KR102561123B1 - Conduction noise filtering circuit, inverting device and compressor - Google Patents
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Abstract
전도성 노이즈를 억제하는 필터회로가 개시된다. 본 개시의 일 실시예에 따른 전도성 노이즈 필터회로는, 교류전원을 공급 받는 제1 코일부, 제1 코일부와 직렬 연결된 제2 코일부, 제1 코일부 및 제2 코일부 중 적어도 하나로부터 커먼 모드 노이즈를 검출하는 검출부 및 검출된 커먼 모드 노이즈에 대응하는 검출부의 출력 신호에 기초하여, 제1 코일부와 제2 코일부를 직렬 연결하는 전원선 사이에 커먼 모드 노이즈를 상쇄시키는 전류를 공급하는 콘덴서부를 포함한다.A filter circuit for suppressing conductive noise is disclosed. A conductive noise filter circuit according to an embodiment of the present disclosure includes a first coil unit supplied with AC power, a second coil unit connected in series with the first coil unit, and a common signal from at least one of the first coil unit and the second coil unit. A current for canceling common mode noise is supplied between a power line connecting a first coil unit and a second coil unit in series based on a detection unit detecting mode noise and an output signal of the detection unit corresponding to the detected common mode noise. It includes a condenser part.
Description
본 발명은 전도성 노이즈 필터회로, 인버터 장치 및 압축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전도성 노이즈에 대한 억제 성능을 향상시킨 전도성 노이즈 필터회로 및 이를 구비한 인버터 장치와 압축기에 관한 것이다.The present invention relates to a conductive noise filter circuit, an inverter device, and a compressor, and more particularly, to a conductive noise filter circuit having improved suppression performance against conductive noise, and an inverter device and a compressor having the same.
현대에 전기 또는 전자 장치의 소형화, 경량화, 고속화, 저전력화 등의 기술 발전의 경향은 장치를 더욱 정밀하게 만들었으며, 그만큼 장치는 외부의 장해로부터 취약하다. 이에 따라 개발자는 장치를 설계할 때 외부의 전자파 장해에 대한 내성 및 노이즈의 생성을 억제하기 위한 수단을 강구한다.In modern times, technological development trends such as miniaturization, light weight, high speed, and low power consumption of electrical or electronic devices have made devices more precise, and devices are vulnerable to external interference. Accordingly, when designing a device, developers devise means for suppressing generation of noise and resistance to external electromagnetic interference.
일 예로서, 모터 등을 제어하기 위해 이용되는 인버터 장치는, 다이오드 브릿지나 스위칭 소자 등에 의해 상용의 교류전압을 직류전압으로 변환하는 정류부를 구비하고 있다. 그리고, 인버터 장치는, 변환된 직류전압을, 스위칭 소자로 인해 교류전압으로 변환하는 인버터부를 구비하고 있다.As an example, an inverter device used to control a motor or the like includes a rectifying unit that converts a commercially available AC voltage into a DC voltage using a diode bridge or a switching element. And, the inverter device includes an inverter unit that converts the converted direct current voltage into an alternating current voltage by means of a switching element.
이와 같은 인버터 장치는, 스위칭 소자의 스위칭 동작으로 인하여, 전원선을 거쳐서 다른 전자기기에 영향을 미치는 전도성 노이즈(conduction noise)를 발생한다. 전자기 간섭(EMI: Electromagnetic Interference) 노이즈의 일종인 전도성 노이즈는 전원선 사이에서 왕복하는 노멀 모드 노이즈(normal mode noise, 또는 디퍼렌셜 모드 노이즈: differential mode noise로도 불리운다)와, 전원선과 접지(어스)와의 사이를 전도하는 커먼 모드 노이즈(common mode noise)로 구성된다.Such an inverter device generates conduction noise that affects other electronic devices via a power line due to a switching operation of a switching element. Conductive noise, a type of electromagnetic interference (EMI) noise, is normal mode noise (also called differential mode noise) that travels between power lines and between power lines and ground (earth). consists of common mode noise that conducts
종래, 전도성 노이즈 억제 회로 또는 필터는 전원선을 흐르는 전도성 노이즈를 충분히 감응하지 못했고, 노이즈를 감쇄시키기 위한 피드백 제어가 충분하게 이루어 지지 않았다. 즉, 전도성 노이즈의 레벨은, 국제무선장애 특별위원회 CISPR(Comite International Special des Perturbations Radioelectriques)의 규격에 따라 규제되고 있기 때문에, 전도성 노이즈를 허용값 이하로 억제할 수 있는 것이 요구되지만 이를 충분히 달성하지 못하는 문제가 존재하였다.Conventionally, conductive noise suppression circuits or filters have not sufficiently responded to conductive noise flowing through power lines, and feedback control for attenuating the noise has not been sufficiently performed. That is, since the level of conductive noise is regulated according to the standards of the Comite International Special des Perturbations Radioelectriques (CISPR), the International Special Committee on Radio Disorders, it is required to suppress conductive noise below a permissible value, but it is not sufficiently achieved. A problem existed.
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 전도성 노이즈에 대한 억제 성능을 향상시킨 전도성 노이즈 필터회로 및 이를 구비한 인버터 장치와 압축기를 제공하는 데 있다.The present invention was invented to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a conductive noise filter circuit having improved suppression performance against conductive noise, and an inverter device and a compressor having the same.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따른 전도성 노이즈 필터회로는, 교류 전원을 공급 받는 제1 코일부, 상기 제1 코일부와 출력단 사이에 배치되는 제2 코일부, 상기 제1 코일부 및 상기 제2 코일부 중 적어도 하나에 흐르는 커먼 모드 노이즈를 검출하는 검출부 및 상기 검출된 커먼 모드 노이즈를 상쇄시키는 상쇄 전원을 상기 제1 코일부와 상기 제2 코일부가 공통 연결되는 연결 단자에 제공하는 콘덴서부를 포함한다.A conductive noise filter circuit according to an embodiment of the present disclosure for achieving the above object includes a first coil unit receiving AC power, a second coil unit disposed between the first coil unit and an output terminal, and the first coil unit. A detector for detecting common mode noise flowing through at least one of the coil unit and the second coil unit and a cancellation power for canceling the detected common mode noise are connected to a connection terminal to which the first coil unit and the second coil unit are commonly connected. It includes a capacitor unit to provide.
이 경우, 상기 제1 코일부의 제1 코일 및 상기 제2 코일부의 제2 코일은 동일한 코어에 권회될 수 있다.In this case, the first coil of the first coil part and the second coil of the second coil part may be wound around the same core.
한편, 상기 제1 코일부는, 상기 교류 전원의 각 상을 개별적으로 공급받는 복수의 제1 코일을 포함할 수 있다.Meanwhile, the first coil unit may include a plurality of first coils individually supplied to each phase of the AC power.
이 경우, 상기 제2 코일부는, 상기 복수의 제1 코일 각각과 직렬 연결되는 복수의 제2 코일을 포함할 수 있다.In this case, the second coil unit may include a plurality of second coils connected in series with each of the plurality of first coils.
한편, 상기 검출부는, 상기 제1 코일부의 적어도 하나의 제1 코일과 자기적으로 결합된 제1 검출 코일을 포함할 수 있다.Meanwhile, the detection unit may include a first detection coil magnetically coupled to at least one first coil of the first coil unit.
이 경우, 상기 검출부는, 상기 제1 검출 코일과 직렬 연결되고, 상기 제2 코일부의 적어도 하나의 제2 코일과 자기적으로 결합된 제2 검출 코일을 더 포함할 수 있다.In this case, the detection unit may further include a second detection coil connected in series with the first detection coil and magnetically coupled to at least one second coil of the second coil unit.
한편, 상기 전도성 노이즈 필터회로는 상기 검출부의 출력 신호를 증폭하여 상기 콘덴서부에 제공하는 증폭부를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the conductive noise filter circuit may further include an amplification unit for amplifying an output signal of the detection unit and supplying the amplified signal to the capacitor unit.
이 경우, 상기 증폭부는, 전류 증폭기로 구성될 수 있다.In this case, the amplification unit may be configured as a current amplifier.
한편, 본 개시의 일 실시예에 따른 인버터 장치는, 교류를 직류로 정류하는 정류부, 상기 정류된 직류를 평활화하는 평활화부, 상기 평활화된 직류를 복수의 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해 교류로 변환하는 인버터부 및 전원으로부터 입력받은 교류를 상기 정류부에 전달하거나, 상기 인버터부로부터 입력받은 상기 변환된 교류를 부하에 전달하는 억제부를 포함하고, 상기 억제부는, 상기 입력된 교류를 공급받는 직렬 연결된 복수의 코일을 포함하고, 상기 복수의 코일 중 적어도 하나로부터 커먼 모드 노이즈를 검출한 신호를 이용하여 상기 커먼 모드 노이즈를 상쇄시키는 상쇄 전원을 상기 복수의 코일이 서로 직렬 연결된 연결 단자에 제공한다.Meanwhile, an inverter device according to an embodiment of the present disclosure includes a rectifying unit for rectifying alternating current into direct current, a smoothing unit for smoothing the rectified direct current, and converting the smoothed direct current into alternating current by a switching operation of a plurality of switching elements. An inverter unit and a suppression unit for passing the AC input from the power supply to the rectification unit or transmitting the converted AC input from the inverter unit to a load, wherein the suppression unit includes a plurality of serially connected ACs supplied with the input AC. and a canceling power for canceling the common mode noise by using a signal detected from at least one of the plurality of coils, and providing a connection terminal connected in series with the plurality of coils.
한편, 본 개시의 일 실시예에 따른 냉매를 압축하는 압축기는, 상기 냉매를 압축하기 위한 동력을 제공하는 모터 및 공급받은 교류전원을 상기 모터를 구동하기 위한 정격전원으로 변환하는 인버터 장치를 포함하고, 상기 인버터 장치는, 상기 교류전원을 공급받는 직렬 연결된 복수의 코일을 포함하고, 상기 복수의 코일 중 적어도 하나에 흐르는 커먼 모드 노이즈를 검출하고, 상기 커먼 모드 노이즈를 검출한 신호를 이용하여 상기 커먼 모드 노이즈를 상쇄시키는 상쇄 전원을 상기 복수의 코일이 서로 직렬 연결된 연결 단자에 제공하는 필터를 포함한다.On the other hand, a compressor for compressing a refrigerant according to an embodiment of the present disclosure includes a motor for providing power for compressing the refrigerant and an inverter device for converting AC power supplied into rated power for driving the motor, , The inverter device includes a plurality of coils connected in series receiving the AC power, detects common mode noise flowing through at least one of the plurality of coils, and uses a signal that detects the common mode noise to generate the common mode noise. and a filter providing an offset power for canceling mode noise to connection terminals connected in series to the plurality of coils.
