KR20020029228A - Linear compressor driving circuit - Google Patents
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Abstract
본 발명은 선형압축기 구동회로에 관한 것으로, 단상으로 인버터의 구동을 제어함으로써 선형 압축기의 효율을 높일 수 있도록 한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 상용교류전원을 입력받아 이를 정류및 평활하여 직류전압으로 출력하는 정류 및 평활부와; 후술할 게이트 구동부의 게이트 구동신호에 의해, 상기 정류 및 평활부의 직류전압을 단상 교류전압으로 변환하는 단상인버터부와; 상기 단상인버터부의 단상 교류전압에 의해 구동되는 리니어컴프레샤와; 상기 리니어컴프레샤에 흐르는 전류를 검출하는 전류검출부와; 초기 설정된 주파수에 해당되는 펄스폭변조신호를 출력하다가, 그 펄스폭변조신호를 상기 전류검출부의 전류검출신호에 따라 제어하여 출력하는 마이크로컴퓨터와; 상기 마이크로컴퓨터의 펄스폭변조신호를 입력받아 그에 따른 게이트구동신호를 상기 단상인버터부에 인가하는 게이트구동부로 구성한다.The present invention relates to a linear compressor driving circuit, and to improve the efficiency of the linear compressor by controlling the drive of the inverter in a single phase. To this end, the present invention includes a rectifying and smoothing unit for receiving a commercial AC power supply rectified and smoothed to output a DC voltage; A single phase inverter unit for converting the DC voltage of the rectifying and smoothing unit into a single phase AC voltage according to a gate driving signal of a gate driving unit to be described later; A linear compressor driven by the single phase AC voltage of the single phase inverter unit; A current detector for detecting a current flowing through the linear compressor; A microcomputer for outputting a pulse width modulated signal corresponding to an initially set frequency and controlling and outputting the pulse width modulated signal according to the current detection signal of the current detector; And a gate driver for receiving the pulse width modulated signal of the microcomputer and applying the gate driver signal accordingly.
Description
본 발명은 선형압축기 구동회로에 관한 것으로, 특히 단상으로 인버터의 구동을 제어함으로써 선형 압축기의 효율을 높일 수 있도록 한 선형 압축기의 구동회로에 관한 것이다.The present invention relates to a linear compressor drive circuit, and more particularly, to a drive circuit of a linear compressor to increase the efficiency of the linear compressor by controlling the drive of the inverter in a single phase.
도1은 종래 선형 압축기 구동회로의 구성을 보인 회로도로서, 이에 도시된 바와같이 상용교류전원을 공급시, 입력되는 트리거 신호에 따라 턴온 또는 턴오프되어 리니어 컴프레샤로 전류가 유입되도록 하는 전류제어용 트라이악(Tr)과, 모터에 의해 스트로크(변위)를 가변시켜 냉력을 조절하는 리니어 컴프레샤(100)와, 상기 리니어 컴프레샤(10)의 저항성분을 줄이는 완충작용을 행하는 캐패시터(C)와, 상기 캐패시터(C)와 병렬로 연결되어 상기 캐패시터의 충방전을 조절하는 충방전 조절부(400)와, 상기 전류제어용 트라이악으로 부터 리니어 컴프레샤(100)로 유입되는 전류를 검출하는 전류 검출부(200)와, 상기 전류 검출부(200)로 전류검출신호를 입력받아 그에 따라 상기 충방전 조절부(400)를 제어하는 마이크로컴퓨터로 구성되며, 이와같이 구성된 종래 장치의 동작을 설명한다.1 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional linear compressor driving circuit. As shown in FIG. 1, when a commercial AC power is supplied, a triac for current control to turn on or off according to an input trigger signal so that a current flows into a linear compressor. (Tr), a linear compressor (100) for varying the stroke (displacement) by the motor to adjust the cooling power, a capacitor (C) for buffering the resistance component of the linear compressor (10), and the capacitor ( C) connected in parallel with the charge and discharge control unit 400 for controlling the charge and discharge of the capacitor, the current detection unit 200 for detecting the current flowing into the linear compressor 100 from the current control triac, It is composed of a microcomputer that receives the current detection signal to the current detection unit 200 and controls the charge-discharge control unit 400 accordingly, It describes a value operation.
