KR20050049031A - Digonosis method for dc/dc converter - Google Patents

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Abstract

본 발명은 DC/DC 컨버터의 열화 진단에 관한 것으로, DC/DC 컨버터의 열화가 진행됨에 따라 DC/DC 컨버터를 구성하는 구성품의 내부 저항이 증가하는 것을 이용하여, 벅(Buck) 컨버터의 열화를 진단하기 위하여, 벅 컨버터의 입력 전압에 화이트 노이즈 성분을 추가하여 입력하는 단계; 벅 컨버터의 출력 전압에서 화이트 노이즈 성분의 출력값을 추출하는 단계; 벅 컨버터의 인덕터의 내부저항을 rl, 커패시터의 내부저항을 rc, 트랜지스터 스위치의 내부저항을 rt, 다이오드의 내부저항을 rd, 부하저항을 R, 시비율을 D, 열화지수를 ξ1, ξ2라 할 때, 수학식 과 수학식 로 ξ1과 ξ2를 계산하는 단계; 계산된 ξ1과 ξ2의 시간에 따른 변화값을 저장하는 단계를 포함하여 열화를 진단한다.The present invention relates to a diagnosis of deterioration of a DC / DC converter. The deterioration of a buck converter is controlled by increasing the internal resistance of components constituting the DC / DC converter as the deterioration of the DC / DC converter proceeds. Inputting by adding a white noise component to an input voltage of a buck converter for diagnosis; Extracting an output value of the white noise component from the output voltage of the buck converter; The internal resistance of the inductor of the buck converter is r l , the internal resistance of the capacitor is r c , the internal resistance of the transistor switch is r t , the internal resistance of the diode is r d , the load resistance is R, the ratio of ratio D, and the degradation index ξ. 1 , ξ 2 , And equation Calculating ξ 1 and ξ 2 ; Diagnosing degradation includes storing the calculated change over time of ξ 1 and ξ 2 .

Description

디씨/디씨 컨버터의 열화 진단 방법{Digonosis method for DC/DC converter}Degradation diagnosis method of DC / DC converter {Digonosis method for DC / DC converter}

본 발명은 DC/DC 컨버터의 열화 진단 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전력용 반도체 소자를 이용하는 DC/DC 컨버터의 사용 시간 경과에 따른 열화를 실시간으로 진단하여 DC/DC 컨버터의 교체 및 유지 보수를 용이하게 시행할 수 있는 열화 진단 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for diagnosing deterioration of a DC / DC converter, and more particularly, to replace and maintain a DC / DC converter by diagnosing the deterioration of a DC / DC converter using a power semiconductor device over time in real time. The present invention relates to a method for diagnosing degradation that can be easily performed.

전력용 반도체 소자를 이용하는 DC/DC 컨버터는 지하철 구동 장치, 압연기 구동 장치, 냉각 펌프 구동 장치, 대용량 팬(fan) 구동 장치, 엘리베이터 구동 장치, 고속 전철 구동 장치, 통신용 정류기, 도금용 정류기, UPS(Uninterruptible Power Supply), 일반 SMPS(Switching Mode Power Supply), 대용량 정류기, 가전기기 전원 장치, 서버용 정류기, 모터 제어용 인버터 등에 사용되어 산업현장, 일반 가정 등에 기본적인 전원을 공급하고 있는 장치이다.DC / DC converters using power semiconductor devices include subway drives, rolling mill drives, cooling pump drives, large-capacity fan drives, elevator drives, high-speed train drives, communication rectifiers, plating rectifiers, UPS ( It is used for uninterruptible power supply, general switching mode power supply, large capacity rectifier, home appliance power supply, server rectifier, motor control inverter, etc. and supplies basic power to industrial sites and homes.

이와 같은 DC/DC 컨버터는 과전압, 과전류, 온도 상승, 결상, 접지, 이상 제어 발생 등의 이상 동작 상황에서 발생하는 사고를 방지하기 위하여 보호 회로를 설치하여 이상 동작 시에 DC/DC 컨버터의 전원 공급을 차단한다.The DC / DC converter supplies protection power to the DC / DC converter during abnormal operation by installing a protection circuit to prevent an accident occurring in abnormal operation situations such as overvoltage, overcurrent, temperature rise, phase loss, grounding, and abnormal control occurrence. To block.

