KR100942114B1 - 스위칭 소자의 구동장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인버터 등에서 스위칭 소자로 사용되는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)에 과부하가 걸려 발생되는 높은 레벨의 전압 스파이크를 감소시키는 것으로서 스위칭 소자가 턴 온되었을 경우에 스위칭 소자에 과부하가 걸렸는지의 여부를 검출하고, 스위칭 소자에 과부하가 걸렸다고 검출될 경우에 스위칭 소자를 턴 오프시키는 초기에 스위칭 소자의 게이트 전류를 급속 방전시키고, 소정의 시간이 경과될 경우에 미리 설정된 시간동안 지속적으로 방전시킨 후 정상으로 나머지 전류를 방전시킨다.
인버터, 스위칭 소자, IGBT, 전압 스파이크, 과전류, 과부하

Description

스위칭 소자의 구동장치{Apparatus for driving switching device}
본 발명은 스위칭 소자의 구동장치에 관한 것이다.
보다 상세하게는 전동기 등과 같은 3상 부하를 구동시키는 범용의 인버터나 서보 드라이버 등에서 사용되고 있는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 등과 같은 스위칭 소자들을 구동시키는 스위칭 소자의 구동장치에 관한 것으로 특히 스위칭 소자로 과전류가 흐를 경우에 인버터의 운전에 영향을 주지 않으면서 전압 스파이크(spike)의 저감 동작을 수행하여 스위칭 소자가 손상되지 않도록 보호하는 스위칭 소자의 구동장치에 관한 것이다.
일반적으로 전동기 등과 같은 3상 부하를 구동시키는 데에는 인버터를 많이 사용하고 있다. 상기 인버터는 상용 교류전압을 직류전압으로 변환하고, 변환한 직류전압을 스위칭 소자로 스위칭시켜 3상 부하로 3상 구동전압을 공급하는 것으로서 3상 부하의 구동속도를 정밀하게 제어할 수 있다.
상기 스위칭 소자로는 IGBT를 많이 사용하고 있다. 대용량의 인버터에 있어 서, 상기 스위칭 소자가 스위칭하여 부하로 출력하는 전류의 용량이 매우 크다. 그러므로 인버터가 정상 운전인 상태에서도 스위칭 소자에 높은 레벨의 전압 스파이크가 발생할 수 있고, 발생한 전압 스파이크에 의해 스위칭 소자가 손상된다.
그러므로 대용량의 인버터에서는 스위칭 소자가 직류전압을 스위칭하면서 발생되는 높은 레벨의 전압 스파이크를 감소시킬 필요가 있다.
도 1은 일반적인 3상 인버터의 구성을 보인 회로도이다. 여기서, 부호 100은 직류전압(VDC)을 스위칭시켜 부하(110)로 출력하는 스위칭부이다. 상기 스위칭부(100)는 예를 들면, 상기 부하(110)가 3상 부하일 경우에 6개의 스위칭 소자(IGBT1∼IGBT6)를 포함한다. 상기 6개의 스위칭 소자(IGBT1∼IGBT6)는 각기 2개씩 쌍을 이루어 전원단자(VDC)와 접지의 사이에 직렬 접속되고, 스위칭 소자(IGBT1, IGBT2)(IGBT3, IGBT4)(IGBT5, IGBT6)의 접속점은 부하(110)에 접속된다.
부호 120은 상기 부하(110)를 구동시키기 위한 PWM(Pulse Width Modulation) 신호를 발생하는 PWM 발생부이다. 예를 들면, 상기 스위칭부(100)가 6개의 스위칭 소자(IGBT1∼IGBT6)를 구비하고 있다고 가정할 경우에 상기 PWM 발생부(120)는 6개의 PWM 신호를 발생한다.
부호 130은 복수의 구동장치이다. 상기 복수의 구동장치(130)들 각각은 상기 PWM 발생부(120)가 발생한 PWM 신호에 따라 상기 스위칭부(100)의 스위칭 소자(IGBT1∼IGBT6)들을 각기 스위칭시킨다.
이러한 구성을 가지는 3상 인버터는 PWM 발생부(120)가 논리 1인 고전위와 논리 0인 저전위가 교번되는 PWM 신호들을 발생한다. 상기 발생하는 PWM 신호들은 2개씩 쌍을 이루어 상호간에 180°의 위상차를 갖고, 각 쌍의 PWM 신호들은 상호간에 120°의 위상차를 갖는다.
상기 발생한 PWM 신호들은 복수의 구동장치(130)로 입력되어 증폭되고, 증폭된 PWM 신호가 상기 스위칭부(100)의 스위칭 소자(IGBT1∼IGBT6)들 각각의 게이트에 인가된다.
그러면, 상기 복수의 스위칭 소자(IGBT1∼IGBT6)들 각각은 상기 PWM 신호에 따라 선택적으로 턴 온 및 턴 오프를 반복하게 된다. 즉, 상기 쌍을 이루는 스위칭 소자(IGBT1, IGBT2)(IGBT3, IGBT4)(IGBT5, IGBT6)들은 상호간에 교대로 턴 온 및 턴 오프를 반복하고, 각 쌍을 이루는 스위칭 소자(IGBT1, IGBT2)(IGBT3, IGBT4)(IGBT5, IGBT6)들은 상호간에는 120°의 위상차를 가지고 턴 온 및 턴 오프된다.
상기 복수의 스위칭 소자(IGBT1∼IGBT6)들의 턴 온 및 턴 오프에 따라 전원단자(VDC)의 직류전압이 교번되어 교류전압으로 변환되고, 변환된 교류전압이 부하(110)에 공급되어 구동된다.
도 2는 인버터에 사용되고 있는 종래의 구동장치의 구성을 보인 회로도이다. 도 2를 참조하면, 상기 PWM 발생부(120)의 출력단자가 트랜지스터(TR1, TR2)의 베이스에 접속된다. 상기 트랜지스터(TR1)(TR2)의 콜렉터는 전원단자(Vcc)(Vee)에 각기 접속되고, 트랜지스터(TR1)(TR2)의 에미터의 사이에는 저항(R1, R2)이 직렬 연 결되며, 상기 저항(R1, R2)의 접속점이 스위칭 소자(IGBT)의 게이트에 접속된다.
이와 같이 구성된 종래의 구동장치는 전원단자(Vcc)(Vee)에 직류전압이 인가된 상태에서 PWM 발생부(120)가 논리 1의 고전위 신호를 출력할 경우에 트랜지스터(TR1)가 턴 온되고, 트랜지스터(TR2)는 턴 오프된다.
그러면, 전원단자(Vcc)에서 트랜지스터(TR1) 및 저항(R1)을 통해 스위칭 소자(IGBT)의 게이트로 직류전류가 흘러 충전된다. 상기 스위칭 소자(IGBT)의 게이트 전압이 스위칭 소자(IGBT)의 문턱 전압(threshold voltage) 이상으로 충전될 경우에 스위칭 소자(IGBT)는 턴 온 상태로 되고, 스위칭 소자(IGBT)의 콜렉터와 에미터 사이의 전압은 수 볼트 이내로 감소하게 된다.
이와 같은 상태에서 PWM 발생부(120)가 논리 0의 저전위 신호를 출력할 경우에 상기와는 반대로 트랜지스터(TR1)가 턴 오프되고, 트랜지스터(TR2)는 턴 온된다.
그러면, 상기 스위칭 소자(IGBT)의 게이트에 충전되어 있던 전압이 저항(R2) 및 트랜지스터(TR2)를 통해 전원단자(Vee)로 방전되고, 스위칭 소자(IGBT)의 게이트 전압이 스위칭 소자(IGBT)의 문턱 전압(threshold voltage) 이하로 방전될 경우에 스위칭 소자(IGBT)가 턴 오프 상태로 된다.
이러한 구동장치를 구비하고 있는 대용량의 인버터에서는 스위칭 소자(IGBT)가 스위칭하는 전류용량이 매우 크기 때문에 스위칭부(100)가 정상으로 스위칭하는 상태에서도 스위칭 소자(IGBT)를 턴 오프시킬 때 높은 레벨의 전압 스파이크(spike)가 발생할 수 있다.
예를 들면, PWM 발생부(120)가 논리 0의 저전위 신호를 출력하여 스위칭 소자(IGBT)의 게이트에 충전되어 있던 전류가 도 2a에 도시된 바와 같이 시간(t0)에 저항(R2) 및 트랜지스터(TR2)를 통해 방전되기 시작할 경우에 스위칭 소자(IGBT)의 게이트와 에미터 사이의 전압(VGE)이 도 2b에 도시된 바와 같이 낮아지기 시작한다.
이와 같은 상태에서 시간(t1)에 스위칭 소자(IGBT)의 게이트와 에미터 사이의 전압(VGE)이 스위칭 소자(IGBT)의 문턱 전압 이하로 낮아지게 되면, 스위칭 소자(IGBT)의 콜렉터와 에미터 사이의 전압(VCE)이 매우 높아지게 되는 전압 스파이크가 발생하게 된다.
상기 발생하는 전압 스파이크를 저감시키는 방법으로 스위칭 소자(IGBT)의 게이트 전류를 방전시키는 저항(R2)의 값을 증가시키는 방법이 있다. 그러나 저항(R2)의 값을 증가시키면, 스위칭 소자(IGBT)를 턴 오프시키는데 소요되는 시간이 길어지게 되고, 스위칭 소자(IGBT)의 손실을 증가시키게 되는 문제점이 있었다.
그러므로 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위한 것으로서 인버터를 운전하는 과정에서 스위칭 소자로 미리 설정된 레벨 이상의 전류 가 흐를 경우에 인버터의 운전상태에 아무런 영향도 주지 않으면서 전압 스파이크(spike)를 저감시켜 스위칭 소자가 손상되는 것을 방지하는 스위칭 소자의 구동장치를 제공한다.
본 발명의 스위칭 소자의 구동장치에 따르면, 스위칭 소자가 턴 온되었을 경우에 스위칭 소자의 콜렉터 전압 레벨로 과부하가 걸렸는지의 여부를 검출한다. 상기 스위칭 소자에 과부하가 걸렸다고 검출될 경우에 스위칭 소자를 턴 오프시키는 초기에 스위칭 소자의 게이트 전류를 급속 방전시키고, 소정의 시간이 경과될 경우에 미리 설정된 시간동안 지속적으로 방전시킨 후 정상으로 나머지 전류를 방전시켜 과부하로 인하여 발생되는 전압 스파이크를 감소시킨다.
그러므로 본 발명의 스위칭 소자의 구동장치는, PWM(Pulse Width Modulation) 발생부가 발생하는 PWM 신호에 따라 스위칭 소자의 게이트 전류를 충전 및 방전시키는 충방전부와, 상기 스위칭 소자에 과부하가 걸렸는지의 여부를 검출하는 과부하 검출부와, 상기 과부하 검출부가 과부하를 검출하지 않았을 경우에 상기 충방전부가 상기 PWM 신호에 따라 스위칭 소자의 게이트 전류를 방전시키게 제어하고, 상기 과부하 검출부가 과부하를 검출하였을 경우에 상기 스위칭 소자에서 발생되는 전압 스파이크가 감소되게 상기 스위칭 소자의 게이트 전류의 급속 방전을 제어하는 전압 스파이크 감소 제어부와, 상기 전압 스파이크 감소 제어부의 제어에 따라 상기 스위칭 소자의 게이트 전류를 급속 방전시키는 급속 방전부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 과부하 검출부는 상기 스위칭 소자의 콜렉터 전압과 미리 설정된 기준전압을 비교하여 과부하 여부를 검출하는 비교기로 구성됨을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 스위칭 소자의 구동장치는 상기 스위칭 소자의 게이트 전류를 상기 PWM 발생부의 출력단자로 방전시키는 방전부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 스위칭 소자로 미리 설정된 레벨 이상의 전류가 흐를 경우에 스위칭 소자의 게이트 전류를 1차로 빠른 속도로 1차 방전시키고, 1차 방전 이후에 소정의 시간동안 완속으로 방전시킨 후 마지막으로 스위칭 소자의 게이트에 남아 있는 잔류 전류를 모두 방전시킴으로써 스위칭 소자에 과부하가 걸려 과전류가 흘러도 높은 레벨의 전압 스파이크가 발생하지 않고, 이로 인하여 높은 레벨의 전압 스파이크에 의해 스위칭 소자가 손상되는 것을 미연에 방지한다.
이하의 상세한 설명은 예시에 지나지 않으며, 본 발명의 실시 예를 도시한 것에 불과하다. 또한 본 발명의 원리와 개념은 가장 유용하고, 쉽게 설명할 목적으로 제공된다. 따라서, 본 발명의 기본 이해를 위한 필요 이상의 자세한 구조를 제 공하고자 하지 않았음은 물론 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 실체에서 실시될 수 있는 여러 가지의 형태들을 도면을 통해 예시한다.
도 4는 본 발명의 구동장치의 구성을 보인 회로도이다. 여기서, 부호 Vcc 및 Vee는 전원단자이고, 부호 400은 충방전부이다. 상기 충방전부(400)는 전원단자(Vcc, Vee)에 트랜지스터(TR11, TR12)의 콜렉터가 각기 접속되고, 트랜지스터(TR11)의 베이스에는 PWM 발생부(120)의 출력단자가 접속되어 PWM 발생부(120)가 출력하는 PWM 신호가 인가되게 한다. 그리고 트랜지스터(TR11, TR12)의 에미터는 상호간에 접속됨과 아울러 그 접속점이 저항(R11, R12)을 순차적으로 통해 스위칭 소자(IGBT)의 게이트에 접속된다.
부호 410은 방전부이다. 상기 방전부(410)는 상기 PWM 발생부(120)의 출력단자와 상기 저항(R11, R12)의 접속점 사이에 방전용 저항(R13)이 접속된다.
부호 420은 과부하 검출부이다. 상기 과부하 검출부(420)는 상기 스위칭 소자(IGBT)의 콜렉터가 역방향 다이오드(D)를 통해 비교기(COMP)의 반전 입력단자(-)에 접속되고, 또한 전원단자(Vcc)가 저항(R14)을 통해 비교기(COMP)의 반전 입력단자(-)에 접속되며, 비교기(COMP)의 비반전 입력단자(+)에는 기준전압(Vref)이 인가되게 접속된다.
부호 430은 전압 스파이크 감소 제어부이다. 상기 전압 스파이크 감소 제어부(430)는 상기 과부하 검출부(420)의 검출신호와 상기 PWM 제어부(120)의 출력신호에 따라 출력단자(OUT1, OUT2)로 방전 제어신호를 출력하여 상기 스위칭 소 자(IGBT)에서 발생되는 전압 스파이크가 감소되게 상기 스위칭 소자(IGBT)의 게이트 전류의 방전을 제어한다. 상기 전압 스파이크 감소 제어부(430)의 출력단자(OUT1)는 상기 충방전부(400)의 트랜지스터(TR2)의 베이스에 접속된다.
부호 440은 급속 방전부이다. 상기 급속 방전부(440)는, 상기 전압 스파이크 감소 제어부(430)의 출력단자(OUT2)가 트랜지스터(TR13)의 베이스에 접속되어 트랜지스터(TR13)의 에미터에 상기 충방전부(400)의 저항(R11, R12)의 접속점이 접속되고, 트랜지스터(TR13)의 콜렉터에는 상기 전원단자(Vee)가 접속된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 구동장치는 도 5a에 도시된 바와 같이 시간(t0)에 PWM 발생부(120)가 논리 1의 고전위 신호를 출력하게 되면, 충방전부(400)의 트랜지스터(TR11)가 턴 온된다.
그리고 상기 PWM 발생부(120)가 출력하는 논리 1의 고전위 신호가 전압 스파이크 감소 제어부(430)로 입력되므로 전압 스파이크 감소 제어부(430)는 출력단자(OUT1)로 도 5b에 도시된 바와 같이 논리 1의 고전위 신호를 출력하여 충방전부(400)의 트랜지스터(TR12)가 턴 오프된다.
그러면, 도 5c에 도시된 바와 같이 전원단자(Vcc)에서 트랜지스터(TR11) 및 저항(R11, R12)을 순차적으로 통해 스위칭 소자(IGBT)의 게이트로 직류전류가 흘러 충전된다. 상기 스위칭 소자(IGBT)의 게이트 전압이 스위칭 소자(IGBT)의 문턱 전압(threshold voltage) 이상으로 충전될 경우에 스위칭 소자(IGBT)는 턴 온 상태로 되고, 스위칭 소자(IGBT)의 콜렉터와 에미터 사이의 전압은 수 볼트 이내로 감소하 게 된다.
이와 같은 상태에서 시간(t1)에 도 5a에 도시된 바와 같이 PWM 발생부가 논리 0의 저전위 신호를 출력하게 되면, 충방전부(400)의 트랜지스터(TR11)가 턴 오프된다. 또한 상기 PWM 발생부가 출력하는 논리 0의 저전위 신호가 전압 스파이크 감소 제어부(430)로 입력되므로 전압 스파이크 감소 제어부(430)는 도 5b에 도시된 바와 같이 논리 0의 저전위 신호를 출력하여 충방전부(400)의 트랜지스터(TR12)가 턴 온된다.
그러면, 상기 스위칭 소자(IGBT)의 게이트에 충전되어 있던 전류가 도 5c에 도시된 바와 같이 저항(R12, R11) 및 트랜지스터(TR12)를 순차적으로 통해 전원단자(Vee)로 방전됨과 아울러 저항(R12) 및 방전부(410)의 저항(R13)을 순차적으로 통해 PWM 발생부의 출력단자로 방전된다.
상기 게이트 전류가 방전되어 스위칭 소자(IGBT)의 게이트 전압이 스위칭 소자(IGBT)의 문턱 전압(threshold voltage) 이하로 될 경우에 스위칭 소자(IGBT)가 턴 오프 상태로 된다.
그리고 과부하 검출부(420)는 스위칭 소자(IGBT)의 콜렉터 전압이 역방향 다이오드(D)를 통해 비교기(COMP)의 반전 입력단자(-)에 인가되고, 비교기(COMP)의 비반전 입력단자(+)에는 미리 설정된 기준전압(Vref)이 인가된다.
상기 스위칭 소자(IGBT)에 과부하가 걸려 그 스위칭 소자(IGBT)로 과전류가 흐를 경우에 스위칭 소자(IGBT)의 콜렉터와 에미터 사이의 전압이 증가하게 되고, 이로 인하여 비교기(COMP)의 반전 입력단자(-)에 인가되는 전압이 증가하게 된다.
여기서, 상기 스위칭 소자(IGBT)에 과부하가 걸렸을 경우에 비교기(COMP)의 반전 입력단자(-)에 인가되는 전압보다 낮게 기준전압(Vref)을 설정한다.
이와 같이 동작함에 있어서, 상기 스위칭 소자(IGBT)가 턴 온된 상태에서 시간(t2)에 상기 스위칭 소자(IGBT)에 과부하가 걸려 스위칭 소자(IGBT)의 콜렉터와 에미터 사이의 전압이 증가하고, 비교기(COMP)의 반전 입력단자(-)에 인가되는 전압이 미리 설정된 기준전압(Vref)보다 높아지게 되면, 비교기(COMP)가 도 5d에 도시된 바와 같이 논리 0의 저전위 신호를 출력하여 전압 스파이크 감소 제어부(430)로 입력된다.
상기 전압 스파이크 감소 제어부(430)는 상기 PWM 발생부로부터 입력되는 PWM 신호가 논리 1의 고전위인 상태에서 과부하 검출부(420)로부터 논리 0의 저전위 신호가 입력될 경우에 상기 스위칭 소자(IGBT)에 과부하가 걸렸음을 판단한다.
그리고 상기 전압 스파이크 감소 제어부(430)는 상기 과부하가 걸렸음이 판단될 경우에 상기 PWM 제어부로부터 논리 0의 저전위 신호가 입력되는지의 여부를 판단한다.
상기 판단 결과 시간(t3)에 상기 PWM 제어부로부터 논리 0의 저전위 신호가 입력되면, 상기 전압 스파이크 감소 제어부(430)는 도 5e에 도시된 바와 같이 출력단자(OUT2)로 미리 설정된 소정의 시간(T1)동안 논리 0의 저전위 펄스신호를 출력 한다.
상기 전압 스파이크 감소 제어부(430)가 출력단자(OUT2)로 출력한 논리 0의 저전위 펄스신호는 급속 방전부(440)의 트랜지스터(TR13)에 베이스에 인가되어 트랜지스터(TR13)가 턴 온된다. 그러면, 트랜지스터(TR13)의 턴 온에 따라 스위칭 소자(IGBT)의 게이트에 충전되어 있던 전류가 도 5c에 도시된 바와 같이 저항(R12) 및 트랜지스터(TR13)를 순차적으로 통해 전원단자(Vee)로 급속 방전됨과 아울러 저항(R12, R11)을 통해 PWM 발생부의 출력단자로 방전된다.
이와 같은 상태에서 소정의 시간(T1)이 경과되어 상기 전압 스파이크 감소 제어부(430)가 출력단자(OUT2)로 출력한 논리 1의 고전위 신호를 출력하게 되면, 트랜지스터(TR13)는 턴 오프되고, 스위칭 소자(IGBT)의 게이트에 충전되어 있던 전류는 도 5c에 도시된 바와 같이 저항(R12, R11)을 통해 PWM 발생부의 출력단자로 계속 방전된다.
이와 같은 상태에서 미리 설정된 소정의 시간이 경과된 시간(t4)에 상기 전압 스파이크 감소 제어부(430)가 출력단자(OUT1)로 논리 0의 저전위 신호를 출력한다. 상기 출력한 논리 0의 저전위 신호는 트랜지스터(TR12)의 베이스에 인가된다.
그러면, 트랜지스터(TR12)가 턴 온되고, 스위칭 소자(IGBT)의 게이트에 남아 있는 충전전류는 도 5c에 도시된 바와 같이 저항(R12, R11) 및 트랜지스터(TR12)를 통해 전원단자(Vee)로 방전됨과 아울러 저항(R12, R11)을 통해 PWM 발생부의 출력단자로 방전된다.
이와 같이 본 발명은 스위칭 소자(IGBT)에 과부하가 걸려 과전류가 흘렀을 경우에 스위칭 소자(IGBT)를 턴 오프시키는 초기에 방전부(440)의 트랜지스터(TR13)를 턴 온시켜 스위칭 소자(IGBT)의 게이트 전류를 빠른 속도로 방전시키고, 설정 시간이 경과될 경우에 소정의 시간동안 방전부(410)의 저항(410)을 통해서만 지속적으로 방전시킨 후 마지막으로 충방전부(400)의 트랜지스터(TR12)를 턴 온시켜 스위칭 소자(IGBT)의 게이트에 남아 있는 잔류 전류를 모두 방전시킨다.
그러므로 스위칭 소자(IGBT)에 과부하가 걸려 과전류가 흘러도 높은 레벨의 전압 스파이크가 발생하지 않고, 이로 인하여 높은 레벨의 전압 스파이크에 의해 스위칭 소자(IGBT)가 손상되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
이상에서는 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.
그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
본 발명은 인버터 등에서 직류전압을 스위칭하여 부하에 교류전압을 공급하는데 사용되는 스위칭 소자에 과부하가 걸려 높은 레벨의 전압 스파이크가 발생될 경우에 스위칭 소자의 게이트 전류의 방전속도를 조절하여 스위칭 소자가 높은 레벨의 전압 스파이크에 의해 손상되는 것을 방지한다.
도 1은 일반적인 3상 인버터의 구성을 보인 회로도,
도 2는 종래의 구동장치의 구성을 예로 들어 보인 회로도,
도 3a 내지 도 3c는 종래의 구동장치의 동작을 설명하기 위한 파형도,
도 4는 본 발명의 구동장치의 바람직한 실시 예의 구성을 보인 회로도, 및
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 구동장치의 동작을 설명하기 위한 파형도이다.

Claims (3)

  1. 삭제
  2. PWM(Pulse Width Modulation) 발생부가 발생하는 PWM 신호에 따라 스위칭 소자의 게이트 전류를 충전 및 방전시키는 충방전부;
    상기 스위칭 소자에 과부하가 걸렸는지의 여부를 검출하는 과부하 검출부;
    상기 과부하 검출부가 과부하를 검출하지 않았을 경우에 상기 충방전부가 상기 PWM 신호에 따라 스위칭 소자의 게이트 전류를 방전시키게 제어하고, 상기 과부하 검출부가 과부하를 검출하였을 경우에 상기 스위칭 소자에서 발생되는 전압 스파이크가 감소되게 상기 스위칭 소자의 게이트 전류의 급속 방전을 제어하는 전압 스파이크 감소 제어부; 및
    상기 전압 스파이크 감소 제어부의 제어에 따라 상기 스위칭 소자의 게이트 전류를 급속 방전시키는 급속 방전부;를 포함하고,
    상기 과부하 검출부는;
    상기 스위칭 소자의 콜렉터 전압과 미리 설정된 기준전압을 비교하여 과부하 여부를 검출하는 비교기;로 구성된 스위칭 소자의 구동장치.
  3. PWM(Pulse Width Modulation) 발생부가 발생하는 PWM 신호에 따라 스위칭 소자의 게이트 전류를 충전 및 방전시키는 충방전부;
    상기 스위칭 소자에 과부하가 걸렸는지의 여부를 검출하는 과부하 검출부;
    상기 과부하 검출부가 과부하를 검출하지 않았을 경우에 상기 충방전부가 상기 PWM 신호에 따라 스위칭 소자의 게이트 전류를 방전시키게 제어하고, 상기 과부하 검출부가 과부하를 검출하였을 경우에 상기 스위칭 소자에서 발생되는 전압 스파이크가 감소되게 상기 스위칭 소자의 게이트 전류의 급속 방전을 제어하는 전압 스파이크 감소 제어부;
    상기 전압 스파이크 감소 제어부의 제어에 따라 상기 스위칭 소자의 게이트 전류를 급속 방전시키는 급속 방전부; 및
    상기 스위칭 소자의 게이트 전류를 상기 PWM 발생부의 출력단자로 방전시키는 방전부;를 포함하여 구성된 스위칭 소자의 구동장치.
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