KR102047878B1 - 사용 수명 예측 및 예측 결과 확인이 가능한 전력 제어장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

사용 수명 예측 및 예측 결과 확인이 가능한 전력 제어장치 및 방법에 대해 개시한다. 본 발명의 전력 제어장치는 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 구동 특성들을 검출하는 센서부가 인버터 또는 인버터 제어회로에 내장되도록 한다. 그리고 수명 예측 회로부에서는 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 구동 특성들을 반영하여 스위칭 소자 구동에 따른 손실률과 온도 변화량을 분석한다. 스위칭 소자 구동에 따른 손실률과 온도 변화량을 통해서는 스위칭 소자의 사용량을 분석할 수 있으며, 사용량 정보는 제조사 데이터 시트의 수명 정보와 비교되어 잔여 수명으로 산출되도록 한다. 이에, 잔여 수명 산출을 위한 구성 요소를 단순화 시키고 제조 비용과 크기를 줄여서 잔여 수명 산출 기술 적용 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

사용 수명 예측 및 예측 결과 확인이 가능한 전력 제어장치 및 방법{POWER CONTROL DEVICE AND METHOD POSSIBLE CONFIRMING OF LIFETIME PREDICTION AND PREDICTION RESULT}
본 발명은 인버터 등 전력 변환기들의 스위칭 소자 특성을 실시간으로 확인 및 분석함으로써, 그 사용 수명을 예측하고 예측된 결과를 확인할 수 있도록 하는 전력 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
일 예로, 인버터는 스위칭 소자들로 직류 전압을 스위칭시켜서 교류 전류를 생성하고, 생성된 교류 전류를 부하로 공급하는 전력 변환기의 일종이다. 이러한 인버터는 사용자가 원하는 주파수 전압 레벨로 압축기 구동을 정밀하게 제어할 수 있기 때문에, 에어컨디셔너, 냉장고, 세탁기, 조리기 등과 같은 가전제품에 널리 사용되고 있다.
대한민국 공개 특허공보 제10-2013-0087864호(2013.08.07, 공개)에는 인버터 등의 전력 변환기를 압축기 모터를 제어용으로 적용한 기술이 제시되었다. 이러한 압축기의 제어시에는 압축기 모터에 인가되는 전압과 전류를 검출하여 센서리스 방법 등으로 스크로크를 추정하여 피드백 제어를 수행하게 된다.
인버터 등의 전력 변환기에 적용되는 스위칭 소자들의 대표적인 예로는 IGBT(Insulated Gate Bipolar mode Transistor) 소자를 들 수 있다.
대한민국 공개 특허공보 제10-2016-0122920호(2016.10.25, 공개)에는 IGBT 소자들이 집적된 IGBT 모듈을 이용해 인버터를 제어하는 기술이 제시되었다. IGBT 모듈은 외부로부터 입력되는 PWM 신호(Pulse Width Modulation Signal)에 의해 턴 온(turn on) 및 턴 오프(turn off) 동작을 반복하면서 직류 전압을 교류 전류로 변환한다. 그리고 변환된 교류 전류를 모터 등의 부하로 공급하여 모터 등의 부하를 정밀하게 제어할 수 있다.
도 1은 선행 기술로 제시된 인버터 제어회로를 도시한 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기의 선행 기술에 따른 인버터 제어회로는 외부로부터 입력되는 PWM 신호에 의해 인버터(20)의 스위칭 소자(S1 내지 S6)들이 반복적으로 턴-온(turn on) 및 턴-오프(turn off) 되도록 한다. 이에, 전원 입력단(10)으로부터의 직류 전압은 인버터(20)의 스위칭 동작에 의해 교류 전류로 변환된다. 변환된 교류 전류는 압축기 등의 모터(30)로 공급되어 모터(30)가 제어될 수 있도록 한다.
선행 기술에 따른 종래의 전력 제어장치, 즉 인버터 제어회로 등은 인버터의 스위칭 소자(S1 내지 S6)들을 PWM 신호로 턴-온/오프시켜서 듀티 비(Duty Ratio)를 제어함으로써, 고정된 레벨의 직류 전압이 교류 전류로 변환되도록 하였다. 이에, 종래 기술의 인버터 제어회로는 인버터(20)에 구성된 캐패시터(Cdc)나 스위칭 소자(S1 내지 S6)의 사용 수명이 인버터 제어회로의 잔여 수명에 큰 영향을 주었다.
근래 들어서는 전력 제어장치의 인버터(20) 등에 적용되는 캐패시터(Cdc)를 필름 타입으로 적용하는 사례가 많아지고 있기 때문에, 필름 타입으로 구성된 캐패시터(Cdc)의 교체가 가능하게 되었다. 이에 따라, 인버터 제어회로 등 전력 제어장치의 잔여 수명은 캐패시터(Cdc) 보다 각 스위칭 소자(S1 내지 S6)의 사용 수명이 가장 큰 영향을 미치게 되었다.
도 1로 제시된 대한민국 공개 특허공보 제10-2016-0122920호의 경우는 스위칭 소자(S1 내지 S6)의 컬렉터-이미터 간의 전압을 별도의 측정 회로부로 측정해서, 스위칭 소자(S1 내지 S6)의 고장 및 교체 시기를 판단하였다.
하지만, 종래의 인버터 제어회로는 스위칭 소자(S1 내지 S6)의 컬렉터-이미터 간 전압을 별도로 측정하기 위한 측정 회로부가 추가로 구비되어야 했기 때문에, 측정 회로부 구성을 위한 재료비와 제조 크기가 상승하게 되는 문제가 있었다.