그러나 전술된 이상 동작 외에도 DC/DC 컨버터의 구성 요소의 열화에 의한 이상 동작이 발생할 수 있다. 열화에 의한 이상 동작의 발생 가능성은 열화가 진행됨에 따라 높아지지만, DC/DC 컨버터의 열화를 진단하기 위한 객관적인 방법은 없었다. 즉, DC/DC 컨버터의 열화를 진단하는 종래의 방법은 DC/DC 컨버터를 구성하는 구성 요소의 개별적인 검사가 있지만, 이러한 방법은 DC/DC 컨버터의 구성 요소의 수가 증가할수록 진단 요소가 증가하여 많은 진단 비용 및 시간이 소요되는 문제가 있다.However, in addition to the above-described abnormal operation, an abnormal operation may occur due to deterioration of components of the DC / DC converter. The possibility of abnormal operation due to deterioration increases as the deterioration progresses, but there is no objective method for diagnosing deterioration of the DC / DC converter. In other words, the conventional method of diagnosing deterioration of a DC / DC converter has individual inspection of the components constituting the DC / DC converter. However, such a method increases the number of components of the DC / DC converter and increases the number of diagnostic elements. There is a problem of cost and time for diagnosis.

다른 열화 진단 방법은 DC/DC 컨버터 전체의 진동, 소음 등에 따른 징후를 관찰하는 방법이 있다. 그러나 이와 같은 진동, 소음에 따른 열화의 판단은 판단자의 주관적인 판단에 의하므로 객관성이 부족하고, 많은 경험이 쌓이지 않은 판단자의 주관은 잘못된 열화 진단의 가능성이 높은 문제가 있다.Another method for diagnosing deterioration is to observe signs of vibration, noise, etc. of the entire DC / DC converter. However, the judgment of deterioration due to vibration and noise depends on the subjective judgment of the judge and thus lacks objectivity, and subjective judgment of the judge who does not have much experience has a high possibility of false diagnosis.

또한, 전술된 열화 진단 방법들은 모두 오프라인 상에서 DC/DC 컨버터 시스템 관리자가 직접 DC/DC 컨버터의 열화를 감시 및 관찰해야 하기 때문에, 시간과 인력이 많이 필요한 문제가 상존하고 있다.In addition, all of the above-described degradation diagnosis methods require a lot of time and manpower because the DC / DC converter system manager must directly monitor and observe the degradation of the DC / DC converter in an offline manner.

본 발명은 전술된 종래의 열화 진단 방법에 따른 많은 시간과 인력에 의한 관리 비용을 줄이고, 인터넷 등과 같은 네트워크 망을 통해 원격으로 DC/DC 컨버터의 열화를 관찰할 수 있는 DC/DC 컨버터의 열화 진단 방법의 제공을 목적으로 한다.The present invention reduces the management cost of the time and manpower according to the conventional degradation diagnosis method described above, and deterioration diagnosis of the DC / DC converter that can observe the degradation of the DC / DC converter remotely through a network such as the Internet To provide a method.

전술된 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 DC/DC 컨버터 중 벅(Buck) 컨버터의 열화 진단 방법은, 상기 벅 컨버터의 입력 전압에 화이트 노이즈 성분을 추가하여 입력하는 단계; 상기 벅 컨버터의 출력 전압에서 상기 화이트 노이즈 성분의 출력값을 추출하는 단계; 상기 벅 컨버터의 인덕터의 내부저항을 rl, 커패시터의 내부저항을 rc, 트랜지스터 스위치의 내부저항을 rt, 다이오드의 내부저항을 rd , 부하저항을 R, 시비율을 D, 열화지수를 ξ1, ξ2라 할 때, 수학식 과 수학식 로 ξ1과 ξ2를 계산하는 단계; 상기 계산된 ξ1과 ξ2의 시간에 따른 변화값을 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a method for diagnosing degradation of a buck converter of a DC / DC converter according to the present invention includes: adding a white noise component to an input voltage of the buck converter; Extracting an output value of the white noise component from an output voltage of the buck converter; The internal resistance of the inductor of the buck converter r l , the internal resistance of the capacitor r c , the internal resistance of the transistor switch r t , the internal resistance of the diode r d , the load resistance of R, the ratio of ratio D, the deterioration index When ξ 1 , ξ 2 , And equation Calculating ξ 1 and ξ 2 ; And storing a change value of the calculated ξ 1 and ξ 2 over time.

