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JP4430169B2 - Inverter power factor correction device - Google Patents
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インバータの力率補正装置に係るもので、詳しくは、家電製品などで大容量の平滑用キャパシタを使用して発生する力率を改善するために使用されている従来のアナログ形態の力率補正ICを使用することによる回路の複雑化、コストの増加などの問題点を解決し得るインバータの力率補正装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
最近、省エネルギー及び出力制御の容易性の面から家電製品の多くの部分でインバータ装置が使用され、例えば、インバータ駆動モータを適用した洗濯機及び冷蔵庫なども開発されて発売されつつある。
従来のインバータ装置においては、図4に示したように、商用交流電源100と、該商用交流電源100を整流するブリッジダイオード111と、前記整流された直流電圧を平滑化する平滑用キャパシタ120及びチョークコイル112と、前記平滑化された直流電圧をパルス幅変調(Pulse Width Modulation)により可変周波数及び可変電圧に変換するインバータ130と、該インバータ130の制御により駆動されるモータ140と、を備えて構成されていた。
【0003】
この場合、インバータ装置の特徴上、先ず、商用電源(大韓民国内では220V/60Hz)を直流に変換した後、スイッチング素子を利用して所望の電圧及び周波数に変換させるべきであるが、このように直流に変換させる過程で、ダイオードを経由して整流された直流電圧を平滑化(smoothing )するためには大容量のキャパシタが必要である。
【0004】
ところが、大容量のキャパシタを使用するとシステムの力率が減少するので、それを防止するための方法の1例として、力率補正装置を適用したインバータ装置を使用していた。
即ち、従来インバータ装置の入力電圧及び電流の波形を示した図5に示したように、商用交流電源100の電流波形において、時間tはチョークコイル112及び平滑用キャパシタ120の時定数により決定され、通常、商用電源周期の1/5以下であるが、力率制御が理想的である場合(即ち、力率が1であるとき)、電流波形は電圧と同一位相を有し、商用電源の最大電流振幅よりも小さいピーク電流を有するため、ノイズ及び無効電力が減少するなどの効果がある。
【0005】
このように理想的な力率制御を行うために、従来の力率補正装置を適用したインバータ装置においては、図6及び図7に示したように、商用交流電源100と、該商用交流電源100を整流するブリッジダイオード111と、前記整流された直流電圧を平滑化する平滑用キャパシタ120及びチョークコイル220と、前記平滑化された直流電圧をパルス幅変調(PWM)により可変周波数及び可変電圧に変換するインバータ130と、該インバータ130の制御により駆動されるモータ140と、を有するインバータ装置と;複数個の抵抗R1〜R13、複数個のダイオードD1、D2、複数個のキャパシタC1〜C3、アナログ力率補正IC210及びスイッチング素子Q1を有する力率補正部200と;を包含して構成されていた。
【0006】
以下、このように構成された従来の力率補正装置を適用したインバータ装置の動作について説明する。
先ず、印加された商用交流電源100はブリッジダイオード111により直流電圧に整流された後、各抵抗R1、R2により分圧されてアナログ力率補正IC210の第3端子に入力される。
【0007】
また、チョークコイル220の両端の電圧は前記アナログ力率補正IC210の第5端子(Idet)に入力されて、比較器211で予め決定された電圧レベルと比較される。
一方、前記インバータ130の両端の電圧は各抵抗R11〜R13により分圧され、該分圧された電圧は前記アナログ力率補正IC210の第1端子に入力されて、前記比較器219で予め決定された電圧レベル2.5Vと比較される。
【0008】
更に、キャパシタC3により決定される電圧は前記アナログ力率補正IC210の第4端子に入力されて、比較器216でマルチプレクサ217の出力と比較される。
また、前記アナログ力率補正IC210は、第8端子を介して入力電圧を受けて、力率制御の際、入力電圧と入力電流との位相を一致させる。
【0009】
このように前記アナログ力率補正IC210は、前記各入力端子を介して各信号を受けた後、図7に示したようにセルフスタータ(SELF−STARTER)212、NORゲート215、NANDゲート213、214などを経由してスイッチQ1を制御する制御信号を第7端子を介して出力し、前記制御信号はスイッチQ1のゲートに印加されてスイッチング動作を行って、入力電圧と入力電流との位相を一致させる。
【0010】
