KR20200118688A - Power converting apparatus and home appliance including the same - Google Patents

Power converting apparatus and home appliance including the same Download PDF

Info

Publication number
KR20200118688A
KR20200118688A KR1020190040961A KR20190040961A KR20200118688A KR 20200118688 A KR20200118688 A KR 20200118688A KR 1020190040961 A KR1020190040961 A KR 1020190040961A KR 20190040961 A KR20190040961 A KR 20190040961A KR 20200118688 A KR20200118688 A KR 20200118688A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
power supply
unit
voltage
switching element
Prior art date
Application number
KR1020190040961A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102206469B1 (en
Inventor
김연중
권민재
박귀근
이원우
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020190040961A priority Critical patent/KR102206469B1/en
Publication of KR20200118688A publication Critical patent/KR20200118688A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102206469B1 publication Critical patent/KR102206469B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H02H7/12—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
    • H02H7/125—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for rectifiers
    • H02H7/1252—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for rectifiers responsive to overvoltage in input or output, e.g. by load dump
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/02—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess current
    • H02H9/026—Current limitation using PTC resistors, i.e. resistors with a large positive temperature coefficient
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/04—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage
    • H02H9/044—Physical layout, materials not provided for elsewhere

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Rectifiers (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

The present invention relates to a power conversion device and a home appliance having the same. According to an embodiment of the present invention, the power conversion device comprises: a rectification unit which rectifies alternating current (AC) power to output direct current (DC) power; a power supply unit which is connected between a commercial AC power source and the rectification unit and delivers the power supplied from the commercial AC power source to the rectification unit; an input capacitor connected in parallel to the power supply unit; a DC terminal capacitor connected to an output terminal of the rectification unit; and a control unit determining whether a power supply through the power supply unit is blocked based on a voltage applied to the DC terminal capacitor and controlling operation of the power supply unit in accordance with the determination. Accordingly, even if the power supply through the power supply unit is blocked, since the power is supplied to the home appliance through the input capacitor, operation of the home appliance is not stopped, and circuit elements can be protected from an inflow of overvoltage. In addition, various embodiments of the present invention are possible.

Description

전력변환장치 및 이를 구비하는 홈 어플라이언스{POWER CONVERTING APPARATUS AND HOME APPLIANCE INCLUDING THE SAME}Power conversion device and home appliance having the same {POWER CONVERTING APPARATUS AND HOME APPLIANCE INCLUDING THE SAME}

본 발명은, 전력변환장치 및 이를 구비하는 홈 어플라이언스에 관한 것으로, 특히 과전압의 유입으로부터 회로 소자들의 손상을 방지할 수 있는 전력변환장치 및 이를 구비하는 홈 어플라이언스에 관한 것이다.The present invention relates to a power conversion device and a home appliance including the same, and more particularly, to a power conversion device capable of preventing damage to circuit elements from the introduction of an overvoltage, and a home appliance including the same.

홈 어플라이언스(home appliance)는 사용자 편의를 위해 사용되는 기기이다. 또한, 가정이나 사무실 등의 소정 공간에서 사용되는 공기조화기, 세탁기, 냉장고 등 홈 어플라이언스들은 각각 사용자의 조작에 따라 고유한 기능과 동작을 수행한다.A home appliance is a device used for user convenience. In addition, home appliances, such as air conditioners, washing machines, and refrigerators, used in predetermined spaces such as homes and offices each perform unique functions and operations according to user manipulation.

일반적으로, 홈 어플라이언스와 같은 전자 기기는, 상용 전원에 연결되어, 교류 전원을 직류 전원으로 정류하고, 정류된 직류 전원을 이용하여 동작한다. In general, electronic devices such as home appliances are connected to a commercial power source, rectify AC power to DC power, and operate using the rectified DC power.

한편, 전자 기기의 정격 전압보다 높은 과전압이 상용 전원으로부터 유입되는 경우, 전자 기기의 소자들이나 시스템의 손상이 야기될 수 있기 때문에, 이를 방지하기 위한 방안이 요구된다.On the other hand, when an overvoltage higher than the rated voltage of the electronic device is introduced from the commercial power source, damage to the devices or systems of the electronic device may be caused, and thus a method for preventing this is required.

종래에는, 종래기술 1(한국공개특허 제1997-0055227호)와 같이, 상용 전원으로부터 공급되는 전원의 전압을 감지하여 과전압이 유입되는지 여부를 판단하고, 과전압이 유입되는 경우 상용 전원으로부터의 전원 공급을 차단함으로써, 전자 기기의 소자들이나 시스템의 손상을 방지하였다.Conventionally, as in the prior art 1 (Korean Patent Publication No. 1997-0055227), the voltage of the power supplied from the commercial power source is sensed to determine whether an overvoltage is introduced, and when the overvoltage is introduced, power is supplied from the commercial power source. By blocking the system, damage to the elements or systems of electronic devices is prevented.

그러나 상용 전원이 안정적으로 공급되지 않는 환경, 예를 들면, 상용 전원의 표준 전압 보다 높은 전압의 전원이 지속적으로 공급되거나, 전압 변동이 큰 전원이 공급되는 환경에서는, 잦은 전원 차단으로 인해 홈 어플라이언스가 원활히 동작하기 어려운 문제점이 있다. However, in an environment where commercial power is not stably supplied, for example, in an environment where power with a voltage higher than the standard voltage of the commercial power supply is continuously supplied, or power with a large voltage fluctuation is supplied, the home appliance may be shut off frequently due to frequent power cuts. There is a problem that it is difficult to operate smoothly.

또한, 종래의 경우, 상용 전원으로부터 공급되는 전원의 전압을 감지하는 감지 수단을 더 구비해야 하나, 그 구현이 복잡하고, 가격 경쟁력이 떨어지는 문제점이 있다.In addition, in the conventional case, a sensing means for detecting a voltage of a power supplied from a commercial power source should be further provided, but there is a problem that the implementation is complicated and price competitiveness is low.

