KR102101901B1 - 인버터 구동 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인버터 구동 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정션온도에 따라 인버터의 구동을 제한함으로써 인버터의 연속 구동을 가능하게 하는 인버터 구동 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 구동 장치는 모터를 구동하는 인버터의 동작정보를 수집하는 정보 수집부, 상기 수집된 동작정보에 기초하여 상기 인버터를 구성하는 전력모듈의 전력 손실을 산출하는 손실 산출부, 상기 산출된 전력 손실과 상기 전력모듈의 열저항 계수에 기초하여 상기 전력모듈의 정션온도를 산출하는 정션온도 산출부 및 상기 산출된 정션온도가 보호온도 이상이고 한계온도 미만이면 상기 인버터의 구동을 제한하는 인버터 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

인버터 구동 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DRIVING INVERTER}
본 발명은 인버터 구동 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정션온도에 따라 인버터의 구동을 제한함으로써 인버터의 연속 구동을 가능하게 하는 인버터 구동 장치 및 방법에 관한 것이다.
공기조화장치는 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 냉온의 공기를 토출하여 실내 온도를 조절하거나 실내 공기를 정화하는 장치이다. 일반적으로 공기조화장치는 실내에 설치되는 실내기와, 실내기로 냉매를 공급하는 실외기로 구성된다.
실외기에는 압축기를 구동하는 모터와, 모터에 3상 교류 전류를 출력함으로써 모터를 구동하는 인버터가 구비된다.
인버터는 복수의 전력 스위칭 소자를 포함하고, 복수의 전력 스위칭 소자는 턴 온 및 턴 오프 동작(스위칭 동작)을 수행함으로써 직류 전압을 3상 교류 전류로 변환하고, 변환된 3상 교류 전류를 모터로 출력한다.
전력 스위칭 소자가 스위칭 동작을 반복함에 따라, 전력 스위칭 소자에서는 전력 변환에 따른 전력 손실이 발생하고, 이와 같은 전력 손실은 열로 방출되어 전력 스위칭 소자의 정션온도(junction temperature)가 상승하게 된다.
전력 스위칭 소자는 일정 온도 범위 내에서 정상 동작하므로, 정션온도가 구동한계온도를 초과하게되면 전력 스위칭 소자의 오동작이 발생할 수 있다.
이에 따라, 정션온도를 예측하는 것은 인버터를 구동함에 있어서 중요한 과제이며, 정션온도를 예측하는 다양한 방법이 제시되어 왔다. 일 예로, 한국 등록특허 10-1567256에는 인버터의 정션온도를 예측하는 방법이 제시되어 있다.
공기조화장치의 계속적인 구동으로 인해 정션온도가 지속적으로 상승할 때, 정션온도에 따른 종래 인버터 구동 방법은 정션온도가 구동한계온도를 초과하는지 여부만을 파악하여 인버터의 구동 및 구동 중지를 결정한다.
이에 따라, 종래 인버터 구동 방법에 의하면 사용자가 공기조화장치의 구동을 제한하지 않는 이상, 정션온도를 낮출 수 없었으며 이에 따라 인버터를 지속적으로 구동할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 정션온도에 따라 인버터의 구동을 제한하는 인버터 구동 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 모터의 속도에 따라 인버터의 구동을 다른 방식으로 제한하는 인버터 구동 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명은 정션온도를 산출하고, 산출된 정션온도와 보호온도 및 한계온도를 비교함으로써 인버터의 동작모드를 결정하고, 동작모드에 따라 인버터를 구동함으로써, 정션온도에 따라 인버터의 구동을 제한할 수 있다.
또한, 본 발명은 인버터의 구동을 제한함에 있어서 모터의 속도가 기준속도 이상이면 불연속 펄스 폭 변조(Discontinuous Pulse Width Modulation; DPWM) 방식을 이용하고, 모터의 속도가 기준속도 미만이면 인버터의 스위칭 주파수를 감소시킴으로써, 모터의 속도에 따라 인버터의 구동을 다른 방식으로 제한할 수 있다.
본 발명은 정션온도에 따라 인버터의 구동을 제한함으로써, 정션온도를 낮출 수 있고 이에 따라, 인버터를 연속적으로 구동할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 모터의 속도에 따라 인버터의 구동을 다른 방식으로 제한함으로써, 정션온도를 낮추면서 인버터를 효율적으로 구동할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 인버터 구동 장치가 인버터를 구동하는 모습을 도시한 도면.
도 2는 도 1에 도시된 인버터 구동 장치의 세부 구성 및 제어 흐름을 도시한 도면.
도 3은 도 1에 도시된 전력모듈의 세부 구성을 도시한 도면.
도 4는 서모커플을 이용하여 IGBT의 정션온도를 실측하는 모습을 도시한 도면.
도 5는 산출된 정션온도에 따라 결정되는 인버터의 운전모드를 그래프로 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 구동 방법을 도시한 순서도.
도 7은 정션온도에 따라 운전모드를 결정하고, 운전모드에 따라 인버터를 구동하는 방법을 도시한 순서도.
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.
본 발명은 인버터 구동 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정션온도(junction temperature)에 따라 인버터의 구동을 제한함으로써 인버터의 연속 구동을 가능하게 하는 인버터 구동 장치 및 방법에 관한 것이다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 구동 장치를 구체적으로 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 인버터 구동 장치가 인버터를 구동하는 모습을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 인버터 구동 장치의 세부 구성 및 제어 흐름을 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 전력모듈의 세부 구성을 도시한 도면이고, 도 4는 서모커플을 이용하여 IGBT의 정션온도를 실측하는 모습을 도시한 도면이다.
또한, 도 5는 산출된 정션온도에 따라 결정되는 인버터의 운전모드를 그래프로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 인버터 구동 장치(100)에 의해 구동되는 인버터(10)는 일정 크기의 직류 전압을 저장하는 DC 링크 커패시터(CDC)와, DC 링크 커패시터(CDC)에 저장된 DC 링크 전압(VDC)을 3상 교류 전류로 변환하는 전력모듈(11)을 포함할 수 있다.