또한 전술된 저장된 ξ1과 ξ2의 변화값이 네트워크를 통해 관리자의 컴퓨터로 전달하는 단계를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.It is also preferred to further include the step of transferring the above-described stored change values of ξ 1 and ξ 2 to the administrator's computer via the network.

본 발명에 따른 DC/DC 컨버터 중 부스트(Boost) 컨버터의 열화 진단 방법은, 상기 부스트 컨버터의 입력 전압에 화이트 노이즈 성분을 추가하여 입력하는 단계; 상기 부스트 컨버터의 출력 전압에서 상기 화이트 노이즈 성분의 출력값을 추출하는 단계; 상기 부스트 컨버터의 인덕터의 내부저항을 rl, 커패시터의 내부저항을 rc, 트랜지스터 스위치의 내부저항을 rt, 다이오드의 내부저항을 rd, 부하저항을 R, 시비율을 D, 열화지수를 ξ1, ξ2라 할 때, 수학식 과 수학식 로 ξ1과 ξ2를 계산하는 단계; 상기 계산된 ξ1과 ξ2의 시간에 따른 변화값을 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, a method for diagnosing degradation of a boost converter among DC / DC converters includes: adding a white noise component to an input voltage of the boost converter; Extracting an output value of the white noise component from an output voltage of the boost converter; The internal resistance of the inductor of the boost converter is r l , the internal resistance of the capacitor is r c , the internal resistance of the transistor switch is r t , the internal resistance of the diode is r d , the load resistance is R, the ratio of ratio D, and the degradation index. When ξ 1 , ξ 2 , And equation Calculating ξ 1 and ξ 2 ; And storing a change value of the calculated ξ 1 and ξ 2 over time.

또한, 전술된 저장된 ξ1과 ξ2의 변화값이 네트워크를 통해 관리자의 컴퓨터로 전달하는 단계를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.It is also preferred to further include the step of transferring the stored change values of ξ 1 and ξ 2 as described above through the network to the administrator's computer.

본 발명에 따른 DC/DC 컨버터 중 벅-부스트(Buck-Boost) 컨버터의 열화 진단 방법은, 상기 벅-부스트 컨버터의 입력 전압에 화이트 노이즈 성분을 추가하여 입력하는 단계; 상기 벅-부스트 컨버터의 출력 전압에서 상기 화이트 노이즈 성분의 출력값을 추출하는 단계; 상기 벅-부스트 컨버터의 인덕터의 내부저항을 rl, 커패시터의 내부저항을 rc, 트랜지스터 스위치의 내부저항을 rt, 다이오드의 내부저항을 rd, 부하저항을 R, 시비율을 D, 열화지수를 ξ1, ξ2라 할 때, 수학식 과 수학식 로 ξ1과 ξ2를 계산하는 단계; 상기 계산된 ξ1과 ξ2의 시간에 따른 변화값을 저장하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.According to the present invention, a method for diagnosing degradation of a buck-boost converter among DC / DC converters includes: adding a white noise component to an input voltage of the buck-boost converter; Extracting an output value of the white noise component from an output voltage of the buck-boost converter; The internal resistance of the inductor of the buck-boost converter is r l , the internal resistance of the capacitor is r c , the internal resistance of the transistor switch is r t , the internal resistance of the diode is r d , the load resistance is R, the ratio of ratio D is deteriorated. When the exponent is ξ 1 , ξ 2 , And equation Calculating ξ 1 and ξ 2 ; It is preferable to include the step of storing the time-varying value of the calculated ξ 1 and ξ 2 .