본 발명의 목적은, 불안정한 전원이 공급되는 환경에서, 홈 어플라이언스에 대한 전원 공급을 차단하지 않고, 과전압의 유입으로부터 회로 소자 및 전자 기기를 보호할 수 있는 전력변환장치 및 이를 구비하는 홈 어플라이언스를 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a power conversion device capable of protecting circuit elements and electronic devices from the inflow of overvoltage without interrupting power supply to a home appliance in an environment where unstable power is supplied, and a home appliance having the same Is in.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 실시 예에 따른 전력변환장치는, 상용 교류 전원으로부터 공급되는 전원을 정류부로 전달하는 전원 공급부와, 전원 공급부에 병렬 연결되는 입력 커패시터를 구비하여, 전원 공급부를 통한 전원 공급이 차단되는 경우, 입력 커패시터를 통해 전원이 정류부로 공급되도록 동작할 수 있다.In order to achieve the above object, a power conversion device according to an embodiment of the present invention includes a power supply unit for transferring power supplied from a commercial AC power source to a rectifier unit, and an input capacitor connected in parallel to the power supply unit, and the power supply unit When the power supply through is cut off, it can operate to supply power to the rectifier through the input capacitor.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 실시 예에 따른 전력변환장치는, 교류 전원을 정류하여 직류 전원을 출력하는 정류부, 상용 교류 전원과 정류부 사이에 접속되어, 상용 교류 전원으로부터 공급되는 전원을 정류부에 전달하는 전원 공급부, 전원 공급부에 병렬 연결되는 입력 커패시터, 정류부의 출력단에 접속되는 dc 단 커패시터 및 dc 단 커패시터에 인가되는 전압에 기초하여, 전원 공급부를 통한 전원 공급을 차단할 것인지 여부를 결정하고, 결정에 따라, 전원 공급부의 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. In order to achieve the above object, a power conversion device according to an embodiment of the present invention includes a rectifier for rectifying AC power to output DC power, and a rectifier connected between the commercial AC power and the rectifier to convert power supplied from the commercial AC power. Determine whether to cut off the power supply through the power supply based on the voltage applied to the power supply delivered to the power supply, the input capacitor connected in parallel to the power supply, the dc terminal capacitor connected to the output terminal of the rectifier, and the dc terminal capacitor, According to the determination, a control unit for controlling the operation of the power supply unit may be included.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 실시 예에 따른 홈 어플라이언스는, 교류 전원을 정류하여 직류 전원을 출력하는 정류부, 상용 교류 전원과 정류부 사이에 접속되어, 상용 교류 전원으로부터 공급되는 전원을 정류부에 전달하는 전원 공급부, 전원 공급부에 병렬 연결되는 입력 커패시터, 정류부의 출력단에 접속되는 dc 단 커패시터 및 dc 단 커패시터에 인가되는 전압에 기초하여, 전원 공급부를 통한 전원 공급을 차단할 것인지 여부를 결정하고, 결정에 따라, 전원 공급부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 전력변환장치를 구비할 수 있다. In order to achieve the above object, a home appliance according to an embodiment of the present invention is connected between a rectifier unit for rectifying AC power to output DC power, a commercial AC power source and a rectifier unit, and supplies power supplied from the commercial AC power to the rectifier unit. Determines whether to cut off the power supply through the power supply based on the voltage applied to the transmitting power supply, the input capacitor connected in parallel to the power supply, the dc terminal capacitor connected to the output terminal of the rectifier, and the dc terminal capacitor, and decide Accordingly, a power conversion device including a control unit for controlling the operation of the power supply unit may be provided.

본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 전원 공급부를 통한 전원 공급이 차단되더라도, 입력 커패시터를 통해 홈 어플라이언스에 전원이 공급되므로, 홈 어플라이언스의 동작을 정지하지 않고, 과전압의 유입으로부터 회로 소자들을 보호할 수 있다.According to various embodiments of the present invention, even if the power supply through the power supply is cut off, power is supplied to the home appliance through the input capacitor, so that the operation of the home appliance is not stopped and circuit elements can be protected from the inflow of overvoltage. have.

또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 불안정한 전원이 공급되는 환경에도 불구하고, 홈 어플라이언스의 안정적인 운전이 가능하여. 사용자에게 편의성을 제공하고, 보다 쾌적한 환경을 제공할 수 있다.In addition, according to various embodiments of the present invention, even in an environment where unstable power is supplied, stable operation of the home appliance is possible. Convenience can be provided to users and a more comfortable environment can be provided.

또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 상용 전원으로부터 공급되는 전원의 전압을 감지하지 않고, dc 단 커패시터에 인가되는 전압에 기초하여 전원 공급부의 동작을 제어하므로, 상용 전원의 전압을 감지하기 위한 추가적인 전압 감지 수단을 구비하지 않아, 가격 경쟁력을 확보할 수 있다. In addition, according to various embodiments of the present invention, since the operation of the power supply unit is controlled based on the voltage applied to the DC terminal capacitor without sensing the voltage of the power supplied from the commercial power, Since no additional voltage sensing means is provided, price competitiveness can be secured.

또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 복잡하고 고비용의 회로 소자가 아닌, 커패시터, 릴레이 등 비교적 간단한 회로 소자를 사용하므로, 그 구현이 용이하고 비용이 저렴하다.In addition, according to various embodiments of the present invention, since relatively simple circuit elements such as capacitors and relays are used instead of complex and expensive circuit elements, the implementation is easy and cost is low.

도 1은, 본 발명의 일 실시 예에 따른, 전력변환장치의 내부 블록도의 일 예이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시 예에 따른, 전력변환장치의 내부 회로도의 일 예이다.
도 3a 및 3b는, 본 발명의 일 실시 예에 따른, 과전압 유입에 따른, 전원 공급부의 동작의 설명에 참조되는 도면이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시 예에 따른, 상용 교류 전원의 전압 값의 변화에 따른, dc 단 커패시터에 인가되는 전압에 대한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 홈 어플라이언스의 일 예인 공기조화기의 구성의 예시를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 홈 어플라이언스의 일 예인 공기조화기에 포함되는 실외기와 실내기의 개략도이다.1 is an example of an internal block diagram of a power conversion device according to an embodiment of the present invention.
2 is an example of an internal circuit diagram of a power conversion device according to an embodiment of the present invention.
3A and 3B are views referenced for explaining an operation of a power supply unit according to an inflow of an overvoltage according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph of a voltage applied to a DC terminal capacitor according to a change in a voltage value of a commercial AC power source according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating an example of a configuration of an air conditioner, which is an example of a home appliance, according to an embodiment of the present invention.
6 is a schematic diagram of an outdoor unit and an indoor unit included in an air conditioner, which is an example of a home appliance, according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 도면에서는 본 발명을 명확하고 간략하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분의 도시를 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 참조부호를 사용한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, in order to clearly and briefly describe the present invention, the illustration of parts not related to the description is omitted, and the same reference numerals are used for identical or extremely similar parts throughout the specification.

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 the constituent elements used in the following description are given in consideration of only the ease of writing in the present specification, and do not impart a particularly important meaning or role by themselves. Therefore, the "module" and "unit" may be used interchangeably with each other.

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 the present application, terms such as "comprises" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or additional possibility of additions or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, is not preliminarily excluded.

또한, 본 명세서에서, 다양한 요소들을 설명하기 위해 제1, 제2 등의 용어가 이용될 수 있으나, 이러한 요소들은 이러한 용어들에 의해 제한되지 아니한다. 이러한 용어들은 한 요소를 다른 요소로부터 구별하기 위해서만 이용된다. In addition, in this specification, terms such as first and second may be used to describe various elements, but these elements are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one element from another.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used as meanings that can be commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not interpreted ideally or excessively unless explicitly defined specifically.

도면에서 각 구성요소의 두께나 크기, 그래프는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다.In the drawings, the thickness, size, and graph of each component may be exaggerated, omitted, or schematically illustrated for convenience and clarity of description.

도 1은, 본 발명의 일 실시 예에 따른, 전력변환장치의 내부 블록도의 일 예이다.1 is an example of an internal block diagram of a power conversion device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전력변환장치(200)는, 전원 공급부(210), 입력 커패시터(Cs), 정류부(220), dc 단 전압 검출부(A), dc 단 커패시터(C) 및/또는 제어부(230)를 포함할 수 있다. 한편, 전력변환장치(200)는, 예를 들면, 전압 강압부(240) 및/또는 모터 구동부(250)를 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, a power conversion device 200 according to various embodiments of the present invention includes a power supply unit 210, an input capacitor Cs, a rectifier 220, a dc voltage detection unit A, and a dc voltage capacitor. (C) and/or a control unit 230 may be included. Meanwhile, the power conversion device 200 may further include, for example, a voltage step-down unit 240 and/or a motor driving unit 250.

전원 공급부(210)는, 예를 들면, 상용 교류 전원(201)과 정류부(220) 사이에 접속될 수 있고, 상용 교류 전원(201)으로부터 공급되는 전원을 정류부(220)에 전달할 수 있다. The power supply unit 210 may be connected between the commercial AC power supply 201 and the rectifying unit 220, for example, and transmit power supplied from the commercial AC power supply 201 to the rectifying unit 220.