DC 링크 커패시터(CDC)는 임의의 전압원(Source, 20)으로부터 전원을 공급받아 DC 링크 전압(VDC)을 저장할 수 있다. 여기서, 전압원(20)은 3상 교류 전원을 공급하는 3상 계통(grid)일 수도 있고, 일정한 직류 전압을 공급하는 직류 전압원일 수도 있다.
전압원(20)이 3상 교류 전원인 경우, DC 링크 커패시터(CDC)와 전압원(20) 사이에는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 AC-DC 컨버터(미도시)가 더 구비될 수 있다. 한편, 전압원(20)이 직류 전압원인 경우, DC 링크 커패시터(CDC)와 전압원(20) 사이에는 직류 전압을 승압 또는 강압하는 DC-DC 컨버터(미도시)가 더 구비될 수도 있다.
전력모듈(11)은 복수의 전력 스위칭 소자를 포함할 수 있고, 복수의 전력 스위칭 소자는 인버터 구동 장치(100)에 의해 턴 온 및 턴 오프 동작(스위칭 동작)을 수행하여 DC 링크 커패시터(CDC)에 저장된 DC 링크 전압(VDC)을 3상 교류 전류로 변환할 수 있다.
전력 스위칭 소자는 BJT(Bipolar Junction Transistor), MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), IGBT(Insulated Gate Bipolar mode Transistor) 등일 수 있다. 다만, 본 발명에서는 인버터(10)에 포함되는 스위칭 소자를 IGBT로 가정하여 설명하도록 하며, 전력모듈(11)의 구체적인 구성에 대해서는 후술하도록 한다.
전력모듈(11)에 의해 변환된 3상 교류 전류는 모터(30)로 출력되며, 모터(30)는 3상 교류 전류를 전원으로 하여 구동될 수 있다. 여기서, 모터(30)는 공기조화장치(air conditioner) 내의 압축기를 구동하기 위한 모터일 수 있다.
다시 말해, 인버터(10)는 3상 교류 전류를 출력하여 모터(30)를 구동할 수 있고, 모터(30)는 회전 운동을 통해 공기조화장치 내의 압축기를 구동할 수 있다.
공기조화장치 내의 압축기는 냉매를 공급받아 압축하고, 공기조화장치 내의 열교환기는 압축된 냉매와 실외 공기를 열교환함으로써, 공기를 조화할 수 있는데, 이와 같은 공기조화장치의 일반적인 동작과정은 당해 기술분야에서 널리 알려져 있으므로 여기서는 자세한 설명을 생략하도록 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 구동 장치(100)는 정보 수집부(110), 손실 산출부(120), 정션온도 산출부(130), 인버터 제어부(140) 및 메모리(150)를 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 인버터 구동 장치(100)는 일 실시예에 따른 것이고, 그 구성요소들이 도 2에 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 일부 구성요소가 부가, 변경 또는 삭제될 수 있다.
정보 수집부(110), 손실 산출부(120), 정션온도 산출부(130) 및 인버터 제어부(140)는 후술하는 각 기능을 수행하기 위한 프로세서를 각각 포함할 수 있다. 이와 달리, 정보 수집부(110), 손실 산출부(120), 정션온도 산출부(130) 및 인버터 제어부(140)의 각 기능은 단일 프로세서에서 수행될 수도 있다.
이와 같은 프로세서는 메모리(150)를 참조하여 각 기능을 수행할 수 있는데, 이를 위해 메모리(150)에는 인버터(10)를 구성하는 각 소자의 소자 정보, 예를 들어, IGBT의 턴 온 손실(EON) 및 턴 오프 손실(EOFF), 게이트 저항(RG), 콜렉터-이미터 포화(collector-emitter saturation) 전압(VCE(sat)), 콜렉터-이미터 포화 저항(RCE) 등이 룩업 테이블(Look Up Table; LUT) 등의 형태로 미리 저장될 수 있다.
정보 수집부(110)는 모터(30)를 구동하는 인버터(10)의 동작정보를 수집할 수 있다. 여기서 동작정보는 인버터(10)의 동작에 관한 임의의 정보를 포함할 수 있고, 예를 들어, 인버터(10)를 구성하는 DC 링크 커패시터(CDC)에 저장된 DC 링크 전압(VDC), IGBT의 스위칭 주파수(fSW), 모터(30)의 속도(fM) 및 모터(30)에 출력되는 출력 전류(IM), 역률, PWM 신호의 변조 지수(modulation index) 등을 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 정보 수집부(110)는 DC 링크 커패시터(CDC)의 양단의 전압을 검출하는 전압센서(S1)로부터 DC 링크 전압(VDC)을 수집할 수 있고, 후술하는 인버터 제어부(140)로부터 스위칭 주파수(fSW)를 수집할 수 있다. 또한, 정보 수집부(110)는 모터(30)에 구비된 홀센서(미도시)로부터 모터(30)의 속도(fM)수집할 수 있고, 인버터(10)의 출력단에 구비된 전류센서(S2)로부터 출력 전류(IM)를 수집할 수 있다.
손실 산출부(120)는 수집된 동작정보에 기초하여 인버터(10)를 구성하는 전력모듈(11)의 전력 손실을 산출할 수 있다.
전력모듈(11)에 포함된 IGBT가 턴 온 및 턴 오프 동작을 수행함에 따라 전력모듈(11)에서는 전력 손실이 발생할 수 있다. 보다 구체적으로, IGBT는 미리 정해진 시간 동안만 턴 온 또는 턴 오프되므로 스위칭에 의한 전력 손실(스위칭 손실)이 발생할 수 있고, IGBT가 도통되어 전류가 흐름에 따라 소자 내에 존재하는 저항 성분에 의한 전력 손실(도통 손실)이 발생할 수 있다.
이와 같은 전력 손실은 IGBT의 온도에 영향을 주므로, 후술하는 IGBT의 정션온도(Tj)를 산출하기에 앞서, 먼저 손실 산출부(120)는 IGBT 및 다이오드의 전력 손실을 각각 산출할 수 있다.
IGBT의 전력 손실(PIGBT)은 IGBT의 스위칭 손실(PSW , IGBT), IGBT의 도통 손실(PCOND,IGBT)을 포함할 수 있고, 다이오드의 전력 손실(PDIODE)은 다이오드의 스위칭 손실(PSW,DIODE) 및 다이오드의 도통 손실(PCOND,DIODE)을 포함할 수 있다.
다시 말해, 전력모듈(11)의 전력 손실(PIGBT ,MODULE)은 IGBT의 스위칭 손실(PSW,IGBT), IGBT의 도통 손실(PCOND , IGBT), 다이오드의 스위칭 손실(PSW ,DIODE) 및 다이오드의 도통 손실(PCOND,DIODE)의 합으로 산출될 수 있다.
손실 산출부(120)는 IGBT에 흐르는 전류(IIGBT), 모터(30)로 출력되는 출력 전류(IM), IGBT의 턴 온 손실(EON) 및 턴 오프 손실(EOFF), 게이트 저항(RG), DC 링크 전압(VDC), 스위칭 주파수(fSW) 중 적어도 하나를 이용하여 IGBT의 스위칭 손실(PSW,IGBT)을 산출할 수 있다.
또한, 손실 산출부(120)는 IGBT에 흐르는 전류(IIGBT), 콜렉터-이미터 포화(collector-emitter saturation) 전압(VCE(sat)), 콜렉터-이미터 포화 저항(RCE), 모터(30)로 출력되는 출력 전류(IM), PWM 신호의 변조 지수(modulation index), 역률 중 적어도 하나를 이용하여 IGBT의 도통 손실(PCOND,IGBT)을 산출할 수 있다.
한편, 손실 산출부(120)는 모터(30)로 출력되는 출력 전류(IM), 스위칭 주파수(fSW), 다이오드 턴 오프 손실(Erec), DC 링크 전압(VDC), 다이오드의 정격 전압(Vnom) 및 정격 전류(Inom) 중 적어도 하나를 이용하여 다이오드의 스위칭 손실(PSW,DIODE)을 산출할 수 있다.
또한, 손실 산출부(120)는 다이오드 양단에 걸리는 전압(VDIODE), 다이오드에 흐르는 전류(IDIODE), 다이오드 도통 시 발생하는 도통 저항(RDIODE), 모터(30)로 출력되는 출력 전류(IM), PWM 신호의 변조 지수(modulation index), 역률 중 적어도 하나를 이용하여 다이오드의 도통 손실(PCOND,DIODE)을 산출할 수 있다.
손실 산출부(120)는, 전력모듈(11)의 전력 손실(PIGBT ,MODULE)을 산출하기 위한 파라미터 중 IGBT에 흐르는 전류(IIGBT), 다이오드 양단에 걸리는 전압(VDIODE), 다이오드에 흐르는 전류(IDIODE), DC 링크 전압(VDC), 모터(30)로 출력되는 출력 전류(IM), 스위칭 주파수(fSW), 역률, PWM 신호의 변조 지수(modulation index)를 전술한 정보 수집부(110)로부터 제공받을 수 있다.
한편, 손실 산출부(120)는, 전력모듈(11)의 전력 손실(PIGBT ,MODULE)을 산출하기 위한 파라미터 중 IGBT의 턴 온 손실(EON) 및 턴 오프 손실(EOFF), 게이트 저항(RG), 콜렉터-이미터 포화(collector-emitter saturation) 전압(VCE(sat)), 콜렉터-이미터 포화 저항(RCE), 다이오드 턴 오프 손실(Erec), 다이오드의 정격 전압(Vnom) 및 정격 전류(Inom), 다이오드 도통 시 발생하는 도통 저항(RDIODE)을 전술한 메모리(150)로부터 제공받을 수 있다.
IGBT의 전력 손실(PIGBT) 및 다이오드의 전력 손실(PDIODE)의 산출 방법은 상술한 파라미터 외 다른 파라미터를 더 이용할 수 있으며, IGBT의 전력 손실(PIGBT) 및 다이오드의 전력 손실(PDIODE)은 당해 기술분야에서 일반적으로 이용되는 다양한 수식에 의해 산출될 수 있다.
정션온도 산출부(130)는 손실 산출부(120)에 의해 산출된 전력 손실과 전력모듈(11)의 열저항 계수(thermal coefficient of resistivity)에 기초하여 전력모듈(11)의 정션온도(Tj)를 산출할 수 있다.
보다 구체적으로, 정션온도 산출부(130) 하기 [수학식 1]을 이용하여 정션온도(Tj)를 산출할 수 있다.
Figure 112018008105366-pat00001
(Tj는 전력모듈(11)의 정션온도, TS는 온도센서(210)에서 측정된 온도, PIGBT,MODULE은 전력모듈(11)의 전력 손실, Rth는 열저항 계수)
여기서 열저항 계수(Rth)는 [oC/W] 단위로 표현되며, IGBT와 온도센서(210) 사이에서 단위 열량(W)이 전도되는데 필요한 온도(oC)를 나타낼 수 있다.
열저항 계수(Rth) 및 이를 이용하여 정션온도(Tj)를 산출하는 과정을 보다 구체적으로 설명하기 위해, 이하에서는 도 3을 참조하여 전력모듈(11)의 세부 구성을 설명하도록 한다.
도 3을 참조하면, 전력모듈(11)은 기판(311), 기판(311)상에 형성되는 복수의 IGBT를 포함하는 스위칭 모듈(310)과, 스위칭 모듈(310)에 체결되어 IGBT에서 발생하는 열을 흡수하는 히트 싱크(heat sink, 320)를 포함할 수 있다.