먼저, 전원단에서 220V의 교류전원을 전류제어용 트라이악(Tr1)으로 공급하는데, 상기 전류제어용 트라이악(Tr1)으로 전원이 공급될 때, 게이트(G1)로 입력되는 트리거 신호에 의해 상기 교류전원을 단속시켜 리니어 컴프레샤(100)의 모터에 인가되는 전력을 통제한다.First, an AC power supply of 220V is supplied to a current control triac Tr1 at a power supply stage. When power is supplied to the current control triac Tr1, the AC power is supplied by a trigger signal input to the gate G1. By controlling the power applied to the motor of the linear compressor 100.
그러면, 상기 리니어 컴프레샤(100)의 모터에 의해 스트로크(변위)가 가변되고, 이에따라 압축비를 가변할 수 있다.Then, the stroke (displacement) is changed by the motor of the linear compressor 100, and accordingly the compression ratio can be varied.
이때, 캐패시터(C)는 상기 리니어 컴프레샤(100)를 구성하는 인덕터(L)의 저항성분을 줄이는 완충작용을 한다.At this time, the capacitor (C) has a buffering effect of reducing the resistance component of the inductor (L) constituting the linear compressor (100).
이상에서와 같이 압축비를 가변하여 에어콘이나 냉장고의 냉력을 조절하는데 많이 사용된다.As described above, the compression ratio is used to adjust the cooling power of the air conditioner or the refrigerator.
가령, 상기 전류제어용 트라이악(Tr1)의 게이트(G1)로 인가되는 게이트 제어신호가 하이상태이면, 상기 전류제어용 트라이악(Tr1)이 턴온되고, 이에따라 상기 리니어 컴프레샤(100)로 전류가 유입되고, 전류가 유입됨에 따라 구동되어 스트로크를 가변시킨다.For example, when the gate control signal applied to the gate G1 of the current control triac Tr1 is in a high state, the current control triac Tr1 is turned on, so that a current flows into the linear compressor 100. As the current flows in, it is driven to vary the stroke.
이때, 전류 검출부(200)에서는 상기 리니어 컴프레샤(100)로 유입되는 전류를 검출하고, 그 검출한 전류값을 마이크로컴퓨터(300)로 제공한다.At this time, the current detector 200 detects the current flowing into the linear compressor 100 and provides the detected current value to the microcomputer 300.
그러면 상기 마이크로컴퓨터(300)는 리니어 컴프레샤(100)가 계속해서 동작할 수 있도록 충방전 조절부(400)로 상기 리니어 컴프레샤(100) 뒷단에 연결된 커패시터(C)를 충전시키기 위한 제어신호를 출력하고, 그 제어신호를 입력받은 상기 충 방전 조절부(400)의 게이트신호 발생부 (500)는 로우상태의 게이트 제어신호를 충방전용 트라이악(Tr2)의 게이트(G2)로 출력하여, 상기 충방전용 트라이악(Tr2)을 턴오프시켜 커패시터(C)는 충전된다.Then, the microcomputer 300 outputs a control signal for charging the capacitor C connected to the rear end of the linear compressor 100 to the charge / discharge control unit 400 so that the linear compressor 100 can continue to operate. The gate signal generator 500 of the charge / discharge controller 400 receives the control signal and outputs a gate control signal in a low state to the gate G2 of the triac Tr2 for charge and discharge. The capacitor C is charged by turning off the triac Tr2.