전원 공급부(210)는, 예를 들면, 제어부(230)의 제어에 따라 동작할 수 있다. 예를 들면, 전원 공급부(210)는, 제어부(230)로부터 수신되는 제어 신호(Ssc)에 따라 동작할 수 있다.The power supply 210 may operate under the control of the controller 230, for example. For example, the power supply unit 210 may operate according to the control signal Ssc received from the control unit 230.

전원 공급부(210)는, 예를 들면, 정류부(220)에 대한 전원 공급을 차단할 수 있다. 예를 들면, 전원 공급부(210)는, 제어부(230)로부터 수신되는 제어 신호(Ssc)에 따라, 정류부(220)에 대한 전원 공급을 차단할 수 있다. The power supply unit 210 may block power supply to the rectifying unit 220, for example. For example, the power supply unit 210 may cut off the power supply to the rectifying unit 220 according to the control signal Ssc received from the control unit 230.

입력 커패시터(Cs)는, 예를 들면, 전원 공급부(210)에 병렬 연결될 수 있다. The input capacitor Cs may be connected in parallel to, for example, the power supply unit 210.

여기서, 입력 커패시터(Cs)의 정전용량(capacitance)은, 예를 들면, dc 단 커패시터(C)의 정전용량 보다 작은, 소정 정전용량 값 범위에 속하는 값일 수 있고, 전력변환장치(200)에 구비된 소자들의 정격 전류, 정격 전압 등을 고려하여 적절하게 설정될 수 있다.Here, the capacitance of the input capacitor Cs may be, for example, a value that is smaller than the capacitance of the DC terminal capacitor C and falls within a predetermined capacitance value range, and is provided in the power conversion device 200 It can be appropriately set in consideration of the rated current and rated voltage of the devices.

예를 들면, 입력 커패시터(Cs)의 정전용량은, 0.05 μF 이상, 1 μF 이하의 범위에 속할 수 있다. For example, the capacitance of the input capacitor Cs may fall within a range of 0.05 μF or more and 1 μF or less.

입력 커패시터(Cs)는, 예를 들면, 전원 공급부(210)를 통한 전원 공급이 차단되는 경우, 상용 교류 전원(201)으로부터 공급되는 전원을 정류부(220)에 전달할 수 있다. The input capacitor Cs may transmit power supplied from the commercial AC power 201 to the rectifier 220 when power supply through the power supply unit 210 is cut off, for example.

정류부(220)는, 예를 들면, 전원 공급부(210)의 출력단에 접속될 수 있다. The rectifying unit 220 may be connected to, for example, an output terminal of the power supply unit 210.

정류부(220)는, 예를 들면, 입력된 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 출력할 수 있다. 정류부(220)는, 예를 들면, 스위칭 소자 없이 다이오드 등으로 이루어져, 별도의 스위칭 동작 없이 정류 동작을 수행할 수도 있다. 예를 들면, 상용 교류 전원(201)이 단상 교류 전원인 경우, 4개의 다이오드가 브릿지 형태로 구비될 수 있고, 상용 교류 전원(201)이 삼상 교류 전원인 경우, 6개의 다이오드가 브릿지 형태로 구비될 수 있다.The rectifier 220 may convert the input AC power into DC power and output, for example. The rectifying unit 220 may be made of, for example, a diode without a switching element, and may perform a rectifying operation without a separate switching operation. For example, when the commercial AC power source 201 is a single-phase AC power source, four diodes may be provided in a bridge form, and when the commercial AC power source 201 is a three-phase AC power source, six diodes are provided in a bridge form. Can be.

한편, 정류부(220)는, 예를 들면, 2개의 스위칭 소자 및 4개의 다이오드가 연결된 하프 브릿지형의 컨버터(Half-Bridge converter)를 포함할 수 있다. 정류부(220)는, 예를 들면, 상용 교류 전원(201)이 삼상 교류 전원인 경우, 6개의 스위칭 소자 및 6개의 다이오드를 포함할 수도 있다.Meanwhile, the rectifier 220 may include, for example, a half-bridge converter in which two switching elements and four diodes are connected. The rectifying unit 220 may include, for example, six switching elements and six diodes when the commercial AC power source 201 is a three-phase AC power source.

dc 단 커패시터(C)는, 예를 들면, 정류부(220)의 출력단인 dc 단에 접속될 수 있고, 정류부(220)에서 출력되는 전원을 저장할 수 있다.The dc terminal capacitor C may be connected to, for example, a dc terminal, which is an output terminal of the rectifying unit 220, and may store power output from the rectifying unit 220.

dc 단 전압 검출부(A)는, 예를 들면, dc 단 커패시터(A)에 저장된 전압 값에 대응하는 dc 단 전압(Vdc)을 검출할 수 있다. 이를 위해, dc 단 전압 검출부(A)는, 예를 들면, 변압기(voltage transformer, VT), 저항 소자 등을 구비할 수 있다. dc 단 전압(Vdc)은, 예를 들면, 제어부(230)에 입력될 수 있다.The dc terminal voltage detector A may detect, for example, a dc terminal voltage Vdc corresponding to a voltage value stored in the dc terminal capacitor A. To this end, the dc terminal voltage detection unit A may include, for example, a voltage transformer (VT), a resistance element, or the like. The dc terminal voltage Vdc may be input to the controller 230, for example.

제어부(230)는, 예를 들면, 전력변환장치(200)에 구비된 각 구성과 연결될 수 있고, 각 구성의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. The controller 230 may be connected to each component provided in the power conversion device 200, for example, and control the overall operation of each component.

제어부(230)는, 예를 들면, 전원 공급부(210)의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(230)는, 예를 들면, dc 단 전압 검출부(A)에서 검출된 dc 단 전압(Vdc)에 기초하여, 전원 공급부(210)의 동작을 제어할 수 있다.The control unit 230 may control the operation of the power supply unit 210, for example. The control unit 230 may control the operation of the power supply unit 210 based on, for example, the dc terminal voltage Vdc detected by the dc terminal voltage detector A.

예를 들면, 제어부(230)는, dc 단 전압(Vdc)이 제1 기준 전압 이상인 경우, 전원 공급부(210)를 통한 전원 공급이 차단되도록 하는 제어 신호(Ssc)를 전원 공급부(210)에 출력할 수 있다. For example, the control unit 230 outputs a control signal Ssc to the power supply unit 210 to cut off the power supply through the power supply unit 210 when the dc terminal voltage Vdc is greater than or equal to the first reference voltage. can do.

예를 들면, 제어부(230)는, dc 단 전압(Vdc)이, 제1 기준 전압 보다 낮은, 제2 기준 전압 미만인 경우, 전원 공급부(210)를 통해 정류부(220)에 전원이 공급되도록 하는 제어 신호(Ssc)를 전원 공급부(210)에 출력할 수 있다. For example, the control unit 230 controls to supply power to the rectification unit 220 through the power supply unit 210 when the dc terminal voltage Vdc is lower than the first reference voltage and less than the second reference voltage. The signal Ssc may be output to the power supply unit 210.

여기서, 제1 및 제2 기준 전압은, 예를 들면, 전력변환장치(200)에 구비된 소자들의 정격 전류, 정격 전압 등을 고려하여 적절하게 설정될 수 있다. 예를 들면, 제1 기준 전압은, dc 단 커패시터(C)의 정격 전압(rated voltage)(예: 500 V) 보다 낮은 전압일 수 있고, 제2 기준 전압은, 제어부(230)의 동작을 위한 최소 전압(예: 230 V) 보다 높은 전압일 수 있다.Here, the first and second reference voltages may be appropriately set in consideration of, for example, a rated current and a rated voltage of elements included in the power conversion device 200. For example, the first reference voltage may be a voltage lower than the rated voltage (eg, 500 V) of the dc terminal capacitor C, and the second reference voltage is for the operation of the controller 230 It may be a voltage higher than the minimum voltage (eg 230 V).