이상과 같은 다양한 실시에에 따른 본 개시의 전도성 노이즈 필터회로는 다음과 같은 효과를 달성할 수 있다.The conductive noise filter circuit of the present disclosure according to various embodiments as described above can achieve the following effects.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 전도성 노이즈를 충분히 억제하는 전도성 노이즈 필터회로를 제공할 수 있다.According to one embodiment of the present disclosure, it is possible to provide a conductive noise filter circuit that sufficiently suppresses conductive noise.
또한, 다른 일 실시예에 의하면, 커먼 모드 노이즈를 검출하는 신호가 커지므로, 감응 성능 및 추종 성능이 높다.In addition, according to another embodiment, since a signal for detecting common mode noise is large, response performance and tracking performance are high.
또한, 다른 일 실시예에 따르면, 하나의 코어에 복수의 코일을 권회하는바, 전도성 노이즈 필터회로를 소형화할 수 있다.Further, according to another embodiment, since a plurality of coils are wound around one core, the conductive noise filter circuit can be miniaturized.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 인버터 장치가 적용된 공기조화기의 구성을 설명하기 위한 블록도,
도 2는 도 1의 인버터 장치의 상세한 설명을 위한 블록도,
도 3은 도 2의 억제부를 보다 상세히 설명하기 위한 블록도,
도 4는 본 개시의 제1 실시예에 따른 인버터 장치를 나타내는 회로도,
도 5는 억제하려는 노이즈의 주파수 대역에서 동작하는 도 4의 인버터 장치의 억제부 및 정류부의 등가 회로도,
도 6은, 도 4의 인버터 장치에서 제2 코일부가 제외된 인버터 장치의 회로도,
도 7은, 억제하려는 노이즈의 주파수 대역에서 동작하는 도 6의 인버터 장치의 억제부 및 정류부의 등가 회로도,
도 8은, 제1 실시예에 따른 인버터 장치의 억제부가 커먼 모드 노이즈를 억제한 효과를 설명하기 위한 그래프,
도 9는 본 개시의 제2 실시예에 따른 인버터 장치를 나타내는 회로도,
도 10은, 본 개시의 제3 실시예에 따른 인버터 장치를 나타내는 회로도, 그리고,
도 11은, 본 개시의 제4 실시예에 따른 인버터 장치를 나타내는 회로도이다.1 is a block diagram for explaining the configuration of an air conditioner to which an inverter device according to an embodiment of the present disclosure is applied;
Figure 2 is a block diagram for detailed description of the inverter device of Figure 1;
3 is a block diagram for explaining the suppression unit of FIG. 2 in more detail;
4 is a circuit diagram showing an inverter device according to a first embodiment of the present disclosure;
5 is an equivalent circuit diagram of a suppression unit and a rectification unit of the inverter device of FIG. 4 operating in a frequency band of noise to be suppressed;
6 is a circuit diagram of an inverter device in which a second coil unit is excluded from the inverter device of FIG. 4;
7 is an equivalent circuit diagram of a suppression unit and a rectification unit of the inverter device of FIG. 6 operating in a frequency band of noise to be suppressed;
8 is a graph for explaining the effect of suppressing common mode noise by the suppression unit of the inverter device according to the first embodiment;
9 is a circuit diagram showing an inverter device according to a second embodiment of the present disclosure;
10 is a circuit diagram showing an inverter device according to a third embodiment of the present disclosure, and
11 is a circuit diagram showing an inverter device according to a fourth embodiment of the present disclosure.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to users, operators, or conventions. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 인버터 장치(100)가 적용된 공기조화기(90)의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram for explaining the configuration of an
도 1을 참조하면, 공기조화기(90)는 인버터 장치(100), 사용자 입력 수신부(9), 실내 온도 감지부(10), 압축기(11), 실내 열 교환기(12), 실내 팬 구동부(13)를 포함한다. Referring to FIG. 1 , the
공기 조화기(90)는 AC 전원(200)으로부터 교류전원을 입력받는다. 일 예에서, AC 전원은 가정으로 공급되는 상용의 교류 신호를 공기 조화기(90)에 공급할 수 있다.The
인버터 장치(100)는 압축기(11)를 구동시키기 위한 전력을 공급한다. 구체적으로, 인버터 장치(100)는 냉매를 압축하기 위한 동력을 발생시키도록 압축기(11)의 모터(300)에 전기 에너지를 공급할 수 있다. The
인버터 장치(100)는 억제부(110), 정류부(120), 평활화부(130), 인버터부(140), 컨버터부(150), 및 제어부(160)를 포함한다. 인버터 장치(100)에 대한 보다 자세한 설명은 도 2을 참조하여 후술한다.The
그리고, 인버터 장치(100)는 AC 전원(200)으로부터 공급받은 교류전원을 모터(300) 등 압축기(11)를 구동하기 위한 정격전원으로 변환할 수 있다. 정격전원은 모터(300)의 운동을 제어하기 위해, 그의 주파수, 크기, 위상 등이 변경될 수 있다.In addition, the
사용자 입력 수신부(9)는 사용자가 공기 조화기(90)를 동작하는 명령을 수신한다. 구체적으로 사용자 입력 수신부(9)는 전원을 켜는 입력, 타이머 입력 및 희망 온도 조절 입력이 될 수 있다. 그리고 사용자 입력 수신부(9)는 물리적 버튼을 구비할 수 있으며, 또는 적외선을 이용한 원격 제어 장치에서 송신된 명령 신호를 수신할 수 있다.The
실내 온도 감지부(10)는 실내 온도를 감지한다. 실내 온도 감지부(10)에 포함된 온도 센서의 실내 온도 정보는 항온 유지를 위한 제어의 입력으로 사용될 수 있다.The room
압축기(11)는 냉매를 압축한다. 구체적으로, 압축기(11)는 공기조화기의 냉매 사이클에 따라, 실내 온도에 대응하는 고온 저압의 냉매를 흡입하고, 고온 고압으로 압축하여, 압축된 냉매를 실외기로 토출할 수 있다.The
압축기(11)에 포함된 모터(300)는 동력을 생성한다. 구체적으로, 모터(300)는 공급받은 전기적 에너지를 동적 에너지로 전환하여 냉매를 압축하기 위한 동력을 생성할 수 있다. 일 예에서, 모터(300)는 회전 동력을 발생시켜 피스톤에 전달하고, 피스톤의 운동에 의해 실린더 내 흡입된 냉매를 압축할 수 있다. 도 1의 예시에서, 압축기(11)의 모터(300)는 인버터 장치(100)의 부하이다.A
실내 열 교환기(12)는 실내의 열을 흡수한다. 구체적으로, 저온의 냉매가 실내 열 교환기(12)에서 실내의 열을 흡수하여 팽창할 수 있다.The
실내 팬 구동부(13)는 공기의 유로를 따라 실내 공기가 실내 열 교환기를 거칠 수 있도록 한다. 구체적으로, 실내 팬 구동부(13)는 팬을 구동시켜 바람을 형성하고, 실내 공기가 실내 열 교환기(12)를 거쳐 열을 빼앗기도록 할 수 있다.The indoor
이상에서는 본 개시의 인버터 장치(100)가 공기조화기(90)의 모터(300)로 전력을 공급하기 위해 이용되는 것을 예시하였으나 이에 한정되지 아니한다. 인버터 장치(100)는 냉장고의 압축기에 이용되는 모터(300)로 전력을 공급하기 위해 이용될 수 있다.In the above, it has been exemplified that the
이하 본 개시의 설명에서는, 인버터 장치(100)의 부하가 모터(300)인 것으로 설명한다. 다만, 이에 한정되지 아니하며 실제 구현시에, 부하는 모터(300) 외의 다른 장치일 수 있다.In the following description of the present disclosure, it will be described that the load of the
도 2는 도 1의 인버터 장치의 상세한 설명을 위한 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram for detailed description of the inverter device of FIG. 1 .
도 2를 참조하면, 인버터 장치(100)는 억제부(110), 정류부(120), 평활부(130), 인버터부(140), 컨버터부(150), 및 제어부(160)를 포함한다.Referring to FIG. 2 , the
억제부(110)는 전도성 노이즈를 억제한다. 구체적으로, 억제부(110)는 부하, 즉 모터(300)에 전원을 공급하기 위한 복수의 전원선을 따라 흐르는 전도성 노이즈(전류)를 억제할 수 있다. 억제부(110)는 전류상의 노이즈 성분을 제거한다는 점에서 필터라 부를 수 있다. 억제부(110)에 대한 보다 자세한 설명은 도 3을 참조하여 후술한다. The
정류부(120)는 교류전원(200)으로부터 공급되는 교류를 직류로 정류한다. 정류부(120)는 반파 또는 전파 정류회로일 수 있다. 정류부(120)는 복수의 스위치 또는 복수의 다이오드로 구성될 수 있다.The
평활화부(130)는 정류부(120)로부터 출력되는 정류된 직류를 평활화한다. 평활화부(130)는 시간에 대한 전압/전류의 변화량을 지연시키는 평활 커패시터로 구성될 수 있다.The smoothing
컨버터부(150)는 입력되는 직류 전압을 목표 전압으로 변환한다. 구체적으로, 컨버터부(150)는 컨버팅 동작을 통해 정류된 직류 전압의 크기를 변환할 수 있다. 가령, 컨버터부(150)는 입력되는 직류 전압의 크기를 부하의 동작 전압으로 승압 또는 강압할 수 있다. 컨버터부(150)는 제어부(160)에 의해 제어되는 복수의 스위칭 소자를 포함할 수 있다. 컨버터부(150)는 양방향(bidirectional)의 벅-부스트 컨버터 또는 변압기(transformer)를 사용하는 하프-브릿지 또는 풀-브릿지 컨버터로 구현될 수 있다.The
인버터부(140)는 변압된 직류를 교류로 변환하여, 모터(300)에 공급한다. 구체적으로 인버터부(140)는 인버팅 동작을 통해 변압된 직류를 교류로 변환할 수 있다. 가령, 인버터부(140)는 입력된 직류를 부하의 동작 주파수를 갖는 3상의 교류로 변환할 수 있다. The
제어부(160)는 컨버터부(150) 및 인버터부(140)를 제어한다. 구체적으로, 제어부(160)는 전압을 컨버팅하도록 컨버터부(150)에 포함된 스위칭 소자를 제어하기 위한 신호를 출력하고, 직류를 교류로 인버팅하도록 인버터부(140)에 포함된 스위칭 소자를 제어하기 위한 신호를 출력할 수 있다. 제어부(160)는 스위칭 소자의 스위칭 동작을 제어하기 위한 PWM 신호를 출력할 수 있다. 제어부(160)는 PWM 신호의 듀티 비를 조절하여 복수의 스위칭 소자가 개패되는 타이밍을 제어할 수 있다. 이 제어 동작은 모터(300)를 구동하기 위한 전력 효율(역률), 및 회전 속도(부하량)에 영향을 준다.The
도 3은 도 2의 억제부를 보다 상세히 설명하기 위한 블록도이다.FIG. 3 is a block diagram for explaining the suppression unit of FIG. 2 in more detail.
먼저, 전도성 노이즈에 대해 설명한다. 도 3을 참조하면, 전도성 노이즈는 전원선 사이에서 왕복하는 노멀 모드 노이즈(긴 파선)와, 전원선을 따라 동일한 방향으로 전류가 흐르는 커먼 모드 노이즈(파선 및 점선)로 구분된다.First, conductive noise will be described. Referring to FIG. 3 , conductive noise is divided into normal mode noise (long broken line) reciprocating between power lines, and common mode noise (dashed and dotted lines) in which current flows in the same direction along power lines.
한편, 억제부(110)는 제1 코일부(111), 검출부(112), 콘덴서부(113), 제2 코일부(114), 및 증폭부(115)를 포함한다.Meanwhile, the
제1 코일부(111)는 교류 전원을 공급 받는다. 그리고, 제2 코일부(114)는 제1 코일부(111)와 출력단 사이에 배치된다. 제1 코일부(111) 및 제2 코일부(114)는 교류에 대해 저항으로 작용하는 임피던스를 갖는 복수의 코일을 포함한다. 제1 코일부(111) 및 제2 코일부(114)는 서로 직렬연결되어 있다.The
여기서, 노멀 모드 노이즈는 제1 코일부(111) 및 제2 코일부(114)를 거치면서 반대 방향으로 왕복하기 때문에 서로 상쇄되어 없어진다.Here, since the normal mode noise reciprocates in opposite directions while passing through the
그러나, 커먼 모드 노이즈는 전원선을 따라 접지를 향해 한 방향으로 흐르기 때문에, 전류에 의해 생성된 EMI(electromagnetic interference) 신호가 공기 중으로 방사되거나 예기치 못한 경로 누전된다. 이렇게 방사되거나 누전되어 타 기기로 전달된 노이즈는 그 크기가 아주 작을지라도 타 기기에 치명적인 영향을 줄 수 있다.However, since common mode noise flows in one direction toward the ground along the power line, electromagnetic interference (EMI) signals generated by the current are radiated into the air or leak unexpectedly. Noise that is radiated or leaked and transmitted to other devices may have a fatal effect on other devices, even if the size is very small.
검출부(112)는 제1 코일부(111) 및 제2 코일부(114) 중 적어도 하나로부터 커먼 모드 노이즈를 검출한다. 일 실시예에서, 검출부(112)는 제1 코일부(111)에 포함된 제1 코일과 자기 결합된 검출 코일을 포함한다. 검출 코일은 제1 코일부(111)를 통과하는 커먼 모드 노이즈에 대응하는 검출 신호를 출력한다. 또 다른 실시예에서, 검출부(112)는 복수의 검출 코일을 포함하고, 제1 코일 및 제2 코일부(114)와 자기 결합한 제2 검출 코일을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 검출 코일 및 제2 검출 코일은 서로 직렬 연결된다.The detector 112 detects common mode noise from at least one of the
증폭부(115)는 검출부(112)에서 검출된 커먼 모드 노이즈에 대응하는 신호를 증폭한다. 증폭된 출력 신호는 콘덴서부(113)를 통해 제1 코일부(111)와 제2 코일부(114)를 연결하는 연결 단자로 제공된다. 직렬 연결된 제1 코일과 제2 코일의 공통 노드에 되먹인(feedback) 상쇄 전류는 커먼 모드 노이즈를 상쇄시킨다.The
이하에서는 도 1 내지 도 4의 실시예에 적용 가능한 다양한 실시예에 따른 인버터 장치(100)의 구성을 보다 상세하게 설명한다. 다만, 이하에서는 컨버터부(150) 및 제어부(160)는 생략하기로 한다.Hereinafter, the configuration of the
[제1 실시형태][First Embodiment]
도 4는 본 개시의 제1 실시예에 따른 인버터 장치(100-1)를 나타내는 회로도이다. 도 4의 예시에서, 인버터 장치(100-1)는, 중성상(中性相; Neutral phase)(N상)을 포함하는 3상 4선식 교류전원(200)으로부터 교류를 공급받는다. 여기서, 제 1상부터 제 3상을, R상, S상, T상이라 표기한다. 또한, 교류전원(200)으로부터 R상, S상, T상 및 N상을 공급하는 전원선을, R상, S상, T상 및 N상의 전원선이라고 표기한다. 이하 설명에서 상을 구별할 필요가 없는 경우는 전원선이라고 칭한다. 또, 후술함에 있어서, 제1 코일부(111) 및 제2 코일부(114)가 직렬로 접속된 공통의 노드에 대해서도 동일하게 전원선이라고 표기한다.4 is a circuit diagram illustrating an inverter device 100-1 according to a first embodiment of the present disclosure. In the example of FIG. 4 , the inverter device 100-1 receives AC from a three-phase, four-wire
여기서는, 인버터 장치(100-1)는, 부하로서 3상 교류로 제어되는 모터(300)에 접속되어 있는 것으로 예시한다. 예를 들면, 모터(300)는 DC 브러시리스 모터를 비롯한 3상 교류 모터일 수 있다.Here, it is exemplified that the inverter device 100-1 is connected to a
도 4을 참조하면, 인버터 장치(100-1)는 억제부(110), 정류부(120), 평활화부(130) 및 인버터부(140)를 포함한다.Referring to FIG. 4 , the inverter device 100-1 includes a
억제부(110)는 전도성 노이즈를 억제한다. 정류부(120)는 교류전원(200)으로부터 공급되는 교류를 직류로 정류한다. 평활화부(130)는 정류부(120)로부터 출력된 직류를 평활화한다. 그리고, 인버터부(140)는 평활화된 직류를 3상 교류로 변환하여, 모터(300)에 공급한다. 각 구성에 대한 중복 설명은 생략한다.The
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 각 구성의 일부의 단자들은 접지되어 있다.Also, as shown in FIG. 4, some terminals of each configuration are grounded.
인버터 장치(100-1)의 각 구성은 교류전원(200)측으로부터 억제부(110), 정류부(20), 평활화부(30), 인버터부(40)의 순서로 접속되어 있다. 그리고, 모터(300)는 인버터부(40)에 접속되어 있다.Each component of the inverter device 100-1 is connected in this order from the side of the
억제부(110)는, 전도성 노이즈를 억제한다. 억제부(110)에 대한 보다 자세한 설명은 후술한다.The
정류부(120)는, 예를 들면 6개의 정류 다이오드 D1∼D6으로 구성되는 다이오드 브릿지를 포함한다. 6개의 정류 다이오드 D1∼D6은, 교류전원(200)으로부터 공급되는 교류를 직류로 정류한다. 정류 다이오드 D1∼D6을 각각 구별하지 않을 때는, 정류 다이오드 D라고 표기한다.The
평활화부(30)는, 평활 콘덴서(smoothing capacitor) Cs를 포함한다. 평활 콘덴서 Cs는, 정류부(120)가 정류한 직류의 고전압측의 배선(도 1에 있어서의 상측의 배선)과 기준전압측의 배선(도 1에 있어서의 하측의 배선)과의 사이에 접속되어 있다.The smoothing unit 30 includes a smoothing capacitor Cs. The smoothing capacitor Cs is connected between the high voltage side wiring (upper wiring in FIG. 1) of the direct current rectified by the rectifying
인버터부(140)는, 스위칭 소자 St와 귀환 다이오드 Df를 각각 갖는 6개의 스위칭 회로 SC1∼SC6을 포함한다. 이하의 설명에서, 각 스위칭 회로 SC1∼SC6을 구별할 필요가 없을 때에는, 스위칭 회로 SC라고 표기한다.The
그리고, 상측 암의 스위칭 회로 SC1과 하측 암의 스위칭 회로 SC2가 직렬 접속되고, 접속점이 모터(300)의 단자에 접속되어 있다. 그리고, 직렬 접속된 상측 암의 스위칭 회로 SC1과 하측 암의 스위칭 회로 SC2는, 고전압측의 배선과 기준전압측의 배선과의 사이에 마련되어 있다. 다른 스위칭 회로 SC3∼SC6도 동일하다.And switching circuit SC1 of an upper arm and switching circuit SC2 of a lower arm are connected in series, and a connection point is connected to the terminal of the
한편, 스위칭 소자 St는, 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET: Metal Oxide Silicon Field Effect Transistor), 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(IGBT: Insulated Gate Bipolar Transistor), 양극성 접합 트랜지스터(BJT: Bipolar Juntion Transistor)와 같은 전력용 반도체 스위칭 소자로 구현될 수 있다.On the other hand, the switching element St is a power such as a metal oxide silicon field effect transistor (MOSFET), an insulated gate bipolar transistor (IGBT), or a bipolar junction transistor (BJT). It may be implemented as a semiconductor switching device for use.
여기서, 제1 실시예에 따른 인버터 장치(100-1)의 동작은 다음과 같다.Here, the operation of the inverter device 100-1 according to the first embodiment is as follows.
