KR100557715B1

KR100557715B1 - 전력변환장치의 열화진단 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100557715B1
Application number: KR1020030049869A
Authority: KR
Inventors: 이병국; 백주원; 김태진; 조기연; 임근희
Original assignee: 한국전기연구원
Priority date: 2003-07-21
Filing date: 2003-07-21
Publication date: 2006-03-07
Also published as: KR20050011030A

Abstract

본 발명은 전력변환장치의 부품들 중에서 수명 및 운전특성을 결정하는 주요 부품인 전력용 반도체 소자의 열화상태를 전력변환장치의 동작중에 측정하는 전력변환장치의 열화진단 방법 및 장치에 관한 것이다. 본원 발명의 방법에서는, 전력용 반도체 소자를 포함하여 주회로가 구성되고 주회로의 단상 및 3상 입력전력을 원하는 출력전력 형태로 변환하기 위한 제어기능을 수행하는 제어기로 구성되는 전력변환장치에 있어서, 상기 전력용 반도체 소자의 전기적 파라미터인 턴-온시의 콜렉터와 에미터 양단간 전압을 측정하여 상기 전력변환장치의 열화를 진단하고, 또 상기 전력용 반도체 소자의 도통전류를 추가적으로 측정하여 상기 전력변환장치의 열화를 진단하며, 또한 상기 전력용 반도체 소자의 스위칭 동작에 따른 콜렉터와 에미터 사이의 양단간 전압에 대한 상기 전력용 반도체 소자의 도통전류의 동적인 기울기 변화를 측정하여 전력용 반도체 소자 열화진단 지수로 사용한다.

전력용 반도체 소자, 턴-온 시 스위치 양단간 전압, 포화전압, 리드선 전압강하, 스위치열화도, 출력커패시턴스

Description

전력변환장치의 열화진단 방법 및 장치{Aging Diagnosis Method and Apparatus for Power Conversion Systems}

도 1은 전력변환장치로서 AC 단상회로의 AC-DC 정류기 회로를 도시한 도면,

도 2는 전력변환장치로서 DC-DC 부스터 컨버터 회로를 도시한 도면,

도 3은 전력변환장치로서 DC-AC 인버터 회로를 도시한 도면,

도 4는 전력변환장치에 사용되는 전력용 반도체 소자의 턴-온 시 콜렉터와 에미터 사이의 양단간 전압(V_{CE_ON})을 발생시키는 저항성분들을 표시한 도면,

도 5는 전력변환장치에 사용되는 전력용 반도체 소자의 포화전압(V_{CE_SAT})의 온도와 도통전류에 따른 변화분포를 도시한 도면,

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 전력변환장치에 사용되는 전력용 반도체 소자의 턴-온 시 콜렉터와 에미터 사이의 양단간 전압(V_{CE_ON})의 정적변화를 측정하여 전력변환장치의 열화를 진단하는 장치를 도시한 도면,

도 7은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따라 전력변환장치에 사용되는 전력용 반도체 소자의 턴-온 시 콜렉터와 에미터 사이의 양단간 전압(V_{CE_ON})의 정적변화와 콜렉터전류(전력변환장치의 도통전류)를 측정하여 전력변환장치의 열화를 진 단하는 장치를 도시한 도면,

도 8은 전력변환장치의 동작 중에 PWM(Pulse Width Modulation) 스위칭 동작에 따른 도통전류의 변화를 도시한 도면,

도 9는 PWM 스위칭 동안의 전력용 반도체 소자의 턴-온 시 콜렉터와 에미터 사이의 양단간 전압(V_{CE_ON})의 동적변화를 도시한 도면,

도 10은 턴-온/오프 동작에 따른 전력용 반도체 소자의 출력커패시터에 충전된 전하(Q_C)와 역병렬 다이오드의 회복전하 (Q_R)에 따른 도통전류의 파형을 도시한 도면이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10,20 : 저항 직렬회로 30 : 격리회로