한편, 전압 강압부(240)는, 예를 들면, 정류부(220)의 출력단인 dc 단에 접속될 수 있고, dc 단 전압(Vdc)을 이용하여, 직류 전원을 출력할 수 있다. 예를 들면, 전압 강압부(240)는, dc 단 커패시터(C) 양단의 전압을 강압할 수 있고, 강압된 전압을 출력할 수 있다.Meanwhile, the voltage step-down unit 240 may be connected to, for example, a dc terminal, which is an output terminal of the rectifying unit 220, and may output DC power by using the dc terminal voltage Vdc. For example, the voltage step-down unit 240 may step down the voltage across the dc terminal capacitor C and output the stepped voltage.

전압 강압부(240)는, 예를 들면, SMPS(switching mode power supply)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 전압 강압부(240)는, 전력변환장치(200)에 구비된 구성들의 동작에 필요한 다양한 크기의 전압(예: 5V, 7.5V, 10V, 15V 등)을 출력할 수 있다. The voltage step-down unit 240 may include, for example, a switching mode power supply (SMPS). For example, the voltage step-down unit 240 may output voltages of various sizes (eg, 5V, 7.5V, 10V, 15V, etc.) required for the operation of components included in the power conversion device 200.

한편, 모터 구동부(250)는, 예를 들면, 정류부(220)의 출력단인 dc 단에 접속될 수 있고, dc 단 전압(Vdc)을 이용하여, 모터의 구동을 위한 교류 전원을 출력할 수 있다. Meanwhile, the motor driving unit 250 may be connected to a dc terminal, which is an output terminal of the rectifying unit 220, for example, and may output AC power for driving the motor using the dc terminal voltage Vdc. .

모터 구동부(250)는, 예를 들면, 복수의 스위칭 소자를 구비하는 인버터(미도시) 및 인버터에 구비된 스위칭 소자들의 스위칭을 제어하는 제어 회로(미도시)를 포함할 수 있다. 한편, 모터 구동부(250)는, 예를 들면, 지능형 전력 모듈(intelligent power module; IPM)을 포함할 수도 있다. 여기서, IPM은, 절연 게이트 양극성 트랜지스터(Insulated gate bipolar transistor, IGBT) 및 IGBT의 구동을 위한 제어 회로를 단일 패키지에 내장하여 모듈화한 회로 소자를 의미할 수 있다. The motor driving unit 250 may include, for example, an inverter (not shown) including a plurality of switching elements and a control circuit (not shown) for controlling switching of switching elements provided in the inverter. Meanwhile, the motor driving unit 250 may include, for example, an intelligent power module (IPM). Here, the IPM may refer to a circuit device in which an insulated gate bipolar transistor (IGBT) and a control circuit for driving the IGBT are built into a single package to form a module.

도 2는, 본 발명의 일 실시 예에 따른, 전력변환장치의 내부 회로도의 일 예이다. 도 1에서 설명한 내용과 중복되는 내용에 대해서는 상세한 설명을 생략하도록 한다. 2 is an example of an internal circuit diagram of a power conversion device according to an embodiment of the present invention. Detailed descriptions of contents overlapping with those described in FIG. 1 will be omitted.

도 2를 참조하면, 전원 공급부(210)는, 예를 들면, 스위칭 소자(211)를 구비할 수 있다.Referring to FIG. 2, the power supply unit 210 may include, for example, a switching element 211.

전원 공급부(210)는, 예를 들면, 스위칭 소자(211)의 스위칭 동작에 따라, 상용 교류 전원(201)으로부터 공급되는 전원을 정류부(220)에 전달할 수도 있고, 정류부(220)에 대한 전원 공급을 차단할 수도 있다.The power supply 210 may transmit power supplied from the commercial AC power 201 to the rectifier 220 or supply power to the rectifier 220 according to the switching operation of the switching element 211 Can also be blocked.

스위칭 소자(211)는, 예를 들면, 코일에 흐르는 전류에 기초하여 턴-온 또는 턴-오프 되는 릴레이(relay)일 수 있다. 한편, 도면에서는, 스위칭 소자(211)를 릴레이로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 트랜지스터(transistor) 소자일 수도 있다.The switching element 211 may be, for example, a relay that is turned on or off based on a current flowing through the coil. Meanwhile, in the drawings, the switching element 211 is shown as a relay, but the present invention is not limited thereto, and may be a transistor element.

스위칭 소자(211)는, 예를 들면, 제어부(230)로부터 수신되는 제어 신호(Ssc)에 따라 동작할 수 있다. The switching element 211 may operate according to, for example, a control signal Ssc received from the controller 230.

예를 들면, 스위칭 소자(211)는, 전원 공급부(210)를 통한 전원 공급이 차단되도록 하는 제어 신호(Ssc)를 제어부(230)로부터 수신하는 경우, 턴-오프 될 수 있다. For example, the switching element 211 may be turned off when receiving a control signal Ssc for cutting off power supply through the power supply unit 210 from the controller 230.

예를 들면, 스위칭 소자(211)는, 전원 공급부(210)를 통해 정류부(220)에 전원이 공급되도록 하는 제어 신호(Ssc)를 제어부(230)로부터 수신하는 경우, 턴-온 될 수 있다.For example, the switching element 211 may be turned on when a control signal Ssc for supplying power to the rectifier 220 through the power supply 210 is received from the controller 230.

한편, 전원 공급부(210)는, 예를 들면, 스위칭 소자(211)에 직렬로 연결되는 부특성 서미스터(negative temperature coefficient thermistor; NTC thermistor)(212)를 더 구비할 수 있다. 여기서, 부특성 서미스터(212)는, 예를 들면, 온도가 증가함에 따라 저항 값이 감소하는 회로 소자로서, 돌입 전류(inrush current)를 제한할 수 있다. Meanwhile, the power supply unit 210 may further include, for example, a negative temperature coefficient thermistor (NTC thermistor) 212 connected in series with the switching element 211. Here, the sub-characteristic thermistor 212 is, for example, a circuit element whose resistance value decreases as temperature increases, and may limit an inrush current.

한편, 전원 공급부(210)는, 예를 들면, 바리스터(varistor)(213)를 더 구비할 수 있다. 여기서, 바리스터(213)는, 예를 들면, 제한형(limiting type)의 순간 과전압(surge) 보호 회로 소자로서, 전압에 대한 전류의 특성이 비선형으로 나타나는 소자일 수 있다. 즉, 바리스터(213)의 양단 전압이 소정 전압 값 이상이면, 임피던스가 급격하게 저감되며 많은 전류를 흘려 양단 전압을 일정 전압 값 이하로 클램핑할 수 있다.Meanwhile, the power supply unit 210 may further include, for example, a varistor 213. Here, the varistor 213 is, for example, a limiting type instantaneous overvoltage (surge) protection circuit element, and may be a device in which the characteristics of a current to a voltage are nonlinear. That is, if the voltage at both ends of the varistor 213 is equal to or greater than a predetermined voltage value, the impedance is rapidly reduced and a large current flows to clamp the voltage at both ends to a predetermined voltage value or less.

바리스터(213)는, 예를 들면, 정류부(220)의 입력단에 접속될 수 있다. The varistor 213 may be connected to the input terminal of the rectifying unit 220, for example.