상용의 교류전원(200)은, 전도성 노이즈를 억제하는 억제부(110)를 통해, 교류전압을 정류부(120)에 공급한다. 정류부(120)는, 브릿지 형상으로 접속된 정류 다이오드 D1∼D6으로 인해, 교류전원(200)으로부터 공급된 교류전압을 직류전압으로 정류한다. 평활화부(30)는, 평활 콘덴서 Cs에 의해, 정류부(120)에서 정류된 직류전압의 맥동을 평활화한다. 인버터부(40)는, 스위칭 회로 SC에 있어서의 스위칭 소자 St의 온/오프의 제어로 인해, 모터(300)에 대해 교류전압을 공급한다.A commercial
(억제부(110))(Repressor 110)
이하에서는, 억제부(110)를 보다 상세히 설명한다. 억제부(110)는, 커먼 모드 노이즈를 검출하고, 피드백하여 억제하는 액티브형 전도성 노이즈 필터회로이다. 또한, 전력이 공급되는 방향에 있어서, 억제부(110)에 대해, 교류전원(200)측을 상류 쪽, 정류부(20)측을 하류 쪽이라고 칭하기로 한다.Hereinafter, the restraining
억제부(110)는, 제1 코일부(111), 검출 코일 L1A(112-1), 콘덴서부(113), 제2 코일부(114) 및 증폭부(115)를 구비한다. 위 구성들은 교류전원(200)측으로부터 제1 코일부(111), 콘덴서부(113), 제2 코일부(114) 순으로 접속된다. 또한, 제1 코일부(111)는 교류전원(200)에 접속되고, 제2 코일부(114)는 정류부(20)에 접속된다. 그리고, 검출 코일 L1A(112-1)은 제1 코일부(111)와 자기적으로 결합하도록 마련되어 있다.The
제1 코일부(111)는, R상, S상, T상, N상의 전원선마다 직렬로 접속된 코일(권선) L1R, L1S, L1T, L1N을 구비한다. 이하에서 코일 L1R, L1S, L1T, L1N을 구별할 필요가 없을 때는, 코일 L1이라 표기한다.The
여기서 코일이란, 인덕턴스를 형성하도록 도선을 나선(루프) 형상으로 말은 것을 말한다.Here, the coil refers to a wire wound in a spiral (loop) shape so as to form inductance.
이들의 코일 L1R, L1S, L1T, L1N은 하나의 코어(core, 또는 철심이라 불린다)에 감은, 전원선의 일부를 구성하는 도선(와이어)으로 구성될 수 있다. 코어는 코일 L1R, L1S, L1T, L1N의 전류에 의해 형성된 자속이 코어를 따라 순환하는 폐루프 형상일 수 있다. 예를 들면, 코어는, 단면이 원형인 원환 형상(도너츠 형상)의 페라이트 등의 자성체로 구성된 트로이덜 코어(troidal core)일 수 있다. 또한, 코어의 모양은, 원환 형상뿐만 아니라 사각형이나 삼각형 등의 다각형의 틀 모양일 수 있다. 또한, 그 단면의 모양도 사각형이나 삼각형 등의 다양한 형상일 수 있다.These coils L1R, L1S, L1T, and L1N may be composed of a wire (wire) wound around one core (called an iron core) and constituting a part of a power supply line. The core may have a closed loop shape in which magnetic flux formed by currents of coils L1R, L1S, L1T, and L1N circulates along the core. For example, the core may be a toroidal core made of a magnetic material such as ferrite having an annular shape (donut shape) having a circular cross section. Further, the shape of the core may be not only an annular shape but also a polygonal frame shape such as a quadrangle or a triangle. In addition, the shape of the cross section may also be various shapes such as a square or a triangle.
그리고, 코일 L1R, L1S, L1T, L1N은, 1개의 코어에 서로 인접하도록 권회되어 있다. 따라서, 코일 L1R, L1S, L1T, L1N은, 상호간에 자기적으로 결합(자기 결합)하고 있다. 또한, 각 코일 L1R, L1S, L1T, L1N의 극성은, 도 1에 "●"로 도시된 바와 같은, 동일한 방향으로 극성을 갖도록 권회될 수 있다.Then, the coils L1R, L1S, L1T, and L1N are wound around one core so as to be adjacent to each other. Therefore, the coils L1R, L1S, L1T, and L1N are magnetically coupled (magnetically coupled) to each other. In addition, the polarities of the coils L1R, L1S, L1T, and L1N may be wound in the same direction, as shown by "●" in FIG. 1 .
그리고, 검출 코일 L1A(112-1)는, 제1 코일부(111)에 자기적으로 결합(자기 결합)하도록 마련되어 있다. 일 예에서, 검출 코일 L1A(112-1)는, 1개의 코어에 코일 L1R, L1S, L1T, L1N과 인접하도록 권회될 수 있다. 또 다른 예에서, 1개의 코어에 코일 L1R, L1S, L1T, L1N이 서로 인접하도록 권회되고, 검출 코일 L1A(112-1)은 코일 L1R, L1S, L1T, L1N에 겹치도록 권회될 수 있다. 또한, 검출 코일 L1A(112-1)는, 도 1에 "●"로 도시된 바와 같은 방향으로 극성을 갖도록 권회될 수 있다. And the detection coil L1A (112-1) is provided so that it may magnetically couple (magnetically couple) to the
검출 코일 L1A(112-1)의 일방의 단자는, 접지되어 있다. 그리고, 타방의 단자는, 후술하는 증폭부(115)에 접속되어 있다.One terminal of the detection coil L1A (112-1) is grounded. And the other terminal is connected to the
코일 L1R, L1S, L1T, L1N은, 교류전원(200)으로부터 전류가 흐르는 전원선의 일부를 구성한다. 여기서, 코일 L1R, L1S, L1T, L1N은, 흐르는 전류에 대응한 두께의 도선(와이어)으로 구성될 수 있다. The coils L1R, L1S, L1T, and L1N form part of the power line through which current flows from the
한편, 검출 코일 L1A(112-1)는, 후술하는 바와 같이, 커먼 모드 노이즈의 전류(이하에서는, 커먼 모드 전류라고 표기한다.)를 검출한다. 따라서, 검출 코일 L1A(112-1)는, 커먼 모드 전류를 검출할 수 있는 두께의 도선(와이어)으로 구성되면 족하다.On the other hand, the detection coil L1A 112-1 detects a current of common mode noise (hereinafter referred to as common mode current) as will be described later. Accordingly, the detection coil L1A 112-1 is sufficient to be formed of a conducting wire (wire) having a thickness capable of detecting a common mode current.
또한, 코일 L1R, L1S, L1T, L1N 각각은, 동일한 인덕턴스를 가질 수 있다. Further, each of the coils L1R, L1S, L1T, and L1N may have the same inductance.
커먼 모드 전류는, 인버터부(40)의 스위칭 소자 St의 스위칭에 의해, 모터(300) 등의 부유 용량(stray capacitance)을 통과하여, 접지로 누설되는 고주파의 전류이다. 커먼 모드 전류는, R상, S상, T상, N상의 전원선과 접지(어스)에서 모두 같은 방향으로 흐른다.The common mode current is a high-frequency current that leaks to the ground through a stray capacitance of the
인덕터인 코일 L1R, L1S, L1T, L1N은, 고주파 신호인 커먼 모드 전류에 대해 저항으로 작용한다. 따라서, 코일 L1R, L1S, L1T, L1N은, 커먼 모드 노이즈를 억제(저감)한다. 그러나, 제1 코일부(111)에서는, 커먼 모드 노이즈는 완전히 제거할 수 없다.Coils L1R, L1S, L1T, and L1N, which are inductors, act as resistance to common mode current, which is a high-frequency signal. Therefore, the coils L1R, L1S, L1T, and L1N suppress (reduce) common mode noise. However, in the
커먼 모드 전류가 코일 L1R, L1S, L1T, L1N으로 흐르면, 코어를 통해 검출 코일 L1A(112-1)에 커먼 모드 전류에 비례한 전류를 유도한다.When the common mode current flows through the coils L1R, L1S, L1T and L1N, a current proportional to the common mode current is induced in the detection coil L1A (112-1) through the core.
즉, 제1 코일부(111)와 검출 코일 L1A(112-1)은, 전류 트랜스로서 기능하고, 커먼 모드 전류를 검출하는 검출 트랜스를 구성한다.That is, the
또한, 노멀 모드 전류는 전원선 사이에서 반대방향으로 왕복하도록 흐른다. 따라서, 트로이덜 코어에 권회된 코일 L1R, L1S, L1T, L1N은, 흐르는 노멀 모드 노이즈를 서로 없애는 기능을 한다.In addition, the normal mode current flows in opposite directions between the power lines. Accordingly, the coils L1R, L1S, L1T, and L1N wound around the toroidal core function to mutually cancel flowing normal mode noise.
콘덴서부(113)는, 콘덴서 C1R, C1S, C1T, C1N을 구비하고 있다. 콘덴서 C1R, C1S, C1T, C1N의 각각의 일방의 단자는, R상, S상, T상, N상의 각각의 전원선에 접속되어 있다. 콘덴서 C1R, C1S, C1T, C1N의 각각의 타방의 단자는, 후술하는 증폭부(115)의 출력단자에 공통으로 접속되어 있다. 이 경우, 증폭부(115)를 구성하는 연산 증폭기(116)의 출력(커먼 모드 노이즈의 전류를 상쇄하는 전류)은, 콘덴서 C1R, C1S, C1T, C1N을 거쳐, R상, S상, T상, N상의 각각 전원선에 공통으로 연결된다. 여기서는, 콘덴서 C1R, C1S, C1T, C1N을 각각 구별하지 않을 때는, 콘덴서 C1이라고 표기한다.The
한편, 콘덴서 C1R, C1S, C1T, C1N은 동일한 용량(capacitance)을 가질 수 있다.Meanwhile, capacitors C1R, C1S, C1T, and C1N may have the same capacitance.
콘덴서 C1R, C1S, C1T, C1N은, R상, S상, T상, N상의 전원선 사이에 배치된다. 예를 들면, 직렬 접속된 콘덴서 C1R과 콘덴서 C1S가, R상의 전원선과 S상의 전원선과의 사이에 배치된다. 따라서, 이들의 콘덴서 C1R, C1S, C1T, C1N은, R상, S상, T상, N상의 전원선을 흐르는 노멀 모드 노이즈를 서로 상쇄하는 기능을 한다.Capacitors C1R, C1S, C1T, and C1N are disposed between the power lines of the R, S, T, and N phases. For example, capacitor C1R and capacitor C1S connected in series are disposed between the R-phase power supply line and the S-phase power supply line. Therefore, these capacitors C1R, C1S, C1T, and C1N function to mutually cancel normal mode noise flowing through the power lines of the R, S, T, and N phases.
