KR100486023B1 - Apparatus for self-diagnosis of printed circuit board - Google Patents
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Abstract
본 발명 인버터 시스템에 있어서, 내부에 포함된 기판의 이상 유무를 테스트 할 수 있도록 한 것으로, 특히 전력 스위치 소자 구동을 위한 게이트 드라이버 제어 및 보호신호 발생을 위한 피드백 기판(feedback PCB)의 자기진단 장치에 관한 것이다. In the inverter system of the present invention, it is possible to test whether there is an abnormality in the substrate included therein, and in particular, a self-diagnosis apparatus of a feedback PCB for controlling a gate driver for driving a power switch element and generating a protection signal. It is about.
인버터 시스템에 있어서, 피드백 기판은 제어에 필요한 입력 전압/전류, 직류단 전압/전류, 출력단 전류 및 엔코더 펄스 신호 등을 입력받아 제어수단으로 공급하게 되는 바, 상기 피드백 기판은 각 제어대상에 구성된 감지센서를 통해 피드백 신호를 얻어 제어수단으로 공급하게 되고, 제어수단에서는 이를 입력받아 정상적으로 시스템이 운용 되는 가를 판별하여 시스템을 제어하게 되는 데, 이러한 피드백 신호들은 시스템이 정상동작하기 전에는 제공받을 수 없으므로, 피드백 기판을 제작후 임의의 테스트를 위해서는 필요에 따라 피드백 각각의 신호를 만들어 공급해야만 하는 어려움이 있다.In the inverter system, the feedback substrate receives an input voltage / current, a DC stage voltage / current, an output stage current, an encoder pulse signal, and the like which are necessary for control, and supplies the same to the control means. The sensor receives the feedback signal through the sensor and supplies it to the control means, and the control means determines whether the system is normally operated by controlling the system. Such feedback signals cannot be provided until the system operates normally. After fabricating the feedback substrate, there is a difficulty in making and supplying a signal for each feedback as needed for any test.
본 발명에서는 이와 같은 문제점을 개선하기 위하여 가상의 피드백 신호 발생 및 공급장치를 구성하여 소정의 프로그램에 따라서 피드백 기판에 공급하도록 하므로써, 피드백 기판의 각 내부 구성부의 동작 상태를 용이하게 진단할 수 있도록 하는 것이다.In the present invention, in order to solve such a problem, a virtual feedback signal generation and supply device is configured to be supplied to a feedback board according to a predetermined program, thereby making it possible to easily diagnose the operating state of each internal component of the feedback board. will be.
Description
본 발명 인버터 시스템에 있어서, 내부에 포함된 기판의 이상 유무를 테스트 할 수 있도록 한 것으로, 특히 전력 스위치 소자 구동을 위한 게이트 드라이버 제어 및 보호신호 발생을 위한 인버터 시스템 피드백 기판(feedback PCB)의 자기진단 장치에 관한 것이다.In the inverter system of the present invention, it is possible to test whether there is an abnormality in the substrate included therein, in particular, the self-diagnosis of the inverter system feedback board (PCB) for controlling the gate driver for driving the power switch element and generating the protection signal. Relates to a device.
인버터 시스템에 있어서, 제어수단에서는 제어수단을 정상적으로 동작시키기 위해서는 제어하는 시스템이 올바르게 동작하는 지에 대한 데이터가 필요하다. In the inverter system, the control means needs data on whether the controlling system is operating correctly in order to operate the control means normally.
이는 제어수단에서 이러한 데이터로 부터 현재 시스템의 이상정도를 판별하고, 이에 따라 적절한 전압공급 및 제어 스위칭을 실행하도록 하는 것으로, 이를 위하여 각 제어대상에 구성된 감지센서로부터 출력 데이터를 얻어 제어수단으로 공급하는 피드백 기판을 포함하여 구성한다.This allows the control means to determine the degree of abnormality of the current system from this data, and accordingly to perform the appropriate voltage supply and control switching. For this purpose, the controller obtains output data from the sensing sensor configured for each control object and supplies it to the control means. It comprises a feedback board | substrate.
즉, 상기 피드백 기판은 제어에 필요한 입력 전압/전류, 직류단 전압/전류, 출력단 전류 및 엔코더 펄스 신호 등을 입력받아 제어수단으로 공급하게 되는 바,That is, the feedback substrate receives an input voltage / current, a DC terminal voltage / current, an output terminal current, an encoder pulse signal, etc. required for control, and supplies the same to the control means.
상기 피드백 기판은 각 제어대상에 구성된 감지센서를 통해 피드백 신호를 얻어 제어수단으로 공급하고, 상기 제어수단에서는 이를 입력받아 정상적으로 시스템이 운용 되는 가를 판별하여 시스템을 제어하게 되는 것이다.그러나, 종래 피드백기판에서 제어수단으로 공급하는 피드백 신호들은 인버터 시스템이 정상동작하기 전에는 전혀 제공받을 수 없는 관계로, 인버터 시스템을 동작시키지 않은 상태에서는 전혀 피드백신호에 의한 테스트가 이루어지지 못해 시스템에 대한 고장위치 및 고장내역을 전혀 파악하지 못하였고, 이는 곧 인버터 시스템의 실제 동작이 이루어질 때 잦은 고장으로 인한 A/S가 다수 발생할 수 밖에 없는 구조적인 문제를 가질 수 밖에 없었다.The feedback substrate obtains a feedback signal through a sensing sensor configured in each control object, and supplies the feedback signal to the control means, and the control means receives the input and determines whether the system is normally operated. Since the feedback signals supplied to the control means cannot be provided at all until the inverter system operates normally, the feedback signals are not tested at all without the inverter system operating. It was not understood at all, and this was soon to have a structural problem in which a large number of A / S occurred due to frequent failures when the inverter system was actually operated.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로 본 발명은 가상의 피드백 신호 발생 및 공급장치를 구성함으로써 소정의 프로그램에 따라 피드백 기판에 피드백신호를 공급하여 피드백 기판의 각 내부 구성부에 대한 동작 상태를 용이하게 진단하여 인버터 시스템의 실제 동작시 초래되는 여러가지의 문제를 사전에 개선할 수 있도록 함은 물론, A/S에 의한 비용과 인력 낭비를 방지할 수 있도록 한 것이다.Accordingly, the present invention is to improve the conventional problems as described above, the present invention is to configure the virtual feedback signal generation and supply device by supplying a feedback signal to the feedback substrate in accordance with a predetermined program, each internal component of the feedback substrate By easily diagnosing the operating state of the inverter, it is possible to proactively remedy various problems caused by the actual operation of the inverter system, and to prevent the cost and waste of personnel due to after-sales service.
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본 발명 인버터 시스템의 피드백 PCB의 자기진단 구현을 위한 장치는,Apparatus for implementing a self-diagnosis of the feedback PCB of the inverter system,
각 감지센서로 부터 얻어지는 각 피드백 신호를 증폭하는 증폭기와, 증폭기로 부터 증폭된 신호를 디지털 신호로 변환하여 주제어부측으로 출력하는 A/D 컨버터와, 증폭된 신호를 정류하여 직류 전압으로 변환하고 입력 저전압 및 과전압을 생성하여 주제어부측으로 출력하는 보호회로부를 포함하는 피드백 PCB에 있어서,상기 피드백 PCB의 각 부로 테스트 항목 선택을 위한 테스트 선택신호를 출력하는 테스트 선택신호 발생부;상기 피드백 PCB로 출력되는 테스트 선택신호에 따른 테스트 항목별로 실제와 동일한 가상의 피드백 신호를 발생시키는 가상 피드백신호 발생부;상기 가상 피드백신호 발생부로 부터 발생되는 피드백 신호를 상기 피드백 PCB로 공급하는 전자 스위치부;상기의 시스템 각 부를 제어하되, 상기 가상의 피드백신호로부터 피드백 PCB의 각 내부 구성부에서 출력하는 신호전압을 판별하여 고장여부를 판별하도록 자기진단프로그램을 탑재한 주제어부; 및,상기 주제어부로부터 판별된 결과를 표시하는 표시부; 를 포함함을 특징으로 한다.An amplifier that amplifies each feedback signal obtained from each sensor, an A / D converter that converts the amplified signal from the amplifier into a digital signal, and outputs it to the main control part, and converts the amplified signal into a DC voltage and inputs it. A feedback PCB including a protection circuit unit configured to generate a low voltage and an overvoltage to be output to a main control unit, comprising: a test selection signal generator configured to output a test selection signal for selecting a test item to each unit of the feedback PCB; A virtual feedback signal generator for generating a virtual feedback signal that is identical to the actual test item according to a test selection signal; an electronic switch unit for supplying a feedback signal generated from the virtual feedback signal generator to the feedback PCB; Control the unit from the virtual feedback signal of the feedback PCB A main control unit equipped with a self-diagnosis program to determine whether a failure occurs by determining a signal voltage output from each internal component; And a display unit displaying a result determined from the main controller. Characterized by including.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명 인버터 시스템의 피드백 PCB의 자기진단 구현을 위한 장치는 피드백 PCB의 각 구성부를 테스트하기 위한 소정의 프로그램에 따라서 가상의 피드백 신호를 피드백 PCB로 공급하고, 이에 따라 입력되는 신호를 판별하여 고장여부를 판별하도록 하는 것으로,The apparatus for realizing the self-diagnosis of the feedback PCB of the inverter system of the present invention having such a configuration supplies a virtual feedback signal to the feedback PCB according to a predetermined program for testing each component of the feedback PCB, and the signal input accordingly. To determine whether there is a failure,