제어부(230)는, 예를 들면, dc 단 전압 검출부(A)에서 검출된 dc 단 전압(Vdc)에 기초하여, 전원 공급부(210)에 구비된 스위칭 소자(211)의 동작을 제어할 수 있다. The control unit 230 may control the operation of the switching element 211 provided in the power supply unit 210 based on, for example, the dc terminal voltage Vdc detected by the dc terminal voltage detector A. .

예를 들면, 제어부(230)는, dc 단 전압(Vdc)이 제1 기준 전압 이상인 경우, 전원 공급부(210)를 통한 전원 공급이 차단되도록 하는 제어 신호(Ssc)를 스위칭 소자(211)에 출력할 수 있다. For example, the controller 230 outputs a control signal Ssc to the switching element 211 so that power supply through the power supply 210 is cut off when the dc terminal voltage Vdc is greater than or equal to the first reference voltage. can do.

예를 들면, 제어부(230)는, dc 단 전압(Vdc)이, 제1 기준 전압 보다 낮은, 제2 기준 전압 미만인 경우, 전원 공급부(210)를 통해 정류부(220)에 전원이 공급되도록 하는 제어 신호(Ssc)를 스위칭 소자(211)에 출력할 수 있다.For example, the control unit 230 controls to supply power to the rectification unit 220 through the power supply unit 210 when the dc terminal voltage Vdc is lower than the first reference voltage and less than the second reference voltage. The signal Ssc may be output to the switching element 211.

도 3a 및 3b는, 본 발명의 일 실시 예에 따른, 과전압 유입에 따른, 전원 공급부의 동작의 설명에 참조되는 도면이다.3A and 3B are views referenced for explaining an operation of a power supply unit according to an inflow of an overvoltage according to an embodiment of the present invention.

도 3a를 참조하면, 전원 공급부(210)에 구비된 스위칭 소자(211)가 턴-온 된 경우, 상용 교류 전원(201)으로부터 공급되는 전원이 정류부(220)에 전달될 수도 있다. Referring to FIG. 3A, when the switching element 211 provided in the power supply unit 210 is turned on, power supplied from the commercial AC power supply 201 may be transmitted to the rectifying unit 220.

이때, 부특성 서미스터(212)에 의해 돌입 전류가 차단될 수 있고, 부특성 서미스터(212)의 온도가 증가함에 따라, 부특성 서미스터(212)의 저항 값이 감소될 수 있다. In this case, the inrush current may be blocked by the sub-characteristic thermistor 212, and as the temperature of the sub-characteristic thermistor 212 increases, the resistance value of the sub-characteristic thermistor 212 may decrease.

한편, 제어부(230)는, dc 단 전압 검출부(A)에서 검출된 dc 단 전압(Vdc)에 기초하여, 전원 공급부(210)를 통한 전원 공급을 차단할 것인지 여부를 결정할 수 있다.Meanwhile, the controller 230 may determine whether to cut off the power supply through the power supply unit 210 based on the dc terminal voltage Vdc detected by the dc terminal voltage detection unit A.

예를 들면, 제어부(230)는, dc 단 전압(Vdc)이 제1 기준 전압(예: 430 V) 미만인 경우, 스위칭 소자(211)의 턴-온 상태가 유지되도록 제어할 수 있다. For example, when the dc terminal voltage Vdc is less than a first reference voltage (eg, 430 V), the controller 230 may control the switching element 211 to maintain a turn-on state.

한편, 도 3b를 참조하면, dc 단 전압 검출부(A)에서 검출된 dc 단 전압(Vdc)이 제1 기준 전압(예: 430 V) 이상인 경우, 제어부(230)는 상용 교류 전원(201)으로부터 과전압이 유입되는 것으로 판단할 수 있고, 전원 공급부(210)를 통한 전원 공급이 차단되도록 하는 제어 신호(Ssc)를 스위칭 소자(211)에 출력할 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 3B, when the dc terminal voltage Vdc detected by the dc terminal voltage detection unit A is equal to or higher than the first reference voltage (eg, 430 V), the control unit 230 is supplied from the commercial AC power supply 201. It may be determined that an overvoltage is introduced, and a control signal Ssc for blocking power supply through the power supply unit 210 may be output to the switching element 211.

스위칭 소자(211)는, 전원 공급부(210)를 통한 전원 공급이 차단되도록 하는 제어 신호(Ssc)를 제어부(230)로부터 수신하는 경우, 턴-오프 될 수 있다. The switching element 211 may be turned off when a control signal Ssc for blocking power supply through the power supply unit 210 is received from the control unit 230.

전원 공급부(210)를 통한 전원 공급이 차단되는 경우, 상용 교류 전원(201)으로부터 공급되는 전원은 입력 커패시터(Cs)를 통해 정류부(220)에 전달될 수 있다. When power supply through the power supply unit 210 is cut off, the power supplied from the commercial AC power supply 201 may be transmitted to the rectifying unit 220 through the input capacitor Cs.

이때, 입력 커패시터(Cs)를 통해 흐르는 최대 전류량은 입력 커패시터(Cs)에 축적된 전하량에 따라 제한되므로, 상용 교류 전원(201)으로부터 과전압이 유입되는 경우에도, 전력변환장치(200)에 구비된 회로 소자들의 손상을 야기하지 않는 크기의 전류만 입력 커패시터(Cs)를 통해 흐를 수 있다. At this time, since the maximum amount of current flowing through the input capacitor Cs is limited according to the amount of charge accumulated in the input capacitor Cs, even when an overvoltage flows from the commercial AC power supply 201, the power conversion device 200 has Only a current of a magnitude that does not cause damage to circuit elements may flow through the input capacitor Cs.

한편, dc 단 전압 검출부(A)에서 검출된 dc 단 전압(Vdc)이 제2 기준 전압(예: 250 V) 미만인 경우, 제어부(230)는, 상용 교류 전원(201)으로부터 과전압이 더 이상 유입되지 않는 것으로 판단할 수 있고, 전원 공급부(210)를 통해 정류부(220)에 전원이 공급되도록 하는 제어 신호(Ssc)를 스위칭 소자(211)에 출력할 수 있다.On the other hand, when the dc end voltage (Vdc) detected by the dc end voltage detector (A) is less than the second reference voltage (eg 250 V), the controller 230 no longer flows overvoltage from the commercial AC power supply 201 It may be determined that it is not, and a control signal Ssc for supplying power to the rectifying unit 220 through the power supply unit 210 may be output to the switching element 211.

스위칭 소자(211)는, 전원 공급부(210)를 통해 정류부(220)에 전원이 공급되도록 하는 제어 신호(Ssc)를 제어부(230)로부터 수신하는 경우, 다시 턴-온 될 수 있다.When the switching element 211 receives a control signal Ssc for supplying power to the rectifying unit 220 through the power supply unit 210 from the control unit 230, the switching element 211 may be turned on again.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 상용 교류 전원의 전압 값의 변화에 따른, dc 단 커패시터에 인가되는 전압에 대한 그래프이다. 4 is a graph of a voltage applied to a DC terminal capacitor according to a change in a voltage value of a commercial AC power source according to an embodiment of the present invention.

도 4에는, 시간의 흐름에 따른 dc 단 전압(Vdc)을 나타내는 그래프(410)와, 시간의 흐름에 따른 상용 교류 전원(201)으로부터 공급되는 전원의 전압을 나타내는 그래프(420)가 함께 도시되어 있다.In FIG. 4, a graph 410 representing a single dc voltage (Vdc) over time and a graph 420 representing a voltage of power supplied from the commercial AC power 201 over time are shown together. have.