제2 코일부(114)는, R상, S상, T상, N상의 전원선 각각에 직렬로 접속된 코일 L2R, L2S, L2T, L2N을 포함한다. 이들의 코일 L2R, L2S, L2T, L2N은, 전원선의 일부를 구성하는 도선(와이어)이며, 제1 코일부(111)의 구성처럼, 또 다른 하나의 코어에 권회되어 구성되어 있다. 따라서, 코일 L2R, L2S, L2T, L2N은, 상호간에 자기적으로 결합(자기 결합)하고 있다. 또한, 코일 L2R, L2S, L2T, L2N은, 도 1에 "●"로 나타내는 극성이 되도록 권회되어 있다. 이하에서, 코일 L2R, L2S, L2T, L2N을 각각 구별할 필요가 없을 때는, 코일 L2라고 표기한다.The
또한, 코일 L2R, L2S, L2T, L2N은 동일한 인덕턴스(inductance)를 가질 수 있다. Also, the coils L2R, L2S, L2T, and L2N may have the same inductance.
인덕턴스인 코일 L2R, L2S, L2T, L2N은, 제1 코일부(111)와 마찬가지로, 커먼 모드 전류에 대해 저항으로 작용한다. 따라서, 코일 L2R, L2S, L2T, L2N은, 커먼 모드 노이즈를 억제(저감)한다. 그러나, 제1 코일부(111)와 마찬가지로, 제2 코일부(114)라도, 커먼 모드 노이즈는 모두 제거되지 않는다.The inductance coils L2R, L2S, L2T, and L2N, like the
또, 코어에 권회된 코일 L2R, L2S, L2T, L2N은, 노멀 모드 노이즈를 서로 없애도록 기능한다.Further, the coils L2R, L2S, L2T, and L2N wound around the core function to mutually eliminate normal mode noise.
증폭부(115)는, 연산 증폭기(Operational Amplifier: Op Amp)(116), 저항 R1, R2, R3 및 콘덴서 C2, C3을 포함한다. 검출 코일 L1A(112-1)의 타방의 단자는, 저항 R1을 통해 접지된다.The
저항 R1의 접지되지 않은 측의 단자는, 연산 증폭기(116)의 비반전 입력단자(non-inverting input node)(도 1에서는 "+"라고 표기하고, 이하에서는 비반전 입력단자(+)라고 표기한다.)에 접속된다.The non-grounded terminal of the resistor R1 is the non-inverting input node of the operational amplifier 116 (represented as “+” in FIG. 1 and hereinafter referred to as the non-inverting input node (+)) ) is connected to.
콘덴서 C2는 귀환 콘덴서, 저항 R3은 귀환 저항이며, 이 둘은 서로 병렬 접속된다. 그리고, 콘덴서 C2 및 저항 R3 각각의 일방의 단자는, 연산 증폭기(116)의 반전 입력단자(도 1에서는 "-"로 표기하고, 이하에서는 반전 입력단자(-)라고 표기한다.)에 접속된다. 한편, 콘덴서 C2 및 저항 R3의 각각의 타방의 단자는, 연산 증폭기(116)의 출력단자에 접속된다. 그리고, 연산 증폭기(116)의 반전 입력단자(-)는, 저항 R2를 통해 접지된다. 또한, 위상을 조정하기 위한 콘덴서 C3는 연산 증폭기(116)의 출력단자와, 연산 증폭기(116)의 구동 전원 단자(미도시)의 사이에 배치된다. 한편, 연산 증폭기(116)는 전류 증폭기로 구현될 수 있다.Capacitor C2 is a feedback capacitor, resistor R3 is a feedback resistor, and these two are connected in parallel with each other. Then, one terminal of each of the capacitor C2 and the resistor R3 is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 116 (indicated by "-" in Fig. 1 and referred to as the inverting input terminal (-) in the following). . On the other hand, the other terminal of each of the capacitor C2 and the resistor R3 is connected to the output terminal of the
이하 억제부(110)의 기능 및 동작에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the function and operation of the restraining
우선, 제1 코일부(111)에 있어서, 검출 코일 L1A(112-1)은, R상, S상, T상, N상의 전원선에 있어서의 커먼 모드 노이즈(커먼 모드 전류)를 검출한다. 다음으로, 증폭기(115)의 연산 증폭기(116)는 검출된 커먼 모드 전류에 의해 검출 코일 L1A(112-1)에서 발생한 전류를 증폭하여, 콘덴서부(113)를 통해, R상, S상, T상, N상 각각의 전원선에 공급(중첩)한다. 여기서, 연산 증폭기(116)는, 커먼 모드 노이즈를 없애도록(상쇄하도록) 커먼 모드 전류에 의해 유도된 전류를 증폭한다. 따라서, R상, S상, T상, N상의 전원선에 있어서의 커먼 모드 노이즈가 억제된다. First, in the
또한, 콘덴서부(113)의 콘덴서 C1R, C1S, C1T, C1N 각각은 대응하는 각 R상, S상, T상, N상 전원선의 커먼 모드 노이즈의 레벨에 대응하는, 전류가 중첩되도록 설정된다.In addition, the capacitors C1R, C1S, C1T, and C1N of the
이상의 설명에서 증폭부(115)는, 감지된 커먼 모드 전류에 대응하는 전류를 증폭하는 것으로 예시하였으나, 커먼 모드 전류가 변환된 전압(커먼 모드 전압)을 증폭하도록 구현할 수 있다. 즉, 증폭부(115)는 전압을 입력받아 전류를 출력하도록 구성될 수 있다.In the above description, the
이상 설명한 바와 같이, 억제부(110)는, 전도성 노이즈인 노멀 모드 노이즈 및 커먼 모드 노이즈를 억제한다.As described above, the
다음으로, 제2 코일부(114)의 기능에 대해 설명한다.Next, the function of the
도 5는 억제하려는 노이즈의 주파수 대역에서 동작하는 도 4의 인버터 장치(100-1)의 억제부(110) 및 정류부(120)의 등가 회로도이다. 도 5(a)는, 도 1에 대응한 교류 등가 회로, 도 5(b)는, 증폭부(115)에 있어서의 연산 증폭기(116)의 출력단자에서 본 교류 등가 회로이다.5 is an equivalent circuit diagram of the
커먼 모드 노이즈는, 고주파 신호(교류적)이다. 따라서, 코일 L1, L2는, 교류적으로는 저항으로 기능하고, 콘덴서 C1은, 교류적으로는 단락(쇼트)이 된다. 또, 교류전원(200)의 R상, S상, T상, N상은, 교류적으로는 단락(쇼트)이 된다. 그리고, 정류부(20)의 전류 다이오드 D는, 교류적으로는 단락(쇼트)이 된다.Common mode noise is a high-frequency signal (alternating current). Therefore, the coils L1 and L2 function as resistances in an alternating manner, and the capacitor C1 short circuits in an alternating manner. In addition, the R phase, S phase, T phase, and N phase of the
따라서, 도 5(a), (b)에서, 코일 L1, L2는 저항의 기호로 표기되고, 콘덴서 C1은 선으로 표기된다. 또한, 정류부(120)의 정류 다이오드 D는 그대로 다이오드의 기호로 표기된다.Accordingly, in FIGS. 5(a) and (b), coils L1 and L2 are represented by symbols of resistance, and capacitor C1 is represented by lines. In addition, the rectifying diode D of the rectifying
도 5(a)에 도시하는 바와 같이, 증폭부(115)에 있어서의 연산 증폭기(116)의 비반전 입력단자(+)에는, 검출 코일 L1A(112-1) 및 저항 R1이 병렬 접속된다. 검출 코일 L1A(112-1)는, 교류적으로는 저항으로 기능한다. 따라서, 연산 증폭기(116)의 비반전 입력단자(+)에 대한 임피던스는 높게 형성된다. 동일하게는, 제1 코일부(111)가 검출한 커먼 모드 전류에 대응하는 신호의 전압은 크다. 이에 따라, 커먼 모드 전류에 대응하는 전압이 연산 증폭기(116)에 입력되기 쉬워짐과 동시에, 커먼 모드 전류의 변화에 따라가기 쉬어지며, 커먼 모드 노이즈를 정밀하게 억제할 수 있다.As shown in Fig. 5(a), a detection coil L1A (112-1) and a resistor R1 are connected in parallel to the non-inverting input terminal (+) of the
또한, 커먼 모드 노이즈의 검출방법으로서, 콘덴서부(113)와 동일한 복수의 콘덴서를 통해 검출하는 것을 생각할 수 있다. 이 경우, 도 5(a)에 있어서의 제1 코일부(111)가 콘덴서부(113)와 동일한 구성이 된다. 콘덴서는, 교류적으로 단락(쇼트)이 되기 때문에, 연산 증폭기(116)의 비반전 입력단자(+)에 대한 임피던스가 낮아지고, 커먼 모드 전류에 대응하는 전압이 낮아져 버린다. 따라서, 커먼 모드 전류에 대응하는 전압이 연산 증폭기(116)에 입력되기 어렵고, 커먼 모드 전류의 변화에 따라가기 어렵다.Also, as a method of detecting common mode noise, detection through a plurality of capacitors identical to those of the
그래서, 제1 실시예에 따른 억제부(110) 는, 커먼 모드 노이즈(커먼 모드 전류)의 검출을, 검출 코일 L1A(112-1)이 수행한다. 이 덕분에, 연산 증폭기(116)의 입력단자(비반전 입력단자(+))에 대한 임피던스가 높게 설정될 수 있다.Thus, in the
한편, 도 5(b)에 도시하는 바와 같이, 증폭부(115)에 있어서의 연산 증폭기(116)의 출력단자는, 제1 코일부(111)의 코일 L1R, L1S, L1T, L1N을 각각 통해 접지된다. 또, 연산 증폭기(116)의 출력단자는, 제2 코일부(114)의 코일 L2R, L2S, L2T의 각각과 정류부(120)의 정류 다이오드 D1∼D6과의 직렬 접속을 통해 접지된다. 또한, 코일 L2N은 정류 다이오드 D를 통하지 않고 접지된다.On the other hand, as shown in Fig. 5(b), the output terminal of the
이때, 정류 다이오드 D1∼D6은 교류적으로 단락(쇼트)이다. 그러나, 코일 L1R, L1S, L1T, L1N 및 코일 L2R, L2S, L2T, L2N은 교류적으로는 저항으로 기능한다. 따라서, 연산 증폭기(116)의 부하는 높은 임피던스를 갖는다. 따라서, 연산 증폭기(116)의 출력단자는, 높은 전압으로 커먼 모드 노이즈를 없애는(상쇄하는) 전류를 출력할 수 있다.At this time, the rectifying diodes D1 to D6 are short-circuited (shorted) AC. However, the coils L1R, L1S, L1T, and L1N and the coils L2R, L2S, L2T, and L2N function as resistances in an alternating current. Thus, the load of
일 예로서, 커먼 모드 노이즈를 억제하기 위해 필요한 연산 증폭기(116)의 출력전압은, ±20V 정도이다. 이때, 출력전류는, ±0.3A 정도가 된다.As an example, the output voltage of the
이와 같은 출력전압 및 출력전류는, 널리 알려진 연산 증폭기(오피 앰프)를 이용하여 대응할 수 있다.Such an output voltage and output current can be corresponded to using a well-known operational amplifier (op amp).
또한, 커먼 모드 노이즈를 없애는(상쇄하는) 전류 또는 전압을, 콘덴서 C1 대신에, 전원선에 직렬 접속된 인덕터를 통해 수행하는 것을 생각할 수 있다. 이때, 낮은 임피던스의 구동회로(예를 들면 푸쉬풀형(push-pull type)의 트랜지스터 회로)가 인덕터에 전류를 공급하면, 인덕터의 인덕턴스는 변동하고, 전원선에 흐르는 전류를 변동시킬 수 있다.Also, it is conceivable to carry out current or voltage that eliminates (cancels) common mode noise through an inductor connected in series to the power supply line instead of the capacitor C1. At this time, when a low-impedance driving circuit (for example, a push-pull type transistor circuit) supplies current to the inductor, the inductance of the inductor varies, and the current flowing through the power line may vary.
결론적으로, 본 개시의 제1 실시예에 따른 억제부(110) 는, 연산 증폭기(116)에 부하로서 접속된 제1 코일부(111)의 코일 L1 및 제2 코일부(114)의 코일 L2이 병렬 접속이 되어 있다. 따라서, 증폭부(115)는 높은 임피던스의 부하를 갖는다. 이로 인해, 전원선에 흐르는 신호전류에 미치는 영향을 억제할 수 있다.In conclusion, the
도 6은, 도 4의 인버터 장치(100-1)에서 제2 코일부(114)가 제외된 인버터 장치(100')의 회로도이다.FIG. 6 is a circuit diagram of the inverter device 100' in which the
도 6을 참조하면, 인버터 장치(100')는 도 4의 인버터 장치(100-1)에 포함된 제2 코일부(114)가 생략되어 있다. 또한, 인버터 장치(100')는 N상의 전원선을 포함하지 않는다. 따라서, N상의 전원선 등을 파선으로 나타낸다. 즉, 인버터 장치(100')는, 3상 3선식 교류전원(200)에 의해 교류가 공급된다. 다른 구성은, 도 4에 도시한 제1 실시예에 따른 인버터 장치(100-1)와 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.Referring to FIG. 6 , in the inverter device 100', the
도 7은, 억제하려는 노이즈의 주파수 대역에서 동작하는 도 6의 인버터 장치(100’)의 억제부(110) 및 정류부(120)의 등가 회로도이다. 도 7(a)는, 도 6에 대응한 교류 등가 회로, 도 6(b)는, 증폭부(115) 의 연산 증폭기(116)의 출력단자에서 본 교류 등가 회로이다.FIG. 7 is an equivalent circuit diagram of the
도 5(a), (b)와 마찬가지로, 코일 L1은, 교류적으로는 저항으로 기능하고, 콘덴서 C1은, 교류적으로는 단락(쇼트)이 된다. 또, 교류전원(200)의 R상, S상, T상, N상은, 교류적으로는 단락(쇼트)이 된다. 그리고, 정류부(120)의 정류 다이오드 D는, 교류적으로는 단락(쇼트)이 된다.As in Fig. 5(a) and (b), the coil L1 functions as a resistance in an alternating manner, and the capacitor C1 is short-circuited in an alternating manner. In addition, the R phase, S phase, T phase, and N phase of the
증폭부(115)에 있어서의 연산 증폭기(116)의 비반전 입력단자(+)에 관해서는, 도 4, 도 5(a)에 도시한 인버터 장치(100-1)와 동일하다. 즉, 연산 증폭기(116)의 비반전 입력단자(+)에 대한 임피던스가 높다. 따라서, 제1 코일부(111)에 있어서 검출된 커먼 모드 전류에 대응하는 전압이 높아지고, 증폭부(115)의 연산 증폭기(116)에 입력되기 쉽다.The non-inverting input terminal (+) of the
한편, 도 5(b)에 도시하는 바와 같이, 증폭부(115)에 있어서의 연산 증폭기(116)의 출력단자는, 정류부(120)의 전류 다이오드 D1∼D6을 통해 접지된다. 이때, 정류 다이오드 D1∼D6은, 접지에 대해, 전류가 흐르는 방향이 서로 접속된다. 따라서, 연산 증폭기(116)의 출력단자로부터의 전압이 양음 어느 쪽이든, 정류 다이오드 D1∼D6의 어느 하나로부터 순방향으로 접지된다.On the other hand, as shown in Fig. 5(b), the output terminal of the
예를 들면, 실리콘 다이오드의 경우, 순방향의 전압이 낮고, 30A의 전류를 흘려도 전압은 1.5V 정도이다.For example, in the case of a silicon diode, the forward voltage is low, and the voltage is about 1.5V even when a current of 30A flows.
즉, 콘덴서부(113)를 통해, 커먼 모드 전류를 없애기 위한 전류를 공급하고자 하면, 저전압으로 대전류를 공급하는 것이 필요해진다. 그러나, 널리 이용되고 있는 연산 증폭기(116)에서는, 예를 들면 1.5V의 전압에서 30A의 전류를 공급하는 것은 어렵다.That is, if it is desired to supply a current for eliminating the common mode current through the
만약, N상의 전원선이 존재하는 경우, 도 4(b)에 도시된 점선과 같이, 연산 증폭기(116)의 출력단자가, 접지되어 버린다. 이 때문에, 제1 실시형태가 적용되지 않는 인버터 장치(110)에서는, N상의 전원선을 이용할 수 없다.If there is an N-phase power supply line, the output terminal of the
이상 설명한 바와 같이, 제1 실시예에 따른 인버터 장치(100-1)는, 억제부(110)는, 제1 코일부(111) 및 제2 코일부(114)를 포함하고 있기 때문에 연산 증폭기(116)의 입력단자(비반전 입력단자(+))에서 본 임피던스가 높다. 이로 인해, 검출된 커먼 모드 전류의 변동에 대해 따라가기 쉽다. 따라서, 정밀하게 커먼 모드 노이즈를 억제할 수 있다. 또, 연산 증폭기(116)의 출력단자에서 본 임피던스가 높다. 이러한 특징은 고급 사양의 제품이 아니더라도 일반 연산 증폭기(116)를 이용할 수 있는 장점이 있다. As described above, in the inverter device 100-1 according to the first embodiment, since the
즉, 커먼 모드 노이즈를 포함하는 전도성 노이즈를 용이하게 억제할 수 있다.That is, conductive noise including common mode noise can be easily suppressed.
도 8은, 제1 실시예에 따른 인버터 장치(100-1)의 억제부(110)가 커먼 모드 노이즈를 억제한 효과를 설명하기 위한 그래프이다. 8 is a graph for explaining an effect of suppressing common mode noise by the suppressing
도 8을 참조하면, 세로축은 전원 임피던스 안정화 회로망(LISN: Line Impedance Stabilization Network)의 노이즈 측정용 저항의 양단의 전압 강하인 잡음단자 전압(dB(μV))이다. 가로축은 주파수(MHz)이다. 또, 도 8의 그래프에는, 국제 무선장애 특별위원회 CISPR에 의해 설정된 허용치(810)를 함께 도시하고 있다.Referring to FIG. 8, the vertical axis is the noise terminal voltage (dB (μV)), which is the voltage drop across the resistor for measuring noise of the line impedance stabilization network (LISN). The horizontal axis is frequency (MHz). In addition, the graph of FIG. 8 also shows the
제1 실시예에 따른 인버터 장치(100-1)에 있어서, 증폭부(115)는, 연산 증폭기(116)를 구동하는 구동전원이 공급되면(온) 동작하고, 구동전원이 공급되지 않으면(오프) 동작하지 않는다. 도 5의 그래프에는, 연산 증폭기(116)의 온의 상태(증폭부 온(830))와 오프의 상태(증폭부 오프(820))를 함께 도시하고 있다.In the inverter device 100-1 according to the first embodiment, the
증폭부 온(830)에서는, 연산 증폭기(116)가 동작하고, 코일 L1A가 감지한 커먼 모드 전류가 증폭된다. 따라서, 커먼 모드 전류를 없애는 전류가, 콘덴서부(113)로부터 R상, S상, T상, N상의 각각의 전원선에 공급(중첩)된다. 즉, 증폭부 온(830)에서는, 억제부(110)가 동작하고 있다.When the amplification unit is turned on (830), the
한편, 증폭부 오프(820)에서는, 연산 증폭기(116)는 동작하지 않고, 코일 L1A가 감지한 커먼 모드 전류가 증폭되지 않는다. 따라서, 커먼 모드 전류를 없애는 전류는, 콘덴서부(113)로부터 R상, S상, T상, N상의 각각의 전원선에 공급(중첩)되지 않는다. 즉, 증폭부 오프(820)에서는, 억제부(110)가 동작하고 있지 않다.Meanwhile, when the amplification unit is off 820, the
증폭부 온(830)과 증폭부 오프(820)를 비교하면, 증폭부 오프(820)에서는, 0.5MHz 이하의 주파수대에 있어서, 잡음단자 전압이 허용치를 초과하고 있다. 그러나, 증폭부 온(830)에서는, 잡음단자 전압이 허용치를 하회하고 있다.Comparing the amplification part on 830 and the amplification part off 820, in the amplification part off 820, the noise terminal voltage exceeds the allowable value in the frequency band of 0.5 MHz or less. However, in the amplifying unit ON (830), the noise terminal voltage is below the allowable value.
제1 실시예에 따른 인버터 장치(100-1)에서, 억제부(110)는, 커먼 모드 노이즈 즉, 전도성 노이즈를 충분히 억제한다.In the inverter device 100-1 according to the first embodiment, the
그리고, 제1 실시예에 따른 인버터 장치(100)는, N상의 전원선에 따른 전도성 노이즈에 대해서도, 억제한다.In addition, the
또, 억제부(110)에 있어서의 증폭부(115)의 연산 증폭기(116)를, 전류 증폭기로 구현하면, 커먼 모드 전류를 없애는(상쇄하는) 전류를 쉽게 제어할 수 있다.In addition, if the
이상 설명한 제1 실시예에 따른 인버터 장치(100-1)에서 검출 코일 L1A(112-1)은 제1 코일부(111)에 자기 결합된다. 그러나, 검출 코일 L1A(112-1)은 제2 코일부(114)에 자기 결합되어도 동일하게 동작한다.In the inverter device 100-1 according to the first embodiment described above, the detection coil L1A 112-1 is magnetically coupled to the
[제2 실시형태][Second Embodiment]
도 4에 도시된 제1 실시예에 따른 인버터 장치(100-1)는, 3상 4선식 교류전원(200)으로부터 교류를 공급받았다. 제2 실시예에 따른 인버터 장치(100-2)는, 3상 3선식 교류전원(200)으로부터 교류를 공급받는다.The inverter device 100-1 according to the first embodiment shown in FIG. 4 receives AC from a three-phase, four-wire
도 9는 본 개시의 제2 실시예에 따른 인버터 장치(100-2)를 나타내는 회로도이다.9 is a circuit diagram illustrating an inverter device 100-2 according to a second embodiment of the present disclosure.
도 9를 참조하면, 제2 실시형태의 인버터 장치(100-2)는, 도 4의 인버터 장치(100-1)에 있어서, N상의 전원선을 포함하지 않는다. 즉, 인버터 장치(100-2)는 3상 3선식 교류전원(200)에 대응하는 전원선을 포함한다. 다른 구성은, 도 4에 도시한 인버터 장치(100-1)와 동일하기 때문에, 같은 부호를 부여하고 중복 설명을 생략한다.Referring to FIG. 9 , an inverter device 100-2 according to the second embodiment does not include an N-phase power supply line in the inverter device 100-1 of FIG. 4 . That is, the inverter device 100-2 includes a power line corresponding to the three-phase, three-wire
3상 3선식 교류전원(200)을 이용하는 인버터 장치(100)라도, 제1 실시형태에서 설명한 바와 같이, 억제부(110)에 의해, 전도성 노이즈가 억제된다.Even in the
[제3 실시형태][Third Embodiment]
제1 실시예에 따른 인버터 장치(100-1) 및 제2 실시예에 따른 인버터 장치(100-2)는, 3상의 교류전원(200)으로부터 교류가 공급되었다. 이에 반해, 제3 실시예에 따른 인버터 장치(100)는, 단상 2선식 교류전원(200)으로부터 교류를 공급받는다.In the inverter device 100-1 according to the first embodiment and the inverter device 100-2 according to the second embodiment, AC is supplied from the three-phase
도 10은, 본 개시의 제3 실시예에 따른 인버터 장치(100-3)를 나타내는 회로도이다.10 is a circuit diagram showing an inverter device 100-3 according to a third embodiment of the present disclosure.
도 10을 참조하면, 제3 실시예에 따른 인버터 장치(100-3)는, 도 1의 인버터 장치(100-1)에 있어서, R상, S상을 X상, Y상으로 대체하고, T상, N상의 교류는 공급받지 않는다. 그리고, 정류부(120)는, 4개의 정류 다이오드 D1∼D4를 구비하고 있다. 즉, 인버터 장치(100-3)는 단상 2선식 교류전원(200)에 대응하는 전원선을 포함한다. 다른 구성은, 도 4에 도시한 제1 실시예에 따른 인버터 장치(100-1)와 동일하기 때문에, 같은 부호를 부여하고 설명을 생략한다.Referring to FIG. 10, in the inverter device 100-3 according to the third embodiment, in the inverter device 100-1 of FIG. 1, R phase and S phase are replaced with X phase and Y phase, and T phase, N-phase alternating current is not supplied. And the rectifying
단상 2선식 교류전원(200)을 이용하는 인버터 장치(100-3)라도, 앞서 설명한 제1 실시예의 인버터 장치(100-1)와 같이, 억제부(110)에 의해, 전도성 노이즈가 억제된다.Even in the inverter device 100-3 using the single-phase, two-wire
[제4 실시형태][Fourth Embodiment]
제1 실시예에 따른 인버터 장치(100-1)는, 제1 코일부(111)에 자기 결합된 검출 코일 L1A(112-1)을 포함한다. 제4 실시예에 따른 인버터 장치(100-4)는, 추가적으로 억제부(110)의 제2 코일부(114)에 자기 결합된 제2 검출 코일 L2A(112-2)을 더 포함한다. 검출 코일 L2A(112-2)도 커먼 모드 전류를 검출한다.The inverter device 100 - 1 according to the first embodiment includes a detection coil L1A 112 - 1 magnetically coupled to the
도 11은, 본 개시의 제4 실시예에 따른 인버터 장치(100-4)를 나타내는 회로도이다.11 is a circuit diagram showing an inverter device 100-4 according to a fourth embodiment of the present disclosure.
도 11을 참조하면, 인버터 장치(100-4)는, 제2 코일부(114)에 대한 커먼 모드 전류를 검출하는 제2 검출 코일 L2A(112-2)이 추가된다. 그리고, 제1 검출 코일 L1A(112-1)의 일방의 단자는, 접지되지 않고, 제2 검출 코일 L2A(112-2)의 일방의 단자와 접속되어 있다. 그리고, 제2 검출 코일 L2A(112-2)의 타방의 단자가 접지되어 있다.Referring to FIG. 11 , the inverter device 100 - 4 includes a second detection coil L2A 112 - 2 that detects a common mode current with respect to the
다른 구성은, 도 4에 도시한 제1 실시예에 따른 인버터 장치(100-1)와 동일하기 때문에, 같은 부호를 부여하고 설명을 생략한다.Since other configurations are the same as those of the inverter device 100-1 according to the first embodiment shown in FIG. 4, the same reference numerals are given and descriptions are omitted.
이와 같이, 복수의 검출 코일 L1A(112), L2A(112-2)은, 더 큰 임피던스를 형성하고, 커먼 모드 전류에 대한 보다 큰 감지 신호를 출력할 수 있다.. 따라서, 검출부(112)는 커먼 모드 전류의 변화를 더 잘 추종(following)하고, 커먼 모드 노이즈를 보다 정밀하게 억제할 수 있다.In this way, the plurality of detection coils L1A 112 and L2A 112-2 can form a larger impedance and output a larger detection signal for the common mode current. Therefore, the detector 112 Changes in common mode current can be better followed, and common mode noise can be suppressed more accurately.
일 예에서, 제1 코일부(111)의 코일 L1R과 제2 코일부(114)의 코일 L2R은 한 개의 코어에 권회된, 탭이 달린 도선(와이어)으로 구성할 수 있다. 이 경우, 도선(와이어)의 일단은 교류전원(200)측의 R상의 전원선에 접속되고, 도선(와이어)의 타단은 부하측(정류부(120)를 포함하는 하류측)의 R상의 전원선에 접속된다. 그리고, 탭에는 콘덴서 C1R가 접속된다. 다른 코일 L1S, L1T, L1N 및 코일 L2S, L2T, L2N도 동일하게 구성된다. 그리고, 제1 검출 코일 L1A(112-1) 및 제2 검출 코일 L2A(112-2)도 마찬가지로, 도선(와이어)을 한 개의 코어에 권회될 수 있다.In one example, the coil L1R of the
이와 같이 함으로써, 제1 코일부(111)와 제2 코일부(114)을 하나의 부재로 구성 할 수 있다.In this way, the
또 다른 예로서, 코일 L1R, L1S, L1T, L1N과 검출 코일 L1A(112)를 일방의 코어에 권회하고, 코일 L2R, L2S, L2T, L2N과 검출 코일 L2A(116)를 다른 코어에 권회할 수 있다. 이에 따를 경우, 제1 코일부(111) 및 검출 코일 L1A(112)를 조합시킨 부품과, 제2 코일부(114) 및 검출 코일 L2A(116)를 조합시킨 부품을 동일하게 할 수 있다. 따라서, 부품의 제조 및 관리가 용이해진다.As another example, coils L1R, L1S, L1T, L1N and detection coil L1A (112) may be wound on one core, and coils L2R, L2S, L2T, L2N and detection coil L2A (116) may be wound on another core. there is. In this case, it is possible to make the parts in which the
또한, 이상과 같은 추가적인 검출 코일 L2A(112-2)은 억제부(110)의 제2 코일부(114)와 자기 결합하도록, 제2 또는 제3 실시예에 따른 인버터 장치(100-2, 100-3)에 더 포함될 수 있다.In addition, the additional detection coil L2A (112-2) as described above is magnetically coupled to the
제1 실시예 내지 제4 실시예에 따른 인버터 장치(100)에서 억제부(110)는, 교류전원(200)과 정류부(20)와의 사이에 배치되었지만 이에 한정되지 아니한다. 억제부(110)는 인버터부(40)와 인버터 장치(100)의 부하인 모터(300)와의 사이에 배치될 수 있다. 즉, 억제부(110)는, 교류를 공급하는 전원선상에 배치되면 충분하다.In the
이상 설시한 제1 내지 제4 실시예의 인버터 장치(100-1, 100-2, 100-3, 100-4, 100-5)는 설명한 구성에 한정되지 아니하며, 일 예로서 전자 부재(저항, 콘덴서, 코일 등) 또는 회로를 더 포함할 수 있다.The inverter devices 100-1, 100-2, 100-3, 100-4, and 100-5 of the first to fourth embodiments described above are not limited to the described configuration, and as an example, an electronic member (resistor, capacitor) , coil, etc.) or a circuit may be further included.
한편, 이상 설시한 실시예들에서 억제부(110)는 인버터 장치(100)의 전도성 노이즈를 억제하는 것으로 설명하였으나 이에 한정되지 아니한다. 전도성 노이즈를 억제하는 억제부(110)는, 인버터 장치(100) 이외의 전도성 노이즈를 발생하는 어떠한 장치에도 적용될 수 있다.Meanwhile, in the above-described embodiments, the
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시할 수 있는 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 개재의 범위 내에 있게 된다. Although the preferred embodiments of the present invention have been shown and described above, the present invention is not limited to the above-described examples, and ordinary knowledge in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention claimed in the claims Anyone who has it can implement various modifications, of course, and such changes are within the scope of the claims.
100, 100-1, 100', 100-2, 100-3, 100-4, 100-5: 인버터 장치
110: 억제부 111: 제1 코일부
112: 검출부 112-1: 제1 검출 코일
112-2: 제2 검출 코일 113: 콘덴서부
114: 제2 코일부 115: 증폭부
116: 연산 증폭기 120: 정류부
130: 평활화부 140: 인버터부
150: 컨버터부 160: 제어부
200: AC 전원 300: 모터
C1, C1R, C1S, C1T, C1N, C1X, C1Y, C2, C3: 콘덴서
Cs: 평활 콘덴서
D, D1∼D6: 정류 다이오드
Df: 귀환 다이오드
L1, L1R, L1S, L1T, L1N, L2, L2R, L2S, L2T, L2N: 코일
L1A, L2A: 검출 코일 R1∼R3: 저항
SC, SC1∼SC6: 스위칭 회로 St: 스위칭 소자100, 100-1, 100', 100-2, 100-3, 100-4, 100-5: inverter unit
110: suppression unit 111: first coil unit
112: detection unit 112-1: first detection coil
112-2: second detection coil 113: capacitor unit
114: second coil unit 115: amplification unit
116: operational amplifier 120: rectifier
130: smoothing unit 140: inverter unit
150: converter unit 160: control unit
200: AC power 300: motor
C1, C1R, C1S, C1T, C1N, C1X, C1Y, C2, C3: Condenser
Cs: smoothing capacitor
D, D1 to D6: rectifier diode
Df: feedback diode
L1, L1R, L1S, L1T, L1N, L2, L2R, L2S, L2T, L2N: coil
L1A, L2A: Detection coils R1 to R3: Resistance
SC, SC1 to SC6: switching circuit St: switching element
Claims (10)
교류 전원과 연결되는 제1 코일부;
일단이 상기 제1 코일부와 연결되고, 타단이 복수의 다이오드를 포함하는 정류부와 연결되는 제2 코일부;
상기 제1 코일부와 결합되고, 상기 제1 코일부를 흐르는 제1 커먼 모드 전류를 검출하는 제1 인덕터;
상기 제2 코일부와 결합되고, 일단이 상기 제1 인덕터의 타단과 연결되고, 타단이 접지된 상기 제2 코일부를 흐르는 제2 커먼 모드 전류를 검출하는 제2 인덕터;
상기 제1 인덕터 및 상기 제2 인덕터로부터 수신된 전류를 증폭하는 증폭부; 및
상기 증폭부에 의해 증폭된 전류를 수신하고, 상기 검출된 제1 커먼 모드 전류 및 제2 커먼 모드 전류를 상쇄시키기 위해 상기 증폭된 전류에 대응되는 상쇄 전원을 상기 제1 코일부와 상기 제2 코일부가 공통 연결되는 연결 단자에 제공하는 콘덴서부;를 포함하고,
상기 제1 인덕터의 타단은 일단이 접지된 제1 저항의 타단 및 상기 증폭부의 입력 단자에 연결되는 인버터 장치.In the inverter device for converting AC power into rectified power for driving a motor,
A first coil unit connected to AC power;
a second coil unit having one end connected to the first coil unit and the other end connected to a rectifying unit including a plurality of diodes;
a first inductor coupled to the first coil unit and detecting a first common mode current flowing through the first coil unit;
a second inductor coupled to the second coil unit, having one end connected to the other end of the first inductor, and detecting a second common mode current flowing through the second coil unit having the other end connected to ground;
an amplifier that amplifies the current received from the first inductor and the second inductor; and
A current amplified by the amplifier is received, and an offset power corresponding to the amplified current is applied to the first coil unit and the second coil to cancel the detected first common mode current and second common mode current. A capacitor unit provided to the connection terminal to which the unit is connected in common; includes,
The other end of the first inductor is connected to the other end of the first resistor having one end grounded and to the input terminal of the amplifier.
상기 제1 코일부의 제1 코일 및 상기 제2 코일부의 제2 코일은 동일한 코어에 권회되는 인버터 장치. According to claim 1,
The inverter device wherein the first coil of the first coil unit and the second coil of the second coil unit are wound on the same core.
상기 제1 코일부는,
상기 교류 전원의 각 상을 개별적으로 공급받는 복수의 제1 코일을 포함하는, 인버터 장치.According to claim 1,
The first coil part,
Including a plurality of first coils individually supplied to each phase of the AC power, the inverter device.
상기 제2 코일부는,
상기 복수의 제1 코일 각각과 직렬 연결되는 복수의 제2 코일을 포함하는, 인버터 장치.According to claim 3,
The second coil part,
Including a plurality of second coils connected in series with each of the plurality of first coils, the inverter device.
상기 증폭부는,
전류 증폭기로 구성되는, 인버터 장치.According to claim 1,
the amplifier,
Inverter device, consisting of a current amplifier.
모터를 포함하는 압축기; 및
AC 전원을 모터 구동을 위한 정류 전원으로 변환하여 상기 압축기에 구동 전력을 전달하는 인버터 장치;를 포함하고,
상기 인버터 장치는,
교류 전원과 연결되는 제1 코일부;
일단이 상기 제1 코일부와 연결되고, 타단이 복수의 다이오드를 포함하는 정류부와 연결되는 제2 코일부;
상기 제1 코일부와 결합되고, 상기 제1 코일부를 흐르는 제1 커먼 모드 전류를 검출하는 제1 인덕터;
상기 제2 코일부와 결합되고, 일단이 상기 제1 인덕터의 타단과 연결되고, 타단이 접지된 상기 제2 코일부를 흐르는 제2 커먼 모드 전류를 검출하는 제2 인덕터;
상기 제1 인덕터 및 상기 제2 인덕터로부터 수신된 전류를 증폭하는 증폭부; 및
상기 증폭부에 의해 증폭된 전류를 수신하고, 상기 검출된 제1 커먼 모드 전류 및 제2 커먼 모드 전류를 상쇄시키기 위해 상기 증폭된 전류에 대응되는 상쇄 전원을 상기 제1 코일부와 상기 제2 코일부가 공통 연결되는 연결 단자에 제공하는 콘덴서부;를 포함하고,
상기 제1 인덕터의 타단은 일단이 접지된 제1 저항의 타단 및 상기 증폭부의 입력 단자에 연결되는 공기 조화 장치.In the air conditioner,
Compressor including motor; and
Including; an inverter device that converts AC power into rectified power for driving the motor and delivers driving power to the compressor;
The inverter device,
A first coil unit connected to AC power;
a second coil unit having one end connected to the first coil unit and the other end connected to a rectifying unit including a plurality of diodes;
a first inductor coupled to the first coil unit and detecting a first common mode current flowing through the first coil unit;
a second inductor coupled to the second coil unit, having one end connected to the other end of the first inductor, and detecting a second common mode current flowing through the second coil unit having the other end connected to ground;
an amplifier that amplifies the current received from the first inductor and the second inductor; and
A current amplified by the amplifier is received, and an offset power corresponding to the amplified current is applied to the first coil unit and the second coil to cancel the detected first common mode current and second common mode current. Including; a condenser unit provided to a connection terminal to which the unit is connected in common;
The other end of the first inductor is connected to the other end of the first resistor having one end grounded and to the input terminal of the amplifier.
모터를 포함하는 압축기; 및
AC 전원을 모터 구동을 위한 정류 전원으로 변환하여 상기 압축기에 구동 전력을 전달하는 인버터 장치;를 포함하고,
상기 인버터 장치는,
교류 전원과 연결되는 제1 코일부;
일단이 상기 제1 코일부와 연결되고, 타단이 복수의 다이오드를 포함하는 정류부와 연결되는 제2 코일부;
상기 제1 코일부와 결합되고, 상기 제1 코일부를 흐르는 제1 커먼 모드 전류를 검출하는 제1 인덕터;
상기 제2 코일부와 결합되고, 일단이 상기 제1 인덕터의 타단과 연결되고, 타단이 접지된 상기 제2 코일부를 흐르는 제2 커먼 모드 전류를 검출하는 제2 인덕터;
상기 제1 인덕터 및 상기 제2 인덕터로부터 수신된 전류를 증폭하는 증폭부; 및
상기 증폭부에 의해 증폭된 전류를 수신하고, 상기 검출된 제1 커먼 모드 전류 및 제2 커먼 모드 전류를 상쇄시키기 위해 상기 증폭된 전류에 대응되는 상쇄 전원을 상기 제1 코일부와 상기 제2 코일부가 공통 연결되는 연결 단자에 제공하는 콘덴서부;를 포함하고,
상기 제1 인덕터의 타단은 일단이 접지된 제1 저항의 타단 및 상기 증폭부의 입력 단자에 연결되는 냉장 장치.
In the refrigeration system,
Compressor including motor; and
Including; an inverter device that converts AC power into rectified power for driving the motor and delivers driving power to the compressor;
The inverter device,
A first coil unit connected to AC power;
a second coil unit having one end connected to the first coil unit and the other end connected to a rectifying unit including a plurality of diodes;
a first inductor coupled to the first coil unit and detecting a first common mode current flowing through the first coil unit;
a second inductor coupled to the second coil unit, having one end connected to the other end of the first inductor, and detecting a second common mode current flowing through the second coil unit having the other end connected to ground;
an amplifier that amplifies the current received from the first inductor and the second inductor; and
A current amplified by the amplifier is received, and an offset power corresponding to the amplified current is applied to the first coil unit and the second coil to cancel the detected first common mode current and second common mode current. A capacitor unit provided to the connection terminal to which the unit is connected in common; includes,
The other end of the first inductor is connected to the other end of the first resistor having one end grounded and the input terminal of the amplifier.
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