또한, 인버터 제어회로에 구성된 스위칭 소자(S1 내지 S6)의 컬렉터-이미터 간 전압을 별도로 측정하더라도, 스위칭 소자(S1 내지 S6)의 고장이나, 소손 여부 및 교체 시기만 판단할 수 있기 때문에 그 적용 효율이 저하되는 문제가 있었다.
또한, 단순하게 스위칭 소자(S1 내지 S6)에 흐르는 전압만을 기준 전압과 비교해서 스위칭 소자(S1 내지 S6)의 고장이나 소손 여부 등을 판단하기 때문에, 그 판단 정확도가 떨어지는 문제가 있었다. 즉, 스위칭 소자(S1 내지 S6)의 전압 값은 스위칭 속도나 온/오프 기간 특성 등에 따라 가변 폭이 크기 때문에, 단순히 전압 값 변화만으로는 스위칭 소자(S1 내지 S6)의 고장이나 소손을 판단하기가 어렵다. 이 경우에는 스위칭 소자(S1 내지 S6)의 고장 및 소손 등을 판단하는 판단 정확도 및 신뢰도가 저하되는 문제가 발생하게 된다.
본 발명에서는 인버터 등 전력 변환기들에 내장된 센서부를 통해 스위칭 소자들의 다양한 구동 특성을 실시간으로 확인 및 분석함으로써, 그 사용 가능한 수명을 예측하고 예측된 결과를 확인할 수 있도록 하는 전력 제어장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명에서는 인버터 제어회로 등에 구성된 스위칭 소자들의 고장, 소손 여부, 교체 시기 외에도 사용 가능한 수명을 실시간으로 표시하거나 알림으로써, 고장이나 소손을 방지하고 관리 효율을 높일 수 있는 전력 제어장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명에서는 스위칭 소자들의 이미터-콜렉터 전압 값, 전류량, 초기 온도 값, 구동 환경의 실제 온도 변화량, 저항 값 변화, 손실 값 등의 다양한 구동 특성 변화를 감지하고 감안하여 사용량과 잔여 수명을 분석 및 예측한다. 이렇게, 본 발명으로는 더욱 다양한 구동 특성들을 반영해서 각 스위칭 소자들의 사용량과 잔여 수명을 분석 및 예측함으로써, 그 예측 정확성을 높일 수 있는 전력 제어장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 전력 제어장치는 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 구동 특성들을 검출하는 센서부가 인버터 또는 인버터 제어회로에 내장되도록 한다. 그리고 수명 예측 회로부에서는 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 구동 특성들을 반영하여 스위칭 소자 구동에 따른 손실률과 온도 변화량을 분석한다. 스위칭 소자 구동에 따른 손실률과 온도 변화량을 통해서는 스위칭 소자의 사용량을 분석할 수 있으며, 사용량 정보는 제조사 데이터 시트의 수명 정보와 비교되어 잔여 수명으로 산출될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전력 제어장치는 별도의 표시패널이나 스피커 등으로 인버터 또는 인버터 제어회로에 대한 고장, 소손 여부, 교체 시기, 및 사용 가능한 예측 수명 정보(잔여 수명 정보)가 표시될 수 있도록 한다. 여기서, 인버터 또는 인버터 제어회로에 대한 예측 수명 정보는 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 잔여 수명 정보가 될 수 있다.
본 발명의 전력 제어장치는 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 이미터-콜렉터 전압 값, 전류량, 초기 온도, 실제 구동 환경에서의 온도, 저항 값 변화 정도 중 적어도 하나의 값이나 정보를 구동 특성으로 검출한다. 그리고 적어도 하나의 구동 특성을 미리 설정된 적어도 하나의 수학식에 반영해서 스위칭 소자 구동에 따른 손실률과 온도 변화량을 분석할 수 있다. 정확하게 도출된 손실률과 온도 변화량 등으로 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 사용량을 산출할 수 있으므로, 제조사 데이터 시트의 수명 정보와 비교해서도 정확하게 잔여 수명을 산출하게 된다.
본 발명의 사용 수명 예측 및 예측 결과 확인이 가능한 전력 제어장치 및 방법은 인버터 또는 인버터 제어회로 등에 구성된 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 다양한 구동 특성을 자체 구성된 센서들로 확인 및 분석한다. 그리고 다양하게 검출된 구동 특성 값이 반영되어 인버터나 인버터 제어회로 등의 잔여 수명이 산출될 수 있도록 하는바, 잔여 수명 산출을 위한 구성 요소를 단순화시키고 제조 비용과 크기를 줄여서 그 적용 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에서는 인버터 또는 인버터 제어회로 등에 구성된 스위칭 소자들의 고장, 소손 여부, 교체 시기 외에도 사용 가능한 수명을 실시간으로 표시하거나 알릴 수 있다. 이에, 각 인버터나 인버터 제어회로의 고장이나 소손을 방지하고 잔여 수명 확인을 통해 그 관리 효율을 높일 수 있는 효과를 이룰 수 있다.
또한, 본 발명에서는 적어도 하나의 스위칭 소자에 흐르는 전압 값, 전류량, 초기 온도, 구동 온도, 저항 값 변화 정도 등을 구동 특성 값으로 검출 및 이용하여 스위칭 소자 구동에 따른 손실률과 온도 변화량을 분석한다. 그리고 분석된 결과로 스위칭 소자들에 대한 고장이나 소손 및 잔여 수명 등을 판단할 수 있어, 각 스위칭 소자들에 대한 소손이나 잔여 수명 판단 정확도, 및 신뢰도가 향상될 수 있다.