도 4를 참조하면, 상용 교류 전원(201)으로부터 표준 전압(예: 220 VAC)이 공급됨에 따라, dc 단 전압 검출부(A)를 통해 검출되는 dc 단 전압(Vdc)은 제1 기준 전압(예: 430 V) 보다 작은 경우, 스위칭 소자(211)는 턴-온 된 상태를 유지할 수 있다.Referring to FIG. 4, as a standard voltage (eg, 220 VAC) is supplied from the commercial AC power supply 201, the dc terminal voltage Vdc detected through the dc terminal voltage detector A is a first reference voltage (eg, 220 VAC). : 430 V), the switching element 211 may maintain the turned-on state.

한편, 상용 교류 전원(201)으로부터 표준 전압(예: 220 VAC) 보다 높은 과전압(예: 470 VAC)이 유입됨에 따라, 제1 기준 전압(예: 430 V) 이상인 dc 단 전압(Vdc)이 dc 단 전압 검출부(A)를 통해 검출될 수 있다. Meanwhile, as an overvoltage (eg, 470 VAC) higher than the standard voltage (eg, 220 VAC) is introduced from the commercial AC power supply 201, the dc terminal voltage (Vdc) that is greater than the first reference voltage (eg, 430 V) is dc However, it may be detected through the voltage detector (A).

이때, 제어부(230)는, dc 단 전압(Vdc)이 제1 기준 전압(예: 430 V) 이상인 t1 시점에, 전원 공급부(210)를 통한 전원 공급이 차단되도록 하는 제어 신호(Ssc)를 스위칭 소자(211)에 출력할 수 있고, 스위칭 소자(211)는 제어부(230)의 제어에 따라 턴-오프 될 수 있다. At this time, the control unit 230 switches the control signal Ssc so that the power supply through the power supply 210 is cut off at a time t1 when the dc terminal voltage Vdc is equal to or higher than the first reference voltage (eg, 430 V). Output to the device 211 may be performed, and the switching device 211 may be turned off under the control of the controller 230.

스위칭 소자(211)가 턴-오프 됨에 따라 전원 공급부(210)를 통한 전원 공급이 차단되는 경우, 상용 교류 전원(201)으로부터 공급되는 전원은 입력 커패시터(Cs)를 통해 정류부(220)에 전달될 수 있다. When the power supply through the power supply unit 210 is cut off as the switching element 211 is turned off, the power supplied from the commercial AC power supply 201 is transmitted to the rectifying unit 220 through the input capacitor Cs. I can.

한편, 입력 커패시터(Cs)를 통해 전원이 공급되는 동안, 전압 강압부(240), 모터 구동부(250) 등이 dc 단 커패시터(C)에 저장된 전원을 사용하여, dc 단 전압(Vdc)의 전압 값은 시간이 흐름에 따라 감소할 수 있다.Meanwhile, while power is supplied through the input capacitor Cs, the voltage step-down unit 240, the motor driver 250, etc. use the power stored in the dc terminal capacitor C, and the voltage of the dc terminal voltage (Vdc) The value can decrease over time.

제어부(230)는, dc 단 전압(Vdc)이 제2 기준 전압(예: 250 V) 미만인 t2 시점에, 전원 공급부(210)를 통해 정류부(220)에 전원이 공급되도록 하는 제어 신호(Ssc)를 스위칭 소자(211)에 출력할 수 있고, 스위칭 소자(211)는 제어부(230)의 제어에 따라 턴-온 될 수 있다. The control unit 230 is a control signal (Ssc) for supplying power to the rectifier 220 through the power supply 210 at a time t2 when the dc terminal voltage Vdc is less than the second reference voltage (for example, 250 V). May be output to the switching element 211, and the switching element 211 may be turned on under the control of the controller 230.

스위칭 소자(211)가 턴-온 되는 경우, 전원 공급부(210)를 통해 정류부(210)에 전원이 공급될 수 있고, 상용 교류 전원(201)으로부터 유입되는 과전압(예: 470 VAC)의 전원이 다시 정류부(210)로 전달될 수 있다. When the switching element 211 is turned on, power may be supplied to the rectifying unit 210 through the power supply unit 210, and the power of the overvoltage (eg, 470 VAC) introduced from the commercial AC power supply 201 is It may be transferred back to the rectifying unit 210.

이때, 제1 기준 전압(예: 430 V) 이상인 dc 단 전압(Vdc)이 dc 단 전압 검출부(A)를 통해 다시 검출될 수 있고, 제어부(230)는, dc 단 전압(Vdc)이 제1 기준 전압(예: 430 V) 이상인 t3 시점에, 전원 공급부(210)를 통한 전원 공급이 차단되도록 하는 제어 신호(Ssc)를 스위칭 소자(211)에 다시 출력할 수 있고, 스위칭 소자(211)는 제어부(230)의 제어에 따라 다시 턴-오프 될 수 있다. At this time, the dc end voltage Vdc that is greater than or equal to the first reference voltage (for example, 430 V) may be detected again through the dc end voltage detector A, and the controller 230 has the dc end voltage Vdc as the first At a time point t3 that is equal to or higher than the reference voltage (eg, 430 V), a control signal Ssc that causes the power supply through the power supply unit 210 to be cut off may be output to the switching element 211 again, and the switching element 211 is It may be turned off again under the control of the controller 230.

이와 같이, 상용 교류 전원(201)으로부터 과전압(예: 470 VAC)이 유입되는 동안, 스위칭 소자(211)는 제어부(230)의 제어에 따라 턴-온 동작 및 턴-오프 동작을 반복하여 수행할 수 있고, dc 단 커패시터(C)에 저장되는 전원의 전압 값은 제1 기준 전압(예: 430 V)과 제2 기준 전압(250 V) 사이를 유지할 수 있다. In this way, while the overvoltage (eg, 470 VAC) is introduced from the commercial AC power supply 201, the switching element 211 repeatedly performs a turn-on operation and a turn-off operation under the control of the controller 230. The voltage value of the power stored in the dc terminal capacitor C may be maintained between the first reference voltage (eg, 430 V) and the second reference voltage (250 V).

또한, t5 시점 이후부터 서지(surge)와 같은 과전압이 유입되는 경우에도, 스위칭 소자(211)가 턴-오프 되어 전원 공급부(210)를 통한 전원 공급은 차단되고, 입력 커패시터(Cs)를 통해 흐르는 최대 전류량은 제한되므로, dc 단 커패시터(C)에는 회로 소자들의 손상을 야기할 수 있는 전압이 충전되지 않는 것을 확인할 수 있다.In addition, even when an overvoltage such as a surge is introduced from the time point t5, the switching element 211 is turned off to cut off the power supply through the power supply unit 210, and flow through the input capacitor Cs. Since the maximum amount of current is limited, it can be seen that the dc terminal capacitor C is not charged with a voltage that may cause damage to circuit elements.

상기와 같이, 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 전원 공급부(210)를 통한 전원 공급이 차단되더라도, 입력 커패시터(Cs)를 통해 홈 어플라이언스에 전원이 공급되므로, 홈 어플라이언스의 동작을 정지하지 않고, 과전압의 유입으로부터 회로 소자들을 보호할 수 있다.As described above, according to various embodiments of the present invention, even if the power supply through the power supply unit 210 is cut off, power is supplied to the home appliance through the input capacitor Cs, so that the operation of the home appliance is not stopped. Circuit elements can be protected from the inflow of overvoltage.