図8は、このように動作する従来の力率補正装置の動作を示した波形図で、図8(A)に示したように、前記ブリッジダイオード111の出力電圧はサイン波の形態を有し、前記比較器216の各入力信号Vmo、Vcsにより、前記スイッチ制御信号は図8(B)に示したようになる。即ち、前記スイッチQ1は前記サイン波の低い部分ではデューティが大きくなり、サイン波の高い部分ではデューティが小さくなる制御信号に従ってスイッチング動作を行い、よって、全体的に入力電流と入力電圧との位相を一致させる機能を有するようになっていた。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、このような従来の力率補正装置を適用したインバータ装置においては、図7に示したように部品の数が多くて回路が複雑になり、更に、チョークコイルには補助巻線が必要になるため製造費用が上昇するという不都合な点があった。
【0012】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、従来のアナログ力率補正ICの代わりに力率補正機能を行う回路をマイクロプロセッサの内部に追加して、力率補正を簡単に行い得るインバータの力率補正装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、本発明に係るインバータの力率補正装置においては、商用交流電源を整流する整流部と、整流された商用交流電源の入力を受けて負荷を駆動するインバータと、を有するインバータ装置において、前記整流部の出力を受けて商用交流電源のゼロ点を検出した後、商用交流電源の周波数に従って前記整流部から出力されるアナログ波形の大きさをディジタル化した上位値及び下位値からなるデータを、前記ゼロ点に同期させて、所定パルス幅を有するスイッチ制御信号を出力するマイクロプロセッサと、前記マイクロプロセッサと直列に接続され、前記インバータと並列に接続され、前記スイッチ制御信号によりオン/オフされるスイッチと、を備えて構成され、前記マイクロプロセッサは、前記ゼロ点を検出する比較器と、前記データを格納するROMと、前記マイクロプロセッサの基準クロックに同期して所定周期毎にインタラプト信号を出力するインタラプトタイマーと、前記比較器の出力及び前記インタラプトタイマーの出力により前記ROMのアドレスを指定するスタックポインタと、前記ROMから出力されるデータの上位値の入力を受けて前記スイッチ制御信号のオフタイムを決定する上位レジスタと、前記ROMから出力されるデータの下位値の入力を受けて前記スイッチ制御信号のオンタイムを決定する下位レジスタと、前記基準クロックに同期して、前記上位レジスタにより決定された前記スイッチ制御信号のオフタイム値を出力するオフタイマーと、前記基準クロックに同期して、前記下位レジスタにより決定された前記スイッチ制御信号のオンタイム値を出力するオンタイマーと、前記オンタイマーまたはオフタイマーから出力される値に従って前記スイッチ制御信号を出力するRSフリップフロップと、を備えて構成されている。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
本発明に係るインバータの力率補正装置においては、図1に示したように、商用交流電源100と、ブリッジダイオード111及びチョークコイル112により構成されて前記商用交流電源を整流する整流部と、該整流部の出力電圧を平滑化する平滑用キャパシタ120と、前記整流部の出力を入力して商用交流電源のゼロ点を検出し、それに応じた所定パルス幅を有するスイッチ制御信号を出力するマイクロプロセッサ300と、該マイクロプロセッサ300から出力されるスイッチ制御信号によりオン/オフされるスイッチング素子Q2と、前記平滑用キャパシタ120の直流出力電圧をパルス幅変調(PWM)により可変周波数及び可変電圧に変換するインバータ130と、該インバータ130の制御により駆動されるモータ140と、を備えて構成されている。
【0015】
そして、前記マイクロプロセッサ300においては、図3に示したように、前記ブリッジダイオード111を経由して入力される電圧のゼロ点を検出する比較器310と、商用交流電源の周波数(通常50Hzまたは60Hz)に従ってアナログサイン波の大きさをディジタル化した値を格納するROM340と、前記マイクロプロセッサ300内部の基準クロックに同期して所定周期毎にインタラプト信号を出力するインタラプトタイマー320と、前記比較器310の出力及び前記インタラプトタイマー320の出力により前記ROM340のアドレスを指定するスタックポインタ330と、前記ROM340から出力されるデータ中、上位値の入力を受けてスイッチ制御信号のオフタイムを決定する上位レジスタ350と、前記ROM340から出力されるデータ中、下位値の入力を受けてスイッチ制御信号のオンタイムを決定する下位レジスタ360と、前記基準クロックに同期して前記上位レジスタ350から決定したスイッチ制御信号のオフタイム値を出力するオフタイマー370と、前記基準クロックに同期して前記下位レジスタ360から決定したスイッチ制御信号のオンタイム値を出力するオンタイマー380と、前記オンタイマー380またはオフタイマー370から出力される値に応じたスイッチ制御信号を出力するRSフリップフロップ390と、を備えて構成されている。
【0016】
