KR970077928A - 전압형 인버터의 스위칭 회로 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인버터의 상부 아암과 하부 아암 스위칭 소자가 동시에 턴온시 발생하는 아암 단락 전류를 방지하기 위해 주입되는 데드타임을 보상하고, 스위칭 수를 줄이기 위한 전압형 인버터의 스위칭회로 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 본 발명의 구성은 교류 전원인 3상 입력을 수신하여, 6개의 다이오드로 정류하고, 정류된 전원을 평활 컨덴서에 의해 평활시켜 출력하는 직류 전원 변환부와 ; 3개의 위상 제어 신호를 출력하는 제어부와 ; 3상 출력 전력을 검출하여 양 또는 음의 극성에 따라 판별한 신호와, 상기 제어부에서 출력된 3개의 위상 제어 신호, 각각 반전회로를 통해 반전시킨 반전 위상 제어 신호를 결합하여, 3상 인버터의 상부 스위칭 소자를 제어하는 구동 신호, 3상 인버터의 하부 스위칭 소자를 제어하는 6개의 구동 신호를 출력하는 스위칭 제어부와 ; 6개의 스위칭 소자에 의해 상기 스위칭 제어부로부터 출력된 6개의 구동 신호를 각각 베이스 단자로 수신하여, 상기 직류전원 변환부에 의해 변환된 직류를 다시 6개의 스위칭 소자와 다이오드에 의해 교류로 변환시킨 3상출력을 출력하는 인버터부로 이루어지며, 본 발명의 효과는 데드 타임이 주입되지 않고도 6개의 스위칭 소자를 동작시킬 수 있고, 또한 출력 전류의 반주기 동안 스위치를 동작시키지 않으므로, 스위칭수를 50%로 절감시킨 전압형 인버터 스위칭회로 및 그 제어 방법을 제공할 수 있다.

Description

전압형 인버터의 스위칭회로 및 그 제어 방법
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제 14 도는 본 발명의 실시예에 따른 전압형 인버터의 스위칭회로 구성도, 제 16 도는 본 발명의 실시에에 따른 제 1 상 스위칭 제어부에 대한 세부 구성도.

Claims (8)

  1. 인버터 스위칭회로에 있어서, 교류전원인 3상입력을 수신하여, 6개의 다이오드로 정류하고, 정류된 전원을 평활 컨덴서에 의해 평활시켜 출력하는 직류전원변환부와 ; 3개의 위상 제어신호를 출력하는 제어부와 ; 3상 출력 전류을 검출하여 양 또는 음의 극성에 따라 판별한 신호와, 상기 제어부에서 출력된 3개의 위상 제어 신호, 각각 반전회로를 통해 반전시킨 반전 위상 제어 신호를 결합하여, 3상 인버터의 상부 스위칭 소자를 제어하는 구동신호, 3상 인버터의 하부 스위칭 소자를 제어하는 6개의 구동 신호를 출력하는 스위칭 제어부와 ; 상기 스위칭 제어부로부터 출력된 6개의 구동신호를 6개의 스위칭 소자의 각각 베이스 단자로 수신하고, 상기 직류전원변환부에 의해 변환된 직류를 6개의 스위칭 소자와 다이오드에 의해 다시 교류로 변환하여 3상출력을 출력하는인버터부를 포함함흔 것을 특징으로 하는 전압형 인버터의 스위칭회로.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 스위칭 제어부는, 상기 인버터부에서 출력되는 3상의 출력전류를 수신하여 각각 검출하는 전류 검출부와 ; 상기 전류 검출부에서 검출한 전류의 극성을 판별하는 전류 극성 판별부와 ; 상기 전류 극성 판별부에서 판별한 전류의 극성과 상기 제어부로 수신한 위상 제어 신호를 수신하여, 6개의 스위칭 소자를 구동하기 위한 구동 신호로 변환하여 출력하는 스위칭 계산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전압형 인버터의 스위칭회로.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 스위칭 제어부는, 3상의 회로로 이루어지며, 이 때 각 상의 회로는 인버터부로부터 출력된 제 1 상 전류를 수신하여 검출하는 제 1 전류 검출기와 ; 한 단이 상기 전류 검출기로부터 출력된 전류와 연결된 제 1 저항과, 한 단이 접지 전원과 연결되고, 다른 한 단은 상기 제 1 저항의 다른 한 단과 연결된 제 2 저항과, 양 입력단자가 상기 제 1 저항의 다른 한 단과 공통으로 연결되고, 음 입력단자가 상기 제 2 저항의 한 단과 공통으로 접지전원과 연결되어 두 입력단자의 값을 비교하여 출력하는 비교기와, 한 단이 전원 전압과 연결되고, 다른 한 단이 상기 비교기의 출력과 연결된 풀업 저항인 제 3 저항으로 구성되어 전류의 극성을 판별하여 출력하는 제 1 전류 극성 판별부와 ; 제 1 위상 제어 신호를 수신하여 버퍼링시켜 출력하는 제 1 버퍼와, 상기 제 1 위상 제어 신호를 수신하여 인버팅시켜 출력하는 제 1 인버팅 버퍼와, 상기 제 1 전류 극성 판별부의 출력을 수신하여 버퍼링시켜 출력하는 제 2 버퍼와, 상기 제 1 전류 극성 판별부의 출력을 수신하여 인버팅시켜 출력하는 제 2 인버팅 버퍼와, 상기 제 1 버퍼와 제 2 버퍼의 두 출력을 수신하여 논리곱하여 제 1 상부 스위칭 소자 구동 신호를 출력하는 제 1 논리곱회로와 ; 상기 제 1 인버팅 버퍼와 제 2 인버팅 버퍼의 두 출력을 수신하여 논리곱하여 제 1 하부 스위칭 소자 구동신호를 출력하는 제 2 논리곱회로로 구성되어 있는 제 1 스위칭 계산부를 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 전압형 인버터의 스위칭회로.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 스위칭 소자는 절연형 게이트 바이포라 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 전압형 인버터의 스위칭회로.
  5. 인버터 스위칭회로의 제어 방법에 있어서, 3상의 출력 전류를 검출하고, 3상의 위상 제어 신호를 수신하여, 상기 3상 위상 제어 신호를 각각 반전시켜 6개의 제어 신호를 만드는 입력 읽기 단계와 ; 인버터 출력의 반주기에 해당하는 기간 동안, 상기 입력 단계에서 수신한 3상 출력 전류 각각의 극성이 양인지 음인지를 판별하는 전류 극성 판별 단계와 ; 상기 전류 극성 판별 단계에서 판별한 전류의 극성에 따라, 3상 위상 제어 신호와 3상 반전 위상 제어 신호를 각각의 조건에 의해 스위칭 소자에 데드 타임을 주입하지 않은 6개의 스위칭 소자 구동 신호로 변환하여 출력하는 스위칭 계산 및 출력 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전압형 인버터의 스위칭회로 제어 방법.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 전류 극성 판별 단계는, 입력된 전류를 확인하는 전류 검출 단계와 ; 상기 전류 검출 단계에서 검출한 제 1 상 전류가 양인지를 판단하여, 양이면 제 1 출력을 하고, 음이면 제 2 출력을 하는 단계와 ; 상기 전류 검출 단계에서 검출한 제 2 상 전류가 양인지를 판단하여, 양이면 제 3 출력을 하고, 음이면 제 4 출력을 하는 단계와 ; 상기 전류 검출 단계에서 검출한 제 3 상 전류가 양인지를 판단하여, 양이면 제 5 출력을 하고, 음이면 제 6 출력을 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전압형 인버터의 스위칭회로 제어 방법.
  7. 청구항 5에 있어서, 상기 스위칭 계산 및 출력 단계는, 상기 전류 극성 판별 단계의 제 1 출력을 수신하여, 제 1 상 상부 스위칭 소자 구동신호(Sar) = 제 1 상 위상 제어신호(Sa), 제 1 상 하부 스위칭 소자 구동신호(Sarb) = 0 으로 설정하는 제 1 계산 단계와 ; 상기 전류 극성 판별 단계의 제 2 출력을 수신하여, 제 1 상 부 스위칭 소자 구동신호(Sar)=0, 제1상 하부 스위칭 소자 구동신호(Sarb) = 제 1 상 위상 제어신호(Sa) 로 설정하는 제 2 계산 단계와 ; 상기 전류 극성 판별 단계의 제 3 출력을 수신하여, 제 2 상 상부 스위칭 소자 구동신호(Sbr) = 제 2 상 위상 제어신호(Sb), 제 2 상 하부 스위칭 소자 구동신호(Sbrb) = 0 으로 설정하는 제 3 계산 단계와 ; 상기 전류 극성 판별 단계의 제 4 출력을 수신하여, 제2상 상부 스위칭 소자 구동신호(Sbr)=0, 제 2 상 하부 스위칭 소자 구동신호(Sbrb) = 제 2 상 위상 제어신호(Sb)로 설정하는 제 4 계산 단계와 ; 상기 전류 극성 판별 단계의 제 5 출력을 수신하여, 제 3 상 상부 스위칭 소자 구동신호(Scr) = 제 3 상 위상 제어신호(Sc), 제 3 상 하부 스위칭 소자 구동신호(Scrb) = 0 으로 설정하는 제 5 계산 단계와 ; 상기 전류 극성 판별단계의 제 6 출력을 수신하여, 제3상 상부 스위칭소자 구동신호(Scr)=0, 제3상 하부 스위칭 소자 구동신호(Scrb)=제3상 위상 제어신호(Sc)로 설정하는 제 6 계산 단계와 ; 상기 제 1 계산 단계의 값을 수신하여, Sar을 제 1 상부 스위칭 소자로, Sarb를 제 1 하부 스위칭 소자로 출력하는 제 1 스위칭 출력 단계와 ; 상기 제 2 계산 단계의 값을 수신하여, Sar을 제 1 상부 스위칭 소자로, Sarb를 제 1 하부 스위칭 소자로 출력하는 제 2 스위칭 출력 단계와 ; 상기 제 3 계산 단계의 값을 수신하여, Sbr을 제 2 상부 스위칭 소자로 Sbrb를 제 2 하부 스위칭 소자로 출력하는 제 3 스위칭 출력 단계와 ; 상기 제 1 계산 단계의 값을 수신하여, Sbr을 제 2 하부 스위칭 소자로, Sbrb를 제 2 하부 스위칭 소자로 출력하는 제 4 스위칭 출력 단계와 ; 상기 제 1 계산 단계의 값을 수신하여, Sbr을 제 2 상부 스위칭 소자로, Scrb를 제 3 하부 스위칭 소자로 출력하는 제 5 스위칭 출력 단계와 ; 상기 제 1 계산 단계의 값을 수신하여, Scr을 제 3 상부 스위칭 소자로, Scrb를 제 3 하부 스위칭 소자로 출력하는 제 6 스위칭 출력 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전압형 인버터의 스위칭회로 제어 방법.
  8. 청구항 5에 있어서, 상기 스위칭 소자는 절연형 게이트 바이폴라 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 전압형 인버터의 스위칭회로 제어 방법.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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