KR102189448B1 - 하드웨어 고장 감지를 수행하는 전력 변환 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 하드웨어 고장(Fault) 감지를 수행하는 전력 변환 장치가 제공된다. 상기 전력 변환 장치는 제어신호에 따라 복수 개의 전력 스위칭 소자의 온/오프 동작을 수행하도록 구성된 전력 스위칭 모듈, 및 가변 전압을 측정하여 상기 전력 변환 장치의 과전류 발생 여부를 감지하도록 구성된 과전류 감지 회로를 포함하다. 또한, 상기 전력 변환 장치는 상기 과전류가 발생한 경우, 상기 복수 개의 전력 스위칭 소자의 온/오프 스위칭 동작을 정지하도록 제어하는 전력소자 보호 회로를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 과전류 감지 회로는, 온도 가변 저항 소자를 구비하고, 상기 온도 가변 저항 소자에 기반하여 온도 변화에 따른 상기 가변전압을 측정하여, 인버터의 전력 스위칭 소자의 온도에 따라 능동적으로 과전류 감지 레벨이 변경되는, 하드웨어 고장 감지를 수행하는 전력 변환 장치를 제공할 수 있다.

Description

하드웨어 고장 감지를 수행하는 전력 변환 장치{POWER CONVERSION APPARATUS OF DETECTING HARDWARE FAULT}

본 발명은 하드웨어 고장 감지를 수행하는 방법에 관한 것으로 특히, 전력 모듈에서 하드웨어 고장 감지를 수행하는 전력 변환 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 가전 기기의 압축기는 모터를 구동원으로 이용하고 있다. 이러한 모터에는 전력 변환 장치로부터 교류 전력이 공급된다.

이와 같은 전력 변환 장치는 주로, 정류부, 역률 제어부 및 인버터 방식의 전력 변환부를 구성하는 것이 일반적으로 알려져 있다.

우선, 상용 전원으로부터 출력되는 교류의 상용 전압은, 정류부에 의하여 정류된다. 이러한 정류부에서 정류된 전압은 인버터와 같은 전력 변환부에 공급된다. 이때, 전력 변환부는, 정류부에서 출력된 전압을 이용하여 모터를 구동하기 위한 교류 전력을 생성한다.

경우에 따라, 정류부와 인버터 사이에는 역률 개선을 위한 직류-직류 컨버터(DC-DC converter)가 구비될 수 있다.

한편, 이와 같은 인버터를 이용하여 모터를 구동함에 따라 인버터를 포함한 전력 변환 장치에서 과전류가 발생할 수 있다. 이러한 과전류를 감지하기 위하여 종래에는 다음과 같은 방식이 사용되었다.

이와 관련하여, 한국 공개특허 10-2018-0009691 (2018. 01. 29)에서는, 인버터 과전류 검출 방법을 제시한다. 이를 위해, 인버터의 전체 입력 전압과 전체 입력 전류를 측정하고, 이를 기초로 인버터 전체 입력 전력을 산출한다.

구체적으로, 인버터는 반도체 스위치들을 구비하고 전력 출력단 및 인버터의 전체 입력 전압과 전체 입력 전류를 측정하고, 전체 입력 전압과 전류를 기초로 인버터의 전체 입력 전력을 산출한다. 인버터의 전체 입력 전력이 임계 값을 초과하면 과전류 오류를 검출하도록 한다.

한편, 입력 전압은 DC 링크 값을 사용하고 입력 전류는 션트 저항에서 검출되는 전류를 사용한다. 전류 값은 PWM 클록을 반영하고 이동 평균의 유효 값을 기초로 산출한다. 전체 입력 전력과 과거에 측정된 입력 전력의 큰 차이를 검출하여 과전류 발생을 검출한다.

하지만, 해당 특허는 인버터 과전류 검출에 있어 Micom의 계산량이 많이 요구되며 구현이 복잡하다는 문제점이 있다.