또한, 전술된 저장된 ξ1과 ξ2의 변화값이 네트워크를 통해 관리자의 컴퓨터로 전달하는 단계를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.It is also preferred to further include the step of transferring the stored change values of ξ 1 and ξ 2 as described above through the network to the administrator's computer.

이하에서 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 실시예를 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

DC/DC 컨버터는 트랜지스터 스위치 소자(T), 인덕터(L), 다이오드(Di), 커패시터(C), 부하 저항(R) 등으로 구성되어 있고, 이들 구성 요소들은 등가 내부 저항이 존재한다. DC/DC 컨버터의 사용 기간이 증가할 수록 DC/DC 컨버터의 구성 요소의 열화가 진행되고, 열화의 진행에 따라 구성 요소의 내부 저항값도 증가하게 된다.The DC / DC converter is composed of a transistor switch element (T), an inductor (L), a diode (Di), a capacitor (C), a load resistor (R), and the like, and these components have an equivalent internal resistance. As the service life of the DC / DC converter increases, the deterioration of the components of the DC / DC converter proceeds, and as the deterioration progresses, the internal resistance of the components also increases.

도1은 기생 저항을 고려한 벅(Buck) 컨버터의 회로도이다.1 is a circuit diagram of a buck converter considering parasitic resistance.

내부 저항을 고려하여, 도1에 따른 벅 컨버터의 회로도를 구성할 수 있으며, 이에 의해 아래의 수학식1~수학식3에 나온 바와 같이 전달 함수(G(s))와 열화 지수(ξ12)를 정의할 수 있다.In consideration of the internal resistance, it is possible to construct a circuit diagram of the buck converter according to Figure 1, whereby the transfer function (G (s)) and degradation index (ξ 1 , ξ 2 ) can be defined.

여기서, G(s)는 전달 함수, Vin은 입력 전압, C는 커패시터, rc는 커패시터의 내부 저항, L은 인덕터, rl은 인덕터의 내부 저항, rd는 다이오드의 내부 저항, R은 부하 저항, D는 시비율을 나타내고, VO=DVin의 관계가 성립한다.Where G (s) is the transfer function, V in is the input voltage, C is the capacitor, r c is the internal resistance of the capacitor, L is the inductor, r l is the internal resistance of the inductor, r d is the internal resistance of the diode, and R is The load resistance, D, represents the rate of application, and a relationship of V 0 = D v in is established.

다음으로, 벅 컨버터의 열화 지수를 측정하는 방법을 첨부된 도면 도4를 참조로 설명한다.Next, a method of measuring the deterioration index of the buck converter will be described with reference to FIG. 4.

도4는 본 발명에 따른 열화 지수를 측정하는 시스템의 개략도이다.4 is a schematic diagram of a system for measuring the deterioration index according to the present invention.

먼저, 동작중인 벅 컨버터의 입력 전압(Vin)에 화이트 노이즈 성분을 추가하여 입력한다. 입력된 화이트 노이즈 성분은 벅 컨버터의 동작에 따라 크기와 위상이 변화되어 부하저항(R)을 통해 VO가 출력된다.First, a white noise component is added to an input voltage V in of a buck converter in operation. The input white noise component changes in magnitude and phase according to the operation of the buck converter, and V O is output through the load resistor (R).

이후, 수학식1~3을 통해, 열화 지수 ξ1과 ξ2를 구하고, 구해진 ξ1과 ξ2는 소정의 시간 간격으로, 예를 들면 하루에 1회씩, 저장된다. 단, 여기서 소정의 시간 간격은 본 실시예의 한 예일 뿐, 본 발명은 이에 한정되지 않음을 유의한다.Then, through the equations 1 to 3, deterioration indices ξ 1 and ξ 2 are obtained, and the obtained ξ 1 and ξ 2 are stored at predetermined time intervals, for example, once a day. It should be noted, however, that the predetermined time interval is only an example of the present embodiment, and the present invention is not limited thereto.

다음으로, 벅 컨버터의 열화 지수를 인터넷과 같은 네트워크를 통해 관리하는 방법을 첨부된 도면 도5를 참조로 설명한다.Next, a method of managing the degradation index of the buck converter through a network such as the Internet will be described with reference to FIG. 5.

도5는 본 발명에 따른 네트워크를 통한 열화 지수 진단 시스템의 개략도이다.5 is a schematic diagram of a system for diagnosing degradation index through a network according to the present invention.

본 실시예에서, DC/DC 컨버터(100)는 벅(buck) 컨버터 외에, 부스트(boost) 컨버터 및/또는 벅-부스트(buck-boost) 컨버터가 하나 이상씩 사용되는 것으로 가정한다. 또한, 각 DC/DC 컨버터(100)는 각 DC/DC 컨버터(100)의 열화 지수를 인터넷과 같은 네트워크(200)를 통해 열화 지수 관리 시스템(300)으로 전송할 수 있는 통신 장치(도시되지 않음)가 구비되는 것으로 가정한다. 또한, 열화 지수 관리 시스템(300)도 인터넷과 같은 네트워크(200)와 통신이 가능한 통신 장치(도시되지 않음)가 구비되고, 열화 지수 관리 시스템(300)은 하나 또는 그 이상의 수가 사용될 수 있다. 열화 지수 관리 시스템(300)은 컴퓨터가 사용될 수 있다.In the present embodiment, it is assumed that the DC / DC converter 100 uses one or more boost converters and / or buck-boost converters in addition to the buck converter. Also, each DC / DC converter 100 may transmit a degradation index of each DC / DC converter 100 to the degradation index management system 300 through a network 200 such as the Internet (not shown). Assume that is provided. In addition, the degradation index management system 300 is also provided with a communication device (not shown) capable of communicating with a network 200 such as the Internet, and the degradation index management system 300 may be used one or more. Deterioration index management system 300 may be a computer used.

먼저, 각 DC/DC 컨버터(100)는 각 DC/DC 컨버터(100) 고유의 ξ1값과 ξ2값을 소정의 시간 간격으로 통신 장치를 통해 네트워크(200)를 경유하여 열화 지수 관리 시스템(300)으로 전송한다.First, each DC / DC converter 100 uses the ξ 1 and ξ 2 values unique to each DC / DC converter 100 at predetermined time intervals through the network 200 through the communication device to deterioration index management system ( 300).

이후, 열화 지수 관리 시스템(300)은 각 DC/DC 컨버터(100)의 ξ1값과 ξ2값의 변화를 저장 및 분석하여, ξ1값과 ξ2값의 변화를 관측한다. 관측된 ξ1값과 ξ2값이 시간에 따른 변화율이 크거나, 소정의 값을 넘는 경우, 열화 지수 관리 시스템(300)은 해당 DC/DC 컨버터(100)의 열화가 소정의 한계치를 넘는 것으로 판단하여, DC/DC 컨버터(100)의 구성 요소의 교체를 결정하게 된다.Thereafter, the degradation index management system 300 stores and analyzes changes in the ξ 1 value and the ξ 2 value of each DC / DC converter 100 to observe the change in the ξ 1 value and the ξ 2 value. If the observed ξ 1 and ξ 2 values change with time or exceed a predetermined value, the degradation index management system 300 indicates that the degradation of the corresponding DC / DC converter 100 exceeds a predetermined limit. By judging, the replacement of the components of the DC / DC converter 100 is determined.

이와 같은 구성에 의해, DC/DC 컨버터(100)에서 멀리 떨어진 원격 관리자는 열화 지수 관리 시스템(300)의 관리만으로 원격지의 DC/DC 컨버터(100)의 열화 상태 진단 및 해당 DC/DC 컨버터(100)의 열화 진행을 관리할 수 있게 된다.With such a configuration, the remote manager far from the DC / DC converter 100 diagnoses the deterioration state of the remote DC / DC converter 100 and manages the corresponding DC / DC converter 100 only by managing the degradation index management system 300. It is possible to manage the progress of deterioration.

다음으로, 첨부된 도면 도2를 참조로, 부스트 컨버터의 열화 진단 방법을 설명한다.Next, a method for diagnosing degradation of the boost converter will be described with reference to FIG. 2.