40 : 증폭회로 50 : 아날로그/디지털변환기

60 : 디지털신호처리부 70 : 열화진단부

80 : 전류감지부

본 발명은 전력변환장치의 열화진단 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세 하게는 전력변환장치의 부품들 중에서 수명 및 운전특성을 결정하는 주요 부품인 전력용 반도체 소자의 열화상태를 전력변환장치의 동작중에 측정하는 전력변환장치의 열화진단 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 전력변환장치는 도 1의 AC-DC 정류기, 도 2의 DC-DC 컨버터 및 도 3의 DC-AC 인버터로써 크게 구별할 수 있다. 이러한 전력변환장치는 산업분야에서 도금용, 통신용, 전기로, 전철구동장치 등 산업공정에 핵심기기로서 사용되고 있으며, 시장규모는 국내시장 3000억원대, 세계시장 연간 15조원으로 추정되고 있다. 또한, 전력변환장치는 주로 산업기기의 동력부분을 제어하는 부분에 연관되어 있는 관계로 짧은 시간의 운전정지가 전체 제품 생산의 막대한 손실을 초래하며, 특히 병원과 같은 장소에 설치되어 있는 장치의 경우 운전정지는 인간의 생명에 직결되는 큰 문제를 야기하게 된다. 따라서 이를 방지하기 위해 여분의 장치를 별도로 설치하는 방법을 사용하지만 장치의 가격이 수 천만원에서 수 억원대에 이르는 고가성으로 인해 이 또한 경제적 부담이 매우 큰 실정이다.

상기한 전력변환기기의 운전신뢰도를 높이기 위해서는 점검이 가장 중요하지만 점검을 위한 인력 확보가 어렵고, 특성상 부품이 많아 이를 효율적으로 점검하기가 매우 난해하다. 또 작업시간을 피해서 점검을 해야 하므로 점검시간이 짧고 많은 수고를 필요로 한다. 하지만 이러한 부담감을 안은 상태에서의 전력변환기기의 동작정지중의 진단방법도 세계적으로 확립되어 있지 않은 형편이다.

이와 같이 전력변환장치에 대한 진단방법의 결핍은 전력변환장치의 안전확보에 문제를 야기하는 것뿐만이 아니라 장치의 경제적 비활용성에도 심각한 문제를 야기한다. 고가의 장치를 구입 후 정확한 성능 진단이 결여된 상태에서 제품회사측에서 제공하는 단순한 데이터에 의존하여 장치의 수명을 추정하여 충분히 활용될 수 있는 상태에서도 폐기처분하고 새로운 장치로 대치하는 것은 큰 경제적 손실이다.

이처럼 전력변환장치의 효율적인 진단방법의 확립은 단순히 장치의 안전한 동작을 확보해 준다는 의미뿐만이 아니라 더 나아가서는 전력변환장치가 장착되어있는 전체 시스템의 안정성을 높여주며 고가의 장비들의 활용성을 증가시켜 경제적 부가가치를 높이는 중요한 의미를 갖는다.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 사정을 감안하여 제안된 것으로, 전력변환장치의 부품들 중에서 수명 및 운전특성을 결정하는 주요 부품인 전력용 반도체 소자의 열화상태를 전력변환장치의 동작중에 측정하는 장치 및 방법을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.

이를 실현하기 위해서 전력용 반도체 소자의 턴-온 시의 콜렉터와 에미터 사이의 양단간 전압(V_{CE_ON})의 변화를 정적 및 동적으로 측정하며 전력용 반도체 소자의 출력커패시터(Output Capacitor)에 충전된 전하(Q_C)와 역병렬 다이오드의 회복전하(Recovered Charge, Q_R)의 합의 양(Q_TOT=Q_C+Q_R)을 측정하는 것을 통해서 전력용 반도체 소자의 열화도를 정량적으로 측정할 수 있는 방법을 공급하는 것을 특징으로 한다.

전력용 반도체 소자는 구조 및 제조상 턴-온 시 콜렉터와 에미터 사이의 터미널전압(V_{CE_ON})을 크게 포화전압(Saturation Voltage; V_CE,SAT)과 리드선에서 발생하는 전압강하(Resistive Voltage Drop; V_CE,RDROP)로 나누어 (V_{CE_ON}=V_CE,SAT+V _CE,RDROP)로 볼 수 있다. 전력용 반도체 소자의 내부 구조적으로 정공과 전하의 도핑농도 차이와 이동에 의하여 발생되는 포화전압과 제조상 필수적으로 사용되는 리드선에서 발생하는 전압강하의 크기는 전력용 반도체 소자를 사용하는 조건과 시간에 따라서 변화를 일으키며 이러한 온도변화와 진동 등의 계속적인 축적에 의해 전력용 반도체 소자의 열화가 누적되어서 종국에는 전력용 반도체 소자가 파괴되는 일을 초래한다. 이와같은 전력변환장치의 턴-온 시 콜렉터와 에미터 사이의 양단간 전압(V_{CE_ON})의 변화를 운전 시에도 효과적으로 측정할 수 있는 측정방법을 통하여 전력용 반도체 소자의 열화진단 지수로 활용하는 방법을 본 발명에서 일차적으로 제안하고자 한다.