図2は、本発明に係るインバータの力率補正装置の基本動作を示した波形図であって、図2(A)は商用交流電源を整流したブリッジダイオード111の出力を示した波形図、図2(B)は前記図2(A)のサイン波形からゼロ電圧を検出した波形図、図2(C)は前記ゼロ点に同期して、ゼロ点近傍ではパルス幅が大きくなり、入力電圧が大きくなるときはパルス幅が小さくなるスイッチ制御信号を示した図で、前記スイッチ制御信号は従来の力率補正装置のスイッチ制御信号と同様である。
【0017】
以下、このように構成された本発明に係るインバータの力率補正装置の動作に対し、図面に基づいて説明する。
先ず、図2(A)に示したように、ブリッジダイオード111の出力電圧がマイクロプロセッサ300内部の比較器310に入力されると、該比較器310はゼロ電圧を検出し、前記マイクロプロセッサ300は内部の基準クロックによりゼロ点の検出間隔をカウントする。世界的に使用される商用交流電源の周波数は、通常、50Hz〜60Hzであるため、前記カウントした結果が55Hz以上であると商用電源の周波数を60Hzに認識し、また、55Hz以下であると商用電源の周波数を50Hzに認識する。
【0018】
なお、図2(C)のスイッチ制御信号は商用電源の周波数によって予め計算されてROM340に格納され、ここで、該格納されたデータはアナログサイン波の大きさをディジタル化したものである。
次いで、インタラプトタイマー320は基準クロックに同期して所定周期毎にインタラプト信号をスタックポインタ330に出力し、該スタックポインタ330は前記比較器310の出力をクリア信号CLRとして、前記インタラプトタイマー320の出力をクロック信号CLKとして、それぞれ入力されて、前記ROM340のアドレスを指定する信号を出力する。
【0019】
次いで、前記ROM340はアドレス指定信号の入力を受けて該当アドレスのスイッチ制御信号を出力し、該スイッチ制御信号は上位値及び下位値に分かれてそれぞれ上位レジスタ350及び下位レジスタ360に入力される。
次いで、前記上位レジスタ350は前記スイッチ制御信号の上位値の入力を受けてオフタイマー370に出力し、前記下位レジスタ360は前記スイッチ制御信号の下位値の入力を受けてオンタイマー380に出力する。
【0020】
次いで、前記オフタイマー370及びオンタイマー380は、入力される上位値及び下位値に従ってスイッチ制御信号のオフタイム及びスイッチ制御信号のオンタイムをそれぞれ決定した後、基準クロックに同期してRSフリップフロップ390に出力し、該RSフリップフロップ390は前記スイッチ制御信号を前記スイッチング素子Q2のゲート端子に出力して、該スイッチング素子Q2を駆動するようになっている。
【0021】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るインバータの力率補正装置においては、アナログ形態の力率補正ICを単一チップ化の容易なディジタル素子を使用してマイクロプロセッサに一体化させるため、回路構成が簡単で、部品の数が低下し、更に、チョークコイルに補助巻線を追加しないため費用を低減し得るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るインバータの力率補正装置を示した回路図である。
【図2】図1のマイクロプロセッサの入力/出力時の波形を示した波形図である。
【図3】図1のマイクロプロセッサを示した回路図である。
【図4】従来のインバータ装置を示した回路図である。
【図5】図1の入力電圧及び入力電流の波形を示した波形図である。
【図6】従来の力率補正装置を適用したインバータ装置を示した回路図である。
【図7】図6のアナログ力率補正ICを示した回路図である。
【図8】図7のアナログ力率補正ICの動作を示した波形図である。
【符号の説明】
100…商用交流電源
111…ブリッジダイオード
112…チョークコイル
120…平滑用キャパシタ
130…インバータ
140…モータ
210…アナログ力率補正IC
217…マルチプレクサ
218…OPアンプ
211、216、219、310…比較器
300…マイクロプロセッサ
320…インタラプトタイマー
330…スタックポインタ
340…ROM
350、360…上、下位レジスタ
370…オフタイマー
380…オンタイマー
390…RSフリップフロップ
R20〜R23…抵抗
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power factor correction device for an inverter, and more specifically, a conventional analog form used to improve a power factor generated by using a large-capacity smoothing capacitor in home appliances and the like. The present invention relates to an inverter power factor correction apparatus that can solve problems such as circuit complexity and cost increase due to the use of a power factor correction IC.
[0002]
[Prior art]
In recent years, inverter devices are used in many parts of home appliances in terms of energy saving and ease of output control. For example, washing machines and refrigerators to which inverter drive motors are applied are being developed and put on the market.
In the conventional inverter device, as shown in FIG. 4, a commercial AC power supply 100, a bridge diode 111 that rectifies the commercial AC power supply 100, a smoothing capacitor 120 that smoothes the rectified DC voltage, and a choke. A coil 112; an inverter 130 that converts the smoothed DC voltage into a variable frequency and a variable voltage by pulse width modulation; and a motor 140 that is driven by the control of the inverter 130. It had been.
[0003]
In this case, due to the characteristics of the inverter device, first, the commercial power source (220V / 60Hz in Korea) should be converted to direct current and then converted to a desired voltage and frequency using a switching element. In order to smooth the DC voltage rectified via the diode in the process of conversion to DC, a large capacity capacitor is required.
[0004]
However, if a large-capacity capacitor is used, the power factor of the system decreases. Therefore, as an example of a method for preventing this, an inverter device to which a power factor correction device is applied has been used.
That is, as shown in FIG. 5 showing the waveform of the input voltage and current of the conventional inverter device, in the current waveform of the commercial AC power supply 100, the time t is determined by the time constants of the choke coil 112 and the smoothing capacitor 120. Usually, it is 1/5 or less of the commercial power cycle, but when the power factor control is ideal (that is, when the power factor is 1), the current waveform has the same phase as the voltage, and the maximum of the commercial power source Since the peak current is smaller than the current amplitude, the noise and reactive power are reduced.
[0005]
In order to perform ideal power factor control as described above, in an inverter device to which a conventional power factor correction device is applied, as shown in FIGS. 6 and 7, the commercial AC power source 100 and the commercial AC power source 100 are used. A bridge diode 111 for rectifying the voltage, a smoothing capacitor 120 and a choke coil 220 for smoothing the rectified DC voltage, and converting the smoothed DC voltage into a variable frequency and a variable voltage by pulse width modulation (PWM). And an inverter device having a motor 140 driven by control of the inverter 130; a plurality of resistors R1 to R13, a plurality of diodes D1 and D2, a plurality of capacitors C1 to C3, an analog force And a power factor correction unit 200 having a factor correction IC 210 and a switching element Q1.
[0006]
Hereinafter, the operation of the inverter apparatus to which the conventional power factor correction apparatus configured as described above is applied will be described.
First, the applied commercial AC power supply 100 is rectified to a DC voltage by the bridge diode 111, then divided by the resistors R1 and R2, and input to the third terminal of the analog power factor correction IC 210.
[0007]
The voltage across the choke coil 220 is input to the fifth terminal (Idet) of the analog power factor correction IC 210 and is compared with a predetermined voltage level by the comparator 211.
On the other hand, the voltage across the inverter 130 is divided by the resistors R11 to R13, and the divided voltage is input to the first terminal of the analog power factor correction IC 210 and is determined in advance by the comparator 219. The voltage level is compared with 2.5V.
[0008]
Further, the voltage determined by the capacitor C3 is input to the fourth terminal of the analog power factor correction IC 210 and is compared with the output of the multiplexer 217 by the comparator 216.
The analog power factor correction IC 210 receives the input voltage via the eighth terminal, and matches the phase of the input voltage and the input current when performing power factor control.
[0009]
As described above, the analog power factor correction IC 210 receives each signal through each input terminal, and then, as shown in FIG. 7, the self-starter (SELF-STARTER) 212, the NOR gate 215, and the NAND gates 213 and 214. A control signal for controlling the switch Q1 is output via the seventh terminal via the etc., and the control signal is applied to the gate of the switch Q1 to perform a switching operation so that the phases of the input voltage and the input current are matched. Let
[0010]
FIG. 8 is a waveform diagram showing the operation of the conventional power factor correction apparatus operating in this way. As shown in FIG. 8A, the output voltage of the bridge diode 111 has a sine wave form. The switch control signal is as shown in FIG. 8B by the input signals Vmo and Vcs of the comparator 216. That is, the switch Q1 performs a switching operation in accordance with a control signal in which the duty increases at a low portion of the sine wave and decreases at a high portion of the sine wave, so that the phase of the input current and the input voltage is entirely changed. It had a function to match.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the inverter device to which such a conventional power factor correction device is applied, as shown in FIG. 7, the number of parts becomes large and the circuit becomes complicated, and the choke coil needs an auxiliary winding. As a result, the manufacturing cost increases.
[0012]
The present invention has been made in view of such a conventional problem, and a circuit for performing a power factor correction function is added to the inside of the microprocessor in place of the conventional analog power factor correction IC to simplify the power factor correction. It is an object of the present invention to provide an inverter power factor correction device that can be performed in the same manner.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, in the power factor correction device for an inverter according to the present invention, a rectifier that rectifies the commercial AC power supply, an inverter that receives an input of the rectified commercial AC power supply, and drives a load; In the inverter device having the above, after receiving the output of the rectifier unit and detecting the zero point of the commercial AC power supply, the upper value obtained by digitizing the magnitude of the analog waveform output from the rectifier unit according to the frequency of the commercial AC power supply and A microprocessor that outputs a switch control signal having a predetermined pulse width in synchronization with the zero point of data consisting of a lower value , connected in series with the microprocessor, connected in parallel with the inverter, and the switch control is configured to include a switch which is turned on / off by a signal, the microprocessor detects the zero point A comparator for storing the data, an interrupt timer for outputting an interrupt signal at predetermined intervals in synchronization with a reference clock of the microprocessor, an output of the comparator and an output of the interrupt timer for the ROM A stack pointer for designating an address of the data, a high-order register that receives an input of an upper value of data output from the ROM and determines an off time of the switch control signal, and an input of a lower value of data output from the ROM Receiving a lower register for determining an on-time of the switch control signal, an off timer for outputting an off-time value of the switch control signal determined by the upper register in synchronization with the reference clock, and the reference clock The switch determined by the lower register is synchronized with And on a timer for outputting the on-time value of the switch control signal is configured by and a RS flip-flop that outputs the switch control signal in accordance with the value outputted from the on timer or off timer.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the power factor correction apparatus for an inverter according to the present invention, as shown in FIG. 1, a commercial AC power supply 100, a rectifier configured to rectify the commercial AC power supply, which includes a bridge diode 111 and a choke coil 112, A smoothing capacitor 120 for smoothing the output voltage of the rectifying unit, and a microprocessor for detecting the zero point of the commercial AC power supply by inputting the output of the rectifying unit and outputting a switch control signal having a predetermined pulse width corresponding thereto 300, a switching element Q2 that is turned on / off by a switch control signal output from the microprocessor 300, and a DC output voltage of the smoothing capacitor 120 is converted into a variable frequency and a variable voltage by pulse width modulation (PWM). An inverter 130, and a motor 140 driven by the control of the inverter 130; It is configured to include a.