도 1은 선행 기술로 제시된 인버터 제어회로를 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전력 제어장치를 나타낸 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 수명 예측 회로부를 구체적으로 나타낸 구성 블록도이다.
도 4는 도 2에 도시된 수명 예측 회로부의 잔여 수명 예측 과정을 순차적으로 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 도 2에 도시된 잔여 수명 예측부의 각 스위칭 소자 사용량 분석 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 6은 도 2에 도시된 잔여 수명 예측부의 각 스위칭 소자 잔여 수명 예측 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
이하, 본 발명의 사용 수명 예측 및 예측 결과 확인이 가능한 전력 제어장치 및 방법에 관하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전력 제어장치를 나타낸 구성도이다.
도 2에 도시된 전력 제어장치는 필터부(200), 직류 전류 공급부(300), 직류 전류 제어부(310), 안정화 캐패시터(400), 인버터(500), 센서부(510), 수명 예측 회로부(520), 및 인버터 제어부(미도시)를 포함한다.
필터부(200)는 전원 입력단(100)의 입력 전류를 필터링해서 직류 전류 공급부(300)로 전송한다. 이러한 필터부(200)는 적어도 하나의 인덕턴스와 저항 소자 및 캐패시터 등으로 이루어진 회로 구성을 통해 전원 입력단(100)의 입력 전류를 필터링하고, 노이즈 등이 제거된 직류 전류를 직류 전류 공급부(300)로 전송한다.
직류 전류 공급부(300)는 직류 전류 제어부(310)에서의 스위칭 등의 리플 발생 제어 동작에 따라, 필터링된 입력 전류를 미리 설정된 주기의 리플이 포함된 직류 전류로 변환해서 인버터(500)로 전송한다.
직류 전류 공급부(300)는 필터부(200)를 통해 입력되는 직류 전압을 승압 또는 변압해서 안정화시키고, 적절한 레벨로 승압 또는 변압된 직류 링크 전압을 인버터(500)로 전송한다. 이러한 직류 전류 공급부(300)는 필터부(200)를 통해 입력되는 직류 전압을 승압 또는 변압하기 위한 수단으로 부스트 컨버터를 포함할 수 있다.
직류 전류 공급부(300)의 부스트 컨버터는 적어도 하나의 인덕턴스와 다이오드 등이 직렬로 연결되어 구성되고, 적어도 하나의 인덕턴스와 다이오드에는 리플 발생용 스위칭 소자나 캐패시터 등이 병렬로 구성될 수 있다. 직류 전류 공급부(300)에 구성된 리플 발생용 스위칭 소자나 캐패시터로는 직류 전류 제어부(310)로부터의 미리 설정된 주기의 리플 발생용 스위칭 신호나 교류 파형의 리플 발생 전류가 입력된다. 이에, 리플 발생용 스위칭 소자나 캐패시터에서 출력되는 교류 파형의 전류에 의해 직류 전류 공급부(300)에서 출력되는 직류 전류에는 미리 설정된 주기로 리플이 포함되게 된다. 이러한 구성과 동작에 의해, 직류 전류 공급부(300)와 인버터(500) 간에는 미리 설정된 주기의 리플이 포함된 직류 링크 전압이 전송 및 유지된다. 직류 전류 공급부(300)는 부스트 컨버터를 포함하는 DC 컨버터나 능동형 정류기 등으로 구성될 수 있다. 하지만, 직류 전류 공급부(300) 구성은 부스트 컨버터를 포함하는 DC 컨버터 구성이나, 능동형 정류기 구성 등으로만 국한되지 않는다.
직류 전류 제어부(310)는 리플 발생용 스위칭 신호나 교류 파형의 리플 발생 전류를 직류 전류 공급부(300)의 리플 발생용 스위칭 소자나 캐패시터로 공급하여, 직류 전류 공급부(300)에서 리플이 포함된 직류 전압이 출력되도록 한다. 이때 직류 전류의 리플은 모터 등의 부하를 구동을 감안하여, 모터 구동 주기인 적어도 1주기의 기간을 인버터(500)의 스위칭 개수로 나눈 주기에 대응하는 주기 단위로 발생되도록 할 수 있다.
또한, 직류 전류 제어부(310)는 리플 발생용 스위칭 신호의 듀티 비를 제어하는 방식이나 리플 발생 전류량 제어 방식 등을 통해 인버터(500)로 전송되는 직류 전압의 레벨이나 전류량이 가변되도록 한다. 직류 전류 제어부(310)는 인버터(500)로 전송되는 직류 전압의 레벨이나 전류량을 가변시킴으로써, 인버터(500)에서 출력되는 교류 전류의 전류량과 스위칭 주파수 또한 가변되도록 할 수 있다.
직류 전류 제어부(310)는 인버터(500)의 출력단에서 검출된 교류 전류량 또는 전류 피크치를 반영하여 인버터(500)로 입력되는 직류 전압의 레벨이나 전류량을 가변시킨다. 이에, 인버터(500)에서 출력되는 교류 전류의 전류량이나 피크치를 제어할 수 있다.