전력용 반도체 소자의 턴-온 시 스위치 전류는 부하전류까지 일정한 기울기를 가지고 상승한다. 이 동안 전력용 반도체 소자는 계속 턴-오프 상태를 유지하게 되므로 스위치의 순시전압과 순시전류의 곱이 열적 손실로 나타나게 된다. 특히 부하전류까지 도달한 후에 나타나는 과전류는 정상전류 크기에 비해서 상당히 큰 값을 가지며 과전류의 크기 및 지속시간은 전력용 반도체 소자의 출력커패시터 (Output Capacitor)에 충전된 전하(Q_C)와 역병렬 다이오드의 회복전하(Recovered Charge; Q_R)의 합의 양(Q_TOT=Q_C+Q_R)에 의해서 결정이 된다. 결과적으로 과전류가 발생하는 동안의 스위칭 손실이 턴-온 시 스위칭손실 중에서 큰 부분을 차지하게 된다. 전력용 반도체 소자가 열화 될수록 Q_TOT는 변화를 보이게 되며 결과적으로 이 양을 측정함으로 인해서 스위치의 열화상태를 진단할 수 있는 방법을 제안한다.

이하, 본 발명의 전력변환장치의 열화진단 장치 및 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 4는 전력용 반도체 소자의 내부구조에서 턴-온 시의 콜렉터와 에미터 사이의 양단간 전압(V_{CE_ON})을 발생시키는 저항성분들의 분포를 도시한 도면이며, 도 5는 온도와 전류값에 따른 포화전압의 변화를 도시한 도면이며, 도 6은 이에 따른 턴-온 시의 콜렉터와 에미터 사이의 양단간 전압(V_{CE_ON})의 변화를 측정하기 위해 본 발명에서 제안하는 전력변환장치의 열화진단 장치를 도시한 도면이다.

도면 4에 도시한 바와 같이, IGBT(Integrated Gate Bipolar Transister), MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), IGCT(Integrated Gate Commutated Thyristor) 등과 같은 전력용 반도체 소자의 내부에 정공과 전하의 움직임에 의해 내부저항이 생성되고, 이에 의해 전력용 반도체 소자의 포화전압(V_{CE_SAT})이 발생하며, 이 값은 도 5에 도시한 바와 같이 전력용 반도체 소자의 접합(Junction) 온도와 도통전류의 크기에 따라서 증가하는 추세를 보인다. 또한, 반도체 층(Layer)에서 콜렉터 단자, 에미터 단자, 그리고 게이트 단자를 만들기 위해 도체(Conductor)를 부착하고 리드선을 연결하게 되므로 여기에도 저항성분이 발생하게 되며 전류의 도통에 따라 전압강하(Resistive Voltage Drop; V_CE,RDROP)가 발생하게 된다.

이와 같은 특성을 가진 전력용 반도체 소자로 전력변환장치를 구성하여 실제 현장에서 동작을 시키게 되면, 정상상태의 전압 및 전류 외에도 과전압, 과전류 등의 여러 과도상태를 무수히 겪게 된다. 또한, 외부의 기계적 진동 등의 악조건 속에서 동작이 되므로 기계적으로 부착(Bonding)된 리드선의 접촉저항은 시간이 지날수록 증가하게 된다. 따라서, 전력용 반도체 소자의 열화에 따라 비례적으로 전류의 도통에 따라 전압강하(V_{CE_RDROP}) 성분은 증가하는 추세를 보이게 된다.

전력용 반도체 소자의 포화전압(V_{CE_SAT})과 리드선에서 발생하는 전압강하 (V_{CE_RDROP}) 성분의 총 합은 턴-온 시에 전력용 반도체 소자의 콜렉터와 에미터 사이의 터미널에서 콜렉터와 에미터 사이의 양단간 전압(V_{CE_ON})의 형태로 외부에 나타나게 되므로, 본 발명에서는 이를 측정하여 전력변환장치에서의 전력용 반도체 소자의 열화지수로 이용할 수 있게 된다.

이를 측정하기 위한 회로 구성을 도 6에 도시하였다. 즉, 본 실시예에 따른 전력변환장치의 열화진단장치는, 제1 및 제2 저항 직렬회로(10)(20)와, 격리회로(Isolation Circuit)(30), 증폭회로(40), 아날로그/디지털변환부(50), 디 지털신호처리부(60) 및 열화진단부(70)를 포함하여 구성된다.