테스트 모드를 선택하였는 가를 판단하는 단계와, Determining whether a test mode is selected,
테스트 모드라고 판단되면, 선택된 테스트 항목을 판단하여 이에 따른 테스트 선택신호를 발생하는 단계와, Determining that the test mode is selected, generating a test selection signal according to the selected test item;
테스트 선택신호에 따라서 가상의 피드백 신호를 발생하여 피드백 PCB로 공급하는 단계와, Generating a virtual feedback signal according to the test selection signal and supplying it to the feedback PCB;
가상의 피드백 신호의 입력에 따른 피드백 PCB 동작에 따른 각 부의 출력을 입력받아 피드백 PCB 각 부의 동작이 정상적으로 진행되었는 가를 판별하는 단계와, Determining whether the operation of each part of the feedback PCB is normally performed by receiving the output of each part according to the operation of the feedback PCB according to the input of the virtual feedback signal;
판별결과에 따라 고장위치와 고장 내역을 플로우로 표시하여 주는 단계의 실행수순을 갖고 이루어짐을 특징으로 한다. According to the result of the determination, the fault location and the fault history are displayed with a flow of steps of displaying steps.
첨부된 도 1은 테스트 항목중의 한 예를 나타낸 것으로 입력 전압 피드백에 대한 테스트의 예를 나타낸 것으로서, 도 1에 도시된 실시예를 참조하여 그 구성 및 작용을 설명하면 다음과 같다.1 is a diagram showing an example of a test item, and shows an example of a test for input voltage feedback. The configuration and operation thereof will be described with reference to the embodiment shown in FIG. 1.
소정의 자기진단 프로그램을 내장하고 있으며, 이러한 프로그램에 따라서 피드백 PCB를 테스트하기 위한 제어신호를 출력하고, 이에 따라 각 부로 부터 입력되는 신호를 판별하여 고장여부와 고장위치 등을 판별하는 주제어부(1)와, 주제어부(1)의 제어신호에 따라 테스트 항목별 선택신호를 각 부로 출력하는 테스트 선택신호 발생부(2)와, 상기 주제어부(1)의 제어에 따라 가상의 피드백 신호를 발생시키기 위한 정현파 신호 전압을 발생시키는 정현파 발생부(3)와, 테스트 선택신호 발생부(2)로 부터 인가되는 테스트 선택신호에 따라서 스위칭 제어되어 정현파 발생부(3)로 부터 발생된 정현파 신호 전압을 가상의 피드백 신호로서 피드백 PCB로 공급하는 전자스위치부(4)와, 주제어부(1)에서의 판별된 결과 즉, 피드백 PCB의 고장 위치, 고장 내역등을 표시하여 주는 표시부(도면에 미도시)를 포함하여 구성되며, Built-in self-diagnosis program, and outputs control signal for testing the feedback PCB according to the program, and accordingly the main control part to determine whether the failure and the location of the failure by determining the signal input from each part (1) And a test selection signal generator 2 for outputting a selection signal for each test item to each unit according to the control signal of the main controller 1 and generating a virtual feedback signal under the control of the main controller 1. The sine wave signal generator 3 for generating the sine wave signal voltage for switching and the sine wave signal voltage generated from the sine wave generator 3 are controlled by switching according to the test select signal applied from the test select signal generator 2. Display the electronic switch unit 4, which is supplied to the feedback PCB as a feedback signal, and the discriminated result of the main control unit 1, that is, the fault position of the feedback PCB, a breakdown history, and the like. Is configured to include a display section which (not shown in the figure),
피드백 PCB는 입력되는 피드백 신호를 증폭하는 증폭기(5)와, 증폭기(5)로 부터 증폭된 신호를 디지털 신호로 변환하여 주제어부(1)측으로 출력하는 A/D 컨버터(6)와, 증폭된 신호를 정류하여 직류 전압으로 변환하고 입력 저전압 및 과전압을 생성하여 주제어부(1)측으로 출력하는 보호회로부(7)와, 주제어부(1)측으로 신호를 출력하기 위한 상기 A/D 컨버터(6) 및 보호회로부(7) 각각의 버퍼(8,9)를 포함하여 구성된다.The feedback PCB includes an amplifier 5 for amplifying the input feedback signal, an A / D converter 6 for converting the signal amplified from the amplifier 5 into a digital signal and outputting the signal to the main controller 1 side, and the amplified signal. The protection circuit unit 7 rectifies and converts the signal into a DC voltage, generates an input undervoltage and an overvoltage, and outputs it to the main control unit 1, and the A / D converter 6 for outputting a signal to the main control unit 1 side. And buffers 8 and 9 of the protection circuit section 7.
미 설명된 부호 Va,Vb,Vc는 실제 시스템 동작중 입력전압 감지센서에 의해 입력되는 전압이다. Unexplained symbols Va, Vb, and Vc are voltages input by an input voltage sensor during actual system operation.
주제어부(1)에서는 자기진단 프로그램에 따라서 소정의 제어신호를 출력하게 되고, 이에 따라 가상의 피드백 신호를 발생시키게 되는 바,The main control unit 1 outputs a predetermined control signal according to the self-diagnosis program, thereby generating a virtual feedback signal.
본 실시예는 입력전압에 대한 테스트 항목이므로, 주제어부(1)에서는 정현파 발생부(3)를 제어하여 입력전압에 해당하는 정현파 신호 전압을 발생시키게 된다. Since the present embodiment is a test item for the input voltage, the main controller 1 controls the sinusoidal wave generator 3 to generate a sinusoidal signal voltage corresponding to the input voltage.
이와 같이 정형파 발생부(3)에서 발생되는 신호 전압은 전자 스위치부(4)의 스위칭 동작에 의해 가상의 전압(Va',Vb',Vc')의 발생시켜 상기 시스템 입력 감지전압 Va,Vb,Vc 입력단으로 입력시키게 된다.As such, the signal voltage generated by the square wave generator 3 generates the virtual voltages Va ', Vb', and Vc 'by the switching operation of the electronic switch unit 4, thereby detecting the system input sensing voltages Va and Vb. To the Vc input terminal.
이때, 전자 스위치부(3)의 동작은 테스트 항목 어드레스에 해당하는 해당 데이터 비트를 설정하므로써, 테스트 신호 발생부(2)에서 만들어진다.At this time, the operation of the electronic switch unit 3 is made in the test signal generator 2 by setting the corresponding data bit corresponding to the test item address.
즉, 테스트 신호 발생부(2)에서 주제어부(1)의 내장 프로그램에 따라서 테스트 신호를 발생시켜 전자 스위치부(3)를 제어하여 가상의 피드백 신호를 만들어내는 것이다. That is, the test signal generator 2 generates a test signal according to the built-in program of the main controller 1 to control the electronic switch unit 3 to generate a virtual feedback signal.
이와 같이 발생되는 전압은 증폭기(5)를 거쳐 이득조정(gain control) 및 필터링(filter)되고, 이와 같이 증폭기(5)를 거친 신호는 제어 실측값으로 변환하기 위해 A/D 컨버터(6)로 입력된다. The voltage generated in this way is gain controlled and filtered through the amplifier 5, and thus the signal passed through the amplifier 5 is transferred to the A / D converter 6 in order to be converted into a control measured value. Is entered.
A/D 컨버터(6)에서는 상기와 같이 증폭기(5)를 거쳐 입력된 전압에 대하여 디지털 신호 전압으로 변환하여 주제어부(1)로 버퍼(8)를 통해 공급하게 된다.In the A / D converter 6, the voltage input through the amplifier 5 is converted into a digital signal voltage and supplied to the main controller 1 through the buffer 8 as described above.
주제어부(1)에서는 A/D 컨버터(6)를 통해 입력된 전압을 기준값과 비교하여 A/D 컨버젼 과정의 이상유무를 판별하게 된다.The main controller 1 determines whether there is an abnormality in the A / D conversion process by comparing the voltage input through the A / D converter 6 with a reference value.
한편, 증폭기(5)를 거친 상기의 전압은 보호회로부(7)로 입력되는 바,On the other hand, the voltage passed through the amplifier (5) is input to the protection circuit unit 7,
보호회로부(7)에서는 입력된 전압을 정류회로를 통해 직류전압으로 변환하고, 비교기에서 입력 저전압 및 과전압을 생성하여 버터를 통해 주제어부(1)로 공급하게 된다.The protection circuit unit 7 converts the input voltage into a DC voltage through a rectifier circuit, generates an input undervoltage and an overvoltage in a comparator, and supplies the input voltage to the main controller 1 through butter.
이후, 주제어부(1)에서는 이와 같이 입력된 신호에 따라 보호회로부(7)의 동작이상유무를 판단하게된다. Subsequently, the main controller 1 determines whether there is an abnormal operation of the protection circuit 7 according to the input signal.
주제어부(1)는 상기한 바와 같은 과정을 거쳐 이상유무를 판별하게 되고, 이상이 검지되면, 표시부를 통해 고장에러 메세지 및 고장 흐름도 내역을 출력한다.The main controller 1 determines whether there is an abnormality through the above-described process, and if an abnormality is detected, the main controller 1 outputs a fault error message and a breakdown of the fault flow through the display unit.
표시부를 통해 표시되는 예를 들면, 본 실시예의 경우 입력전압에 관련한 것이므로, For example, as shown through the display unit, since the present embodiment relates to the input voltage,
고장 내역 ; 입력전압 감지회로부 이상Fault history; Input voltage detection circuit error
조치 사항 ; 전자스위치 동작상태 점검(점검내용 및 측정시 기준값)→증폭기 회로부 점검(점검내용 및 측정시 기준값)→A/D 컨버터 이상 교체.Action items; Check the operation status of the electronic switch (check details and reference values) → check the amplifier circuit section (check details and reference values) → replace the A / D converter.
이와 같이 나타낼 수 있으므로, 사용자로 하여금 용이하게 고장부분을 점검하여 조치를 취할 수 있도록 한다.It can be expressed as such, so that the user can easily check the trouble spot and take action.
이와 같은 예에서 보인 입력전압이외에도 앞서 설명드린 바와 같이 피드백 PCB로 입력되는 모든 피드백 신호에 대하여 가상의 피드백 신호를 생성하여 피드백 PCB에 공급하여 주도록 하므로써, 상기한 바와 같은 결과 및 효과를 거둘 수 있는 것이다. As described above, in addition to the input voltage shown in the above example, the virtual feedback signal is generated for all feedback signals input to the feedback PCB and supplied to the feedback PCB, thereby achieving the results and effects as described above. .
이상에서 설명한 바와 같이, 가상의 피드백 신호를 생성하여 피드백 PCB로 공급하고, 이에 따른 피드백 PCB의 출력을 판별하여 고장위치 및 고장내역을 표시하여 주도록 하므로써, 시스템에 적용하지 않은 상태에서도 용이하게 피드백 PCB의 동작상태를 인지할 수 있도록 하여 간단하게 조치할 수 있도록 함은 물론, 잦은 고장으로 인한 A/S의 비용 및 인력낭비를 최소화할 수 있도록 한 것이다.As described above, by generating a virtual feedback signal and supplying it to the feedback PCB, by determining the output of the feedback PCB accordingly to indicate the fault location and failure history, it is easy to feed back the feedback PCB even when not applied to the system It is to make it possible to recognize the operation status of the system and to minimize the cost of A / S and manpower caused by frequent failures.
도 1은 본 발명 인버터 시스템의 피드백 기판(PCB)의 자기진단 구현을 위한 장치의 블록 구성도.*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*1 ; 주제어부 2 ; 테스트 선택신호 발생부3 ; 정현파 발생부 4 ; 전자스위치부BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a block diagram of a device for implementing a self-diagnosis of a feedback board (PCB) of an inverter system of the present invention. Main control part 2; A test select signal generator 3; Sinusoidal wave generator 4; Electronic switch part
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
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Payment date: 20080418 Year of fee payment: 5 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |