KR100836313B1 - Dc- dc 컨버터의 고장 진단 장치 및 그 방법 - Google Patents

Dc- dc 컨버터의 고장 진단 장치 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100836313B1
KR100836313B1 KR1020060127073A KR20060127073A KR100836313B1 KR 100836313 B1 KR100836313 B1 KR 100836313B1 KR 1020060127073 A KR1020060127073 A KR 1020060127073A KR 20060127073 A KR20060127073 A KR 20060127073A KR 100836313 B1 KR100836313 B1 KR 100836313B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
converter
mosfets
current flowing
integral
link terminal
Prior art date
Application number
KR1020060127073A
Other languages
English (en)
Inventor
송홍석
주정홍
이혁진
한대웅
전신혜
이기종
최원경
박형준
김준환
남광희
김성영
Original Assignee
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020060127073A priority Critical patent/KR100836313B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100836313B1 publication Critical patent/KR100836313B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/40Testing power supplies
    • 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
    • H02H7/10Emergency 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 converters; for rectifiers
    • H02H7/12Emergency 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 converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
    • H02H7/1213Emergency 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 converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for DC-DC converters
    • HELECTRICITY
    • 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
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

본 발명은 비용을 절감할 수 있는 DC-DC 컨버터의 고장 진단 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명의 DC-DC 컨버터의 고장 진단 장치는 DC-DC 컨버터의 시동 전 수 밀리 초(㎳) 동안 DC-DC 컨버터의 MOSFET들에 PWM 펄스를 가하는 PWM 펄스 발생기와; 상기 DC-DC 컨버터의 MOSFET들에 상기 PWM 펄스가 가해지는 수 밀리 초(㎳) 동안의 상기 DC-DC 컨버터의 DC 링크단에 흐르는 전류의 최대치를 감지하는 전류 최대치 감지 회로와; 상기 DC-DC 컨버터의 상기 DC 링크단에 흐르는 전류를 적분하여 유사 적분치를 산출하는 유사 적분 회로와; 상기 최대치 감지 회로로부터의 상기 DC-DC 컨버터의 상기 DC 링크단에 흐르는 상기 전류의 최대치와, 상기 유사 적분 회로로부터의 상기 DC-DC 컨버터의 상기 DC 링크단에 흐르는 상기 전류의 유사 적분치의 비를 이용하여 상기 DC-DC 컨버터의 상기 MOSFET들의 고장을 진단하는 고장 진단부를 구비한다.
DC-DC 컨버터, MOSFET, 고장, 전류 최대치, 적분

Description

DC- DC 컨버터의 고장 진단 장치 및 그 방법{Judging apparatus for break down of DC-DC converter and method thereof}
도 1은 연료 전지 혹은 하이브리드 자동차에 사용되는 DC-DC 컨버터를 나타내는 도면,
도 2는 DC-DC 컨버터의 MOSFET들이 모두 정상일 경우 도 1에 도시된 DC 링크단에서 측정한 DC 링크 전류 파형을 나타내는 도면,
도 3은 종래의 DC-DC 컨버터의 고장 진단 장치를 개략적으로 나타내는 블럭도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 DC-DC 컨버터의 고장 진단 장치를 개략적으로 나타내는 블럭도,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 최대치 감지 회로와 유사 적분 회로에서 측정한 DC 링크단에 흐르는 전류를 나타내는 도면,
도 6은 DC 링크단에 흐르는 전류의 최대치와, DC 링크단에 흐르는 전류의 유사 적분치를 이용하여 DC-DC 컨버터의 오픈 고장과 쇼트 고장을 진단하기 위하여 모식화한 그래프이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
23 : 전류 샘플링 회로 25 : FFT 수행부
27 : 고장 진단부 30, 32 : 수동소자
31 : 능동소자 34, 134 : DC 링크단
113 : 전류의 최대치 114 : 유사 적분치
123 : PWM 펄스 발생기 125 : 전류 최대치 감지 회로
127 : 유사 적분 회로 129 : 고장 진단부
본 발명은 DC-DC 컨버터의 고장 진단 시스템에 관한 것으로, 특히 비용을 절감할 수 있는 DC-DC 컨버터의 고장 진단 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
연료 전지 혹은 하이브리드 자동차에 사용되는 배터리 전압은 일반적으로 158V이다. 하지만, 하이브리드 자동차에 설치되는 전기장치들은 12V의 전압으로 구동된다. 따라서, 하이브리드 자동차는 배터리로부터 공급되는 158V의 전압을 12V의 전압으로 강압하기 위한 DC-DC 컨버터를 구비한다.
DC-DC 컨버터는 배터리로부터 공급되는 158V의 전압을 12V로 강압하여 내/외부 조명장치, 팬, 펌프, 압축기에 전원을 공급하며, 연쇄 전동 장치(Power train)를 전기적으로 제어하는 ECU에 전원을 공급한다. 연쇄 전동 장치는 전동기-발전기 전기적 제어 장치(Motor-generator electrical control unit), 시스템 전기적 제어 장치(System electrical control unit)를 제어한다. DC-DC 컨버터의 오동작은 연쇄 전동 장치의 오동작을 유발한다. 따라서, DC-DC 컨버터가 오동작하게 되면 큰 사고가 발생할 수 있다. 따라서, DC-DC 컨버터의 신뢰성은 매우 중요하다.
도 1은 연료 전지 혹은 하이브리드 자동차에 사용되는 DC-DC 컨버터를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, DC-DC 컨버터는 수동소자들(30, 32)과 능동소자(31)로 구성된다. 이러한 DC-DC 컨버터의 고장은 주로 능동소자인 MOSFET들(Q1, Q2, Q3, Q4)에 의해서 발생한다. 따라서, DC-DC 컨버터의 고장 진단의 대상은 MOSFET들(Q1, Q2, Q3, Q4)이다. DC-DC 컨버터의 MOSFET들(Q1, Q2, Q3, Q4)이 모두 정상이면, DC-DC 컨버터의 DC 링크단(34)에서 측정한 DC 링크 전류 파형은 MOSFET들(Q1, Q2, Q3, Q4)의 스위칭으로 인해 도 2와 같은 형태를 지닌다. 하지만, DC-DC 컨버터의 MOSFET들(Q1, Q2, Q3, Q4) 중 하나라도 고장이 나면, DC-DC 컨버터의 DC 링크단(34)에서 측정한 DC 링크 전류 파형은 도 2와는 다른 형태를 지닌다. 따라서, DC-DC 컨버터의 DC 링크 전류 파형의 형태를 파악하면 DC-DC 컨버터의 MOSFET들(Q1, Q2, Q3, Q4)의 고장 여부를 알 수 있다.
도 3은 종래의 DC-DC 컨버터의 고장 진단 장치를 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
도 3을 참조하면, 종래의 DC-DC 컨버터의 고장 진단 장치는 DC-DC 컨버터의 DC 링크단(34, 도 1 참조)으로부터의 전류가 입력되는 전류 샘플링 회로(23)와, 전류 샘플링 회로(23)에서 샘플링한 DC-DC 컨버터의 DC 링크단(34)으로부터의 전류를 FFT(Fast Fourier Transform)를 수행하여 DC-DC 컨버터의 DC 링크단(34)의 전류의 주파수 성분을 분석하는 FFT 수행부(25)와, FFT 수행부(25)가 분석한 DC-DC 컨버터의 DC 링크단(34)의 전류의 주파수 성분을 이용하여 DC-DC 컨버터의 MOSFET들(Q1, Q2, Q3, Q4, 도 1 참조)의 고장을 진단하는 고장 진단부(27)을 구비한다. 이러한 종래의 DC-DC 컨버터의 고장 진단 장치는 DC-DC 컨버터의 DC 링크단(34)에 흐르는 전류의 주파수 성분을 분석하여 DC-DC 컨버터의 MOSFET들(Q1, Q2, Q3, Q4)의 고장을 진단한다.
한편, DC-DC 컨버터의 스위칭 주파수는 80kHz 이다. 따라서, 종래의 DC-DC 컨버터의 고장 진단 장치는 DC-DC 컨버터의 DC 링크단(34)에 흐르는 전류를 샘플링하기 위해서 Nyquist sampling theorem을 고려하면 샘플링 주파수는 적어도 800kHz 이상이 되어야 한다. 다시 말해, 종래의 DC-DC 컨버터의 고장 진단 장치는 앨리어싱(Aliasing)이 발생하지 않도록 하기 위해서는 DC-DC 컨버터의 DC 링크단(34)에 흐르는 전류를 1.25㎲ 이하의 간격으로 샘플링하여야 한다. 그리고, 종래의 DC-DC 컨버터의 고장 진단 장치는 1.25㎲ 이하의 간격으로 샘플링한 아날로그 신호들을 디지털 신호로 변환하여야 한다. 따라서, 종래의 DC-DC 컨버터의 고장 진단 장치의 전류 샘플링 회로(23)는 고속/고가의 A/D 컨버터를 구비해야 한다는 단점이 있다.
뿐만 아니라, 종래의 DC-DC 컨버터의 고장 진단 장치는 전류 샘플링 회로(23)에서 디지털 변화한 신호들을 FFT 수행부(25)로 전송하고, 전송한 디지털 변환한 신호들을 이용하여 FFT를 수행하여야 한다. 따라서, FFT를 수행하기 위해서 는 큰 메모리 공간과 부동 수소점 연산이 필요하다. 이에 따라, 종래의 DC-DC 컨버터의 고장 진단 장치는 또한 고가/고사양의 FFT 수행부(25)를 구비하여야 한다는 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 비용을 절감할 수 있는 DC-DC 컨버터의 고장 진단 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 DC-DC 컨버터의 고장 진단 장치는 DC-DC 컨버터의 시동 전 수 밀리 초(㎳) 동안 DC-DC 컨버터의 MOSFET들에 PWM 펄스를 가하는 PWM 펄스 발생기와; 상기 DC-DC 컨버터의 MOSFET들에 상기 PWM 펄스가 가해지는 수 밀리 초(㎳) 동안의 상기 DC-DC 컨버터의 DC 링크단에 흐르는 전류의 최대치를 감지하는 전류 최대치 감지 회로와; 상기 DC-DC 컨버터의 상기 DC 링크단에 흐르는 전류를 적분하여 유사 적분치를 산출하는 유사 적분 회로와; 상기 최대치 감지 회로로부터의 상기 DC-DC 컨버터의 상기 DC 링크단에 흐르는 상기 전류의 최대치와, 상기 유사 적분 회로로부터의 상기 DC-DC 컨버터의 상기 DC 링크단에 흐르는 상기 전류의 유사 적분치의 비를 이용하여 상기 DC-DC 컨버터의 상기 MOSFET들의 고장을 진단하는 고장 진단부를 구비한다.
상기 유사 적분 회로는 저역 통과 필터와 적분기를 결합하여 형성한다.
상기 고장 진단부는, 상기 PWM 펄스 발생기를 인에이블시키는 인에이블 신호 및 상기 PWM 펄스 발생기를 디스에이블시키는 디스에이블 신호를 상기 PWM 펄스 발생기에 공급하며, 상기 PWM 펄스 발생기는 상기 고장 진단부로부터 인에이블 신호가 전송되면 상기 DC-DC 컨버터의 MOSFET들에 상기 PWM 펄스를 공급한다.
상기 고장 진단부는, 상기 PWM 펄스 발생기로 상기 인에이블 신호를 공급하는 동안 상기 전류 최대치 감지 회로와 상기 유사 적분 회로에 샘플링 신호를 공급한다.
상기 전류 최대치 감지 회로는 상기 고장 진단부로부터 상기 샘플링 신호가 공급되는 동안 상기 DC 링크단에 흐르는 상기 전류의 최대치를 감지하여 상기 고장 진단부로 전송하고, 상기 유사 적분 회로는 상기 고장 진단부로부터 상기 샘플링 신호가 공급되는 동안 상기 DC 링크단에 흐르는 상기 전류를 적분한 상기 유사 적분치를 측정하여 상기 고장 진단부로 전송한다.
본 발명의 실시 예에 따른 DC-DC 컨버터의 고장 진단 방법은 DC-DC 컨버터의 시동 전의 수 밀리 초(㎳) 동안 상기 DC-DC 컨버터의 MOSFET들에 PWM 펄스를 공급하여 상기 DC-DC 컨버터의 MOSFET들을 동작시키는 단계와; 상기 DC-DC 컨버터의 MOSFET들이 동작하는 상기 수 밀리 초(㎳) 동안 상기 DC-DC 컨버터의 DC 링크단에 흐르는 전류의 최대치를 감지하고, 상기 DC-DC 컨버터의 상기 DC 링크단에 흐르는 전류를 적분한 유사 적분치를 측정하는 단계와; 상기 DC-DC 컨버터의 상기 DC 링크단에 흐르는 상기 전류의 최대치와 상기 DC-DC 컨버터의 상기 DC 링크단에 흐르는 상기 전류를 적분한 상기 유사 적분치의 비를 이용하여 상기 DC-DC 컨버터의 MOSFET들의 고장을 진단하는 단계를 포함한다.
상기 DC-DC 컨버터의 고장 진단 방법은 상기 DC-DC 컨버터의 DC 링크단에 흐르는 전류의 최대치를 감지하고, 상기 DC-DC 컨버터의 상기 DC 링크단에 흐르는 전류를 적분한 유사 적분치를 측정한 후에 상기 DC-DC 컨버터의 MOSFET들에 상기 PWM 펄스를 공급을 차단하는 단계를 더 포함한다.
이하, 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 DC-DC 컨버터의 고장 진단 장치를 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 DC-DC 컨버터의 고장 진단 장치는 DC-DC 컨버터의 시동 전 수 밀리 초(㎳) 동안 MOSFET들(Q1, Q2, Q3, Q4)에 PWM 펄스를 가하는 PWM 펄스 발생기(123)와, MOSFET들(Q1, Q2, Q3, Q4)에 PWM 펄스가 가해지는 수 밀리 초(㎳) 동안의 DC-DC 컨버터의 DC 링크단(134)에 흐르는 전류의 최대치를 감지하는 전류 최대치 감지 회로(125)와, DC-DC 컨버터의 DC 링크단(134)에 흐르는 전류를 적분하여 유사 적분치를 산출하는 유사 적분 회로(127)와, 최대치 감지 회로(125)로부터의 DC-DC 컨버터의 DC 링크단(134)에 흐르는 전류의 최대치와, 유사 적분 회로(127)로부터의 DC-DC 컨버터의 DC 링크단(134)에 흐르는 유사 적분치를 이용하여 DC-DC 컨버터의 MOSFET들의 고장을 진단하는 고장 진단부(129)를 구비한다. 상기 유사 적분 회로(127)는 저역 통과 필터와 적분기를 결합하여 형성한다.
이러한 본 발명의 DC-DC 컨버터의 고장 진단 장치를 이용한 본 발명의 실시 예에 따른 DC-DC 컨버터의 고장 진단 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, DC-DC 컨버터의 시동 전에 고장 진단부(129)는 PWM 펄스 발생기(123)로 디스에이블(Disable) 신호를 공급하여 DC-DC 컨버터가 동작하지 않도록 한다. 그런 다음, 고장 진단부(129)는 수 밀리 초(㎳) 동안 PWM 펄스 발생기(123)로 인에이블(Enable) 신호를 공급하고, PWM 펄스 발생기(123)는 고장 진단부(129)로부터 인에이블(Enable) 신호가 공급되는 동안 DC-DC 컨버터의 MOSFET들(Q1, Q2, Q3, Q4)에 PWM 펄스를 공급하여 DC-DC 컨버터의 MOSFET들(Q1, Q2, Q3, Q4)을 동작시킨다. 그리고, 고장 진단부(129)는 PWM 펄스 발생기(123)로 인에이블(Enable) 신호를 공급하는 동안 전류 최대치 감지 회로(125)와 유사 적분 회로(127)에 샘플링 신호를 공급한다. 그러면, 전류 최대치 감지 회로(125)는 고장 진단부(129)로부터 샘플링 신호가 공급되는 동안 도 5에 도시된 바와 같이 DC 링크단(134)에 흐르는 전류의 최대치(113)를 감지하여 고장 진단부(129)로 전송하고, 유사 적분 회로(127)는 고장 진단부(129)로부터 샘플링 신호가 공급되는 동안 DC 링크단(134)에 흐르는 전류를 적분한 유사 적분치(114)를 측정하여 고장 진단부(129)로 전송한다. 이어서, 고장 진단부(129)는 PWM 펄스 발생기(123)로 디스에이블(Disable) 신호를 공급하여 DC-DC 컨버터가 동작하지 않도록 한다. 그리고, 고장 진단부(129)는 전류 최대치 감지 회로(125)로부터 전송된 DC 링크단(134)에 흐르는 전류의 최대치(113)와, 유사 적분 회로(127)로부터 전송된 DC 링크단(134)에 흐르는 전류의 유사 적분치(114)를 이용하여 DC-DC 컨버터의 MOSFET들(Q1, Q2, Q3, Q4)에 고장 여부를 판단 한다.