상기 제1 저항 직렬회로(10)는 전력변환장치를 구성하는 전력용 반도체 소자의 콜렉터 단자와 접지 사이에 연결된 고정밀한 저항값을 갖는 다수의 저항(R1~R_n)으로 구성되고, 상기 제2 저항 직렬회로(20)는 상기 전력용 반도체 소자의 에미터 단자와 접지 사이에 연결된 고정밀한 저항값을 갖는 다수의 저항(R1'~Rn')으로 구성된다.

상기 격리회로(30)는 제1 저항직렬회로(10)의 저항들 사이의 소정 노드와 상기 제2 저항직렬회로(20)의 접지사이에 접속되어, 상기 소정 노드와 상기 접지사이의 전압을 다른 성분에 의하여 변동되지 않도록 격리처리한다.

상기 증폭회로(40)는 콜렉터와 에미터 사이의 양단간 전압(V_{CE_ON})의 변화가 수 mmV 정도로 미미할지라도 고정밀 저항을 사용하여 증폭한다. 상기 아날로그/디지털변환부(A/D Conversion Circuit)(50)는 상기 증폭회로(40)를 통과한 측정 가능하게 증폭된 아날로그 신호를 디지털신호로 변환한다.

상기 디지털신호처리부(60)는 상기 아날로그/디지털변환부(50)를 통과한 디지털 신호를 열화진단 데이터로 사용하여 열화진단을 위한 디지털 신호처리를 수행한다.

상기 열화진단부(70)는 상기 디지털신호처리부(60)에서 신호처리된 데이터를 누적 저장해 놓고서 열화진단을 수행한다.

한편, 본 발명에서는 전력변환장치를 구성하는 전력용 반도체 소자의 게이트 단자(G)에 입력되는 PWM(Pulse Width Modulation)신호(S1)(S2)에 의하여 전력용 반도체 소자의 스위칭 동작에 따른 콜렉터와 에미터 사이의 양단간 전압(V_{CE_ON})과 도통전류(I)의 변화관계를 이용하여 이의 동적인 기울기 변화를 측정하여 전력용 반도체 소자 열화진단 지수로 사용한다.

이는 도 7에 도시한 바와 같은 전력변환장치의 열화진단 장치에 의하여 구현할 수 있으며, 도 7의 전력변환장치의 열화진단 장치는 도 6의 장치와 비교하여 볼 때, 전력용 반도체 소자의 콜렉터 단자에 접속되어 전력변환소자의 콜렉터 전류(I_C, 즉 도통전류)를 감지하여 증폭회로(40)에 전달하는 전류감지부(80)를 더 포함하여 구성된다. 그리고 상기 증폭회로(40)는 상기 격리회로에서 입력되는 콜렉터와 에미터 사이의 양단간 전압(V_{CE_ON})과 함께 전류 감지부에서 입력되는 콜렉터전류(즉, 도통전류)를 증폭하고, 아날로그/디지털변환부(50)는 상기 증폭회로(40)를 통과한 콜렉터와 에미터 사이의 양단간의 증폭 전압과 콜렉터전류(즉, 도통전류)를 디지털신호로 변환한다. 또, 디지털신호처리부(60)는 상기 아날로그/디지털변환부(50)를 통과한 콜렉터와 에미터 사이의 양단간의 증폭 전압에 대한 디지털신호와 콜렉터전류(즉, 도통전류)에 대한 디지털 신호를 열화진단 데이터로 사용하여 열화진단을 위한 디지털 신호처리를 수행하고, 상기 열화진단부(70)는 상기 디지털신호처리부(60)에서 콜렉터와 에미터 사이의 양단간의 증폭 전압에 대한 디지털신호와 콜렉터전류(즉, 도통전류)에 대하여 디지털 신호처리된 데이터를 누적 저장해 놓고서 열화진단을 수행한다.

도 8에 도시한 바와 같이, PWM 스위칭의 한 펄스 도통시간은 10us에서 20us와 같이 짧은 시간이므로 t₀와 t₇동안 전력용 반도체 소자는 열적평형 상태에 있다고 간주할 수 있다. t₀에서 동작을 시작하여 t₇의 정상상태 도통전류까지 이르는 동안 콜렉터와 에미터 사이의 양단간 전압(V_{CE_ON})은, 도 9에 도시한 바와 같이 초기상태인 T_start그래프의 궤적을 따라가게 되며 이때의 기울기는 다음과 같이 결정된다.

오랜 시간 전력용 반도체 소자를 동작시키는 동안 여러 주변 환경에 의해서 전력용 반도체 소자가 열화되면 포화전압 및 리드선 전압강하가 증가하는 추세를 보여 V_{CE_ON} 특성곡선은 T_start에서 T_max로 이동하게 된다. 이때의 기울기는 다음과 같이 결정된다.

slope₁(t)와 slope₂(t)값을 비교해 보면 열화가 진행될수록 slope₂ (t)~~>~~slope₁(t)의 현상을 보이게 되는 것을 알 수 있다.

따라서 전력변환장치가 운전 중에도 도 6에서 도시한 콜렉터와 에미터 사이의 양단간 전압(V_{CE_ON}) 측정회로에 의해 얻은 데이터에 의해 slope₁(t)와 slope₂(t)의 변화추이를 계산하여 지속적으로 감시를 하면 동적으로 전력용 반도체 소자의 열화도를 추정할 수 있게 된다.

도 10은 스위칭 상태에 따른 전력용 반도체 소자의 전압 및 전류 파형을 나타내고 있다. t₁시점에서 스위치에 턴-온 신호를 인가하더라도 도통전류 I_C(t)가 부하전류 I_F(t)까지 증가하는 동안 전력용 반도체 소자는 턴-오프 상태로 있게 되며 부하전류까지 도달한 후에도 전력용 반도체 소자의 출력커패시터에 충전된 전하(Q_C)와 역병렬 다이오드의 회복전하(Q_R)에 의하여 추가적으로 전류가 흐르게 되어 전류의 오버슈트(Overshoot) 현상을 야기하게 된다. 이 때 발생하는 과전류의 크기는 정상전류 크기보다 몇 배나 크며 전력용 반도체 소자는 직류 링크(DC-Link) 전압(V_d)을 감당하고 있기 때문에 스위칭 손실이 크게 발생하게 된다. t₁에서 t₂사이에 발생하는 스위칭 손실에 비해서 과전류가 발생하는 t₂에서 t₃까지의 스위칭 손실이 몇 배 더 큰 값으로 나타나게 된다. 또한 과전류의 최대치 발생시간(t₃ - t₂)은 전력용 반도체 소자 내부의 물리적인 성질에 의해서 나타나는 출력 커패시턴스와 역회복전하의 크기에 의해서 결정이 되며, 이 값들은 전력용 반도체 소자가 열화될수록 변하기 때문에 과전류가 나타나는 영역의 크기를 측정, 추적함에 의해서 열화진단 지수로 사용할 수 있다.

이상 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 전력변환장치를 구성하는 전력용 반도체 소자의 열화상태를 전력변환장치의 동작 중에 진단할 수 있는 방법 을 개발함으로써 전력변환장치의 안전한 동작을 보장하며 고가장치의 충분한 활용을 극대화시킬 수 있는 혁신적인 방안을 마련하게 되었다. 따라서 본 발명을 통하여 그 동안 정확한 판단 근거자료 없이 경험과 수동적인 이력 데이터에만 의존하여 진단하던 방법에서 완전히 탈피하여 현장에서 장치를 운전 중에 전력용 반도체 소자의 상태를 전력변환장치의 동작 중에 지속적으로 감시하여 작게는 개개의 장치를 보호하며 나아가서는 전체 시스템의 안전한 동작을 보장할 수 있게 되었다.

특히 그 동안 유지보수의 기술적 어려움과 보수인력확보의 경제성 등으로 산업분야에서 많은 어려움을 겪고 있는 지하철, 전철 구동장치, 압연기 등 산업용 각종 구동장치, 농업용 대형펌프 구동장치, 발전설비 냉각용 인버터 등에 매우 폭 넓게 적용될 것이다.