그리고 상기 전류제어용 트라이악(Tr1)의 게이트(G1)로 인가되는 게이트 제어신호가 로우상태이면, 상기 전류제어용 트라이악(Tr1)이 턴오프되어 상기 리니어컴프레샤(100)로 전류가 흐르지 않게 된다.When the gate control signal applied to the gate G1 of the current control triac Tr1 is in a low state, the current control triac Tr1 is turned off so that current does not flow to the linear compressor 100.
이때, 전류 검출부(200)에서는 상기 리니어 컴프레샤(100)로 유입되는 전류를 검출하고, 그 검출한 전류 즉, 제로값을 마이크로컴퓨터(300)로 제공한다.At this time, the current detector 200 detects a current flowing into the linear compressor 100 and provides the detected current, that is, zero value, to the microcomputer 300.
그러면 상기 마이크로컴퓨터(300)는 리니어 컴프레샤(100)가 계속해서 동작하지 않도록 충방전 조절부(400)로 상기 리니어 컴프레샤(100) 뒷단에 연결된 캐패시터(C)를 방전시키기 위한 제어신호를 출력한다.Then, the microcomputer 300 outputs a control signal for discharging the capacitor C connected to the rear end of the linear compressor 100 to the charge / discharge control unit 400 so that the linear compressor 100 does not continue to operate.
상기 방전 제어신호를 입력받은 상기 충방전 조절부(400)의 게이트신호 발생부 (500)는 하이 상태의 게이트 제어신호를 충방전용 트라이악(Tr2)의 게이트(G2)로 출력하여, 상기 충방전용 트라이악(Tr2)을 턴온시킨다.The gate signal generator 500 of the charge / discharge control unit 400 receiving the discharge control signal outputs a gate control signal of a high state to the gate G2 of the triac Tr2 for charge and discharge, Turn on the triac (Tr2).
그러면 캐패시터(C)는 방전된다.The capacitor C is then discharged.
그러나, 상기와 같이 동작하는 종래 장치는 리니어 컴프레샤의 구동을 트라이악 위상 제어방식을 이용함으로써 출력가변이 어렵고, 아울러 스트로크의 정밀 제어가 어려워 시스템의 효율이 저하되는 문제점이 있었다.However, the conventional apparatus operating as described above has a problem that the output of the linear compressor is difficult to change by using the triac phase control method, and the precise control of the stroke is difficult, thereby reducing the efficiency of the system.
따라서, 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 본 발명은 단상으로 인버터의 구동을 제어함으로써 선형 압축기의 효율을 높일 수 있도록 한 선형 압축기의 구동회로를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a driving circuit of a linear compressor that can increase the efficiency of the linear compressor by controlling the driving of the inverter in a single phase.
도1은 종래 선형 압축기 구동회로의 구성을 보인 회로도.1 is a circuit diagram showing the configuration of a conventional linear compressor driving circuit.
도2는 본 발명 선형 압축기 구동회로의 구성을 보인 블록도.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the linear compressor drive circuit of the present invention.
도3은 본 발명 선형 압축기 구동회로의 실시예의 구성을 보인 회로도.Figure 3 is a circuit diagram showing the configuration of an embodiment of the linear compressor drive circuit of the present invention.