또한, 상용 교류 전원(201)으로부터 공급되는 전원의 전압을 직접 감지하지 않고, dc 단 커패시터(C)에 인가되는 전압(Vdc)에 기초하여 전원 공급부(210)의 동작을 제어하므로, 추가적인 전압 감지 수단을 구비하지 않아, 가격 경쟁력을 확보할 수 있다. In addition, since the voltage of the power supplied from the commercial AC power supply 201 is not directly sensed, the operation of the power supply unit 210 is controlled based on the voltage (Vdc) applied to the DC terminal capacitor C, so additional voltage detection No means is provided, so price competitiveness can be secured.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 홈 어플라이언스의 일 예인 공기조화기의 구성의 예시를 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating an example of a configuration of an air conditioner, which is an example of a home appliance, according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기조화기(100)는, 실내기(31), 실내기(31)에 연결되는 실외기(21)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, the air conditioner 100 according to an embodiment of the present invention may include an indoor unit 31 and an outdoor unit 21 connected to the indoor unit 31.

실내기(31)는, 예를 들면, 스탠드형 공기조화기, 벽걸이형 공기조화기 및 천장형 공기조화기 중 어느 것이라도 적용 가능하나, 도면에서는, 스탠드형 실내기(31)를 예시한다.The indoor unit 31 can be applied to any of, for example, a stand type air conditioner, a wall-mounted type air conditioner, and a ceiling type air conditioner. In the drawing, the stand type indoor unit 31 is illustrated.

한편, 공기조화기(100)는, 예를 들면, 환기장치, 공기청정장치, 가습장치 및 히터 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있으며, 실내기(31) 및 실외기(21)의 동작에 연동하여 동작할 수 있다.Meanwhile, the air conditioner 100 may further include at least one of, for example, a ventilation device, an air cleaning device, a humidifier, and a heater, and operates in conjunction with the operation of the indoor unit 31 and the outdoor unit 21 can do.

실외기(21)는, 예를 들면, 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 포함할 수 있다. 또한, 실외기(21)는, 예를 들면, 다수의 센서, 밸브 및 오일회수기 등을 더 포함할 수 있다.The outdoor unit 21 includes, for example, a compressor (not shown) that receives and compresses a refrigerant, an outdoor heat exchanger (not shown) that heats the refrigerant with outdoor air, and extracts gaseous refrigerant from the supplied refrigerant to a compressor. It may include a supply accumulator (not shown) and a four-way valve (not shown) for selecting a flow path of the refrigerant according to the heating operation. In addition, the outdoor unit 21 may further include, for example, a plurality of sensors, valves, and oil recovery devices.

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

이때, 실외기(21)는, 연결된 실내기(31)로 압축된 냉매를 공급할 수 있다.In this case, the outdoor unit 21 may supply the compressed refrigerant to the connected indoor unit 31.

실내기(31)는, 예를 들면, 실외기(21)로부터 냉매를 공급받아 실내로 냉온의 공기를 토출할 수 있다. 실내기(31)는, 예를 들면, 실내 열교환기(미도시)와, 실내기팬(미도시), 공급되는 냉매가 팽창되는 팽창밸브(미도시), 다수의 센서(미도시)를 포함할 수 있다.The indoor unit 31 may receive, for example, a refrigerant from the outdoor unit 21 and discharge hot and cold air into the room. The indoor unit 31 may include, for example, an indoor heat exchanger (not shown), an indoor unit fan (not shown), an expansion valve (not shown) for expanding the supplied refrigerant, and a plurality of sensors (not shown). have.

이때, 실외기(21) 및 실내기(31)는, 예를 들면, 통신선으로 연결되어 상호 데이터를 송수신하며, 실외기 및 실내기는 원격제어기(미도시)와 유선 또는 무선으로 연결되어 원격제어기(미도시)의 제어에 따라 동작할 수도 있다.At this time, the outdoor unit 21 and the indoor unit 31 are connected by, for example, 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 a remote controller (not shown) It can also operate under the control of.

리모컨(미도시)는, 예를 들면, 실내기(31)에 연결되어, 실내기(31)로 사용자의 제어명령을 전달하고, 실내기(31)의 상태정보를 수신하여 표시할 수 있다. 이때 리모컨은 실내기(31)와의 연결 형태에 따라 유선 또는 무선으로 통신할 수 있다.A remote control (not shown) may be connected to the indoor unit 31, for example, to transmit a user's control command to the indoor unit 31, and receive and display status information of the indoor unit 31. In this case, the remote control may communicate by wire or wirelessly according to a connection type with the indoor unit 31.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 홈 어플라이언스의 일 예인 공기조화기에 포함되는 실외기와 실내기의 개략도이다. 도 5에서 설명한 내용과 중복되는 내용에 대해서는 상세한 설명을 생략하도록 한다.6 is a schematic diagram of an outdoor unit and an indoor unit included in an air conditioner, which is an example of a home appliance, according to an embodiment of the present invention. Detailed descriptions of contents overlapping with those described in FIG. 5 will be omitted.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기조화기(100)는, 크게 실내기(31)와 실외기(21)로 구분될 수 있다. Referring to FIG. 6, the air conditioner 100 according to an embodiment of the present invention may be largely divided into an indoor unit 31 and an outdoor unit 21.

실외기(21)는, 예를 들면, 냉매를 압축시키는 역할을 하는 압축기(102b)와, 압축기(102b)를 구동하는 압축기용 전동기(102b)와, 압축된 냉매를 방열시키는 역할을 하는 실외측 열교환기(104)와, 실외측 열교환기(104)의 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 포함할 수 있다. The outdoor unit 21 includes, for example, a compressor 102b serving to compress a refrigerant, a compressor motor 102b driving the compressor 102b, and an outdoor heat exchanger serving to dissipate the compressed refrigerant. An outdoor blower 105 composed of a device 104, an outdoor fan 105a disposed on one side of the outdoor heat exchanger 104 to promote heat dissipation of refrigerant, and an electric motor 105b rotating the outdoor fan 105a, , An expansion mechanism 106 for expanding the condensed refrigerant, a cooling/heating switching valve 110 for changing the flow path of the compressed refrigerant, and a refrigerant having a constant pressure after removing moisture and foreign substances by temporarily storing the gasified refrigerant. It may include an accumulator 103 supplied to the compressor.

실내기(31)는, 예를 들면, 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 포함할 수 있다. The indoor unit 31 includes, for example, an indoor heat exchanger 108 disposed indoors to perform a cooling/heating function, and an indoor fan disposed at one side of the indoor heat exchanger 108 to promote heat dissipation of a refrigerant. It may include an indoor blower 109 composed of an electric motor 109b that rotates the indoor fan 109a and the indoor fan 109a.

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

또한, 공기조화기(100)는, 예를 들면, 실내를 냉방시키는 냉방기로 구성되는 것도 가능하고, 실내를 냉방시키거나 난방시키는 히트 펌프로 구성되는 것도 가능하다.In addition, the air conditioner 100 may be configured with a cooler that cools the room, for example, or may be configured with a heat pump that cools or heats the room.

한편, 실외기(21) 및/또는 실내기(31)는, 예를 들면, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전력변환장치(200)를 구비할 수 있다. Meanwhile, the outdoor unit 21 and/or the indoor unit 31 may include, for example, a power conversion device 200 according to various embodiments of the present disclosure.

첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 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 making it easier to understand 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 changes and equivalents included in the spirit and scope of the present invention 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, while depicting the actions in the drawings in a specific order, it should not be understood that such actions should be performed in that particular order or sequential order shown, or that all illustrated actions should be performed in order to obtain a desired result. . In certain cases, multitasking and parallel processing can be advantageous.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 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 embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and the technical field to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. In addition, various modifications are possible by those of ordinary skill in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or prospect of the present invention.

200: 전력변환장치
201: 상용 교류 전원
210: 전원 공급부
220: 정류부
230: 제어부
240: 전압 강압부
250: 모터 구동부
A: dc 단 전압 검출부
C: dc 단 커패시터
Cs: 입력 커패시터200: power converter
201: commercial AC power
210: power supply
220: rectifier
230: control unit
240: voltage step-down unit
250: motor drive unit
A: DC voltage detector
C: dc single capacitor
Cs: input capacitor

Claims (10)

교류 전원을 정류하여 직류 전원을 출력하는 정류부;
상용 교류 전원과 상기 정류부 사이에 접속되어, 상기 상용 교류 전원으로부터 공급되는 전원을 상기 정류부에 전달하는 전원 공급부;
상기 전원 공급부에 병렬 연결되는 입력 커패시터;
상기 정류부의 출력단에 접속되는 dc 단 커패시터; 및
상기 dc 단 커패시터에 인가되는 전압에 기초하여, 상기 전원 공급부를 통한 전원 공급을 차단할 것인지 여부를 결정하고,
상기 결정에 따라, 상기 전원 공급부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 전력변환장치.A rectifier for rectifying AC power and outputting DC power;
A power supply unit connected between the commercial AC power source and the rectifying unit and transferring power supplied from the commercial AC power source to the rectifier unit;
An input capacitor connected in parallel to the power supply;
A dc terminal capacitor connected to the output terminal of the rectifying unit; And
Determines whether to cut off the power supply through the power supply based on the voltage applied to the dc terminal capacitor,
According to the determination, power conversion device including a control unit for controlling the operation of the power supply. 제1항에 있어서,
상기 전원 공급부는,
스위칭 소자를 구비하고,
상기 제어부는,
상기 결정에 따라, 상기 스위칭 소자의 스위칭 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.The method of claim 1,
The power supply unit,
With a switching element,
The control unit,
According to the determination, the power conversion device, characterized in that controlling the switching operation of the switching element. 제2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 스위칭 소자가 턴-온 된 상태에서, 상기 dc 단 커패시터에 인가되는 전압이 제1 기준 전압 이상인 경우, 상기 스위칭 소자가 턴-오프 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.The method of claim 2,
The control unit,
And when the switching element is turned on and the voltage applied to the dc terminal capacitor is equal to or greater than a first reference voltage, the switching element is controlled to be turned off. 제3항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 스위칭 소자가 턴-오프 된 상태에서, 상기 dc 단 커패시터에 인가되는 전압이, 상기 제1 기준 전압 보다 낮은, 제2 기준 전압 미만인 경우, 상기 스위칭 소자가 턴-온 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.The method of claim 3,
The control unit,
In a state in which the switching element is turned off, when the voltage applied to the dc terminal capacitor is lower than the first reference voltage and less than the second reference voltage, controlling the switching element to be turned on. Power converter. 제4항에 있어서,
상기 제1 기준 전압은, 상기 dc 단 커패시터의 정격 전압 보다 낮고,
상기 제2 기준 전압은, 상기 제어부의 동작을 위한 최소 전압 보다 큰 것을 특징으로 하는 전력변환장치.The method of claim 4,
The first reference voltage is lower than the rated voltage of the dc terminal capacitor,
The second reference voltage is a power conversion device, characterized in that greater than the minimum voltage for the operation of the control unit. 제5항에 있어서,
상기 스위칭 소자는,
릴레이(relay)인 것을 특징으로 하는 전력변환장치.The method of claim 5,
The switching element,
Power conversion device, characterized in that the relay (relay). 제6항에 있어서,
상기 전원 공급부는,
상기 스위칭 소자에 직렬 연결되는 NTC 서미스터(negative temperature coefficient thermistor)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.The method of claim 6,
The power supply unit,
Power conversion device, characterized in that it further comprises an NTC thermistor (negative temperature coefficient thermistor) connected in series to the switching element. 제7항에 있어서,
상기 입력 커패시터의 정전용량은,
상기 dc 단 커패시터의 정전용량보다 작은, 소정 정전용량 값 범위에 속하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.The method of claim 7,
The capacitance of the input capacitor is,
Power conversion device, characterized in that within a predetermined capacitance value range, which is smaller than the capacitance of the DC terminal capacitor. 제8항에 있어서,
상기 전원 공급부는,
상기 상용 교류 전원으로부터 입력되는 입력 전원의 전압 값에 기초하여 동작하는 바리스터(varistor)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.The method of claim 8,
The power supply unit,
And a varistor that operates based on the voltage value of the input power input from the commercial AC power source. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 전력변환장치를 구비하는 홈 어플라이언스.A home appliance comprising the power conversion device of any one of claims 1 to 9.
KR1020190040961A 2019-04-08 2019-04-08 Power converting apparatus and home appliance including the same KR102206469B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190040961A KR102206469B1 (en) 2019-04-08 2019-04-08 Power converting apparatus and home appliance including the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190040961A KR102206469B1 (en) 2019-04-08 2019-04-08 Power converting apparatus and home appliance including the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200118688A true KR20200118688A (en) 2020-10-16
KR102206469B1 KR102206469B1 (en) 2021-01-21

Family

ID=73035445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190040961A KR102206469B1 (en) 2019-04-08 2019-04-08 Power converting apparatus and home appliance including the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102206469B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110054344A (en) * 2009-11-17 2011-05-25 주식회사 효성 Apparatus and method for controlling of power according to monitering of waveform distortion
JP2013211960A (en) * 2012-03-30 2013-10-10 Panasonic Corp Power-supply device
JP2016178716A (en) * 2015-03-18 2016-10-06 株式会社ツバキＥ＆Ｍ Power supply device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110054344A (en) * 2009-11-17 2011-05-25 주식회사 효성 Apparatus and method for controlling of power according to monitering of waveform distortion
JP2013211960A (en) * 2012-03-30 2013-10-10 Panasonic Corp Power-supply device
JP2016178716A (en) * 2015-03-18 2016-10-06 株式会社ツバキＥ＆Ｍ Power supply device

Also Published As

Publication number Publication date
KR102206469B1 (en) 2021-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101720496B1 (en) Power converting apparatus and air conditioner including the same
US8169180B2 (en) Motor controller of air conditioner
KR102543891B1 (en) Power converting apparatus and air conditioner including the same
KR102024091B1 (en) Air conditioner
KR102068181B1 (en) Air conditioner
KR102206469B1 (en) Power converting apparatus and home appliance including the same
KR102114308B1 (en) Air conditioner
KR102000255B1 (en) Circuit for maintaining power
KR102198956B1 (en) Protection circuit of switchs of power converting apparatus and operating method thereof
KR102201561B1 (en) Power converting apparatus and air conditioner including the same
KR20200058825A (en) Air conditioner
KR20190096725A (en) Power converting apparatus and air conditioner including the same
KR102206470B1 (en) Over voltage protection circuit and home appliance including the same
KR102178489B1 (en) Power converting apparatus and air conditioner including the same
KR100480110B1 (en) Apparatus for controlling multi airconditioner
KR102192789B1 (en) Power converting apparatus and air conditioner including the same
KR102265320B1 (en) Power converting apparatus and home appliance including the same
KR102145893B1 (en) Motor driving apparatus and home appliance including the same
KR102167329B1 (en) Air conditioner and method thereof
KR102260614B1 (en) Air conditioner
KR102455073B1 (en) Rectifier for controlling dc link voltage
KR101965180B1 (en) Air conditioner
KR102135085B1 (en) Power converting apparatus and hair conditioner including the same
KR102198486B1 (en) Noise filtering apparatus and home appliance including the same
KR102295972B1 (en) Air conditioner

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant