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KR101825451B1 - Apparatus for controlling inverter - Google Patents

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KR101825451B1
KR101825451B1 KR1020160096399A KR20160096399A KR101825451B1 KR 101825451 B1 KR101825451 B1 KR 101825451B1 KR 1020160096399 A KR1020160096399 A KR 1020160096399A KR 20160096399 A KR20160096399 A KR 20160096399A KR 101825451 B1 KR101825451 B1 KR 101825451B1
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KR
South Korea
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duty ratio
switch
pwm
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KR1020160096399A
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Inventor
조환석
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.)
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Abstract

The present invention provides an inverter control device which minimizes a switching loss by performing a pulse width modulation (PWM) control which reduces the number of switching, and a controlling method thereof. According to an embodiment of the present invention, the inverter control device comprises: a motor generating a driving force; an inverter part including a plurality of switches for delivering power to the motor; a sensor sensing current of the motor; and a control part generating a PWM control signal for controlling an operation of the switch based on the sensed current.

Description

인버터 제어장치{APPARATUS FOR CONTROLLING INVERTER}[0001] APPARATUS FOR CONTROLLING INVERTER [0002]

본 발명은 직류 링크(DC Link) 커패시터를 포함하는 인버터 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to an inverter control apparatus including a DC link capacitor.

압축기 또는 압축기 모터는 다양한 전자기기에 적용된다. 압축기를 탑재한 전자기기는 압축기의 동작을 제어하기 위한 인버터(Inverter)를 구비한다. 구체적으로, 상기 압축기 또는 압축기 모터는 3상 모터로 형성될 수 있으며, 3상 모터에 대응되는 인버터도 3개의 상에 각각 대응되는 스위치의 쌍을 포함할 수 있다.The compressor or compressor motor is applied to various electronic devices. An electronic apparatus equipped with a compressor is provided with an inverter for controlling the operation of the compressor. Specifically, the compressor or the compressor motor may be formed of a three-phase motor, and the inverter corresponding to the three-phase motor may also include a pair of switches corresponding to three phases, respectively.

인버터는 교류전압을 직류전압으로 변환하고, PWM(Pulse Width Modulation) 신호에 따라 상기 변환된 직류전압을 스위칭하여 교류전압을 생성한다. 인버터에서 생성된 교류전압은 부하(load)로 전달되어 사용되는데, 사용자가 원하는 전압 및 원하는 주파수의 교류전압을 부하로 공급하여 부하의 구동을 정밀하게 제어할 수 있다.The inverter converts an AC voltage to a DC voltage and switches the converted DC voltage according to a PWM (Pulse Width Modulation) signal to generate an AC voltage. The AC voltage generated by the inverter is used by being transferred to a load. The AC voltage of the desired frequency and the desired frequency can be supplied to the load by the user, so that the driving of the load can be precisely controlled.

일반적으로 PWM 제어신호를 이용하여 스위치를 제어하는 경우, 스위치가 턴온 상태에서 턴 오프 상태로 전환되거나, 그 반대일 때 스위치 양단의 전압은 소정의 기울기로 증가 또는 감소하게 되므로, 스위칭 손실(Switching Loss)이 발생하게 된다.In general, when the switch is controlled by using the PWM control signal, the voltage across the switch is increased or decreased at a predetermined slope when the switch is switched from the turn-on state to the turn-off state, ).

이러한 스위칭 손실은 스위치를 턴 온 또는 턴 오프시킬 때마다 발생되는 것이다. 즉, PWM 제어신호를 이용하여 스위치를 제어하는 경우, 인버터의 듀티비(Duty Ratio)를 변경할 때마다 스위칭 손실이 발생하게 되어, 인버터의 효율이 감소되는 문제점이 있다.This switching loss occurs whenever the switch is turned on or off. That is, when the switch is controlled by using the PWM control signal, a switching loss is generated every time the duty ratio of the inverter is changed, thereby reducing efficiency of the inverter.

또한, 스위칭 손실을 인버터의 발열을 야기하므로, 스위칭 손실이 과도하게 발생하면, 인버터의 온도가 급격히 증가하여, 동작 안정성을 저하시킬 수 있다.Further, since the switching loss causes the inverter to generate heat, if the switching loss is excessively generated, the temperature of the inverter rapidly increases, which may lower the operation stability.

아울러, 인버터는 위와 같은 발열에 대비하여 방열판을 구비하는데, 스위칭 손실에 의한 발열량이 증가할수록 더 큰 크기의 방열판이 필요하다. 다만, 인버터와 방열판을 설치하는 공간의 크기는 제한되어 있어, 스위치의 턴 온 또는 언 오프 횟수를 과도하게 증가시키면, 정해진 크기의 방열판으로 충분히 방열하지 못하여 인버터의 고장을 유발하는 문제점도 있다.In addition, the inverter has a heat sink in preparation for the above-mentioned heat generation. As the heat loss due to the switching loss increases, a larger size heat sink is required. However, since the space for installing the inverter and the heat sink is limited, if the number of turn-on or off-off of the switch is excessively increased, there is a problem that the inverter fails due to insufficient heat dissipation by the heat sink of a predetermined size.

한편, 종래의 PWM 제어신호를 이용하여 스위치를 제어하는 방법으로, 연속적으로 PWM 제어신호를 출력하는 컨벤셔널 PWM(Conventional PWM, C-PWM)과, 불연속적으로 PWM 제어신호를 출력하는 불연속 PWM(Discontinuous PWM, DPWM)이 사용되어져왔다.[0004] On the other hand, a method of controlling a switch using a conventional PWM control signal includes a conventional PWM (Conventional PWM, C-PWM) that continuously outputs a PWM control signal and a discontinuous PWM Discontinuous PWM, DPWM) have been used.

다만, C-PWM 방식은 스위칭 횟수가 상대적으로 많으므로, 위에서 설명한 스위칭 손실에 의해 야기되는 문제점을 해결할 수 없다. 또한, DPWM 방식은 스위치를 오프시키는 시간이 과도하게 길기 때문에, 전류 리플이 증가함으로써 모터 제어를 수행할 때 소음이 발생하는 별도의 문제가 있다.However, since the C-PWM method has a relatively large number of switching cycles, the problems caused by the switching loss described above can not be solved. In addition, the DPWM method has a problem in that noise is generated when motor control is performed due to an increase in current ripple because the time for turning off the switch is excessively long.

아울러, 상기 C-PWM 방식과 DPWM 방식을 특정 조건하에서 전환하는 경우, 두 방법에서의 PWM 출력의 벡터 차이로 인해 순간적으로 모터의 상 전류의 불연속이 발생되므로, 과전류가 발생될 가능성이 높아지는 문제가 있다.In addition, when the C-PWM method and the DPWM method are switched under specific conditions, discontinuity of the phase current of the motor instantaneously occurs due to the vector difference of the PWM output in the two methods, have.

한편, 최근에 직류 링크의 전압을 선형적으로 사용함으로써, 전 운전 영역에서 최대의 토크를 얻을 수 있는 공간전압벡터 변조법(Space Vector PWM, SVPWM)이 제안된다. 상기 SVPWM 방식은 일반적으로 사용되는 PWM 방식에 비해 정상상태에서의 전류 고조파 성분을 크게 억제할 수 있음이 밝혀져 있다.On the other hand, Space Voltage Vector Modulation (SVPWM), which can obtain the maximum torque in the entire operation region, is proposed recently by using the DC link voltage linearly. It has been found that the SVPWM method can greatly suppress the current harmonic component in the steady state as compared with the PWM method generally used.

다만, SVPWM 방식의 경우에도 인버터 제어에 영향을 주지 않는 구간에서 불필요한 스위칭 동작을 수행하므로, 위에서 설명된 스위칭 손실에 의한 문제점을 야기한다.However, even in the case of the SVPWM method, since unnecessary switching operation is performed in an interval that does not affect the inverter control, it causes a problem due to the switching loss described above.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 스위칭 횟수를 감소시키는 PWM 제어를 수행하여, 스위칭 손실을 최소화시킬 수 있는 인버터 제어장치 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an inverter control apparatus and a control method thereof capable of minimizing a switching loss by performing PWM control for reducing the number of switching times.

또한, 본 발명의 목적은, 스위칭 횟수를 감소시킴으로써, 구동 효율을 증가시킬 수 있는 인버터 제어장치 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide an inverter control apparatus and a control method thereof capable of increasing drive efficiency by reducing the number of switching times.

또한, 본 발명의 목적은, 인버터의 스위치에서 발생되는 발열량을 감소시킴으로써, 인버터에서 발생되는 열을 흡수하는 방열판의 크기 또는 용량을 감소시키는 것이다.It is also an object of the present invention to reduce the size or the capacity of the heat sink which absorbs the heat generated in the inverter by reducing the amount of heat generated in the switch of the inverter.

또한, 본 발명의 목적은, 동일한 규격의 방열판을 사용하더라도, 스위칭 횟수를 줄임으로써, 인버터에서 발생되는 열의 양을 감소시켜, 모터의 출력을 증가시킬 수 있는 인버터 제어장치 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide an inverter control apparatus and control method thereof capable of reducing the amount of heat generated in an inverter by reducing the number of switching operations even when a heat sink having the same size is used, will be.

이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 인버터 제어장치는 구동력을 발생시키는 모터, 상기 모터에 전력을 전달하기 위한 복수의 스위치를 포함하는 인버터부, 상기 모터의 전류를 감지하는 센서, 상기 감지된 전류에 근거하여, 상기 스위치의 동작을 제어하기 위한 PWM(Pulse Width Modulation) 제어신호를 생성하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an inverter control apparatus including an inverter including a motor for generating a driving force, a plurality of switches for transmitting electric power to the motor, And a controller for generating a PWM (Pulse Width Modulation) control signal for controlling the operation of the switch based on the sensed current.

본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는 상기 센서에서 감지된 전류가 제1 기준 값 이상이면, 상기 스위치를 턴 온 상태로 유지시키도록 상기 인버터부를 제어하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the control unit controls the inverter unit to maintain the switch in a turn-on state when the current sensed by the sensor is equal to or greater than a first reference value.

본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는 상기 스위치가 턴 온 상태로 유지되는 시간이 상기 스위치의 데드타임(Dead Time) 보다 짧은 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the control unit is characterized in that the time during which the switch is maintained in the turn-on state is shorter than the dead time of the switch.

본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는 상기 센서에서 감지된 전류가 제2 기준 값 이하이면, 상기 스위치를 턴 오프 상태로 유지시키도록 상기 인버터부를 제어하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the control unit controls the inverter unit to maintain the switch in a turn-off state when a current sensed by the sensor is below a second reference value.

본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는 상기 스위치가 턴 오프 상태로 유지되는 시간이 상기 스위치의 데드타임(Dead Time) 보다 짧도록 상기 인버터부를 제어하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the control unit controls the inverter unit so that the time during which the switch is maintained in the turn-off state is shorter than the dead time of the switch.

본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는 상기 스위치가 턴 오프 상태로 유지되는 시간과 상기 데드타임의 비율이 소정의 숫자 값과 대응되도록 상기 인버터부를 제어하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the control unit controls the inverter unit such that the ratio of the time during which the switch is maintained in the turned off state and the dead time ratio corresponds to a predetermined numerical value.

본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는 상기 센서에서 감지된 전류가 제1 기준 값 이하이고 제2 기준 값 이상이면, 공간 벡터 PWM(SVPWM) 방식에 따라 PWM 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the controller generates a PWM control signal according to a space vector PWM (SVPWM) method when the current sensed by the sensor is equal to or less than a first reference value and equal to or greater than a second reference value .

본 발명의 또 다른 실시예에 따르는 인버터 제어장치는 구동력을 발생시키는 모터, 상기 모터에 전력을 전달하기 위한 복수의 스위치를 포함하는 인버터부, 공간 벡터 PWM(SVPWM) 방식에 근거하여, 상기 스위치의 동작을 제어하기 위한 PWM(Pulse Width Modulation) 제어신호를 생성하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 SVPWM에 근거하여, PWM 듀티비를 계산하고, 계산된 PWM 듀티비에 근거하여, 상기 스위치의 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.An inverter control apparatus according to another embodiment of the present invention includes a motor for generating a driving force, an inverter unit including a plurality of switches for transmitting electric power to the motor, and a space vector PWM (SVPWM) And a controller for generating a PWM (Pulse Width Modulation) control signal for controlling operation of the switch, wherein the controller calculates a PWM duty ratio based on the SVPWM, and based on the calculated PWM duty ratio, And the like.

본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는 상기 계산된 PWM 듀티비가 제1 듀티비 값 이상이면, PWM 듀티비가 최대 값이 되도록 상기 PWM 제어신호를 설정하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the controller sets the PWM control signal so that the PWM duty ratio becomes a maximum value when the calculated PWM duty ratio is equal to or greater than a first duty ratio value.

본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는 상기 계산된 PWM 듀티비가 제1 듀티비 값 이상이면, 스위치를 턴 온 상태로 유지시키도록 상기 인버터부를 제어하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the control unit controls the inverter unit to maintain the switch in a turn-on state when the calculated PWM duty ratio is equal to or greater than a first duty ratio value.

본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는 상기 스위치가 턴 온 상태로 유지되는 시간이 상기 스위치의 데드타임(Dead Time) 보다 짧은 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the control unit is characterized in that the time during which the switch is maintained in the turn-on state is shorter than the dead time of the switch.

본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는 상기 계산된 PWM 듀티비가 제2 듀티비 값 이하이면, PWM 듀티비가 최소 값이 되도록 상기 PWM 제어신호를 설정하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the controller sets the PWM control signal so that the PWM duty ratio becomes a minimum value when the calculated PWM duty ratio is less than or equal to a second duty ratio value.

본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는 상기 계산된 PWM 듀티비가 제2 듀티비 값 이하이면, 상기 스위치를 턴 오프 상태로 유지시키도록 상기 인버터부를 제어하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the control unit controls the inverter unit to maintain the switch in a turn-off state when the calculated PWM duty ratio is less than a second duty ratio value.