*****도면의 주요부분에 대한 부호의 설명********** Description of the symbols for the main parts of the drawings *****
10:정류 및 평활부20:단상인버터부10: rectification and smoothing part 20: single phase inverter part
30:리니어컴프레샤40:전류검출부30: Linear compressor 40: Current detector
50:마이크로컴퓨터60:게이트구동부50: microcomputer 60: gate drive unit
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상용교류전원을 입력받아 이를 정류및 평활하여 직류전압으로 출력하는 정류 및 평활부(10)와; 후술할 게이트 구동부(60)의 게이트 구동신호에 의해, 상기 정류 및 평활부(10)의 직류전압을 단상 교류전압으로 변환하는 단상인버터부 (20)와; 상기 단상인버터부(20)의 단상 교류전압에 의해 구동되는 리니어컴프레샤 (30)와; 상기 리니어컴프레샤(30)에 흐르는 전류를 검출하는 전류검출부(40)와; 초기 설정된 주파수에 해당되는 펄스폭변조신호를 출력하다가, 그 펄스폭변조신호를 상기 전류검출부(40)의 전류검출신호에 따라 제어하여 출력하는 마이크로컴퓨터 (50)와; 상기 마이크로컴퓨터(50)의 펄스폭변조신호를 입력받아 그에 따른 게이트구동신호를 상기 단상인버터부(20)에 인가하는 게이트구동부(60)로 구성한 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a rectifying and smoothing unit 10 for receiving a commercial AC power and rectifying and smoothing it to output a DC voltage; A single phase inverter unit 20 for converting the DC voltage of the rectifying and smoothing unit 10 into a single phase AC voltage by a gate driving signal of the gate driver 60 to be described later; A linear compressor 30 driven by the single-phase AC voltage of the single-phase inverter unit 20; A current detector 40 detecting a current flowing through the linear compressor 30; A microcomputer 50 for outputting a pulse width modulated signal corresponding to an initially set frequency, and controlling the pulse width modulated signal according to the current detection signal of the current detector 40; The gate driver 60 receives the pulse width modulation signal of the microcomputer 50 and applies the gate drive signal to the single-phase inverter unit 20.
이하, 본 발명에 의한 선형압축기 구동회로의 작용 및 효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation and effects of the linear compressor driving circuit according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도2는 본 발명 선형 압축기 구동회로의 구성을 보인 회로도로서, 이에 도시한 바와같이 상용교류전원을 입력받아 이를 정류및 평활하여 직류전압으로 출력하는 정류 및 평활부(10)와; 후술할 게이트 구동부(60)의 게이트 구동신호에 의해, 상기 정류 및 평활부(10)의 직류전압을 단상 교류전압으로 변환하는 단상인버터부 (20)와; 상기 단상인버터부(20)의 단상 교류전압에 의해 구동되는 리니어컴프레샤 (30)와; 상기 리니어컴프레샤(30)에 흐르는 전류를 검출하는 전류검출부(40)와; 초기 설정된 주파수에 해당되는 펄스폭변조신호를 출력하다가, 그 펄스폭변조신호를 상기 전류검출부(40)의 전류검출신호에 따라 제어하여 출력하는 마이크로컴퓨터 (50)와; 상기 마이크로컴퓨터(50)의 펄스폭변조신호를 입력받아 그에 따른 게이트구동신호를 상기 단상인버터부(20)에 인가하는 게이트구동부(60)로 구성하며, 이와같이 구성한 본 발명의 동작을 도3의 실시예의 회로도를 참조하여 설명한다.2 is a circuit diagram showing the configuration of the linear compressor drive circuit of the present invention, as shown in the rectification and smoothing unit 10 for receiving a commercial AC power and rectifying and smoothing it to output a DC voltage; A single phase inverter unit 20 for converting the DC voltage of the rectifying and smoothing unit 10 into a single phase AC voltage by a gate driving signal of the gate driver 60 to be described later; A linear compressor 30 driven by the single-phase AC voltage of the single-phase inverter unit 20; A current detector 40 detecting a current flowing through the linear compressor 30; A microcomputer 50 for outputting a pulse width modulated signal corresponding to an initially set frequency, and controlling the pulse width modulated signal according to the current detection signal of the current detector 40; The gate driver 60 receives the pulse width modulation signal of the microcomputer 50 and applies the gate drive signal to the single-phase inverter unit 20. The operation of the present invention configured as described above is implemented in FIG. An example is demonstrated with reference to the circuit diagram.
먼저, 정류 및 평활부(10)는 상용교류전원을 정류 및 평활하여 직류전압으로 단상인버터부(20)에 인가한다.First, the rectifying and smoothing unit 10 rectifies and smoothes a commercial AC power, and applies the DC voltage to the single phase inverter unit 20.