기판(311)은 후술하는 인버터 제어부(140)에서 출력되는 스위칭 신호를 IGBT에 제공할 수 있다. 이를 위해, 기판(311)은 전기적 신호를 IGBT에 제공하기 위한 회로기판을 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 기판(311)은 베이스 플레이트(base plate, 311a)와 베이스 플레이트 상에 형성되는 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PBC, 311b)을 포함할 수 있다. 인쇄회로기판(311b)에는 IGBT와 인버터 제어부(140)를 전기적으로 접속하기 위한 회로가 형성될 수 있다.
인쇄회로기판(311b)은 베이스 플레이트(311a)에 증착 형성되는 세라믹 기판일 수 있다. 이와 같은 인쇄회로기판(311b)은 직접구리부착(Direct Bonded Copper; DBC) 방식에 의해 베이스 플레이트(311a)에 증착 형성될 수 있다.
히트 싱크(320)는 스위칭 모듈(310)의 기판(311)에 체결되어 열을 흡수할 수 있다.
전술한 바와 같이 전력모듈(11)에 포함된 IGBT가 턴 온 및 턴 오프 동작을 반복하면, 해당 IGBT에서는 전력 손실이 발생하고, 이러한 전력 손실은 열로 방출될 수 있다.
히트 싱크(320)는 스위칭 모듈(310)의 기판(311)에 체결됨에 따라 IGBT에서 방출되는 열은 전술한 기판(311)을 통해 히트 싱크(320)로 전달될 수 있다.
히트 싱크(320) 내부에는 냉매 유로(320a)가 구비될 수 있고, 냉매 유로(320a)에 흐르는 냉매는 히트 싱크(320)로 전달된 열을 흡수할 수 있다.
한편, IGBT와 히트 싱크(320) 간의 열전도를 증가시키기 위하여, 스위칭 모듈(310)과 히트 싱크(320)가 체결되는 부분에는 열전도도가 높은 물질이 도포될 수 있다. 예를 들어, 스위칭 모듈(310)과 히트 싱크(320) 사이에는 서멀 그리스(thermal grease, 311c)가 도포될 수 있다.
온도센서(210)는 도 3에 도시된 전력모듈(11)의 임의의 위치(측정점)에 설치되어, 해당 측정점의 온도를 측정할 수 있다.
일 예에서, 온도센서(210)는 기판(311) 상에 형성되어 기판(311)에 접속되는 서미스터(thermistor)일 수 있다. 서미스터는 온도에 따라 저항이 변하는 반도체를 포함하는 저항체로서, 기판(311)에 접속되어 기판(311)의 온도에 따른 저항을 가질 수 있다.
보다 구체적으로, 서미스터는 기판(311)의 온도에 반비례하는 저항을 갖는 NTC(Negative Temperature Coefficient) 서미스터일 수 있고, 기판(311)의 온도에 비례하는 저항을 갖는 PTC(Positive Temperature Coefficient) 서미스터일 수도 있다.
정션온도 산출부(130)는 서미스터의 저항에 따른 온도를 산출할 수 있다. 보다 구체적으로, 정션온도 산출부(130)는 메모리(150)에 미리 저장된 서미스터의 데이트 시트(data sheet)를 참조하여 측정된 저항에 대응하는 온도를 확인할 수 있다.
데이터 시트에 포함된 저항에 대응하는 온도 정보는 서미스터의 소자 특성에 의해 결정될 수 있고, 데이터 시트는 서미스터의 제조사로부터 제공될 수 있다.
한편, 서미스터에서 측정되는 온도는 IGBT에서 방출되어 기판(311) 등의 매질을 통해 전달되는 열의 온도이므로, 서미스터에서 측정되는 온도는 정션온도(Tj)와 차이가 발생할 수 있다.
이에 따라, 정션온도 산출부(130)는 서미스터의 저항, 전력모듈(11)의 전력 손실(PIGBT,MODULE) 및 IGBT와 서미스터 간의 열저항 계수(Rth)에 기초하여 전력모듈(11)의 정션온도(Tj)를 산출할 수 있다.
보다 구체적으로, 상술한 [수학식 1]에서 온도센서(210)에서 측정된 온도(TS)는 서미스터의 저항에 기초하여 산출된 온도일 수 있다.
또한, [수학식 1]에서 IGBT와 서미스터 간의 열저항 계수(Rth)는 전력모듈(11)을 최초 설계할 때, IGBT와 서미스터 사이의 매질(예를 들어, 기판(311)) 등에 의해 미리 결정될 수 있으며 메모리(150)에 미리 저장될 수 있다.
정션온도 산출부(130)는, 손실 산출부(120)에 의해 산출된 전력 손실(PIGBT,MODULE), 서미스터의 저항에 기초하여 산출된 온도(TS)와 메모리(150)에 저장된 IGBT와 서미스터 간의 열저항 계수(Rth)를 [수학식 1]에 적용하여 전력모듈(11)의 정션온도(Tj)를 산출할 수 있다.
다른 예에서, 온도센서(210)는 히트 싱크(320)에 형성된 임의의 측정점에서 히트 싱크(320)의 온도를 측정할 수 있다. 이 때, 온도 센서는 서미스터일 수 있으나, 서미스터에 대한 자세한 설명은 전술한 바 있으므로, 여기서는 더 이상의 설명은 생략하도록 한다.
히트 싱크(320)에서 측정되는 온도는 IGBT에서 방출되어 기판(311)을 통과하여 전달되는 열의 온도이므로, 히트 싱크(320)에서 측정되는 온도는 정션온도(Tj)와 차이가 발생할 수 있다.
이에 따라, 정션온도 산출부(130)는 히트 싱크(320)의 온도, 전력모듈(11)의 전력 손실(PIGBT ,MODULE) 및 IGBT와 히트 싱크(320) 간의 열저항 계수(Rth)에 기초하여 전력모듈(11)의 정션온도(Tj)를 산출할 수 있다.
보다 구체적으로, 상술한 [수학식 1]에서 온도센서(210)에서 측정된 온도(TS)는 히트 싱크(320)의 온도일 수 있다.
한편, IGBT와 히트 싱크(320) 간의 열저항 계수(Rth)는 아래의 [수학식 2]를 이용하여 산출될 수 있다.
Figure 112018008105366-pat00002
(Rth는 IGBT와 히트 싱크(320) 간의 열저항 계수, Rjs는 IGBT와 기판(311) 간의 열저항 계수, Rsh는 기판(311)과 히트 싱크(320) 간의 열저항 계수)
또한, [수학식 2]의 IGBT와 기판(311) 간의 열저항 계수(Rjs), 기판(311)과 히트 싱크(320) 간의 열저항 계수(Rsh)는 전력모듈(11)을 최초 설계할 때, 미리 결정될 수 있으며 메모리(150)에 미리 저장될 수 있다.
정션온도 산출부(130)는, 손실 산출부(120)에 의해 산출된 전력 손실(PIGBT,MODULE), 히트 싱트의 온도(TS)와 메모리(150)를 참조하여 산출된 IGBT와 히트 싱크(320) 간의 열저항 계수(Rth)를 [수학식 1]에 적용하여 전력모듈(11)의 정션온도(Tj)를 산출할 수 있다.
한편, 전술한 열저항 계수(Rth)가 메모리(150)에 미리 저장되어 있지 않은 경우, 정션온도 산출부(130)는 IGBT의 실측 정션온도(Tj ,m)에 기초하여 전력모듈(11)의 열저항 계수(Rth)를 산출할 수 있다.
보다 구체적으로, 정션온도 산출부(130)는 하기의 [수학식 3]을 이용하여 열저항 계수(Rth)를 산출할 수 있다.
Figure 112018008105366-pat00003
(Rth는 전력모듈(11)의 열저항 계수, Tj ,m은 실측 정션온도, TS는 온도센서(210)에서 측정된 온도, PIGBT,MODULE은 전력모듈(11)의 전력 손실)
실측 정션온도(Tj ,m)는 서모커플(thermocouple) 및 적외선 카메라 중 적어도 하나에 의해 측정될 수 있다.
서모커플은 금속 선의 일단의 접합점과 타단의 접합점의 온도차에 의해 발생하는 기전력을 측정하여 측정 대상물의 온도를 측정하는 온도 센서이다.
보다 구체적으로, 도 3에 도시된 전력모듈(11)의 상면도를 도시한 도 4를 참조하면, 기판(311) 상에는 복수의 IGBT와 온도센서(210)(예를 들어, 서미스터)가 형성될 수 있다.
TC 모듈(410)은 서모커플 온도 센서를 포함하는 모듈로서, TC 모듈(410)과 연결된 금속 선은 일단(412)이 TC 모듈(410) 내 기준 온도를 갖는 물체에 접합될 수 있고, 타단(411)이 IGBT에 접합될 수 있다. TC 모듈(410)은 기준 온도와 IGBT의 온도차에 의해 발생하는 기전력을 측정할 수 있고, 측정된 기전력에 기초하여 IGBT의 온도를 측정할 수 있다.
적외선 카메라는 측정 대상물의 온도에 따라 다른 파장으로 방사되는 적외선 광을 수광하여 측정 대상물의 온도를 측정하는 온도 센서이다.
적외선 카메라는 도 4에 도시된 전력모듈(11)의 상면을 촬영할 수 있고, 촬영된 영상에서 각 물체는 자신이 방사하는 적외선의 파장에 따라 다른 색깔로 표현될 수 있다.
IGBT의 정션온도는 적외선 카메라에 의해 촬영된 영상에서 표현되는 색깔 및 방사되는 적외선 광의 파장 중 적어도 하나에 의해 측정될 수 있다.
IGBT의 정션온도가 실측되면, 정션온도 산출부(130)는 실측 정션온도(Tj ,m)를 전술한 [수학식 3]에 적용하여 IGBT와 온도센서(210) 간의 열저항 계수(Rth)를 산출할 수 있다.
한편, 열저항 계수(Rth)는 냉매의 온도 및 냉매의 유량에 따라 변화할 수 있다. 냉매의 유량은 별도의 냉매량 제어기(미도시)에 의해 제어될 수 있는데, 일반적으로 냉매의 온도와 냉매의 유량은 비례할 수 있다. 다시 말해, 냉매의 온도가 낮아질수록 냉매의 유량은 적어지며, 냉매의 온도가 높아질수록 냉매의 유량은 많아질 수 있다.
냉매의 유량이 많을수록 IGBT에서 발생한 열의 흡수율이 증가하므로, 냉매의 유량이 많을수록 열저항 계수(Rth)는 감소할 수 있고, 냉매의 유량이 적을수록 열저항 계수(Rth)는 증가할 수 있다. 다시 말해, 냉매의 유량과 열저항 계수(Rth)는 반비례할 수 있다.
이에 따라, 정션온도 산출부(130)는 냉매의 온도 및 냉매의 유량 중 적어도 하나에 따른 열저항 보상계수를 적용하여 열저항 계수(Rth)를 보정할 수 있다.
보다 구체적으로, 정션온도 산출부(130)는 냉매의 온도를 측정하는 별도의 온도측정모듈을 통해 냉매의 온도를 확인할 수 있다. 또한, 정션온도 산출부(130)는 냉매량 제어기에 의해 제어되는 펌프의 속도에 기초하여 냉매의 유량을 산출하거나, 유량센서 등을 통해 냉매의 유량을 확인할 수 있다.
메모리(150)에는 냉매의 온도 및 냉매의 유량에 대응하는 열저항 보정비율이 룩업 데이블(LUT) 등의 형태로 미리 저장될 수 있다. 정션온도 산출부(130)는 메모리(150)를 참조하여 냉매의 온도 및 냉매의 유량에 대응하는 열저항 보정비율을 확인하고, 확인된 열저항 보정비율을 기존의 열저항 계수(Rth)에 곱함으로써 열저항 계수(Rth)를 보정할 수 있다.
정션온도 산출부(130)는 보정된 열저항 계수(Rth)를 적용하여 정션온도(Tj)를 산출할 수 있는데, 열저항 계수(Rth)를 이용하여 정션온도(Tj)를 산출하는 방법은 전술한 바 있으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
다시 도 2를 참조하면, 인버터 제어부(140)는 전력모듈(11)에 포함된 각각의 IGBT에 스위칭 신호를 제공할 수 있다. 이를 위해 인버터 제어부(140)는 적어도 하나의 게이트 드라이버(gate driver, 미도시)를 포함할 수 있다.
다시 말해, 인버터 제어부(140)는 스위칭 신호를 통해 각각의 IGBT의 턴 온 및 턴 오프를 제어할 수 있으며, 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation; PWM) 방식을 통해 스위칭 신호를 IGBT에 제공할 수 있다.
한편, IGBT는 일정 범위의 온도 내에서 정상적으로 동작할 수 있으며, 일정 범위의 온도 중 최대 온도를 한계온도로 정의할 수 있다. 다시 말해, 한계온도는 IGBT의 소자 특성에 기초하여 해당 IGBT가 정상 동작할 수 있는 최대 온도일 수 있다.
인버터 제어부(140)는 제어부는 정션온도 산출부(130)에 의해 산출된 정션온도(Tj)가 한계온도 이상이면 인버터(10)의 구동을 중단할 수 있다.
보다 구체적으로, 인버터 제어부(140)는 산출된 정션온도(Tj)와 메모리(150)에 저장된 한계온도를 비교하고, 정션온도(Tj)가 한계온도 이상으로 판단되면 각각의 IGBT에 제공되는 스위칭 신호를 차단할 수 있다.
스위칭 신호가 차단됨에 따라 IGBT는 더 이상 턴 온 또는 턴 오프 동작을 수행하지 않으며, 이에 따라 인버터(10)의 구동은 중단될 수 있다.
또한, 인버터 제어부(140)는 정션온도 산출부(130)에 의해 산출된 정션온도(Tj)가 보호온도 이상이고 한계온도 미만이면 인버터(10)의 구동을 제한할 수 있다.
도 5를 참조하면, 보호온도는 IGBT가 정상적으로 동작할 수 있는 일정 범위의 온도 내에서 한계온도에 대한 비율로 설정되어 메모리(150)에 미리 저장될 수 있다. 예를 들어, 보호온도는 한계온도의 80%로 설정될 수 있다.
인버터 제어부(140)는 산출된 정션온도(Tj)와 메모리(150)에 저장된 보호온도 및 한계온도를 비교하여, 정션온도(Tj)가 보호온도 이상이고 한계온도 미만이라고 판단되면 IGBT에 제공되는 스위칭 신호를 제어하여 인버터(10)의 구동을 제한할 수 있다.
보다 구체적으로, 인버터 제어부(140)는 IGBT에 제공되는 스위칭 신호의 제어를 통해 인버터(10)의 구동을 제한함으로써 전력모듈(11)의 전력 손실을 낮출 수 있다. 전력모듈(11)의 전력 손실이 낮아지면 전술한 [수학식 1]에 따라 정션온도(Tj)가 낮아질 수 있다.
즉, 인버터 제어부(140)는 산출된 정션온도(Tj)가 보호온도 이상이고 한계온도 미만이면, 정션온도(Tj)를 낮추기 위해 인버터(10)의 구동을 제한할 수 있다.
인버터 제어부(140)가 인버터(10)의 구동을 제한함에 있어서, 인버터(10)에 의해 구동되는 모터(30)의 속도(fM)가 기준속도 이상이면, 인버터 제어부(140)는 불연속 펄스 폭 변조(Discontinuous Pulse Width Modulation; DPWM)를 통해 인버터(10)의 구동을 제한할 수 있다.
전술한 바와 같이 모터(30)의 속도(fM)는 정보 수집부(110)에 의해 수집될 수 있다. 인버터 제어부(140)는 수집된 모터(30)의 속도(fM)와 메모리(150)에 저장된 기준속도를 비교할 수 있다.
여기서 기준속도는 사용자에 의해 임의의 속도로 설정될 수 있고, 예를 들어, IGBT의 스위칭 주파수(fSW)의 정수배로 설정될 수 있으며, 보다 구체적으로는 IGBT의 스위칭 주파수(fSW)의 9배로 설정될 수 있다.
비교 결과, 모터(30)의 속도(fM)가 기준속도 이상이면, 인버터 제어부(140)는 불연속 펄스 폭 변조(DPWM) 방식을 적용한 스위칭 신호를 전력모듈(11)에 제공할 수 있다.
보다 구체적으로, 인버터 제어부(140)는 불연속 펄스 폭 변조(DPWM) 방식을 적용한 스위칭 신호를 전력모듈(11)에 제공함으로써, IGBT의 스위칭 횟수를 감소시킬 수 있다.
예를 들어, 인버터 제어부(140)는 60o 불연속 펄스 폭 변조(DPWM)를 위한 스위칭 신호를 인버터(10)에 제공할 수 있다. 이 때, 스위칭 신호에 포함된 지령전압은 상 전압 신호의 최대점 및 최소점을 중심으로 60o씩 스위칭 불연속 구간을 포함할 수 있다.
이에 따라, 최대점을 중심으로 60o 위상에 해당하는 스위칭 불연속 구간에서 지령전압은 양의 직류 전압값으로 고정되며, 최소점을 중심으로 60o 위상에 해당하는 스위칭 불연속 구간에서 지령전압은 음의 직류 전압값으로 고정될 수 있다.
스위칭 불연속 구간에서는 IGBT의 스위칭 동작이 발생하지 않으므로 해당 스위칭 신호에 따라 인버터(10)를 구동하는 경우, IGBT의 스위칭 횟수가 감소하고 이에 따라, 전술한 IGBT의 스위칭 손실(PSW,IGBT)이 감소할 수 있다.
한편, 인버터 제어부(140)가 인버터(10)의 구동을 제한함에 있어서, 인버터(10)에 의해 구동되는 모터(30)의 속도(fM)가 기준속도 미만이면, 인버터 제어부(140)는 인버터(10)의 스위칭 주파수를 감소시켜 인버터(10)의 구동을 제한할 수 있다.
보다 구체적으로, 인버터 제어부(140)는 펄스 폭 변조(PWM)를 위한 스위칭 신호를 생성함에 있어서, 스위칭 신호의 주파수를 결정하는 캐리어(carrier) 신호의 주파수를 감소시킴으로써, 스위칭 신호의 주파수를 감소시킬 수 있다.
예를 들어, 인버터 제어부(140)는 캐리어 신호의 주파수를, 기존의 캐리어 신호의 주파수에서 10% 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 펄스 폭 변조(PWM)를 위한 스위칭 신호의 주파수 또한 10% 감소될 수 있다.
IGBT는 스위칭 신호에 따라 스위칭 동작을 수행하므로, 주파수가 감소된 스위칭 신호에 따라 인버터(10)를 구동하는 경우, IGBT의 스위칭 주파수가 감소하고, 이에 따라, 전술한 스위칭 손실(PSW,IGBT)이 감소할 수 있다.
IGBT의 스위칭 손실(PSW , IGBT)이 감소하면 정션온도(Tj)가 감소하게 됨은 전술한 바 있으므로, 여기서는 자세한 설명을 생략하도록 한다.
이하에서는, 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 구동 방법을 구체적으로 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 구동 방법을 도시한 순서도이고, 도 7은 정션온도에 따라 운전모드를 결정하고, 운전모드에 따라 인버터를 구동하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 6 및 도 7에 도시된 각 단계는 도 1에 도시된 인버터 구동 장치(100)에 의해 수행될 수 있고, 인버터 구동 장치(100)의 각 구성요소에 대해서는 전술한 바 있으므로 여기서는 자세한 설명을 생략하도록 한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 구동 방법은, 모터를 구동하는 인버터의 동작정보를 수집하는 단계(S110), 수집된 동작정보에 기초하여 인버터를 구성하는 전력모듈의 전력 손실을 산출하는 단계(S120), 산출된 전력 손실과 전력모듈의 열저항 계수에 기초하여 전력모듈의 정션온도를 산출하는 단계(S130), 산출된 정션온도를 보호온도 및 한계온도와 비교하여 인버터의 동작모드를 결정하는 단계(S140) 및 인버터의 동작모드에 따라 인버터를 구동하는 단계(S150)를 포함할 수 있다.
단계(S110)의 동작정보 수집, 단계(S120)의 전력 손실(PIGBT ,MODULE) 산출 및 단계(S130)의 정션온도(Tj) 산출에 대해서는 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 바 있으므로 여기서는 단계(S140) 및 단계(S150)을 중심으로 설명하도록 한다.
인버터 구동 장치(100)는 정션온도를 보호온도 및 한계온도와 비교하여 인버터의 동작모드를 결정할 수 있다(S140).
여기서 한계온도는 보호온도보다 높게 설정된 온도로서, 전력모듈 내 IGBT가 정상적으로 구동할 수 있는 최대 온도로 설정될 수 있다.
도 5를 참조하면, IGBT는 IGBT에 흐를 수 있는 최대 전류(제한전류) 내에서 동작할 수 있고, 한계온도 이내의 정션온도 범위에서 동작할 수 있다.
이 때, 인버터 구동 장치(100)는 한계온도 미만의 보호온도를 더 설정하고, 산출된 정션온도(Tj)를 보호온도 및 한계온도와 비교하여 인버터의 동작 모드를 결정할 수 있다.
인버터 구동 장치(100)는 정션온도(Tj)가 보호온도 미만이면 동작모드를 정상운전모드로 결정할 수 있다. 또한, 인버터 구동 장치(100)는 정션온도(Tj)가 보호온도 이상이고 한계온도 미만이면 동작모드를 제한운전모드로 결정할 수 있다. 또한, 인버터 구동 장치(100)는 정션온도(Tj)가 한계온도 이상이면 동작모드를 구동중지모드로 결정할 수 있다.
보다 구체적으로, 도 7을 참조하면 인버터 구동 장치(100)는 정션온도(Tj)를 보호온도와 비교할 수 있다(S141).
비교 결과, 정션온도(Tj)가 보호온도 미만이면 동작모드를 정상운전모드로 결정할 수 있다(S143). 반면에, 정션온도(Tj)가 보호온도 이상이면 정션온도(Tj)를 한계온도와 비교할 수 있다(S142).
비교 결과, 정션온도(Tj)가 한계온도 이상이면 동작모드를 구동중지모드로 결정할 수 있다(S144). 반면에, 정션온도(Tj)가 한계온도 미만이면 동작모드를 제한운전모드로 결정할 수 있다(S145).
동작모드가 결정되면 인버터 구동 장치(100)는 각각의 동작모드에 따라 인버터를 구동할 수 있다(S150).
보다 구체적으로, 도 7을 참조하면 동작모드가 정상운전모드인 경우 인버터 구동 장치(100)는 기존의 지령전압에 따라 인버터를 구동할 수 있다(S151).
동작모드가 구동중지모드인 경우 인버터 구동 장치(100)는 전력모듈에 제공되는 스위칭 신호를 차단함으로써(S152), 인버터의 구동을 중지할 수 있다.
동작모드가 제한운전모드인 경우 인버터 구동 장치(100)는 모터의 속도(fM)를 기준속도와 비교할 수 있다(S153). 기준속도에 대해서는 전술한 바 있으므로, 여기서는 자세한 설명을 생략하도록 한다.
비교 결과, 모터의 속도(fM)가 기준속도 이상이면 전력모듈에 제공되는 스위칭 신호에 불연속 펄스 폭 변조(Discontinuous Pulse Width Modulation; DPWM)를 수행하여(S154), 인버터를 구동할 수 있다.
불연속 펄스 폭 변조(DPWM)를 통해 IGBT의 스위칭 횟수가 감소하고 이에 따라, 전력모듈의 전력 손실(PIGBT,MODULE)이 감소할 수 있음은 전술한 바와 같다.
반대로, 모터의 속도(fM)가 기준속도 미만이면 인버터의 스위칭 주파수를 감소시켜(S155), 인버터를 구동할 수 있다.
스위칭 주파수의 감소를 통해 IGBT의 스위칭 주파수가 감소하고, 이에 따라, 전력모듈의 전력 손실(PIGBT,MODULE)이 감소할 수 있음은 전술한 바와 같다.
전력모듈의 전력 손실(PIGBT ,MODULE)이 감소하면 전술한 [수학식 1]에 의해 정션온도(Tj)가 감소할 수 있다.
즉, 본 발명의 인버터 구동 방법은 전력모듈의 정션온도가 증가하여 인버터의 운전모드가 제한운전모드로 결정되었을 때, 인버터의 구동을 제한함으로써 정션온도를 낮출 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 정션온도에 따라 인버터의 구동을 제한함으로써, 정션온도를 낮출 수 있고 이에 따라, 인버터를 연속적으로 구동할 수 있다.
또한, 인버터의 구동을 제한함에 있어서 본 발명은 모터의 속도에 따라 인버터의 구동을 다른 방식으로 제한함으로써, 정션온도를 낮추면서 인버터를 효율적으로 구동할 수 있다.
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

Claims (15)

  1. 모터를 구동하는 인버터의 동작정보를 수집하는 정보 수집부;
    상기 수집된 동작정보에 기초하여 상기 인버터를 구성하는 전력모듈의 전력 손실을 산출하는 손실 산출부;
    상기 산출된 전력 손실과 상기 전력모듈의 열저항 계수에 기초하여 상기 전력모듈의 정션온도를 산출하는 정션온도 산출부; 및
    상기 산출된 정션온도가 보호온도 이상 한계온도 미만이고, 상기 모터의 속도가 기준속도 이상이면 상기 전력모듈의 스위칭 횟수가 감소하도록 상기 인버터의 구동을 제한하는 인버터 제어부를 포함하는
    인버터 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전력모듈은
    기판, 상기 기판상에 형성되는 IGBT를 포함하는 스위칭 모듈과,
    상기 스위칭 모듈에 체결되어 상기 IGBT에서 발생하는 열을 흡수하는 히트 싱크(heat sink)를 포함하는 인버터 구동 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스위칭 모듈은
    상기 기판 상에 형성되어 상기 기판에 접속되는 서미스터(thermistor)를 포함하는 인버터 구동 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 정보 수집부는
    상기 인버터의 DC 링크 전압, 스위칭 주파수, 상기 모터의 속도 및 출력 전류 중 적어도 하나를 수집하는 인버터 구동 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 정션온도 산출부는
    상기 히트 싱크의 온도, 상기 전력 손실 및 상기 IGBT와 상기 히트 싱크 간의 열저항 계수에 기초하여 상기 전력모듈의 정션온도를 산출하는 인버터 구동 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 정션온도 산출부는
    상기 서미스터의 저항, 상기 전력 손실 및 상기 IGBT와 상기 서미스터 간의 열저항 계수에 기초하여 상기 전력모듈의 정션온도를 산출하는 인버터 구동 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 정션온도 산출부는
    냉매의 온도 및 냉매의 유량 중 적어도 하나에 따른 열저항 보상계수를 적용하여 상기 열저항 계수를 보정하는 인버터 구동 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 정션온도 산출부는
    상기 IGBT의 실측 정션온도에 기초하여 상기 전력모듈의 열저항 계수를 산출하는 인버터 구동 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 인버터 제어부는
    상기 산출된 정션온도가 상기 한계온도 이상이면 상기 인버터의 구동을 중단하는 인버터 구동 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 인버터 제어부는
    불연속 펄스 폭 변조(Discontinuous Pulse Width Modulation; DPWM)를 통해 상기 인버터의 구동을 제한하는 인버터 구동 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 인버터 제어부는
    상기 모터의 속도가 상기 기준속도 미만이면, 상기 인버터의 스위칭 주파수를 감소시켜 상기 인버터의 구동을 제한하는 인버터 구동 장치.
  12. 모터를 구동하는 인버터의 동작정보를 수집하는 단계;
    상기 수집된 동작정보에 기초하여 상기 인버터를 구성하는 전력모듈의 전력 손실을 산출하는 단계;
    상기 산출된 전력 손실과 상기 전력모듈의 열저항 계수에 기초하여 상기 전력모듈의 정션온도를 산출하는 단계;
    상기 산출된 정션온도를 보호온도 이상이고 한계온도 미만이면 상기 인버터의 동작모드를 제한운전모드로 결정하는 단계; 및
    상기 인버터의 동작모드가 상기 제한운전모드일 때 상기 모터의 속도가 기준속도 이상이면 상기 전력모듈의 스위칭 횟수가 감소하도록 상기 인버터를 구동하는 단계를 포함하는
    인버터 구동 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 정션온도가 상기 보호온도 미만이면 상기 인버터의 동작모드를 정상운전모드로 결정하고, 상기 정션온도가 상기 한계온도 이상이면 상기 인버터의 동작모드를 구동중지모드로 결정하는 단계를 더 포함하는 인버터 구동 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 인버터를 구동하는 단계는
    불연속 펄스 폭 변조(Discontinuous Pulse Width Modulation; DPWM)를 통해 상기 인버터를 구동하는 단계를 포함하는 인버터 구동 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 인버터를 구동하는 단계는
    상기 모터의 속도가 상기 기준속도 미만이면 상기 인버터의 스위칭 주파수를 감소시켜 상기 인버터를 구동하는 단계를 포함하는 인버터 구동 방법.
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