도 6은 DC 링크단(134)에 흐르는 전류의 최대치(113)와, DC 링크단(134)에 흐르는 전류의 유사 적분치(114)를 이용하여 DC-DC 컨버터의 오픈 고장과 쇼트 고장을 진단하기 위하여 모식화한 그래프이다.
도 6에 도시된 그래프의 x 축은 DC-DC 컨버터의 DC 링크단(134)에 흐르는 전류를 적분한 유사 적분치(114)이며, y 축은 DC-DC 컨버터의 DC 링크단(134)에 흐르는 전류의 최대치(113)이다. 그리고, 도 6에 도시된 직선(Ⅰ)과 직선(Ⅱ)은 DC 링크단(134)에 흐르는 전류를 적분한 유사 적분치(114)와 DC-DC 컨버터의 DC 링크단(134)에 흐르는 전류의 최대치(113)의 비를 나타낸다.
Figure 112006092292116-pat00001
여기서, vp는 전류 최대치 감지 회로의 출력 전압,
vi는 유사 적분 회로의 출력 전압,
vs는 유사 적분 회로의 출력 전압의 실효치이다.
그리고, 도 6에 도시된 직선(Ⅲ)과 직선(Ⅳ)은 DC-DC 컨버터의 MOSFET들(Q1, Q2, Q3, Q4)의 고장을 진단하기 위한 일정 유사 적분치이다.
도 6에서 직선(Ⅰ)과 직선(Ⅱ)의 기울기를 각각 α,β라 하고 직선(Ⅲ)과 직선(Ⅳ)의 x 축과의 교점 즉, 일정 유사 적분치를 각각 m, n이라 하면, DC-DC 컨버 터의 MOSFET들(Q1, Q2, Q3, Q4)의 상태는 표 1과 같이 총 9가지로 구분된다. 이때, α,β, m, n은 DC-DC 컨버터의 MOSFET들(Q1, Q2, Q3, Q4)이 정상일 때, 오픈 고장 또는 쇼트 고장일 때, 각각 DC-DC 컨버터의 DC 링크단(134)에 흐르는 전류의 최대치(113)와 DC-DC 컨버터의 DC 링크단(134)에 흐르는 전류를 적분한 유사 적분치(114)를 측정하여 표준화한 수치이다.
Vi < m m ≤ Vi < n Vi ≥ n
0 ≤α 정상 (G) 오픈 고장 (H) X (I)
α≤γ < β X (D) 오픈 고장 (E) X (F)
β≤γ X (A) X (B) 쇼트 고장 (C)
표 1은 DC-DC 컨버터의 MOSFET들(Q1, Q2, Q3, Q4)의 고장을 진단하는 기준으로 이용된다. 표 1에서 X 는 DC-DC 컨버터의 MOSFET들(Q1, Q2, Q3, Q4)의 고장 진단시 필요 없는 영역이다. 그리고, 표 1에 나타난 9가지 상태는 도 6에 도시된 A 내지 I 영역과 각각 대응된다. 따라서, 본 발명의 DC-DC 컨버터의 고장 진단 장치는 DC 링크단(134)에 흐르는 전류를 적분한 유사 적분치(114)와 DC-DC 컨버터의 DC 링크단(134)에 흐르는 전류의 최대치(113)의 비인 γ가 표 1에 어느 영역에 속하는지를 계산함으로서 DC-DC 컨버터의 MOSFET들(Q1, Q2, Q3, Q4)의 고장을 진단할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 DC-DC 컨버터의 고장 진단 장치 및 그 방법은 종래의 DC-DC 컨버터의 고장 진단 장치가 DC-DC 컨버터의 MOSFET들(Q1, Q2, Q3, Q4)에 고장 여부를 판단하기 위해 구비하던 고속/고가의 A/D 컨버터와 고가/고사양의 FFT 수행부를 구비하지 않고도 상기에 상술한 바와 같이 DC 링크단(134)에 흐르는 전류를 적분한 유사 적분치(114)와 DC-DC 컨버터의 DC 링크단(134)에 흐르는 전류의 최대치(113)의 비를 이용하여 DC-DC 컨버터의 MOSFET들(Q1, Q2, Q3, Q4)에 고장 여부를 판단할 수 있다. 따라서, 본 발명의 DC-DC 컨버터의 고장 진단 장치 및 그 방법은 DC-DC 컨버터의 MOSFET들(Q1, Q2, Q3, Q4)에 고장 여부를 판단하기 위한 비용을 절감할 수 있다.
그리고, 본 발명의 DC-DC 컨버터의 고장 진단 장치를 이용한 DC-DC 컨버터의 고장 진단은 DC-DC 컨버터의 시동 전에 수 밀리 초(㎳) 동안만 실시되므로 DC-DC 컨버터의 MOSFET들(Q1, Q2, Q3, Q4)이 고장 난 상태에서 실시되어도 주변의 다른 MOSFET은 파괴되지 않는다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 DC-DC 컨버터의 고장 진단 장치 및 그 방법은 종래의 DC-DC 컨버터의 고장 진단 장치가 DC-DC 컨버터의 MOSFET들의 고장 여부를 판단하기 위해 구비하던 고속/고가의 A/D 컨버터와 고가/고사양의 FFT 수행부를 구비하지 않고도 DC-DC 컨버터의 MOSFET들의 고장 여부를 판단할 수 있다. 따라서, 본 발명의 DC-DC 컨버터의 고장 진단 장치 및 그 방법은 DC-DC 컨버터의 MOSFET들의 고장 여부를 판단하기 위한 비용을 절감할 수 있다.

Claims (7)

  1. DC-DC 컨버터의 시동 전 수 밀리 초(㎳) 동안 DC-DC 컨버터의 MOSFET들에 PWM 펄스를 가하는 PWM 펄스 발생기와;
    상기 DC-DC 컨버터의 MOSFET들에 상기 PWM 펄스가 가해지는 수 밀리 초(㎳) 동안의 상기 DC-DC 컨버터의 DC 링크단에 흐르는 전류의 최대치를 감지하는 전류 최대치 감지 회로와;
    상기 DC-DC 컨버터의 상기 DC 링크단에 흐르는 전류를 적분하여 유사 적분치를 산출하는 유사 적분 회로와;
    상기 최대치 감지 회로로부터의 상기 DC-DC 컨버터의 상기 DC 링크단에 흐르는 상기 전류의 최대치와, 상기 유사 적분 회로로부터의 상기 DC-DC 컨버터의 상기 DC 링크단에 흐르는 상기 전류의 유사 적분치의 비를 이용하여 상기 DC-DC 컨버터의 상기 MOSFET들의 고장을 진단하는 고장 진단부를 구비하는 것을 특징으로 하는 DC- DC 컨버터의 고장 진단 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 유사 적분 회로는 저역 통과 필터와 적분기를 결합하여 형성한 것을 특징으로 하는 DC- DC 컨버터의 고장 진단 장치.