[0015]
In the microprocessor 300, as shown in FIG. 3, the comparator 310 that detects the zero point of the voltage input via the bridge diode 111 and the frequency of the commercial AC power supply (usually 50 Hz or 60 Hz). ), A ROM 340 that stores a digitized value of an analog sine wave, an interrupt timer 320 that outputs an interrupt signal at predetermined intervals in synchronization with a reference clock inside the microprocessor 300, and the comparator 310 A stack pointer 330 for designating the address of the ROM 340 by the output and the output of the interrupt timer 320; and an upper register 350 for receiving an input of an upper value in the data output from the ROM 340 and determining an off time of the switch control signal; , ROM 40, the lower register 360 that receives the lower value input to determine the on-time of the switch control signal and the off-time value of the switch control signal determined from the upper register 350 in synchronization with the reference clock. , An on-timer 380 for outputting an on-time value of a switch control signal determined from the lower register 360 in synchronization with the reference clock, and a value output from the on-timer 380 or the off-timer 370 And an RS flip-flop 390 that outputs a switch control signal according to.
[0016]
FIG. 2 is a waveform diagram showing the basic operation of the inverter power factor correction device according to the present invention, and FIG. 2A is a waveform diagram showing the output of the bridge diode 111 rectified from a commercial AC power supply. 2 (B) is a waveform diagram in which a zero voltage is detected from the sine waveform of FIG. 2 (A), FIG. 2 (C) is synchronized with the zero point, the pulse width increases near the zero point, and the input voltage is The figure shows a switch control signal in which the pulse width becomes smaller when it becomes larger. The switch control signal is the same as the switch control signal of the conventional power factor correction device.
[0017]
Hereinafter, the operation of the power factor correction apparatus for an inverter according to the present invention configured as described above will be described with reference to the drawings.
First, as shown in FIG. 2A, when the output voltage of the bridge diode 111 is input to the comparator 310 in the microprocessor 300, the comparator 310 detects a zero voltage, and the microprocessor 300 The zero point detection interval is counted by the internal reference clock. Since the frequency of commercial AC power supply used worldwide is usually 50 Hz to 60 Hz, if the counted result is 55 Hz or higher, the frequency of the commercial power supply is recognized as 60 Hz, and commercial frequency is 55 Hz or lower. Recognize the frequency of the power supply as 50 Hz.
[0018]
Note that the switch control signal in FIG. 2C is calculated in advance according to the frequency of the commercial power supply and stored in the ROM 340. Here, the stored data is obtained by digitizing the magnitude of the analog sine wave.
Next, the interrupt timer 320 outputs an interrupt signal to the stack pointer 330 at predetermined intervals in synchronization with the reference clock. The stack pointer 330 uses the output of the comparator 310 as a clear signal CLR, and outputs the output of the interrupt timer 320. Each of the clock signals CLK is input and a signal for designating the address of the ROM 340 is output.
[0019]
Next, the ROM 340 receives an address designation signal and outputs a switch control signal of the corresponding address. The switch control signal is divided into an upper value and a lower value and input to the upper register 350 and the lower register 360, respectively.
Next, the upper register 350 receives the upper value of the switch control signal and outputs it to the off timer 370, and the lower register 360 receives the lower value of the switch control signal and outputs it to the on timer 380.
[0020]
Next, the off-timer 370 and the on-timer 380 determine the off-time of the switch control signal and the on-time of the switch control signal according to the input upper value and lower value, respectively, and then synchronize with the reference clock to the RS flip-flop 390. The RS flip-flop 390 outputs the switch control signal to the gate terminal of the switching element Q2 to drive the switching element Q2.
[0021]
【The invention's effect】
As described above, in the power factor correction apparatus for an inverter according to the present invention, the analog power factor correction IC is integrated into the microprocessor using a single-chip digital element that can be easily integrated into a single circuit. Is simple, the number of parts is reduced, and the auxiliary winding is not added to the choke coil, so that the cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing an inverter power factor correction apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a waveform diagram showing waveforms at the time of input / output of the microprocessor of FIG. 1;
FIG. 3 is a circuit diagram showing the microprocessor of FIG. 1;
FIG. 4 is a circuit diagram showing a conventional inverter device.