직류 전류 제어부(310)는 인버터(500)로 입력되는 직류 전압의 레벨이나 전류량을 제어함에 있어서, 부하(600)의 특성에 따라 특정전압 및 특정전류에서 최대전력을 생산해내도록 하는 최대 전력점 추종 알고리즘을 따르게 된다. 이렇게, 직류 전류 제어부(310)는 인버터(500) 출력단의 부하(600) 특성 변동에 따라 최대 전력점을 찾기 위해 지속적으로 지령값을 변화시켜 최대 전력점을 추종하도록 한다. 예를 들면, 직류 전류 제어부(310)는 인버터(500)의 출력단에서 실시간으로 검출된 전류량 또는 전류 피크치에 따라 단계적으로 레벨을 올리거나 내리며 자체적으로 입력 전류 지령을 생성한다. 그리고 단계적으로 생성된 입력 전류 지령에 따라 리플 발생 전류량 및 전류 피크치를 상승 또는 하강시켜서 직류 전류 공급부(300)의 리플 발생용 스위칭 소자나 캐패시터로 공급한다.
안정화 캐패시터(400)는 직류 전류 제어부(310)에 포함되거나 직류 전류 제어부(310)와 인버터(500) 간에 구성될 수 있다. 이러한 안정화 캐패시터(400)는 직류 전류 제어부(310)와 인버터(500)의 제1 및 제2 극성(+,-) 간에 구성된다. 이에, 안정화 캐패시터(400)는 직류 전류 제어부(310)에서 출력되는 리플이 포함된 직류 전류를 충/방전함으로써, 인버터(500)로 전송되는 직류 전류가 안정화 상태로 전송되도록 한다. 전술한 바와 같이, 직류 전류 제어부(310)는 직류 전류 제어부(310)의 제어에 따라 인버터(500)로 전송되는 직류 전압의 레벨이나 전류량을 가변시켜 출력하기 때문에, 안정화 캐패시터(400)의 용량은 인버터(500)로 전송되는 직류 전압의 레벨이나 전류량 변화에 따라 100㎌ 이하까지 최소화되도록 구성될 수 있다. 안정화 캐패시터(400)의 용량을 최소화하게 되면 안정화 캐패시터(400)에 따른 전류 손실을 최소화함으로써 전류 제어 효율은 높일 수 있게 된다.
인버터(500)는 인버터 제어부(510)의 스위칭 제어에 따라 리플이 포함된 직류 전류를 스위칭시킴으로써, 리플이 포함된 직류 전류를 교류 전류로 변환한다. 그리고 리플이 포함된 교류 전류를 부하(600)로 전송한다.
인버터(500)는 리플이 포함된 직류 전류 입력단의 제1 및 제2 극성(+,-) 간 극성 변화에 따라 교류 전류 방향을 정방향 또는 역방향으로 변환 가능한 양방향 회로 구조로 구성될 수도 있다. 이러한 인버터(500)의 입력단에는 제1 및 제2 극성(+,-)을 변환시켜 직류 전압을 입력받는 트랜스 회로(또는, 전환 스위칭 회로) 등이 더 구성될 수 있다.
인버터(500)의 제1 및 제2 극성(+,-) 단자 간에 제1 및 제4 스위칭 소자(S1,S4)가 직렬 연결되며, 제1 및 제4 스위칭 소자(S1,S4)와는 병렬 구조로 제2 및 제5 스위칭 소자(S1,S4)가 직렬로 연결된다. 또한, 제2 및 제5 스위칭 소자(S1,S4)와는 병렬 구조로 제3 및 제6 스위칭 소자(S3,S6)가 직렬로 연결된다. 또 다른 예로, 인버터(500)의 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6)는 그 직/병렬 조합 구조에 따라 다양한 구조의 브리지 회로 형태로 구성될 수 있다.
인버터(500) 입력단의 제1 및 제2 극성(+,-) 변화와 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6) 각각의 온/오프 스위칭 제어 모드에 의해, 인버터(500)에서 출력되는 교류 전류량과 전류 흐름 방향은 정방향 또는 역방향으로 변환될 수 있다.
도시되지 않은 인버터 제어부는 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6) 각각의 턴-온/오프 동작을 제어하기 위한 PWM 신호들을 생성 및 공급하여, 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6)가 온/오프 스위칭 제어 모드로 동작되도록 제어한다. 특히, 직류 전류 공급부(300)에서 인버터(500)로 전송되는 직류 전압의 레벨이나 전류량을 가변시킴으로써, 인버터(500)에서 출력되는 교류 전류의 전류량과 스위칭 주파수가 가변되도록 한다. 이에, 인버터 제어부는 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6)를 스위칭시키기 위한 PWM 신호들의 듀티 비를 일정하게 고정시켜서 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6)로 전송한다. 따라서, 인버터(500)에 구성된 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6) 각각의 온/오프 듀티 비는 일정하게 고정된다.
인버터(200)의 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6) 각각은 GaN 트랜지스터, SiC MOSFET, Si-MOSFET 중 어느 하나로 모두 동일하게 구성될 수 있다. 이와 달리, 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6) 각각은 적어도 두 개씩의 단위로 서로 동일하거나 다르게 구성될 수도 있다. 도 2에서와 같이, 본 발명에서는 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6)가 SiC MOSFET로 모두 동일하게 구성된 예를 도시하였다. 반면, 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6)가 GaN 트랜지스터로 모두 동일하게 구성될 수도 있다.
센서부(510)는 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6)가 구성된 배치된 기판이나 히트 싱크(Heat Sink), 또는 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6)가 내장된 케이스의 내/외부에 구성될 수 있다.