  3. 청구항 1항에 있어서,
    상기 고장 진단부는,
    상기 PWM 펄스 발생기를 인에이블시키는 인에이블 신호 및 상기 PWM 펄스 발생기를 디스에이블시키는 디스에이블 신호를 상기 PWM 펄스 발생기에 공급하며,
    상기 PWM 펄스 발생기는 상기 고장 진단부로부터 인에이블 신호가 전송되면 상기 DC-DC 컨버터의 MOSFET들에 상기 PWM 펄스를 공급하는 것을 특징으로 하는 DC- DC 컨버터의 고장 진단 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 고장 진단부는,
    상기 PWM 펄스 발생기로 상기 인에이블 신호를 공급하는 동안 상기 전류 최대치 감지 회로와 상기 유사 적분 회로에 샘플링 신호를 공급하는 것을 특징으로 하는 DC- DC 컨버터의 고장 진단 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 전류 최대치 감지 회로는 상기 고장 진단부로부터 상기 샘플링 신호가 공급되는 동안 상기 DC 링크단에 흐르는 상기 전류의 최대치를 감지하여 상기 고장 진단부로 전송하고,
    상기 유사 적분 회로는 상기 고장 진단부로부터 상기 샘플링 신호가 공급되는 동안 상기 DC 링크단에 흐르는 상기 전류를 적분한 상기 유사 적분치를 측정하여 상기 고장 진단부로 전송하는 것을 특징으로 하는 DC- DC 컨버터의 고장 진단 장치.
  6. DC-DC 컨버터의 시동 전의 수 밀리 초(㎳) 동안 상기 DC-DC 컨버터의 MOSFET들에 PWM 펄스를 공급하여 상기 DC-DC 컨버터의 MOSFET들을 동작시키는 단계와;
    상기 DC-DC 컨버터의 MOSFET들이 동작하는 상기 수 밀리 초(㎳) 동안 상기 DC-DC 컨버터의 DC 링크단에 흐르는 전류의 최대치를 감지하고, 상기 DC-DC 컨버터의 상기 DC 링크단에 흐르는 전류를 적분한 유사 적분치를 측정하는 단계와;
    상기 DC-DC 컨버터의 상기 DC 링크단에 흐르는 상기 전류의 최대치와 상기 DC-DC 컨버터의 상기 DC 링크단에 흐르는 상기 전류를 적분한 상기 유사 적분치의 비를 이용하여 상기 DC-DC 컨버터의 MOSFET들의 고장을 진단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 DC- DC 컨버터의 고장 진단 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 DC-DC 컨버터의 DC 링크단에 흐르는 전류의 최대치를 감지하고, 상기 DC-DC 컨버터의 상기 DC 링크단에 흐르는 전류를 적분한 유사 적분치를 측정한 후에 상기 DC-DC 컨버터의 MOSFET들에 상기 PWM 펄스를 공급을 차단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 DC- DC 컨버터의 고장 진단 방법.
KR1020060127073A 2006-12-13 2006-12-13 Dc- dc 컨버터의 고장 진단 장치 및 그 방법 KR100836313B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060127073A KR100836313B1 (ko) 2006-12-13 2006-12-13 Dc- dc 컨버터의 고장 진단 장치 및 그 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060127073A KR100836313B1 (ko) 2006-12-13 2006-12-13 Dc- dc 컨버터의 고장 진단 장치 및 그 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100836313B1 true KR100836313B1 (ko) 2008-06-09

Family

ID=39770550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060127073A KR100836313B1 (ko) 2006-12-13 2006-12-13 Dc- dc 컨버터의 고장 진단 장치 및 그 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100836313B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3316462A1 (en) 2016-10-31 2018-05-02 LS Automotive Corp Apparatus and method for detecting converter failure
KR20190001584A (ko) * 2018-11-08 2019-01-04 주식회사 경신 양방향 컨버터의 스위치 고장 판단 장치 및 방법
KR20190001583A (ko) * 2018-11-08 2019-01-04 주식회사 경신 양방향 컨버터의 스위치 고장 판단 장치 및 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54121923A (en) 1978-03-15 1979-09-21 Toshiba Corp Dc to dc converter circuit
JPH07194100A (ja) * 1993-12-28 1995-07-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 昇圧型dc−dcコンバータの出力スイッチ装置
JPH09266664A (ja) * 1996-03-28 1997-10-07 Mitsubishi Electric Corp カレントモードコントロールdc/dcコンバータ
KR20010003073A (ko) * 1999-06-21 2001-01-15 이형도 소비전력 저감이 가능한 푸시풀 디씨/디씨 컨버터
KR20050061038A (ko) * 2003-12-18 2005-06-22 한국철도기술연구원 철도차량의 전력변환장치 전압 및 전류 측정장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54121923A (en) 1978-03-15 1979-09-21 Toshiba Corp Dc to dc converter circuit
JPH07194100A (ja) * 1993-12-28 1995-07-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 昇圧型dc−dcコンバータの出力スイッチ装置
JPH09266664A (ja) * 1996-03-28 1997-10-07 Mitsubishi Electric Corp カレントモードコントロールdc/dcコンバータ
KR20010003073A (ko) * 1999-06-21 2001-01-15 이형도 소비전력 저감이 가능한 푸시풀 디씨/디씨 컨버터
KR20050061038A (ko) * 2003-12-18 2005-06-22 한국철도기술연구원 철도차량의 전력변환장치 전압 및 전류 측정장치

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3316462A1 (en) 2016-10-31 2018-05-02 LS Automotive Corp Apparatus and method for detecting converter failure
KR20190001584A (ko) * 2018-11-08 2019-01-04 주식회사 경신 양방향 컨버터의 스위치 고장 판단 장치 및 방법
KR20190001583A (ko) * 2018-11-08 2019-01-04 주식회사 경신 양방향 컨버터의 스위치 고장 판단 장치 및 방법
KR102001078B1 (ko) 2018-11-08 2019-07-18 주식회사 경신 양방향 컨버터의 스위치 고장 판단 장치 및 방법
KR102001079B1 (ko) 2018-11-08 2019-07-18 주식회사 경신 양방향 컨버터의 스위치 고장 판단 장치 및 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6728614B2 (en) Electrically driven brake device and control apparatus thereof
US7994798B2 (en) Power converter current sensor testing method
CN101946411B (zh) 电磁负载电路的故障诊断装置
US20110022261A1 (en) Method for detecting an electrical fault in an electrical network of a motor vehicle
CN103744013B (zh) 全控桥式电路故障诊断方法
EP3144512B1 (en) Fuel injection system for internal combustion engine
CN110266245B (zh) 电机驱动系统、方法、电机驱动器及电动汽车
JP2001086660A (ja) 自動車用充電システムの異常検出
US20070055908A1 (en) Redundant power supply circuit and motor driving circuit
KR101714243B1 (ko) 친환경 차량의 전류센서 진단 장치 및 그 방법
CN109565237A (zh) 异常检测装置及车载用电源装置
KR100911540B1 (ko) 디씨/디씨 컨버터의 스위치 고장시 비상동작 방법
KR100836313B1 (ko) Dc- dc 컨버터의 고장 진단 장치 및 그 방법
US9353717B2 (en) Engine control unit for driving an electric circuit and method
CN106575925A (zh) 电力转换装置
US7612576B1 (en) Method for detecting an inverter hardware failure in an electric power train
JP2011203187A (ja) 地絡検知方法および地絡検知装置
US7064515B2 (en) Power converter
JPWO2003067349A1 (ja) 負荷の故障診断方法及び装置並びに負荷の故障処理方法及び装置
JP2006177840A (ja) 地絡検出装置、地絡検出装置の診断方法
JP4123441B2 (ja) 車両用突入電流制限型電源スイッチ回路
US11394332B2 (en) Motor driving apparatus and motor driving method
JP7196700B2 (ja) 電源システム
CN113167186A (zh) 负载驱动装置和燃料喷射装置的控制方法
JP2000161532A (ja) 電磁弁の異常検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130531

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140529

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150529

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180530

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190528

Year of fee payment: 12