이에 따라, 상기 단상인버터부(20)는 게이트 구동부(60)의 게이트 구동신호에 의해, 상기 직류전압을 단상 교류전압으로 변환하여 이 단상 교류전압으로 리니어컴프레샤(30)를 구동한다.Accordingly, the single phase inverter unit 20 converts the DC voltage into a single phase AC voltage by the gate driving signal of the gate driver 60 to drive the linear compressor 30 with the single phase AC voltage.
이때, 전류검출부(40)는 상기 리니어컴프레샤(30)에 흐르는 전류를 검출하여 이를 마이크로컴퓨터(50)에 인가한다.At this time, the current detector 40 detects a current flowing in the linear compressor 30 and applies it to the microcomputer 50.
그러면, 마이크로컴퓨터(50)는 초기 설정된 주파수에 해당되는 정현파에 대한 펄스폭변조신호를 출력하다가, 그 펄스폭변조신호를 상기 전류검출부(40)의 검출신호에 따라 듀티비를 제어하여 출력한다.Then, the microcomputer 50 outputs the pulse width modulated signal for the sine wave corresponding to the initially set frequency, and then outputs the pulse width modulated signal by controlling the duty ratio according to the detection signal of the current detector 40.
이때, 상기 마이크로컴퓨터(50)는 소정 주파수에 따라, 정현파신호에 대응되는 펄스폭변조신호가 기저장되는 롬을 구비한다.In this case, the microcomputer 50 includes a ROM in which a pulse width modulated signal corresponding to a sine wave signal is stored in advance according to a predetermined frequency.
이후, 게이트구동부(60)는 상기 마이크로컴퓨터(50)의 펄스폭변조신호에 따른 게이트구동신호를 상기 단상인버터부(20)에 인가하는데, 이때 상기 게이트구동부(60)는 IR2001칩으로 게이트구동신호를 발생한다.Subsequently, the gate driver 60 applies a gate drive signal corresponding to the pulse width modulation signal of the microcomputer 50 to the single phase inverter unit 20, wherein the gate driver 60 uses the IR2001 chip as a gate drive signal. Occurs.
이때, 상기 단상인버터부(20)는 4개의 모스트랜지스터(M1~M4)를 두개씩 교번으로 동작하여 단상 교류전원을 발생하는데, 즉 상기 게이트구동부(60)의 게이트구동신호에 의해 제2,제3 모스트랜지스터(M2),(M3)가 턴온될 때 제1,제4 모스트랜지스터 (M1,M4)는 턴오프되어 상기 리니어컴프레샤(30)에 사인파전류를 공급하여 구동하게 된다.In this case, the single phase inverter unit 20 alternately operates four MOS transistors M1 to M4 two by one to generate single phase AC power, that is, the second and third units are driven by the gate driving signal of the gate driver 60. When the MOS transistors M2 and M3 are turned on, the first and fourth MOS transistors M1 and M4 are turned off to supply a sine wave current to the linear compressor 30 to be driven.
이후, 상술한 동작을 반복 수행하여 리니어 컴프레샤(30)의 구동을 제어한다.Thereafter, the above operation is repeatedly performed to control the driving of the linear compressor 30.
이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 단상으로 인버터의 구동을 제어함으로써 출력 가변이 용이해지고, 또한 스트로크의 정밀 제어가 가능함으로써 시스템의 성능과 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention has the effect of improving the performance and reliability of the system by controlling the driving of the inverter in a single phase, thereby facilitating variable output and enabling precise control of the stroke.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20001012 |
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| PA0201 | Request for examination | ||
| PG1501 | Laying open of application | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20020626 Patent event code: PE09021S01D |
|
| E601 | Decision to refuse application | ||
| PE0601 | Decision on rejection of patent |
Patent event date: 20020925 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20020626 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |