구동하는, 도 2와 같은, 모터 구동장치에 의해 구동될 수 있다. The compressor 102 in the outdoor unit 31 of FIG. 7 can be driven by a motor drive, such as FIG. 2, which drives the compressor motor 102b.

본 발명의 압축기 구동 장치(220)는, 압축기(102)에서 압축된 냉매의 압력을 감지하고, 압력 감지 신호를 기초로, 인버터(420)를 제어하므로, 메인 전원의 차단 없이, 고압으로부터 압축기(102)를 보호할 수 있다는 장점이 있다.The compressor driving apparatus 220 of the present invention senses the pressure of the refrigerant compressed by the compressor 102 and controls the inverter 420 based on the pressure detection signal, so that the compressor (from the high pressure) is not blocked. 102 has the advantage that can be protected.

또한, 공기조화기(100)는, 메인 전원을 차단하지 않으므로, 압축기(102)의 고압 압력 이상인 경우라도, 실외측 열교환기(104)의 전동기(105b) 등의 구동이 가능하고, 따라서, 실외측 열교환기(104)에서 냉매와, 공기(실내 및 실외)의 열교환 효율을 저하시키지 않아, 정상 상태로의 빠른 복구가 가능하다.In addition, since the air conditioner 100 does not shut off the main power supply, even when the pressure of the compressor 102 is equal to or higher than the high pressure, the motor 105b of the outdoor heat exchanger 104 can be driven. In the side heat exchanger 104, the heat exchange efficiency between the refrigerant and the air (indoor and outdoor) is not lowered, so that a rapid recovery to a normal state is possible.

또한, 공기조화기(100)는, 정상 상태로의 빠른 복구로 인해, 실내 냉기 유지가 가능하므로, 사용자 쾌적감을 증가시키고, 사용자 불편을 최소화할 수 있다.In addition, the air conditioner 100, due to the rapid recovery to the normal state, the indoor cold air can be maintained, thereby increasing user comfort and minimizing user inconvenience.

첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The accompanying drawings are only for easily understanding the embodiments disclosed in the present specification, and the technical idea disclosed in the present specification is not limited by the accompanying drawings, and all modifications and equivalents included in the spirit and scope of the present invention are provided. It should be understood to include water or substitutes.

마찬가지로, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나, 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다.Likewise, although the operations are depicted in the drawings in a specific order, it should not be understood that such operations must be performed in the specific order or sequential order shown in order to obtain desirable results, or that all illustrated operations must be performed. . In certain cases, multitasking and parallel processing may be advantageous.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.In addition, although the preferred embodiment of the present invention has been shown and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, but the technical field to which the invention belongs without departing from the spirit of the invention claimed in the claims. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention.

21: 실내기
31: 실외기
100: 공기조화기
102b: 모터
102: 압축기
220: 압축기 구동 장치
410: 과전류 감지부
420: 인버터
430: 압력 감지부
440: 인버터 제어부
441: 과전류 감지 신호 입력부21: indoor unit
31: outdoor unit
100: air conditioner
102b: motor
102: compressor
220: compressor driving device
410: overcurrent detector
420: inverter
430: pressure sensing unit
440: inverter control unit
441: overcurrent detection signal input

Claims (12)