본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는 상기 스위치가 턴 오프 상태로 유지되는 시간이 상기 스위치의 데드타임(Dead Time) 보다 짧도록 상기 인버터부를 제어하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the control unit controls the inverter unit so that the time during which the switch is maintained in the turn-off state is shorter than the dead time of the switch.

본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는 상기 스위치가 턴 오프 상태로 유지되는 시간과 상기 데드타임의 비율이 소정의 숫자 값과 대응되도록 상기 인버터부를 제어하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the control unit controls the inverter unit such that the ratio of the time during which the switch is maintained in the turned off state and the dead time ratio corresponds to a predetermined numerical value.

본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는 상기 계산된 PWM 듀티비가 제1 듀티비 값 이하이고 제2 듀티비 값 이상이면, 상기 SVPWM 방식에 따라 PWM 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the controller generates the PWM control signal according to the SVPWM method when the calculated PWM duty ratio is equal to or less than the first duty ratio value and equal to or greater than the second duty ratio value.

본 발명에 따르면, 모터 구동 시 스위칭 횟수가 감소하므로, 스위칭 손실이 감소되는 효과가 도출된다.According to the present invention, since the number of switching times is reduced when the motor is driven, the effect of reducing the switching loss is derived.

아울러, 본 발명에 따르는 인버터 제어장치는 스위칭 횟수를 감소시킨 PWM 제어를 수행하면서도, 모터의 상 전류의 불연속을 방지함으로써, 인버터의 구동 안정성을 확보할 수 있다.In addition, the inverter control apparatus according to the present invention can prevent the discontinuity of the phase current of the motor while ensuring the drive stability of the inverter while performing the PWM control with the reduced number of switching times.

또한, 본 발명에 따르면, 스위칭 횟수를 감소시킴으로써, 인버터의 스위치에서 발생되는 발열량을 감소시킬 수 있는 효과가 도출된다.Further, according to the present invention, by reducing the number of switching times, the effect of reducing the amount of heat generated in the switch of the inverter is derived.

아울러, 본 발명에 따르는 PWM 제어 방법에 따르면, 스위치의 발열량을 감소시킴으로써, 방열판의 크기를 감소시킬 수 있다.In addition, according to the PWM control method of the present invention, the size of the heat sink can be reduced by reducing the amount of heat generated by the switch.

또한, 본 발명에 따르면, 동일한 용량의 방열판을 구비하는 인버터 제어장치의 모터 출력을 증가시킴으로써, 인버터 제어장치의 성능을 향상시킬 수 있다.Further, according to the present invention, the performance of the inverter control apparatus can be improved by increasing the motor output of the inverter control apparatus having the heat sink of the same capacity.

도 1은 본 발명에 따르는 압축기 제어장치의 회로도이다.
도 2는 본 발명에 따르는 인버터 제어장치의 제어 방법과 관련된 일 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 따르는 인버터 제어장치의 제어 방법과 관련된 또 다른 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따르는 인버터 제어장치에 포함된 모터의 상 전류와, 스위치의 듀티 비 값을 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명에 따르는 인버터 제어장치의 구동 효율과, 발열량을 나타내는 그래프이다.1 is a circuit diagram of a compressor control apparatus according to the present invention.
2 is a flowchart showing an embodiment related to a control method of an inverter control apparatus according to the present invention.
3 is a flow chart showing another embodiment related to the control method of the inverter control apparatus according to the present invention.
4 is a graph showing the phase current of the motor included in the inverter control apparatus according to the present invention and the duty ratio of the switch.
5 is a graph showing the drive efficiency and the calorific power of the inverter control apparatus according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout. . Also, the technical terms used herein should be interpreted as being generally understood by those skilled in the art to which the presently disclosed subject matter belongs, unless the context clearly dictates otherwise in this specification, Should not be construed in a broader sense, or interpreted in an oversimplified sense.

이하의 도 1에서는 본 발명에 따른 인버터 제어장치(100)의 일 실시예가 설명된다. 참고로, 본 발명에 개시된 인버터 제어장치(100)는 압축기를 이용하는 모든 전자기기에 적용될 수 있다. 예를 들어, 인버터 제어장치(100)는 냉장고, 공기조화기 등에 적용될 수 있다.1, an embodiment of an inverter control apparatus 100 according to the present invention will be described. For reference, the inverter control apparatus 100 disclosed in the present invention can be applied to all electronic apparatuses using a compressor. For example, the inverter control apparatus 100 can be applied to a refrigerator, an air conditioner, and the like.

도 1을 참조하면, 인버터 제어장치(100)는 모터부(110), 인버터부(120), 정류부(130), 입력전원부(140), 입력부(150), 출력부(160) 및 제어부(180) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.1, the inverter control apparatus 100 includes a motor unit 110, an inverter unit 120, a rectifying unit 130, an input power unit 140, an input unit 150, an output unit 160, and a controller 180 ). ≪ / RTI >

구체적으로, 모터부(110)는 압축기 모터일 수 있다. 예를 들어, 상기 모터부(110)는 3상 모터일 수 있다. Specifically, the motor unit 110 may be a compressor motor. For example, the motor unit 110 may be a three-phase motor.

또한, 정류부(130)는 입력전원부(140)로부터 입력전원을 인가받고, 인가받은 입력전원을 정류하여 직류 전압의 형태로 변환할 수 있다. 즉, 정류부(130)에서는 일정한 레벨의 직류 전압이 출력될 수 있다.The rectifier 130 receives the input power from the input power supply 140, and rectifies the input power to convert the input power into a DC voltage. That is, the rectifying unit 130 can output a DC voltage of a constant level.

도 1에 도시된 것과 같이, 정류부(130)의 양단은 커패시터(Cap)와 연결되며, 상기 커패시터는 정류부(130)로부터 출력되는 직류 전압을 평활화하고 저장할 수 있다. 일 실시예에서, 커패시터(Cap)는 직류 링크 커패시터(DC Link Capacitor)일 수 있다.As shown in FIG. 1, both ends of the rectifying unit 130 are connected to a capacitor Cap, and the capacitor can smooth and store the DC voltage output from the rectifying unit 130. In one embodiment, the capacitor Cap may be a DC Link Capacitor.

이와 같이 직류 링크 커패시터에 의해 평활된 직류전압은 인버터부(120)에 전달될 수 있다.Thus, the DC voltage smoothed by the DC link capacitor can be transmitted to the inverter unit 120.

인버터부(120)는 복수의 스위치를 포함할 수 있다. 보다 상세하게, 인버터부(120)는 모터부(110)가 3상 모터인 경우, 각 상에 대응하는 스위치 쌍을 포함할 수 있다. 즉, 인버터부(120)는 제1 내지 제6 스위치(S1, S2, S3, S4, S5, S6)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 스위치로는 MOSFET, IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 등이 주로 사용된다.The inverter unit 120 may include a plurality of switches. More specifically, when the motor unit 110 is a three-phase motor, the inverter unit 120 may include a pair of switches corresponding to each phase. That is, the inverter unit 120 may include the first to sixth switches S1, S2, S3, S4, S5, and S6. For example, MOSFETs and insulated gate bipolar transistors (IGBTs) are mainly used as switches.