도2는 기생 저항을 고려한 부스트 컨버터의 회로도이다.2 is a circuit diagram of a boost converter considering parasitic resistance.

내부 저항을 고려하여, 부스트 컨버터는 도2에 따른 부스트 컨버터의 회로도를 구성할 수 있으며, 이에 의해 아래의 수학식4~수학식6에 나온 바와 같이 전달 함수(G(s))와 열화 지수(ξ12)를 정의할 수 있다.In consideration of the internal resistance, the boost converter may construct a circuit diagram of the boost converter according to FIG. 2, whereby the transfer function G (s) and the degradation index ( ξ 1 , ξ 2 ) can be defined.

여기서, G(s)는 전달 함수, Vin은 입력 전압, C는 커패시터, rc는 커패시터의 내부 저항, L은 인덕터, rl은 인덕터의 내부 저항, rd는 다이오드의 내부 저항, R은 부하 저항, D는 시비율을 나타내고, VO=DVin의 관계가 성립한다.Where G (s) is the transfer function, V in is the input voltage, C is the capacitor, r c is the internal resistance of the capacitor, L is the inductor, r l is the internal resistance of the inductor, r d is the internal resistance of the diode, and R is The load resistance, D, represents the rate of application, and a relationship of V 0 = D v in is established.

이후의 부스트 컨버터의 열화 지수를 측정하는 방법과 이에 의한 부스트 컨버터의 열화 관리는 전술된 벅 컨버터의 열화 지수를 측정하는 방법과 열화 관리와 동일하므로, 자세한 설명은 생략됨을 유의한다.Since the method of measuring the deterioration index of the boost converter and the deterioration management of the boost converter thereafter are the same as the method of measuring the deterioration index of the buck converter described above and the deterioration management, the detailed description is omitted.

다음으로, 첨부된 도면 도3를 참조로, 벅-부스트 컨버터의 열화 진단 방법을 설명한다.Next, a method for diagnosing degradation of a buck-boost converter will be described with reference to FIG. 3.

도3은 기생 저항을 고려한 벅-부스트 컨버터의 회로도이다.3 is a circuit diagram of a buck-boost converter considering parasitic resistance.

내부 저항을 고려하여, 벅-부스트 컨버터는 도3에 따른 벅-부스트 컨버터의 회로도를 구성할 수 있으며, 이에 의해 아래의 수학식7~수학식9에 나온 바와 같이 전달 함수(G(s))와 열화 지수(ξ12)를 정의할 수 있다.In consideration of the internal resistance, the buck-boost converter may construct a circuit diagram of the buck-boost converter according to FIG. 3, whereby the transfer function G (s) as shown in Equations 7 to 9 below. And the degradation index (ξ 1 , ξ 2 ) can be defined.

여기서, G(s)는 전달 함수, Vin은 입력 전압, C는 커패시터, rc는 커패시터의 내부 저항, L은 인덕터, rl은 인덕터의 내부 저항, rd는 다이오드의 내부 저항, R은 부하 저항, D는 시비율을 나타내고, VO=DVin의 관계가 성립한다.Where G (s) is the transfer function, V in is the input voltage, C is the capacitor, r c is the internal resistance of the capacitor, L is the inductor, r l is the internal resistance of the inductor, r d is the internal resistance of the diode, and R is The load resistance, D, represents the rate of application, and a relationship of V 0 = D v in is established.

이후의 벅-부스트 컨버터의 열화 지수를 측정하는 방법과 이에 의한 벅-부스트 컨버터의 열화 관리는 전술된 벅 컨버터의 열화 지수를 측정하는 방법과 열화 관리와 동일하므로, 자세한 설명은 생략됨을 유의한다.Since the method of measuring the deterioration index of the buck-boost converter and the deterioration management of the buck-boost converter are the same as the method of measuring the deterioration index of the buck converter described above and the deterioration management, the detailed description is omitted.