5 is a waveform diagram showing waveforms of an input voltage and an input current in FIG.
FIG. 6 is a circuit diagram showing an inverter device to which a conventional power factor correction device is applied.
7 is a circuit diagram showing the analog power factor correction IC of FIG. 6. FIG.
8 is a waveform diagram showing the operation of the analog power factor correction IC of FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Commercial AC power supply 111 ... Bridge diode 112 ... Choke coil 120 ... Smoothing capacitor 130 ... Inverter 140 ... Motor 210 ... Analog power factor correction IC
217 ... Multiplexer 218 ... OP amplifiers 211, 216, 219, 310 ... Comparator 300 ... Microprocessor 320 ... Interrupt timer 330 ... Stack pointer 340 ... ROM
350, 360 ... Upper, lower register 370 ... Off timer 380 ... On timer 390 ... RS flip-flop R20-R23 ... Resistor

Claims (1)

商用交流電源を整流する整流部と、整流された商用交流電源の入力を受けて負荷を駆動するインバータと、を有するインバータ装置において、
前記整流部の出力を受けて商用交流電源のゼロ点を検出した後、商用交流電源の周波数に従って前記整流部から出力されるアナログ波形の大きさをディジタル化した上位値及び下位値からなるデータを、前記ゼロ点に同期させて、所定パルス幅を有するスイッチ制御信号を出力するマイクロプロセッサと、
前記マイクロプロセッサと直列に接続され、前記インバータと並列に接続され、前記スイッチ制御信号によりオン/オフされるスイッチと、を備えて構成され
前記マイクロプロセッサは、
前記ゼロ点を検出する比較器と、
前記データを格納するROMと、
前記マイクロプロセッサの基準クロックに同期して所定周期毎にインタラプト信号を出力するインタラプトタイマーと、
前記比較器の出力及び前記インタラプトタイマーの出力により前記ROMのアドレスを指定するスタックポインタと、
前記ROMから出力されるデータの上位値の入力を受けて前記スイッチ制御信号のオフタイムを決定する上位レジスタと、
前記ROMから出力されるデータの下位値の入力を受けて前記スイッチ制御信号のオンタイムを決定する下位レジスタと、
前記基準クロックに同期して、前記上位レジスタにより決定された前記スイッチ制御信号のオフタイム値を出力するオフタイマーと、
前記基準クロックに同期して、前記下位レジスタにより決定された前記スイッチ制御信号のオンタイム値を出力するオンタイマーと、
前記オンタイマーまたはオフタイマーから出力される値に従って前記スイッチ制御信号を出力するRSフリップフロップと、を備えて構成されることを特徴とするインバータの力率補正装置。
In an inverter device having a rectifying unit for rectifying a commercial AC power source and an inverter that receives an input of the rectified commercial AC power source and drives a load,
After receiving the output of the rectifying unit and detecting the zero point of the commercial AC power supply, the data consisting of the upper value and the lower value obtained by digitizing the analog waveform output from the rectifying unit according to the frequency of the commercial AC power supply A microprocessor that outputs a switch control signal having a predetermined pulse width in synchronization with the zero point ;
A switch connected in series with the microprocessor, connected in parallel with the inverter, and turned on / off by the switch control signal .
The microprocessor is
A comparator for detecting the zero point;
ROM for storing the data;
An interrupt timer that outputs an interrupt signal at predetermined intervals in synchronization with a reference clock of the microprocessor;
A stack pointer for designating an address of the ROM by the output of the comparator and the output of the interrupt timer;
An upper register that receives an upper value of data output from the ROM and determines an off time of the switch control signal;
A lower register that receives an input of a lower value of data output from the ROM and determines an on-time of the switch control signal;
An off timer that outputs an off time value of the switch control signal determined by the upper register in synchronization with the reference clock;
An on-timer that outputs an on-time value of the switch control signal determined by the lower register in synchronization with the reference clock;
An inverter power factor correction apparatus comprising: an RS flip-flop that outputs the switch control signal according to a value output from the on-timer or off-timer .
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