인버터부(120)는 직류 링크 커패시터에 의해 전달된 직류전압을 3상 교류 전원으로 변환하여, 모터부(110)에 인가할 수 있다. 이와 같은 인버터부(120)는 3-레벨 인버터로 정의된다.The inverter unit 120 can convert the DC voltage delivered by the DC link capacitor to a three-phase AC power source and apply it to the motor unit 110. The inverter unit 120 is defined as a three-level inverter.

인버터부(120)와 직류 링크 캐패시터 사이에는 션트저항(미도시)이 구비될 수 있다. 상기 션트저항은 모터부(110)의 상전류를 감지하기 위한 것이다.A shunt resistor (not shown) may be provided between the inverter unit 120 and the DC link capacitor. The shunt resistor is for detecting the phase current of the motor unit 110. [

정류부(130)와 입력전원부(140) 사이에는 리액터(미도시)가 구비될 수 있다. 상기 리액터는 인덕터로 형성될 수 있으며, 정류부(130)에 입력전원이 인가되는 때, 정류부(130)에 발생될 수 있는 돌입전류에 의한 변압기의 충격을 안정시킨다.A reactor (not shown) may be provided between the rectification part 130 and the input power part 140. The reactor may be formed of an inductor and stabilizes the impact of the transformer due to an inrush current that may be generated in the rectifier 130 when the rectifier 130 is applied with input power.

한편, 제어부(180)은 3-레벨 인버터를 제어하는 인버터 제어 신호를 인버터부(120)로 출력한다. 여기서, 인버터 제어 신호는 일반적으로 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation; PWM) 제어 신호일 수 있다. 상기 PWM 제어 신호는 인버터에 포함된 스위치의 듀티비(Duty Ratio)를 조절하기 위한 제어 신호를 포함할 수 있다.Meanwhile, the control unit 180 outputs an inverter control signal for controlling the three-level inverter to the inverter unit 120. [ Here, the inverter control signal may generally be a pulse width modulation (PWM) control signal. The PWM control signal may include a control signal for controlling a duty ratio of a switch included in the inverter.

입력부(150)는 모터부(110)의 작동, 인버터부(120)의 작동과 관련된 사용자 입력을 인가받을 수 있다. 또한, 입력부(150)는 사용자 입력이 인가되면, 상기 인가된 사용자 입력에 대응되는 신호를 제어부(180)로 전달할 수 있다.The input unit 150 may receive a user input related to the operation of the motor unit 110 and the operation of the inverter unit 120. Also, the input unit 150 may transmit a signal corresponding to the applied user input to the controller 180 when the user input is applied.

또한, 출력부(160)는 제어부(180)로부터 소정의 신호를 수신하며, 수신된 신호에 근거하여 동작할 수 있다. 구체적으로, 상기 출력부(160)는 발광다이오드, LED, OLED, 부저와 같은 출력소자를 포함할 수 있다.In addition, the output unit 160 receives a predetermined signal from the control unit 180, and can operate based on the received signal. In particular, the output unit 160 may include an output device such as a light emitting diode, an LED, an OLED, and a buzzer.

도 2에서는 본 발명에 따른, 인버터 제어장치(100)의 제어 방법과 관련된 일 실시예가 설명된다.2, an embodiment relating to a control method of the inverter control apparatus 100 according to the present invention will be described.

도 2에 도시된 것과 같이, 제어부(180)는 PWM 듀티비 값을 계산할 수 있다(S201). As shown in FIG. 2, the controller 180 may calculate the PWM duty ratio value (S201).

구체적으로, 제어부(180)는 모터(110)의 구동과 관련된 새로운 지령이 생성될 때마다, 상기 생성된 지령과 대응되는 PWM 듀티비 값을 계산할 수 있다.Specifically, the control unit 180 may calculate the PWM duty ratio value corresponding to the generated command each time a new command related to the driving of the motor 110 is generated.

제어부(180)는 계산된 PWM 듀티비 값과 제1 듀티비 값을 비교할 수 있다(S202).The controller 180 may compare the calculated PWM duty ratio value with the first duty ratio value (S202).

예를 들어, 상기 제1 듀티비 값은 90%로 설정될 수 있다.For example, the first duty ratio value may be set to 90%.

아울러, 제어부(180)는 계산된 PWM 듀티비 값이 제1 듀티비 값보다 크면, PWM 듀티비를 최대 값으로 설정할 수 있다(S204). 구체적으로, 제어부(180)는 계산된 PWM 듀티비 값이 제1 듀티비 값보다 크면, PWM 듀티비를 100%로 설정할 수 있다.In addition, if the calculated PWM duty ratio value is greater than the first duty ratio value, the controller 180 may set the PWM duty ratio to a maximum value (S204). More specifically, if the calculated PWM duty ratio value is greater than the first duty ratio value, the controller 180 can set the PWM duty ratio to 100%.

즉, 제어부(180)는 계산된 PWM 듀티비 값이 제1 듀티비 값 이상으로 증가하면, 인버터부(120)에 대해 수행되던 SVPWM 제어를 중단하고, 인버터부(120)의 스위치를 턴 온 상태로 유지시킬 수 있다.That is, when the calculated PWM duty ratio value increases to be equal to or higher than the first duty ratio value, the control unit 180 stops the SVPWM control performed on the inverter unit 120, and turns on the switch of the inverter unit 120 .

이후, 제어부(180)는 제1 듀티비 값보다 큰 PWM 듀티비를 계산하는 동안, 스위치가 턴 오프 상태로 전환되지 않도록 상기 스위치를 턴 온 상태로 유지할 수 있다.Thereafter, the controller 180 may keep the switch turned on so that the switch is not switched to the turn-off state while calculating the PWM duty ratio that is larger than the first duty ratio value.

아울러, 제어부(180)는 PWM 듀티비 값이 다시 제1 듀티비 값 이하로 감소되면, 인버터부(120)에 대해 SVPWM 제어를 재개할 수 있다.In addition, the control unit 180 may resume the SVPWM control for the inverter unit 120 when the PWM duty ratio value is again reduced to the first duty ratio value or less.

한편, 제어부(180)는 계산된 PWM 듀티비 값이 제1 듀티비 값보다 작으면, 상기 계산된 PWM 듀티비 값과 제2 듀티비 값을 비교할 수 있다(S203).Meanwhile, if the calculated PWM duty ratio value is smaller than the first duty ratio value, the controller 180 may compare the calculated PWM duty ratio value and the second duty ratio value (S203).

예를 들어, 상기 제2 듀티비 값은 10%로 설정될 수 있다. 이와 같이, 상기 제2 듀티비 값은 제1 듀티비 값보다 작을 수 있다.For example, the second duty ratio value may be set to 10%. Thus, the second duty ratio value may be less than the first duty ratio value.