Claims

전력용 반도체 소자를 포함하여 주회로가 구성되고 주회로의 단상 및 3상 입력전력을 원하는 출력전력 형태로 변환하기 위한 제어기능을 수행하는 제어기로 구성되는 전력변환장치에 있어서,

상기 전력용 반도체 소자의 전기적 파라미터인 턴-온시의 콜렉터와 에미터 양단간 전압을 측정하는 단계와,

상기 전력용 반도체 소자의 도통전류를 측정하는 단계 및,

상기 전력용 반도체 소자의 스위칭 동작에 따른 콜렉터와 에미터 사이의 양단간 전압과 상기 전력용 반도체 소자의 도통전류를 이용하여 상기 전력용 반도체소자의 과전류가 나타나는 영역의 크기를 측정하여 전력용 반도체 소자의 열화를 진단하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 전력변환장치의 열화진단방법.
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제1항에 있어서,

상기 과전류가 나타나는 영역의 크기는, 상기 전력용 반도체 소자의 출력커패시터에 충전된 전하와 역병렬 다이오드의 회복전하의 합의 양을 측정하여 구하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치의 열화진단방법.
제1항에 있어서,

상기 전력용 반도체 소자는 IGBT, MOSFET 및 IGCT 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전력변환장치의 열화진단방법.
제1항에 있어서,

상기 전력변환장치는 AC-DC 정류기, DC-DC 컨버터 및 DC-AC 인버터 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전력변환장치의 열화진단방법.
제1항에 있어서,

상기 전력변환장치가 휴지 시 및 동작 중에 열화진단을 행하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치의 열화진단방법.
제1항에 있어서,

상기 전력용 반도체 소자의 열적평형 상태에서 상기 전력용 반도체 소자의 턴-온 시의 콜렉터와 에미터 사이의 양단간 전압을 측정하여 정적 열화진단 지수로 활용하는 것을 특징으로 전력변환장치의 열화진단방법.
전력용 반도체 소자를 포함하여 주회로가 구성되고 주회로의 단상 및 3상 입력전력을 원하는 출력전력 형태로 변환하기 위한 제어기능을 수행하는 제어기로 구성되는 전력변환장치에 있어서,

상기 전력용 반도체 소자의 콜렉터 단자와 접지 사이에 연결된 고정밀한 저항값을 갖는 다수의 저항으로 된 제1 저항 직렬회로와;

상기 전력용 반도체 소자의 에미터 단자와 접지 사이에 연결된 고정밀한 저항값을 갖는 다수의 저항으로 된 제2 저항 직렬회로와;

제1 저항직렬회로의 저항들 사이의 소정 노드와 상기 제2 저항직렬회로의 접지사이에 접속되어, 상기 소정 노드와 상기 접지사이의 전압을 다른 성분에 의하여 변동되지 않도록 격리처리하는 격리회로와;

상기 격리회로를 통과한 신호를 증폭하는 증폭회로와;

상기 증폭회로에서 측정 가능하게 증폭된 아날로그 신호를 디지털신호로 변환하는 아날로그/디지털변환부와;

상기 디지털변환된 신호를 열화진단 데이터로 사용하여 열화진단을 위한 디지털 신호처리를 수행하는 열화진단 처리수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전력변환장치의 열화진단장치.
제10항에 있어서,

상기 전력용 반도체 소자의 도통전류를 감지하여 상기 증폭회로로 전달하는 전류감지부를 더 포함하여 구성되고,

상기 증폭회로는 상기 상기 격리회로를 통과한 신호와 함께 상기 도통전류를 증폭하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치의 열화진단장치.
제11항에 있어서,

상기 열화진단 처리수단은, 상기 전력용 반도체 소자의 스위칭 동작에 따른 콜렉터와 에미터 사이의 양단간 전압에 대한 상기 전력용 반도체 소자의 도통전류의 동적인 기울기 변화를 측정하여 전력용 반도체 소자 열화진단 지수로 사용하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치의 열화진단장치.
제11항에 있어서,

상기 열화진단 처리수단은, 상기 전력용 반도체 소자의 스위칭 동작에 따른 콜렉터와 에미터 사이의 양단간 전압과 상기 전력용 반도체 소자의 도통전류를 이용하여 상기 전력용 반도체소자의 과전류가 나타나는 영역의 크기를 측정하여 전력용 반도체 소자 열화진단 지수로 사용하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치의 열화진단장치.
제13항에 있어서,

상기 과전류가 나타나는 영역의 크기는, 상기 전력용 반도체 소자의 출력커패시터에 충전된 전하와 역병렬 다이오드의 회복전하의 합의 양을 측정하여 구하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치의 열화진단장치.
제10항 내지 제14항중 어느 한 항에 있어서,

상기 전력용 반도체 소자는 IGBT, MOSFET 및 IGCT 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전력변환장치의 열화진단장치.
제10항 내지 제14항중 어느 한 항에 있어서,

상기 전력변환장치는 AC-DC 정류기, DC-DC 컨버터 및 DC-AC 인버터 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전력변환장치의 열화진단장치.