복수의 스위칭 소자를 구비하며, 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여, 압축기 모터를 구동하는 인버터;
상기 인버터에 인가되는 과전류를 감지하고, 과전류 감지 신호를 출력하는 과전류 감지부;
압축기에서 압축된 냉매의 압력을 감지하고, 압력 감지 신호를 출력하는 압력 감지부; 및
상기 과전류 감지 신호 또는 상기 압력 감지 신호를 기초로, 상기 인버터를 제어하는 인버터 제어부;를 포함하고,
상기 압력 감지부는,
상기 압력이 소정 압력 이상인 경우, 턴 오프되는 제1 스위칭 소자와, 상기 제1 스위칭 소자의 일단에 병렬 접속되는 제2 스위칭 소자 및 제3 스위칭 소자를 포함하고, 상기 제2 스위칭 소자 및 제3 스위칭 소자의 상보적 동작에 따라, 상이한 레벨의 압력 감지 신호를 출력하고,
상기 인버터 제어부는,
상기 과전류 감지 신호가 입력되는 과전류 감지 신호 입력부를 구비하고,
상기 압력 감지부는,
상기 압력 감지 신호를 상기 과전류 감지 신호 입력부를 통해, 상기 인버터 제어부에 출력하고,
상기 인버터 제어부는,
상기 과전류 감지 신호의 레벨과 기준 신호의 레벨을 비교하여, 상기 과전류 감지 신호의 레벨이 상기 기준 신호의 레벨 보다 큰 경우, 과전류 차단 신호를 출력하고, 상기 압력 감지 신호의 레벨과 상기 기준 신호의 레벨을 비교하여, 상기 압력 감지 신호의 레벨이, 상기 기준 신호의 레벨 보다 큰 경우, 고압 감지 신호를 출력하는 비교부와,
상기 과전류 차단 신호 또는, 상기 고압 감지 신호를 기초로 스위칭 제어 신호를 상기 인버터에 출력하는 스위칭 제어 신호 출력부를 구비하되,
상기 과전류 감지 신호의 레벨과, 상기 압력 감지 신호의 레벨은 동일하게 설정되는 것을 특징으로 하는 압축기 구동 장치.An inverter having a plurality of switching elements, converting a direct current power source into an alternating current power source and driving a compressor motor;
An overcurrent detector configured to sense an overcurrent applied to the inverter and output an overcurrent detection signal;
A pressure sensing unit for sensing a pressure of the refrigerant compressed by the compressor and outputting a pressure sensing signal; And
And an inverter controller configured to control the inverter based on the overcurrent detection signal or the pressure detection signal.
The pressure sensing unit,
When the pressure is greater than or equal to a predetermined pressure, the first switching element is turned off, and the second switching element and the third switching element connected in parallel to one end of the first switching element, the second switching element and the third switching element In accordance with the complementary operation of the device, outputs a different level of pressure sensing signal,
The inverter control unit,
An overcurrent detection signal input unit to which the overcurrent detection signal is input;
The pressure sensing unit,
Outputting the pressure sensing signal to the inverter controller through the overcurrent sensing signal input unit;
The inverter control unit,
Compare the level of the over-current detection signal and the level of the reference signal, if the level of the over-current detection signal is greater than the level of the reference signal, and outputs an over-current blocking signal, the level of the pressure detection signal and the level of the reference signal A comparison unit for outputting a high pressure sensing signal when the level of the pressure sensing signal is greater than the level of the reference signal;
A switching control signal output unit configured to output a switching control signal to the inverter based on the overcurrent blocking signal or the high voltage sensing signal,
And the level of the overcurrent sensing signal and the level of the pressure sensing signal are set equal to each other. 제1항에 있어서,
상기 압력 감지부는,
상기 제1 스위칭 소자의 출력단 전압을 반전시키는 반전기를 더 포함하고,
상기 반전기는,
출력단이 상기 제2 스위칭 소자의 게이트 또는 베이스에 접속되고, 입력단이 상기 제3 스위칭 소자의 게이트 또는 베이스에 접속되는 것을 특징으로 하는 압축기 구동 장치.The method of claim 1,
The pressure sensing unit,
And an inverter for inverting the output terminal voltage of the first switching element.
The inverter,
And an output terminal is connected to the gate or base of the second switching element, and the input terminal is connected to the gate or base of the third switching element. 제1항에 있어서,
상기 압력 감지부는,
상기 제1 스위칭 소자의 타단에 접속되어 입력 전압을 분압하는 제1 저항 소자 및 제2 저항 소자와, 상기 제3 스위칭 소자의 드레인 또는 콜렉터에 접속되는 제3 저항 소자를 더 포함하고, 상기 제2 스위칭 소자의 드레인 또는 콜렉터는, 상기 제1 저항 소자 및 제2 저항 소자 사이에 접속되는 것을 특징으로 하는 압축기 구동 장치.The method of claim 1,
The pressure sensing unit,
A first resistor element and a second resistor element connected to the other end of the first switching element to divide the input voltage, and a third resistor element connected to the drain or the collector of the third switching element, A drain or collector of the switching element is connected between the first resistance element and the second resistance element. 제1항에 있어서,
상기 압력 감지부는,
상기 제3 스위칭 소자의 게이트 또는 베이스와, 접지단 사이에 접속되는 저항 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기 구동 장치.The method of claim 1,
The pressure sensing unit,
And a resistance element connected between the gate or base of the third switching element and a ground terminal. 제1항에 있어서,
상기 압력 감지부는,
상기 압력이 상기 소정 압력 이상인 경우, 입력 전압의 분압 전압인 제1 전압을, 상기 제1 스위칭 소자를 통해 상기 인버터 제어부에 출력하는 것을 특징으로 하는 압축기 구동 장치.The method of claim 1,
The pressure sensing unit,
And when the pressure is equal to or greater than the predetermined pressure, outputting a first voltage, which is a divided voltage of an input voltage, to the inverter controller via the first switching element. 제5항에 있어서,
상기 압력 감지부는,
상기 압력이 상기 소정 압력 미만인 경우, 상기 제1 전압 보다 레벨이 작은 제2 전압을 상기 인버터 제어부에 출력하는 것을 특징으로 하는 압축기 구동 장치.The method of claim 5,
The pressure sensing unit,
And when the pressure is less than the predetermined pressure, outputting a second voltage having a level lower than the first voltage to the inverter controller. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 스위칭 제어 신호 출력부는,
상기 고압 감지 신호를 기초로, 스위칭 정지 신호를, 상기 인버터에 출력하는 것을 특징으로 하는 압축기 구동 장치.The method of claim 1,
The switching control signal output unit,
And a switching stop signal is output to the inverter based on the high pressure sensing signal. 제1항에 있어서,
상기 압력 감지부는,
상기 제3 스위칭 소자의 소스 또는 이미터에 접속되는, 커패시터 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기 구동 장치.The method of claim 1,
The pressure sensing unit,
And a capacitor element, connected to the source or emitter of the third switching element. 삭제delete 삭제delete 제1항 내지 제6항 및 제8항 내지 제9항 중 어느 한 항의 압축기 구동 장치를 구비하는 공기조화기.An air conditioner comprising the compressor driving device according to any one of claims 1 to 6 and 8 to 9.
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