제어부(180)는 계산된 PWM 듀티비 값이 제2 듀티비 값보다 작으면, PWM 듀티비를 최소 값으로 설정할 수 있다(S205). 구체적으로, 제어부(180)는 계산된 PWM 듀티비 값이 제2 듀티비 값보다 작으면, PWM 듀티비를 0%로 설정할 수 있다.If the calculated PWM duty ratio value is smaller than the second duty ratio value, the controller 180 may set the PWM duty ratio to a minimum value (S205). More specifically, if the calculated PWM duty ratio value is smaller than the second duty ratio value, the controller 180 can set the PWM duty ratio to 0%.

즉, 제어부(180)는 계산된 PWM 듀티비 값이 제2 듀티비 값 이하로 감소하면, 인버터부(120)에 대해 수행되던 SVPWM 제어를 중단하고, 인버터부(120)의 스위치를 턴 오프 상태로 유지시킬 수 있다.That is, when the calculated PWM duty ratio value decreases to be equal to or less than the second duty ratio value, the control unit 180 stops the SVPWM control performed on the inverter unit 120, and turns off the switch of the inverter unit 120 .

이후, 제어부(180)는 제2 듀티비 값보다 작은 PWM 듀티비를 계산하는 동안, 스위치가 턴 온 상태로 전환되지 않도록 상기 스위치를 턴 오프 상태로 유지할 수 있다.Thereafter, the controller 180 may keep the switch turned off so that the switch is not turned on while calculating the PWM duty ratio that is smaller than the second duty ratio value.

아울러, 제어부(180)는 PWM 듀티비 값이 다시 제2 듀티비 값 이상으로 증가되면, 인버터부(120)에 대해 SVPWM 제어를 재개할 수 있다.In addition, the controller 180 may resume the SVPWM control for the inverter unit 120 when the PWM duty ratio value is again increased to be equal to or greater than the second duty ratio value.

즉, 제어부(180)는 계산된 PWM 듀티비 값이 제2 듀티비 값을 초과하면, 인버터부(120)의 스위치를 턴 온 상태로 유지할 수 있다. 제어부(180)는 복수 회 동안 계산된 PWM 듀티비 값이 제1 듀티비 값을 초과하면, 스위치가 턴 오프 상태로 전환시키지 않도록 상기 스위치를 턴 온 상태로 유지할 수 있다.That is, if the calculated PWM duty ratio value exceeds the second duty ratio value, the control unit 180 can maintain the switch of the inverter unit 120 in the turn-on state. The control unit 180 may keep the switch turned on so that when the calculated PWM duty ratio value exceeds a first duty ratio value for a plurality of times, the switch does not switch to the turn off state.

제어부(180)는 계산된 PWM 듀티비 값이 제1 듀티비 값보다 작고, 제2 듀티비 값보다 크면, 계산된 PWM 듀티비에 대응되는 PWM 제어신호를 인버터부(120)로 출력할 수 있다(S206).If the calculated PWM duty ratio value is smaller than the first duty ratio value and larger than the second duty ratio value, the controller 180 may output the PWM control signal corresponding to the calculated PWM duty ratio to the inverter unit 120 (S206).

즉, 제어부(180)는 모터(110)를 구동시키기 위해, SVPWM 제어를 수행하는 중에, PWM 듀티비를 주기적으로 계산할 수 있다. 아울러, 제어부(180)는 계산된 PWM 듀티비가 제1 듀비티 값 이상이면, PWM 듀티비를 100%로 설정하고, 계산된 PWM 듀티비가 제2 듀비티 값 이하이면, PWM 듀티비를 0%로 설정하며, 계산된 PWM 듀티비가 제1 듀티비 값 이하이고 제2 듀티비 값 이상이면, SVPWM 제어에 따라 계산된 PWM 듀티비를 그대로 출력할 수 있다.That is, the controller 180 may periodically calculate the PWM duty ratio while performing the SVPWM control in order to drive the motor 110. If the calculated PWM duty ratio is equal to or greater than the first duty value, the controller 180 sets the PWM duty ratio to 100%. If the calculated PWM duty ratio is equal to or less than the second duty value, the controller 180 sets the PWM duty ratio to 0% If the calculated PWM duty ratio is equal to or less than the first duty ratio value and equal to or greater than the second duty ratio value, the PWM duty ratio calculated according to the SVPWM control can be output as it is.

한편, 제어부(180)는 계산된 PWM 듀티비와 무관하게 SVPWM 제어를 수행했을 때와 비교하여, 스위칭 회수를 특정 비율만큼 감소시키도록, 상기 제1 듀티비 값 및 제2 듀티비 값을 설정할 수 있다.Meanwhile, the control unit 180 can set the first duty ratio value and the second duty ratio value so as to reduce the number of switching times by a specific ratio, as compared with the case of performing the SVPWM control regardless of the calculated PWM duty ratio have.

예를 들어, 상기 특정 비율은 5%일 수 있다.For example, the specific rate may be 5%.

일 실시예에서, 제어부(180)는 사용자 입력에 근거하여, 상기 특정 비율, 상기 제1 듀티비 값 및 제2 듀티비 값 중 적어도 하나를 변경시킬 수 있다.In one embodiment, the control unit 180 may change at least one of the specific ratio, the first duty ratio value, and the second duty ratio value based on user input.

또한, 제어부(180)는 인버터부(120)의 스위치의 데드타임(Dead Time)에 근거하여, 상기 제1 듀티비 값 및 제2 듀티비 값을 설정할 수 있다.The controller 180 can set the first duty ratio value and the second duty ratio value based on the dead time of the switch of the inverter unit 120. [

일반적으로 인버터부(120)는 한 쌍의 스위치들이 동시에 턴 온되지 않도록, 상기 한 쌍의 스위치를 턴 온시키는 시점 사이에 소정의 시간차이를 유지시키는데, 상기 시간차이를 데드타임(Dead Time)으로 정의한다.Generally, the inverter unit 120 maintains a predetermined time difference between a time point at which the pair of switches is turned on so that the pair of switches are not turned on at the same time. The time difference is referred to as a dead time define.

일 실시예에서, 제어부(180)는 계산된 PWM 듀티비가 제1 듀티비 값 이상인 상태에서 스위치가 턴 온 상태로 유지되는 시간 또는 계산된 듀티비가 제2 듀티비 값 이하인 상태에서 스위치가 턴 오프 상태로 유지되는 시간을 상기 데드타임보다 작도록, 상기 제1 듀티비 값 및 제2 듀티비 값을 설정할 수 있다.In one embodiment, the controller 180 determines whether the switch is in a turn-on state when the calculated PWM duty ratio is greater than or equal to the first duty ratio value, or when the switch is in the turn-off state when the calculated duty ratio is less than or equal to the second duty ratio value The first duty ratio value and the second duty ratio value may be set to be smaller than the dead time.

구체적으로, 제어부(180)는 스위치가 턴 온 상태로 유지되는 시간과 상기 데드타임의 비율 또는 스위치가 턴 오프 상태로 유지되는 시간과 상기 데드타임의 비율이 특정 비율 값에 대응되도록, 상기 제1 듀티비 값 및 제2 듀티비 값을 설정할 수 있다. 예를 들어, 특정 비율 값은 0.2일 수 있다.Specifically, the control unit 180 controls the switch 180 so that the ratio of the time when the switch is maintained in the turned-on state, the ratio of the dead time or the time when the switch is maintained in the turn-off state, The duty ratio value and the second duty ratio value can be set. For example, the specific rate value may be 0.2.

이하의 도 3에서는 본 발명에 따른, 인버터 제어장치(100)의 제어 방법과 관련된 또 다른 실시예가 설명된다.3, another embodiment related to the control method of the inverter control apparatus 100 according to the present invention will be described.

제어부(180)는 션트저항에 흐르는 전류를 이용하여, 모터(110)의 상 전류를 감지할 수 있다(S301).The control unit 180 can sense the phase current of the motor 110 using the current flowing in the shunt resistor (S301).

제어부(180)는 감지된 전류의 크기와 제1 전류 값을 비교할 수 있다(S302).The controller 180 may compare the magnitude of the sensed current with the first current value (S302).

예를 들어, 상기 제1 전류 값은 모터의 상 전류의 최대 값의 90%에 대응될 수 있다.For example, the first current value may correspond to 90% of the maximum value of the phase current of the motor.

아울러, 제어부(180)는 감지된 전류의 크기가 제1 전류 값보다 크면, 스위치를 턴 온 상태로 유지할 수 있다(S304). 구체적으로, 제어부(180)는 감지된 전류의 크기가 제1 전류 값보다 크면, 스위치를 턴 온 상태로 유지하도록 PWM 듀티비를 100%로 설정할 수 있다.In addition, if the magnitude of the sensed current is greater than the first current value, the control unit 180 can maintain the switch in the turned-on state (S304). Specifically, if the magnitude of the sensed current is greater than the first current value, the controller 180 may set the PWM duty ratio to 100% so as to maintain the switch in a turned-on state.

즉, 제어부(180)는 감지된 전류의 크기가 제1 전류 값 이상으로 증가하면, 인버터부(120)에 대해 수행되던 SVPWM 제어를 중단하고, 인버터부(120)의 스위치를 턴 온 상태로 유지시킬 수 있다.That is, when the magnitude of the sensed current increases beyond the first current value, the control unit 180 stops the SVPWM control performed on the inverter unit 120, and holds the switch of the inverter unit 120 in the turn-on state .

이후, 제어부(180)는 모터(110)의 상 전류가 제1 전류 값보다 크게 감지되는 동안, 스위치가 턴 오프 상태로 전환되지 않도록 상기 스위치를 턴 온 상태로 유지할 수 있다.Thereafter, the controller 180 may keep the switch turned on so that the switch is not switched to the turn-off state while the phase current of the motor 110 is detected to be larger than the first current value.

아울러, 제어부(180)는 모터(110)의 상 전류가 다시 제1 전류 값 이하로 감소되면, 인버터부(120)에 대해 SVPWM 제어를 재개할 수 있다.In addition, the control unit 180 may resume the SVPWM control for the inverter unit 120 when the phase current of the motor 110 is reduced to the first current value or less.

한편, 제어부(180)는 감지된 전류의 크기가 제1 전류 값보다 작으면, 상기 감지된 전류의 크기와 제2 전류 값을 비교할 수 있다(S303).Meanwhile, if the magnitude of the sensed current is smaller than the first current value, the controller 180 may compare the magnitude of the sensed current with the second current value (S303).

예를 들어, 상기 제2 전류 값은 모터의 상 전류의 10%에 대응될 수 있다. 이와 같이, 상기 제2 전류 값의 크기는 제1 전류 값의 크기보다 작을 수 있다.For example, the second current value may correspond to 10% of the phase current of the motor. Thus, the magnitude of the second current value may be smaller than the magnitude of the first current value.

제어부(180)는 감지된 전류의 크기가 제2 전류 값보다 작으면, 스위치를 턴 오프 상태로 유지시킬 수 있다(S305). 구체적으로, 제어부(180)는 감지된 전류의 크기가 제2 전류 값보다 작으면, 스위치를 턴 오프 상태로 유지시키도록 PWM 듀티비를 0%로 설정할 수 있다.If the magnitude of the sensed current is smaller than the second current value, the control unit 180 can maintain the switch in the turned off state (S305). Specifically, when the magnitude of the sensed current is smaller than the second current value, the controller 180 may set the PWM duty ratio to 0% to maintain the switch in the turn-off state.

즉, 제어부(180)는 감지된 전류의 크기가 제2 전류 값 이하로 감소되면, 인버터부(120)에 대해 수행되던 SVPWM 제어를 중단하고, 인버터부(120)의 스위치를 턴 오프 상태로 유지시킬 수 있다.That is, when the magnitude of the sensed current decreases below the second current value, the control unit 180 stops the SVPWM control performed on the inverter unit 120, and turns off the switch of the inverter unit 120 .

이후, 제어부(180)는 감지된 전류의 크기가 제2 전류 보다 작을 동안, 스위치가 턴 온 상태로 전환되지 않도록 상기 스위치를 턴 오프 상태로 유지할 수 있다.Thereafter, the controller 180 may maintain the switch in the turn-off state so that the switch is not turned on while the magnitude of the sensed current is smaller than the second current.

아울러, 제어부(180)는 감지된 전류의 크기가 다시 제2 전류 값 이상으로 증가되면, 인버터부(120)에 대해 SVPWM 제어를 재개할 수 있다.In addition, the controller 180 may resume the SVPWM control for the inverter unit 120 when the magnitude of the sensed current increases again to the second current value or more.

제어부(180)는 감지된 전류의 크기가 제1 전류 값보다 작고, 제2 전류 값보다 크면, SVPWM 제어를 수행할 수 있다(S306).If the magnitude of the detected current is smaller than the first current value and larger than the second current value, the controller 180 may perform the SVPWM control (S306).

즉, 제어부(180)는 감지된 전류의 크기가 제1 전류 값보다 작고, 제2 전류 값보다 크면, SVPWM 방식에 따라 계산된 PWM 제어신호를 인버터부(120)로 출력할 수 있다.That is, if the magnitude of the sensed current is smaller than the first current value and larger than the second current value, the controller 180 may output the PWM control signal calculated according to the SVPWM method to the inverter unit 120. [

한편, 제어부(180)는 감지된 전류 값과 무관하게 SVPWM 제어를 수행했을 때와 비교하여, 스위칭 회수를 특정 비율만큼 감소시키도록, 상기 제1 전류 값 및 제2 전류 값을 설정할 수 있다.Meanwhile, the controller 180 may set the first current value and the second current value so as to reduce the number of switching times by a specific ratio, as compared with the case where the SVPWM control is performed regardless of the sensed current value.

예를 들어, 상기 특정 비율은 5%일 수 있다.For example, the specific rate may be 5%.

일 실시예에서, 제어부(180)는 사용자 입력에 근거하여, 상기 특정 비율, 상기 제1 전류 값 및 제2 전류 값 중 적어도 하나를 변경시킬 수 있다.In one embodiment, the control unit 180 may change at least one of the specific ratio, the first current value, and the second current value based on the user input.

또한, 제어부(180)는 인버터부(120)에 포함된 스위치의 데드타임에 근거하여, 상기 제1 전류 값 및 제2 전류 값을 설정할 수 있다.The controller 180 may set the first current value and the second current value based on the dead time of the switch included in the inverter unit 120. [

일 실시예에서, 제어부(180)는 감지된 전류의 크기가 제1 전류 값보다 큰 상태에서 제1 스위치가 턴 온 상태로 유지되는 시간 또는 감지된 전류의 크기가 제2 전류 값보다 작은 상태에서 스위치가 턴 오프 상태로 유지되는 시간을 상기 데드타임보다 작도록, 상기 제1 전류 값 및 제2 전류 값을 설정할 수 있다.In one embodiment, the controller 180 determines whether the first switch is in a turned-on state when the magnitude of the sensed current is greater than the first current value, or when the magnitude of the sensed current is less than the second current value The first current value and the second current value may be set so that the time when the switch is maintained in the turn-off state is smaller than the dead time.

구체적으로, 제어부(180)는 스위치가 턴 온 상태로 유지되는 시간과 상기 데드타임의 비율 또는 스위치가 턴 오프 상태로 유지되는 시간과 상기 데드타임의 비율이 특정 비율 값에 대응되도록, 상기 제1 전류 값 및 제2 전류 값을 설정할 수 있다. 예를 들어, 특정 비율 값은 0.2일 수 있다.Specifically, the control unit 180 controls the switch 180 so that the ratio of the time when the switch is maintained in the turned-on state, the ratio of the dead time or the time when the switch is maintained in the turn-off state, The current value and the second current value can be set. For example, the specific rate value may be 0.2.

도 4에서는 모터(110)의 상 전류와 PWM 제어신호를 비교한 그래프가 도시된다.In FIG. 4, a graph comparing the phase current of the motor 110 with the PWM control signal is shown.

도 4를 참조하면, 모터(110)의 상 전류의 크기가 제2 전류 값(Y)에 도달하기까지, 제어부(180)는 PWM 제어신호를 0%로 유지할 수 있다(410).Referring to FIG. 4, the controller 180 may maintain the PWM control signal at 0% until the magnitude of the phase current of the motor 110 reaches the second current value Y (410).

또한, 모터(110)의 상 전류의 크기가 제2 전류 값(Y) 보다 크고, 제1 전류 값(X) 보다 작으면, 제어부(180)는 SVPWM 방식에 따라 PWM 제어신호를 출력할 수 있다(420).If the magnitude of the phase current of the motor 110 is greater than the second current value Y and less than the first current value X, the controller 180 may output the PWM control signal according to the SVPWM method (420).

또한, 모터(110)의 상 전류의 크기가 제1 전류 값(X) 보다 크면, 제어부(180)는 PWM 제어신호를 100%로 유지할 수 있다(430).Also, if the magnitude of the phase current of the motor 110 is greater than the first current value X, the controller 180 may maintain the PWM control signal at 100% (430).

도 5는 본 발명에 따르는 인버터 제어장치의 구동 효율과, 발열량을 나타내는 그래프이다.5 is a graph showing the drive efficiency and the calorific power of the inverter control apparatus according to the present invention.

도 5에 도시된 그래프의 제1 구간(510)은 일관되게 SVPWM 방식에 따라 PWM 제어신호를 출력시킨 경우, 인버터부(120)의 열을 흡수하기 위한 방열판의 온도와, 인버터 제어장치의 구동 효율을 나타낸 것이다.In the first section 510 of the graph shown in FIG. 5, when the PWM control signal is outputted according to the SVPWM method, the temperature of the heat sink for absorbing the heat of the inverter section 120, Lt; / RTI >

또한, 도 5에 도시된 그래프의 제2 구간(520)은 본 발명에 따른 인버터 제어장치가 모터의 상 전류 크기 또는 계산된 PWM 듀티비 값에 근거하여 PWM 제어신호를 출력시킨 경우, 상기 방열판의 온도와 인버터 제어장치의 구동 효율을 나타낸 것이다. 참고로 제1 구간(510) 및 제2 구간(520)은 제어 알고리즘 외에 모든 조건을 일치시킨 상태에서 수행된 실험의 결과이다.In the second section 520 of the graph shown in FIG. 5, when the inverter control apparatus according to the present invention outputs the PWM control signal based on the phase current magnitude of the motor or the calculated PWM duty ratio value, Temperature and drive efficiency of the inverter control device. For reference, the first interval 510 and the second interval 520 are the results of experiments performed in a state in which all the conditions are matched, in addition to the control algorithm.

도 5에 도시된 것과 같이, 제1 구간(510)에서 84 이던 방열판의 온도는 제2 구간(520)에서 80 로 감소됨을 알 수 있다.As shown in FIG. 5, the temperature of the heat sink, which is 84 in the first section 510, is reduced to 80 in the second section 520.

또한, 본 발명에 따른 인버터 제어장치(100)에서는 스위칭 손실이 감소되므로, 구동 효율이 제1 구간(510)에서 보다 제2 구간(520)에서 상승됨을 알 수 있다.In addition, since the switching loss is reduced in the inverter control apparatus 100 according to the present invention, it can be seen that the driving efficiency is increased in the second section 520 from the first section 510.

본 발명에 따르면, 모터 구동 시 스위칭 횟수가 감소하므로, 스위칭 손실이 감소되는 효과가 도출된다.According to the present invention, since the number of switching times is reduced when the motor is driven, the effect of reducing the switching loss is derived.

아울러, 본 발명에 따르는 인버터 제어장치는 스위칭 횟수를 감소시킨 PWM 제어를 수행하면서도, 모터의 상 전류의 불연속을 방지함으로써, 인버터의 구동 안정성을 확보할 수 있다.In addition, the inverter control apparatus according to the present invention can prevent the discontinuity of the phase current of the motor while ensuring the drive stability of the inverter while performing the PWM control with the reduced number of switching times.

또한, 본 발명에 따르면, 스위칭 횟수를 감소시킴으로써, 인버터의 스위치에서 발생되는 발열 량을 감소시킬 수 있는 효과가 도출된다.Further, according to the present invention, by reducing the number of switching times, the effect of reducing the amount of heat generated in the switch of the inverter is derived.

아울러, 본 발명에 따르는 PWM 제어 방법에 따르면, 스위치의 발열량을 감소시킴으로써, 방열판의 크기를 감소시킬 수 있다.In addition, according to the PWM control method of the present invention, the size of the heat sink can be reduced by reducing the amount of heat generated by the switch.

또한, 본 발명에 따르면, 동일한 용량의 방열판을 구비하는 인버터 제어장치의 모터 출력을 증가시킴으로써, 인버터 제어장치의 성능을 향상시킬 수 있다.Further, according to the present invention, the performance of the inverter control apparatus can be improved by increasing the motor output of the inverter control apparatus having the heat sink of the same capacity.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Accordingly, the above description should not be construed in a limiting sense in all respects and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the scope of equivalents of the present invention are included in the scope of the present invention.

Claims (16)

구동력을 발생시키는 모터;
상기 모터에 전력을 전달하기 위한 복수의 스위치를 포함하는 인버터부;
상기 모터의 전류를 감지하는 센서;
상기 감지된 전류에 근거하여, 상기 스위치의 동작을 제어하기 위한 PWM(Pulse Width Modulation) 제어신호를 생성하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 센서에서 감지된 전류가 제1 기준 값 이상이면, 상기 스위치를 턴 온 상태로 유지시키고,
상기 센서에서 감지된 전류가 제2 기준 값 이하이면, 상기 스위치를 턴 오프 상태로 유지시키도록 상기 인버터부를 제어하는 것을 특징으로 하는 인버터 제어장치.A motor for generating a driving force;
An inverter unit including a plurality of switches for transmitting electric power to the motor;
A sensor for sensing a current of the motor;
And a controller for generating a PWM (Pulse Width Modulation) control signal for controlling the operation of the switch based on the sensed current,
Wherein,
If the current sensed by the sensor is greater than or equal to a first reference value,
And controls the inverter unit to maintain the switch in a turn-off state when a current sensed by the sensor is below a second reference value. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 센서에서 감지된 전류가 제1 기준 값 이상인 상태에서 상기 스위치가 턴 온 상태로 유지되는 시간이 상기 스위치의 데드타임(Dead Time) 보다 짧은 것을 특징으로 하는 인버터 제어장치.The method according to claim 1,
Wherein,
Wherein a time at which the switch is maintained in a turn-on state in a state where the current sensed by the sensor is equal to or greater than a first reference value is shorter than a dead time of the switch. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 센서에서 감지된 전류가 제2 기준 값 이하인 상태에서 상기 스위치가 턴 오프 상태로 유지되는 시간이 상기 스위치의 데드타임(Dead Time) 보다 짧도록 상기 인버터부를 제어하는 것을 특징으로 하는 인버터 제어장치.The method according to claim 1,
Wherein,
Wherein the control unit controls the inverter unit so that the time when the switch is maintained in the turn-off state in a state where the current sensed by the sensor is equal to or less than a second reference value is shorter than a dead time of the switch. 제5항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 스위치가 턴 오프 상태로 유지되는 시간과 상기 데드타임의 비율이 소정의 숫자 값과 대응되도록 상기 인버터부를 제어하는 것을 특징으로 하는 인버터 제어장치.6. The method of claim 5,
Wherein,
Wherein the control unit controls the inverter unit so that the ratio of the time during which the switch is maintained in the turn-off state and the dead time ratio corresponds to a predetermined numerical value. 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 센서에서 감지된 전류가 제1 기준 값 이하이고 제2 기준 값 이상이면, 공간 벡터 PWM(SVPWM) 방식에 따라 PWM 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 인버터 제어장치.The method according to claim 1,
Wherein,
And generates a PWM control signal according to a space vector PWM (SVPWM) method when a current sensed by the sensor is less than or equal to a first reference value and equal to or greater than a second reference value. 구동력을 발생시키는 모터;
상기 모터에 전력을 전달하기 위한 복수의 스위치를 포함하는 인버터부;
공간 벡터 PWM(SVPWM) 방식에 근거하여, 상기 스위치의 동작을 제어하기 위한 PWM(Pulse Width Modulation) 제어신호를 생성하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 SVPWM에 근거하여, PWM 듀티비를 계산하고,
계산된 PWM 듀티비에 근거하여, 상기 스위치의 동작을 제어하고,
상기 제어부는,
상기 계산된 PWM 듀티비가 제1 듀티비 값 이상이면, 스위치를 턴 온 상태로 유지시키고,
상기 계산된 PWM 듀티비가 제2 듀티비 값 이하이면, 상기 스위치를 턴 오프 상태로 유지시키도록 상기 인버터부를 제어하는 것을 특징으로 하는 인버터 제어장치.A motor for generating a driving force;
An inverter unit including a plurality of switches for transmitting electric power to the motor;
And a control unit for generating a PWM (Pulse Width Modulation) control signal for controlling the operation of the switch based on a space vector PWM (SVPWM)
Wherein,
Calculates a PWM duty ratio based on the SVPWM,
Controls the operation of the switch based on the calculated PWM duty ratio,
Wherein,
If the calculated PWM duty ratio is equal to or greater than the first duty ratio value,
And controls the inverter unit to maintain the switch in a turn-off state when the calculated PWM duty ratio is equal to or less than a second duty ratio value. 제8항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 계산된 PWM 듀티비가 제1 듀티비 값 이상이면, PWM 듀티비가 최대 값이 되도록 상기 PWM 제어신호를 설정하는 것을 특징으로 하는 인버터 제어장치.9. The method of claim 8,
Wherein,
And sets the PWM control signal so that the PWM duty ratio becomes a maximum value when the calculated PWM duty ratio is equal to or greater than a first duty ratio value. 삭제delete 제8항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 계산된 PWM 듀티비가 제1 듀티비 값 이상인 상태에서 상기 스위치가 턴 온 상태로 유지되는 시간이 상기 스위치의 데드타임(Dead Time) 보다 짧은 것을 특징으로 하는 인버터 제어장치.9. The method of claim 8,
Wherein,
Wherein a time at which the switch is maintained in a turn-on state in a state where the calculated PWM duty ratio is equal to or greater than a first duty ratio value is shorter than a dead time of the switch. 제8항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 계산된 PWM 듀티비가 제2 듀티비 값 이하이면, PWM 듀티비가 최소 값이 되도록 상기 PWM 제어신호를 설정하는 것을 특징으로 하는 인버터 제어장치.9. The method of claim 8,
Wherein,
And sets the PWM control signal so that the PWM duty ratio becomes a minimum value when the calculated PWM duty ratio is equal to or less than a second duty ratio value. 삭제delete 제8항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 계산된 PWM 듀티비가 제2 듀티비 값 이하인 상태에서 상기 스위치가 턴 오프 상태로 유지되는 시간이 상기 스위치의 데드타임(Dead Time) 보다 짧도록 상기 인버터부를 제어하는 것을 특징으로 하는 인버터 제어장치.9. The method of claim 8,
Wherein,
Wherein the control unit controls the inverter unit so that the time during which the switch is maintained in the turned off state in a state where the calculated PWM duty ratio is equal to or less than a second duty ratio value is shorter than a dead time of the switch. 제14항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 스위치가 턴 오프 상태로 유지되는 시간과 상기 데드타임의 비율이 소정의 숫자 값과 대응되도록 상기 인버터부를 제어하는 것을 특징으로 하는 인버터 제어장치.15. The method of claim 14,
Wherein,
Wherein the control unit controls the inverter unit so that the ratio of the time during which the switch is maintained in the turn-off state and the dead time ratio corresponds to a predetermined numerical value. 제8항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 계산된 PWM 듀티비가 제1 듀티비 값 이하이고 제2 듀티비 값 이상이면, 상기 SVPWM 방식에 따라 PWM 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 인버터 제어장치.9. The method of claim 8,
Wherein,
Wherein the PWM control signal generating unit generates the PWM control signal according to the SVPWM method when the calculated PWM duty ratio is equal to or less than the first duty ratio value and equal to or greater than the second duty ratio value.
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