이상으로, 본 발명의 실시예와 그에 대한 상세한 설명이 첨부된 도면을 참조로 기술되었다. 그러나 본 발명은 전술된 실시예에 한정되는 것이 아니며, 당업자에 의해 본 발명의 청구범위의 정신과 사상내에서 수정 및 변경이 가능함을 유의한다.In the above, embodiments of the present invention and a detailed description thereof have been described with reference to the accompanying drawings. However, it is noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications and variations are possible by those skilled in the art within the spirit and spirit of the claims of the present invention.

본 발명에 따르면, 객관적인 수치에 의해 체계적인 DC/DC 컨버터의 열화 정도를 측정할 수 있다.According to the present invention, the degree of degradation of the systematic DC / DC converter can be measured by an objective value.

또한, 본 발명에 따르면, 원격지에서 DC/DC 컨버터의 열화 진행 상태를 관측하여, DC/DC 컨버터를 효율적으로 관리할 수 있다.In addition, according to the present invention, by monitoring the deterioration state of the DC / DC converter at a remote location, it is possible to efficiently manage the DC / DC converter.

또한, 본 발명에 따르면, 열화 정도를 판단하기 위하여 DC/DC 컨버터를 비활성 상태로 하지 않고, 활성 상태에서 열화 정도를 판단하여, DC/DC 컨버터의 동작 중지에 따른 생산성의 효율 저하를 방지할 수 있다.Further, according to the present invention, the DC / DC converter is not inactivated to determine the degree of deterioration, and the degree of deterioration is determined in the active state, thereby preventing the decrease in the efficiency of productivity caused by the operation of the DC / DC converter. have.

도1은 기생 저항을 고려한 벅 컨버터의 회로도이다.1 is a circuit diagram of a buck converter considering parasitic resistance.

도2는 기생 저항을 고려한 부스트 컨버터의 회로도이다.2 is a circuit diagram of a boost converter considering parasitic resistance.

도3은 기생 저항을 고려한 벅-부스트 컨버터의 회로도이다.3 is a circuit diagram of a buck-boost converter considering parasitic resistance.

도4는 본 발명에 따른 열화 지수를 측정하는 시스템의 개략도이다.4 is a schematic diagram of a system for measuring the deterioration index according to the present invention.

도5는 본 발명에 따른 네트워크를 통한 열화 지수 진단 시스템의 개략도이다.5 is a schematic diagram of a system for diagnosing degradation index through a network according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

Vin: 입력전원 R: 부하저항V in : Input power R: Load resistance

T: 트랜지스터 스위치 rt: 트랜지스터 스위치의 내부 저항T: transistor switch r t : internal resistance of the transistor switch

L: 인덕터 rl: 인덕터의 내부 저항L: inductor r l : internal resistance of the inductor

C: 커패시터 rc: 커패시터의 내부 저항C: capacitor r c : internal resistance of the capacitor

Di: 다이오드 rd: 다이오드의 내부 저항Di: diode r d : internal resistance of the diode

100: DC/DC 컨버터 200: 네트워크100: DC / DC converter 200: network

300: 열화 지수 관리 시스템300: deterioration index management system

Claims (6)

DC/DC 컨버터 중 벅(Buck) 컨버터의 열화 진단 방법에 있어서,In the diagnostic method of degradation of the buck converter of the DC / DC converter, 상기 벅 컨버터의 입력 전압에 화이트 노이즈 성분을 추가하여 입력하는 단계;Adding a white noise component to an input voltage of the buck converter; 상기 벅 컨버터의 출력 전압에서 상기 화이트 노이즈 성분의 출력값을 추출하는 단계;Extracting an output value of the white noise component from an output voltage of the buck converter; 상기 벅 컨버터의 인덕터의 내부저항을 rl, 커패시터의 내부저항을 rc, 트랜지스터 스위치의 내부저항을 rt, 다이오드의 내부저항을 rd, 부하저항을 R, 시비율을 D, 열화지수를 ξ1, ξ2라 할 때, 수학식 과 수학식 로 ξ1과 ξ2를 계산하는 단계;The internal resistance of the inductor of the buck converter r l , the internal resistance of the capacitor r c , the internal resistance of the transistor switch r t , the internal resistance of the diode r d , the load resistance of R, the ratio of ratio D, the deterioration index When ξ 1 , ξ 2 , And equation Calculating ξ 1 and ξ 2 ; 상기 계산된 ξ1과 ξ2의 시간에 따른 변화값을 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 벅 컨버터의 열화 진단 방법.And storing the calculated change values over time of ξ 1 and ξ 2 . 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 저장된 ξ1과 ξ2의 변화값이 네트워크를 통해 관리자의 컴퓨터로 전달하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 벅 컨버터의 열화 진단 방법.And transmitting the stored change values of ξ 1 and ξ 2 to a manager's computer through a network. DC/DC 컨버터 중 부스트(Boost) 컨버터의 열화 진단 방법에 있어서,In the diagnostic method of degradation of the boost converter of the DC / DC converter, 상기 부스트 컨버터의 입력 전압에 화이트 노이즈 성분을 추가하여 입력하는 단계;Adding a white noise component to an input voltage of the boost converter; 상기 부스트 컨버터의 출력 전압에서 상기 화이트 노이즈 성분의 출력값을 추출하는 단계;Extracting an output value of the white noise component from an output voltage of the boost converter; 상기 부스트 컨버터의 인덕터의 내부저항을 rl, 커패시터의 내부저항을 rc, 트랜지스터 스위치의 내부저항을 rt, 다이오드의 내부저항을 rd, 부하저항을 R, 시비율을 D, 열화지수를 ξ1, ξ2라 할 때, 수학식 과 수학식 로 ξ1과 ξ2를 계산하는 단계;The internal resistance of the inductor of the boost converter is r l , the internal resistance of the capacitor is r c , the internal resistance of the transistor switch is r t , the internal resistance of the diode is r d , the load resistance is R, the ratio of ratio D, and the degradation index. When ξ 1 , ξ 2 , And equation Calculating ξ 1 and ξ 2 ; 상기 계산된 ξ1과 ξ2의 시간에 따른 변화값을 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부스트 컨버터의 열화 진단 방법.And storing the calculated change value over time of ξ 1 and ξ 2 . 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 저장된 ξ1과 ξ2의 변화값이 네트워크를 통해 관리자의 컴퓨터로 전달하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 부스트 컨버터의 열화 진단 방법.And transmitting the stored change values of ξ 1 and ξ 2 to a manager's computer through a network. DC/DC 컨버터 중 벅-부스트(Buck-Boost) 컨버터의 열화 진단 방법에 있어서,In the diagnostic method of degradation of the buck-Boost converter of the DC / DC converter, 상기 벅-부스트 컨버터의 입력 전압에 화이트 노이즈 성분을 추가하여 입력하는 단계;Adding a white noise component to an input voltage of the buck-boost converter; 상기 벅-부스트 컨버터의 출력 전압에서 상기 화이트 노이즈 성분의 출력값을 추출하는 단계;Extracting an output value of the white noise component from an output voltage of the buck-boost converter; 상기 벅-부스트 컨버터의 인덕터의 내부저항을 rl, 커패시터의 내부저항을 rc, 트랜지스터 스위치의 내부저항을 rt, 다이오드의 내부저항을 rd, 부하저항을 R, 시비율을 D, 열화지수를 ξ1, ξ2라 할 때, 수학식 과 수학식 로 ξ1과 ξ2를 계산하는 단계;The internal resistance of the inductor of the buck-boost converter is r l , the internal resistance of the capacitor is r c , the internal resistance of the transistor switch is r t , the internal resistance of the diode is r d , the load resistance is R, the ratio of ratio D is deteriorated. When the exponent is ξ 1 , ξ 2 , And equation Calculating ξ 1 and ξ 2 ; 상기 계산된 ξ1과 ξ2의 시간에 따른 변화값을 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 벅-부스트 컨버터의 열화 진단 방법.And storing the calculated change values over time of ξ 1 and ξ 2 . 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 저장된 ξ1과 ξ2의 변화값이 네트워크를 통해 관리자의 컴퓨터로 전달하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 벅-부스트 컨버터의 열화 진단 방법.And transmitting the stored change values of ξ 1 and ξ 2 to a manager's computer through a network.
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