센서부(510)는 적어도 하나의 온도 센서와 적어도 하나의 열 저항 소자, 전압 분배 및 검출용 저항 회로 등을 포함하는 전압 값 검출센서, 전류 검출용 저항 회로 등을 포함하는 전류 변화 검출센서를 구비하여 구성될 수 있다. 구체적으로, 센서부(510)는 적어도 하나의 전압 값 검출센서를 이용해서 적어도 하나의 스위칭 소자 즉, 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6)의 이미터-콜렉터 간 전압 값 변화를 검출할 수 있다.
또한, 센서부(510)는 적어도 하나의 전류 변화 검출센서를 이용해서 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6)의 이미터-콜렉터 간 전류량 변화를 검출할 수 있다. 그리고 센서부(510)는 적어도 하나의 온도 센서를 이용해서 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6)의 온도 변화를 실시간으로 검출할 수 있다.
센서부(510)는 인버터(500) 또는 인버터(500)에 포함된 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6)에 대한 초기 온도, 전압 값, 전류량 정보를 미리 설정된 기간 단위로 검출한다. 다시 말해, 센서부(510)는 실시간 또는 미리 설정된 시간 간격(예를 들어, 1M, 1H, 1Day 등)으로 온도 정보, 전압 값, 전류량 정보를 검출해서 수명 예측 회로부(520)로 전송한다.
수명 예측 회로부(520)는 센서부(510)를 통해 실시간 또는 미리 설정된 간격으로 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6)에 대한 온도 정보, 전압 값, 전류량 정보를 수신한다. 그리고 필터부(200), 직류 전류 공급부(300), 전류 제어부(310)로부터는 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6)에 대한 저항 값, 펄스 폭 변조 값, 역률, 변조 인덱스 값, 열 저항 계수, 보정 계수, 온/오프 손실 계수 중 적어도 하나의 구동 특성 값을 수신한다.
수명 예측 회로부(520)는 제조사 데이터 시트의 수명 정보를 미리 저장한 후, 제조사 데이터 시트의 수명 정보와 각각의 구동 특성 값을 비교 분석함으로써, 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6)에 대한 잔여 수명 정보를 산출하고 표시한다.
도 3은 도 2에 도시된 수명 예측 회로부를 구체적으로 나타낸 구성 블록도이다. 그리고 도 4는 도 2에 도시된 수명 예측 회로부의 잔여 수명 예측 과정을 순차적으로 설명하기 위한 순서도이다.
먼저, 도 3을 참조하면, 수명 예측 회로부(520)는 구동 특성 값 입력부(521), 전도도 손실 계산부(522), 스위칭 손실 계산부(523), 손실/온도 검출부(524), 및 잔여 수명 예측부(525)를 포함한다.
구체적으로, 도 3 및 도 4를 참조하면, 구동 특성 값 입력부(521)는 센서부(510)를 통해 실시간 또는 미리 설정된 간격으로 적어도 하나의 스위칭 소자, 즉 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6)에 대한 초기 온도, 온도 변화량, 전압 값, 전류량을 수신한다(ST1).
또한, 구동 특성 값 입력부(521)는 필터부(200), 직류 전류 공급부(300), 전류 제어부(310)로부터는 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6)에 대한 저항 값, 펄스 폭 변조 값, 역률, 변조 인덱스 값, 열 저항 계수, 보정 계수, 온/오프 손실 계수 중 적어도 하나의 구동 특성 값을 수신한다(ST1).
전도도 손실 계산부(522)는 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6) 중 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 이미터-콜렉터 간 전류 값, 전압 값, 저항 값, 펄스 폭 변조 값, 역률, 변조 인덱스 값 중 적어도 하나의 구동 특성 값을 수신한다. 그리고 적어도 하나의 구동 특성 값을 이용해서 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6)에 대한 전도도 손실 값을 검출한다(ST2).
구체적으로, 전도도 손실 계산부(522)는 하기의 수학식 1을 이용해서 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6) 중 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 전도도 손실 값(Pcond(Ic,Tj)을 검출한다.
[수학식 1]
Figure 112018044556568-pat00001
여기서, 수학식 1의 IC는 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6) 중 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 전류량(전류 값)이고, VCE는 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 이미터-콜렉터 간 전압 값이다.
또한, RCE은 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6) 중 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 이미터-콜렉터 간 저항값이고, τ(t)는 펄스 폭 변조 값(예를 들어, 펄스 폭 변조 신호의 듀티 비)이다. 그리고 ma는 펄스 폭 변조 값에 따라 미리 설정된 변조 인덱스 값이며, Cos
Figure 112018044556568-pat00002
는 펄스 폭 변조 값에 따라 미리 설정된 역률 값이다. 여기서, 이미터-콜렉터 간 저항 값은 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6)의 크기나 전류 및 전압 전송 특성에 따라 미리 설정될 수 있다. 또한, 펄스 폭 변조 값은 인버터 제어부에 미리 설정된 값으로써, 인버터(200)의 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6) 구동 특성에 따라 결정된다.
스위칭 손실 계산부(523)는 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6) 중 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 초기 온도, 온도 변화량, 보정 계수, 온/오프 손실 계수 중 적어도 하나의 구동 특성 값을 수신한다. 그리고 수신된 적어도 하나의 구동 특성 값을 이용해서 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6) 중 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 스위칭 손실 값을 검출한다(ST2).
구체적으로, 스위칭 손실 계산부(523)는 하기의 수학식 2를 이용해서, 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6) 중 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 스위칭 손실 값(Psw(Ic,Tj,Rg)을 검출한다.
[수학식 2]
Figure 112018044556568-pat00003
여기서, Eon은 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6) 중 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 턴-온 손실 계수이며, Eoff은 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6) 중 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 턴-오프 손실 계수이다.
또한, Rg는 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6) 중 적어도 하나의 스위칭 소자의 게이트 저항 값이며, CF는 게이트 저항 값 보정 계수이다.
제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6)의 턴-온 손실 계수, 및 턴-오프 손실 계수는 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6)의 크기나 전류 및 전압 전송 특성에 따라 미리 설정될 수 있다. 그리고 게이트 저항 값 보정 계수 또한 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6) 중 적어도 하나의 스위칭 소자의 게이트 저항 값에 따라 미리 설정될 수 있다.
수명 예측 회로부(520)는 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6) 중 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 전도도 손실 값, 및 스위칭 손실 값을 수신한다. 그리고 수신된 전도도 손실 값, 및 스위칭 손실 값을 이용해서 인버터(500) 또는 전체 스위칭 소자들에 대한 손실 값을 검출한다.
구체적으로, 수명 예측 회로부(520)는 하기의 수학식 3을 이용해서 인버터(500) 또는 전체 스위칭 소자(제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6))들에 대한 손실 값을 검출한다.
[수학식 3]
Figure 112018044556568-pat00004
여기서, Tj는 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 정션 온도이고, TH는 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6) 중 적어도 하나의 스위칭 소자가 배치된 기판이나 히크 싱크(Heat Sink) 또는 구동 환경 온도이다.
또한, 수명 예측 회로부(520)는 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6) 중 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 열 저항 계수, 외부 온도 변화에 따른 열저항 계수, 인버터(500) 또는 전체 스위칭 소자들에 대한 손실 값 중 적어도 하나의 구동 특성 값을 수신한다(ST3). 그리고 스위칭 소자에 대한 열 저항 계수, 외부 온도 변화에 따른 열저항 계수, 및 전체 스위칭 소자들에 대한 손실 값 등을 이용해서 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6) 중 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 정션 온도 값을 검출한다(ST4).
구체적으로, 수명 예측 회로부(520)는 하기의 수학식 4를 이용해서 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6) 중 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 정션 온도 값(Tj)을 검출한다.
[수학식 4]
Figure 112018044556568-pat00005
여기서, Tj는 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6) 중 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 정션 온도이고, TH는 적어도 하나의 스위칭 소자가 배치된 기판이나 히트 싱크(Heat Sink) 또는 구동 환경 온도이다. 또한, RthCH는 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6) 중 적어도 하나의 스위칭 소자와 각 스위칭 소자가 배치된 히트 싱크에 대한 열저항 계수이다. 그리고 RthJC는 적어도 하나의 스위칭 소자와 케이스를 포함한 구동 환경에 대한 열저항 계수이다. 적어도 하나의 스위칭 소자와 각 스위칭 소자가 배치된 히트 싱크에 대한 열저항 계수, 및 케이스를 포함한 구동 환경에 대한 열저항 계수는 인버터(500) 크기 및 속도 등의 구동 특성에 따라 미리 설정될 수 있다(ST6).
도 5는 도 2에 도시된 잔여 수명 예측부의 각 스위칭 소자 사용량 분석 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 수명 예측 회로부(520)는 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6) 중 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 정션 온도 값(Tj) 및 누적 온도 ΔT[k]를 이용해 적어도 하나의 스위칭 소자의 총 사이클 계수 값(no. of cycles)을 산출한다. 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6)의 온도가 올라갈수록 사이클 계수 값(no. of cycles)은 상승한다. 이에, 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6)의 누적 온도 ΔT[k]에 대응되는 미리 설정된 테이블 값을 이용해 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6)의 총 사이클 계수 값(no. of cycles)을 산출 및 누적시킬 수 있다(ST7).
도 6은 도 2에 도시된 잔여 수명 예측부의 각 스위칭 소자 잔여 수명 예측 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 수명 예측부(525)는 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6) 중 적어도 하나의 스위칭 소자의 총 사이클 계수 값(no. of cycles), 즉 누적 계수 값(T[C])을 수신한다. 그리고 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6)의 누적 사이클 계수 값(T[C])과 제조사 데이터 시트의 수명 정보(t[D])를 실시간으로 비교하여(ST5), 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6)에 대한 잔여 수명 정보를 산출한다(ST9).
제조사 데이터 시트에는 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6)의 분류 정보에 따라 총 수명 및 총 수명에 대응되는 총 사이클 계수 값이 포함되어 있다. 이에, 수명 예측부(525)는 제조사 데이터 시트에 기재된 총 수명에 대응되는 사이클 계수 값(t[D]에 제1 내지 제6 스위칭 소자(S1 내지 S6)의 누적 사이클 계수 값(T[C])을 대비시켜서, 잔여 사이클 수와 잔여 사이클 수를 산출할 수 있다. 여기서 산출된 잔여 수명 정보나 잔여 사이클 수는 별도의 영상 표시패널이나 스피커 등으로 표시될 수 있다.
이렇게, 본 발명의 전력 제어장치 및 방법은 인버터 또는 인버터 제어회로 등에 구성된 적어도 하나의 스위칭 소자(S1 내지 S6)에 대한 다양한 구동 특성 값을 자체 구성된 센서들로 확인 및 분석한다. 그리고 다양하게 검출된 구동 특성 값이 반영되어 인버터(500)나 인버터 제어회로 등의 잔여 수명이 산출될 수 있도록 하는바, 잔여 수명 산출을 위한 구성 요소를 단순화시키고 제조 비용과 크기를 줄여서 그 적용 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에서는 인버터(500) 또는 인버터 제어회로 등에 구성된 스위칭 소자(S1 내지 S6)들의 고장, 소손 여부, 교체 시기 외에도 사용 가능한 수명을 실시간으로 표시하거나 알릴 수 있다. 이에, 각 인버터(500)나 인버터 제어회로의 고장이나 소손을 방지하고 잔여 수명 확인을 통해 그 관리 효율을 높일 수 있는 효과를 이룰 수 있다.
또한, 본 발명에서는 적어도 하나의 스위칭 소자(S1 내지 S6)에 흐르는 전압 값, 전류량, 초기 온도, 구동 온도, 저항 값 변화 정도 등을 구동 특성 값으로 검출 및 이용하여 스위칭 소자(S1 내지 S6) 구동에 따른 손실률과 온도 변화량을 분석한다. 그리고 분석된 결과로 스위칭 소자(S1 내지 S6)들에 대한 고장이나 소손 및 잔여 수명 등을 판단할 수 있어, 각 스위칭 소자(S1 내지 S6)들에 대한 소손이나 잔여 수명 판단 정확도, 및 신뢰도가 향상될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100: 전원 입력단
200: 필터부
300: 직류 전류 공급부
310: 직류 전류 제어부
400: 안정화 캐패시터
500: 인버터
510: 센서부
520: 수명 예측 회로부

Claims (15)

  1. 외부로부터의 직류 전류를 스위칭시킴으로써 교류 전류로 변환해서 부하로 전송하는 인버터;
    상기 인버터 또는 상기 인버터에 포함된 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 초기 온도, 전압 값, 전류량 정보를 검출하는 센서부; 및
    상기 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 초기 온도, 온도 변화량, 전압 값, 전류량, 저항 값 중 적어도 하나의 구동 특성 값과 제조사 데이터 시트의 수명 정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 잔여 수명 정보를 산출 및 표시하는 수명 예측 회로부를 포함하고,
    상기 수명 예측 회로부는
    상기 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 열 저항 계수, 전도도 손실값과 스위칭 손실 값, 및 외부 온도 변화에 따른 열저항 계수를 이용해서 상기 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 정션 온도 값과 총 사이클 계수 값을 산출하며,
    상기 산출된 적어도 하나의 스위칭 소자의 총 사이클 계수 값을 상기 제조사 데이터 시트의 수명 정보와 비교해서 상기 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 잔여 수명 정보를 산출하는,
    수명 예측 결과 확인이 가능한 전력 제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서부는
    상기 적어도 하나의 스위칭 소자의 이미터-콜렉터 간 전압 값 변화를 검출하는 적어도 하나의 전압 값 검출센서;
    상기 적어도 하나의 스위칭 소자의 이미터-콜렉터 간 전류량 변화를 검출하는 적어도 하나의 전류 변화 검출센서;
    상기 적어도 하나의 스위칭 소자의 온도 변화를 실시간으로 검출하는 적어도 하나의 온도 센서를 포함하는,
    수명 예측 결과 확인이 가능한 전력 제어장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 수명 예측 회로부는
    상기 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 초기 온도, 온도 변화량, 전압 값, 전류량, 저항 값, 펄스 폭 변조 값, 역률, 변조 인덱스 값, 열 저항 계수, 보정 계수 중 적어도 하나의 구동 특성 값을 수신하는 구동 특성 값 입력부;
    상기 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 이미터-콜렉터 간 전류 값, 전압 값, 저항 값, 펄스 폭 변조 값, 역률, 변조 인덱스 값 중 적어도 하나의 값을 이용해서 상기 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 전도도 손실 값을 검출하는 전도도 손실 계산부;
    상기 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 초기 온도, 온도 변화량, 보정 계수, 온/오프 손실 계수 중 적어도 하나의 값을 이용해서 상기 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 스위칭 손실 값을 검출하는 스위칭 손실 계산부를 포함하는
    수명 예측 결과 확인이 가능한 전력 제어장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 전도도 손실 계산부는
    하기의 수학식 1을 이용해서 상기 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 전도도 손실 값(Pcond(Ic,Tj))을 검출하며,
    [수학식 1]
    Figure 112018044556568-pat00006

    여기서, IC는 상기 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 전류 값이고, 상기 VCE는 상기 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 이미터-콜렉터 간 전압 값이며,
    상기 RCE은 상기 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 이미터-콜렉터 간 저항 값이고, τ(t)는 펄스 폭 변조 값이고,
    상기 ma는 펄스 폭 변조 값에 따라 미리 설정된 변조 인덱스 값이며, Cos
    Figure 112018044556568-pat00007
    는 펄스 폭 변조 값에 따라 미리 설정된 역률 값인,
    수명 예측 결과 확인이 가능한 전력 제어장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 스위칭 손실 계산부는
    하기의 수학식 2를 이용해서 상기 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 스위칭 손실 값(Psw(Ic,Tj,Rg))을 검출하며,
    [수학식 2]
    Figure 112018044556568-pat00008

    여기서, Eon은 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 턴-온 손실 계수이며, Eoff은 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 턴-오프 손실 계수이고,
    상기 Rg는 적어도 하나의 스위칭 소자의 게이트 저항 값이며, CF는 게이트 저항 값 보정 계수인,
    수명 예측 결과 확인이 가능한 전력 제어장치.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 수명 예측 회로부는
    하기의 수학식 3을 이용해서 상기 인버터 또는 전체 스위칭 소자들에 대한 손실 값을 검출하고,
    [수학식 3]
    Figure 112019066752673-pat00009

    하기의 수학식 4를 이용해서 상기 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 정션 온도 값을 검출하며,
    [수학식 4]
    Figure 112019066752673-pat00010

    여기서, Tj는 상기 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 정션 온도이고, 상기 TH는 상기 적어도 하나의 스위칭 소자가 배치된 히트 싱크(Heat Sink) 또는 구동 환경 온도이며,
    상기 RthCH는 적어도 하나의 스위칭 소자와 각 스위칭 소자가 배치된 히트 싱크에 대한 열저항 계수이며, RthJC는 적어도 하나의 스위칭 소자와 케이스를 포함한 구동 환경에 대한 열저항 계수인,
    수명 예측 결과 확인이 가능한 전력 제어장치.
  8. 삭제
  9. 외부로부터의 직류 전류를 인버터로 스위칭시킴으로써 교류 전류로 변환해서 부하로 전송하는 단계;
    상기 인버터 또는 상기 인버터에 포함된 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 초기 온도, 전압 값, 전류량 정보를 검출하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 초기 온도, 온도 변화량, 전압 값, 전류량, 저항 값 중 적어도 하나의 구동 특성 값과 제조사 데이터 시트의 수명 정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 잔여 수명 정보를 산출 및 표시하는 단계를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 잔여 수명 정보를 산출하는 단계는
    상기 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 열 저항 계수, 전도도 손실값과 스위칭 손실 값, 및 외부 온도 변화에 따른 열저항 계수를 이용해서 상기 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 정션 온도 값과 총 사이클 계수 값을 산출하며,
    상기 산출된 적어도 하나의 스위칭 소자의 총 사이클 계수 값을 상기 제조사 데이터 시트의 수명 정보와 비교해서 상기 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 잔여 수명 정보를 산출하는,
    수명 예측 결과 확인이 가능한 전력 제어 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 잔여 수명 정보 산출 단계는
    구동 특성 값 입력부에서 상기 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 초기 온도, 온도 변화량, 전압 값, 전류량, 저항 값, 펄스 폭 변조 값, 역률, 변조 인덱스 값, 열 저항 계수, 보정 계수 중 적어도 하나의 구동 특성 값을 수신하는 단계;
    상기 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 이미터-콜렉터 간 전류 값, 전압 값, 저항 값, 펄스 폭 변조 값, 역률, 변조 인덱스 값 중 적어도 하나의 값을 이용해서 상기 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 전도도 손실 값을 검출하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 초기 온도, 온도 변화량, 보정 계수, 온/오프 손실 계수 중 적어도 하나의 값을 이용해서 상기 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 스위칭 손실 값을 검출하는 단계를 포함하는,
    수명 예측 결과 확인이 가능한 전력 제어 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 전도도 손실 값 검출 단계는
    하기의 수학식 1을 이용해서 상기 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 전도도 손실 값(Pcond(Ic,Tj))을 검출하며,
    [수학식 1]
    Figure 112018044556568-pat00011

    여기서, IC는 상기 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 전류 값이고, 상기 VCE는 상기 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 이미터-콜렉터 간 전압 값이며,
    상기 RCE은 상기 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 이미터-콜렉터 간 저항 값이고, τ(t)는 펄스 폭 변조 값이고,
    상기 ma는 펄스 폭 변조 값에 따라 미리 설정된 변조 인덱스 값이며, Cos
    Figure 112018044556568-pat00012
    는 펄스 폭 변조 값에 따라 미리 설정된 역률 값인,
    수명 예측 결과 확인이 가능한 전력 제어 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 스위칭 손실 값 검출 단계는
    하기의 수학식 2를 이용해서 상기 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 스위칭 손실 값(Psw(Ic,Tj,Rg))을 검출하며,
    [수학식 2]
    Figure 112018044556568-pat00013

    여기서, Eon은 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 턴-온 손실 계수이며, Eoff은 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 턴-오프 손실 계수이고,
    상기 Rg는 적어도 하나의 스위칭 소자의 게이트 저항 값이며, CF는 게이트 저항 값 보정 계수인,
    수명 예측 결과 확인이 가능한 전력 제어 방법.
  13. 삭제
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 인버터 또는 전체 스위칭 소자들에 대한 손실 값 검출 단계는
    하기의 수학식 3을 이용해서 상기 인버터 또는 전체 스위칭 소자들에 대한 손실 값을 검출하고,
    [수학식 3]
    Figure 112019066752673-pat00014

    상기 정션 온도 값 검출 단계는
    하기의 수학식 4를 이용해서 상기 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 정션 온도 값을 검출하며,
    [수학식 4]
    Figure 112019066752673-pat00015

    여기서, Tj는 상기 적어도 하나의 스위칭 소자에 대한 정션 온도이고, 상기 TH는 상기 적어도 하나의 스위칭 소자가 배치된 히트 싱크 또는 구동 환경 온도이며,
    상기 RthCH는 적어도 하나의 스위칭 소자와 각 스위칭 소자가 배치된 히트 싱크에 대한 열저항 계수이며, RthJC는 적어도 하나의 스위칭 소자와 케이스를 포함한 구동 환경에 대한 열저항 계수인,
    수명 예측 결과 확인이 가능한 전력 제어 방법.
  15. 삭제
KR1020180052026A 2018-05-04 2018-05-04 사용 수명 예측 및 예측 결과 확인이 가능한 전력 제어장치 및 방법 KR102047878B1 (ko)

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