또한, 순간적인 암 단락에 의해서 DC 링크 전압이 낮아질 때는 과전류 검출이 어려워질 수 있다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 인버터 기반전력 모듈에서 하드웨어 고장 감지를 수행하는 전력 변환 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명의 기술적 과제는, 인버터에 과전류가 발생하는 경우 전력소자 스위칭을 정지하여 전류흐름을 차단하여 소자 소손을 방지하는 방법을 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 기술적 과제는, 감지된 전류 크기의 전압을 전력 스위칭 소자 모듈에 입력했을 때 일정이상의 값을 가지면 스위칭 소자가 동작을 하지 않도록 하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 기술적 과제는, 과전류 보호를 위한 전력 스위칭 소자 모듈 입력 전압이 전류 크기에 따라 형성되고, 전력 스위칭 소자는 소자의 온도상태에 따라 한계전류 크기가 달라지는 상황에서, 전력 스위칭 소자의 온도에 따라 과전류 판단 레벨을 변경하는 과전류 판단 방법을 제공함에 있다.

위와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따른 하드웨어 고장(Fault) 감지를 수행하는 전력 변환 장치가 제공된다. 상기 전력 변환 장치는 제어신호에 따라 복수 개의 전력 스위칭 소자의 온/오프 동작을 수행하도록 구성된 전력 스위칭 모듈, 및 가변 전압을 측정하여 상기 전력 변환 장치의 과전류 발생 여부를 감지하도록 구성된 과전류 감지 회로를 포함하다. 또한, 상기 전력 변환 장치는 상기 과전류가 발생한 경우, 상기 복수 개의 전력 스위칭 소자의 온/오프 스위칭 동작을 정지하도록 제어하는 전력소자 보호 회로를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 과전류 감지 회로는, 온도 가변 저항 소자를 구비하고, 상기 온도 가변 저항 소자에 기반하여 온도 변화에 따른 상기 가변전압을 측정하여, 인버터의 전력 스위칭 소자의 온도에 따라 능동적으로 과전류 감지 레벨이 변경되는, 하드웨어 고장 감지를 수행하는 전력 변환 장치를 제공할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 전력 스위칭 모듈로 구성된 인버터의 인버터 전류에 따라 발생하는 상기 가변 전압이 상기 전력소자 보호 회로에 입력될 수 있다. 이때, 상기 전력소자 보호 회로는 상기 입력된 가변 전압이 임계치 이상이면 상기 복수 개의 전력 스위칭 소자의 스위칭 동작을 개별적으로 정지시켜, 과전류 발생 여부 뿐만 아니라, 과전류 발생 지점을 전류 검출 없이 특정 노드의 전압 값만으로 검출 가능하다는 장점이 있다.

일 실시 예에서, 상기 과전류 감지 회로는, 상기 전력소자 보호 회로에 입력되는 상기 가변 전압의 오프셋을 조정하여 과전류 감지 레벨을 조정할 수 있다. 이때, 상기 가변 전압의 오프셋은 상기 온도 가변 저항 소자의 저항 값에 따라 가변 될 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 가변 전압의 오프셋은 상기 전력 스위칭 소자의 온도에 따라 변화되는 NTC (Negative temperature coefficient) 서미스터(thermistor) 저항에 의해 결정될 수 있다. 이에 따라, 상기 전력 스위칭 소자의 온도가 높을수록 상기 가변 전압의 오프셋 전압도 증가하게 된다. 따라서, 상기 과전류 감지 회로의 과전류 감지 레벨이 감소함에 따라 높은 온도에서도 상기 전력 스위칭 소자의 소손(burn-out)이 발생하지 않도록 상기 인버터를 보호할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 전력 변환 장치의 하드웨어 고장(Fault)을 감지하는 방법에 있어서, 상기 방법은 전력 변환 장치에 의해 수행된다. 한편, 상기 하드웨어 고장 감지 방법은, 제어신호에 따라 복수 개의 전력 스위칭 소자의 온/오프 동작을 수행하는 전력 스위칭 소자의 온/오프 과정; 가변 전압을 측정하여 상기 전력 변환 장치의 과전류 발생 여부를 감지하는 과전류 발생 여부 감지 과정; 및 상기 과전류가 발생한 경우, 상기 복수 개의 전력 스위칭 소자의 온/오프 스위칭 동작을 정지하도록 제어하는 전력소자 동작 보호 과정을 포함한다. 이때, 상기 과전류 발생 여부 감지 과정에서, 과전류 감지 회로 내부의 온도 가변 저항 소자를 이용하여 온도 변화에 따른 상기 가변전압을 측정하여, 인버터의 전력 스위칭 소자의 온도에 따라 능동적으로 과전류 감지 레벨이 변경되는, 하드웨어 고장 감지 방법을 제공할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 과전류 발생 여부 감지 과정에서, 상기 전력 스위칭 모듈로 구성된 인버터의 인버터 전류에 따라 발생하는 상기 가변 전압이 전력소자 보호 회로에 입력될 수 있다. 이때, 상기 전력소자 보호 회로는 상기 입력된 가변 전압이 임계치 이상이면 상기 복수 개의 전력 스위칭 소자의 스위칭 동작을 개별적으로 정지시켜, 과전류 발생 여부 뿐만 아니라, 과전류 발생 지점을 전류 검출 없이 특정 노드의 전압 값만으로 검출 가능하다는 장점이 있다.

일 실시 예에서, 상기 과전류 발생 여부 감지 과정에서, 상기 전력소자 보호 회로에 입력되는 상기 가변 전압의 오프셋을 조정하여 과전류 감지 레벨을 조정할 수 있다. 이때, 상기 가변 전압의 오프셋은 상기 온도 가변 저항 소자의 저항 값에 따라 가변 될 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 가변 전압의 오프셋은 상기 전력 스위칭 소자의 온도에 따라 변화되는 NTC (Negative temperature coefficient) 서미스터(thermistor) 저항에 의해 결정될 수 있다. 이에 따라, 상기 전력 스위칭 소자의 온도가 높을수록 상기 가변 전압의 오프셋 전압도 증가하게 된다. 따라서, 상기 과전류 감지 회로의 과전류 감지 레벨이 감소함에 따라 높은 온도에서도 상기 전력 스위칭 소자의 소손(burn-out)이 발생하지 않도록 상기 인버터를 보호할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명에 따른 하드웨어 고장 감지를 수행하는 전력 변환 장치 및 하드웨어 고장 감지 방법의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 인버터의 전력 스위칭 소자의 온도에 따라 능동적으로 과전류 감지 레벨이 변경되는, 하드웨어 고장 감지를 수행하는 전력 변환 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 소자 온도가 상승한만큼 과전류 감지 레벨을 낮추어 열에 의한 소손 가능성을 개선하는, 하드웨어 고장 감지를 수행하는 전력 변환 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 전력 변환 장치를 설명하기 위한 블럭 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 전력 변환 장치를 설명하기 위한 회로도이다.
도 3은 본 발명에 따른 하드웨어 고장 감지를 수행하는 전력 변환 장치의 상세 구성을 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 과전류 감지 회로와 Gate Driver & 보호 로직의 구성에서 과전류 감지 회로의 등가회로를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 과전류 감지 회로에서 전압 출력 회로 부분을 나타낸 것이다.
도 6은 발명의 다른 실시 예에 따른 과전류 감지 회로에서 전압 출력 회로 부분을 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 NTC 저항의 온도에 따른 서미스터 저항 값을 나타낸다.
도 8은 본 발명에 따른 IPM 온도에 따른 허용 전류 값의 그래프를 나타낸다.
도 9는 본 발명에 따른 오프셋 전압과 인버터 전류에 따른 특정 노드에서의 전압을 나타낸다.
도 10은 본 발명에 따른 전력 변환 장치에 의해 수행되는 전력 변환 장치의 하드웨어 고장(Fault) 감지 방법의 흐름도를 나타낸다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하에서는, 본 발명에 따른 하드웨어 고장 감지를 수행하는 전력 변환 장치 및 하드웨어 고장 감지 방법에 대해 살펴보기로 한다. 본 발명의 착안점/구성/동작 원리에 따른 해결 수단은 다음과 같다.

- 인버터 전력 스위칭 모듈에는 소자에서 발생된 온도를 감지하는 NTC (Negative temperature coefficient) 저항이 있고, 이를 통해서 온도를 측정한다.

- NTC 저항은 소자의 온도가 증가할 수록 저항 값이 감소한다. 이에 따라, 온도가 증가함에 따라, 이를 감지하는 전압은 감소할 수 있다.

- 소자 온도가 증가한 만큼 감소하는 전압 특성을 이용하여, 전력 스위칭 소자 보호회로 전압 입력단에 전압 오프셋을 증가시킨다.

- 이에 따라, 전력 스위칭 소자의 온도에 따라 과전류 레벨이 능동적으로 변경될 수 있다는 장점을 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 전력 변환 장치를 설명하기 위한 블럭 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 전력 변환 장치를 설명하기 위한 회로도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 전력 변환 장치(1000)는 교류 전원(100)을 정류하는 정류부(1100), 정류부(1100)에서 정류된 DC 전압을 승압/강압하거나 역률을 제어하는 컨버터부(1200), 컨버터부(1200)를 제어하는 컨버터 제어부(1300)를 포함한다. 또한, 전력 변환 장치(1000)는 삼상 교류 전류를 출력하는 인버터(1400)와 인버터(1400)를 제어하는 인버터 제어부(1500)를 더 포함할 수 있다.

이러한 인버터(1400)는 삼상 교류 전류를 출력하며, 이러한 출력 전류는 모터(2000)에 공급된다. 한편, 전력 변환 장치(1000)는 인버터(1400)를 제어하는 인버터 제어부(1500)와, 그리고 컨버터부(1200)와 인버터(1400) 사이의 DC단 캐패시터(C)를 포함할 수 있다.

여기서, 모터(2000)는 공기 조화기를 구동하는 압축기 모터일 수 있다. 하지만, 이에 한정되지 않고 다양한 가전 기기 등에 이용 가능하고, 이러한 가전 기기들을 구동하는 모터일 수 있다.

이러한 인버터(1400)는 삼상 교류 전류를 출력하며, 이러한 출력 전류는 모터(2000)에 공급된다. 여기서, 모터(2000)는 공기 조화기를 구동하는 압축기 모터일 수 있다. 이하, 모터(2000)는 공기 조화기를 구동하는 압축기 모터이고, 전력 변환 장치(1000)는 이러한 압축기 모터를 구동하는 모터 구동장치인 것을 예로 설명한다.

그러나 모터(2000)는 압축기 모터에 제한되지 않으며, 주파수 가변된 교류 전압을 이용하는 다양한 응용제품, 예를 들어, 냉장고, 세탁기, 전동차, 자동차, 청소기 등의 교류 모터에 이용될 수 있다.

한편, 전력 변환 장치(1000)는, 압축기 모터를 구동하기 위하여, DC단 전압 검출부(B), 입력 전압 검출부(A), 입력 전류 검출부(D), 출력 전류 검출부(E)를 더 포함할 수 있다.

전력 변환 장치(1000)는, 계통으로부터의 교류 전원을 공급받아, 전력 변환하여, 모터(2000)에 변환된 전력을 공급한다.

컨버터부(1200)는, 입력 교류 전원(100)을 직류 전원으로 변환한다. 이러한 컨버터부(1200)는 역률 제어부(PFC(power factor control)부)로 작동하는 직류-직류(DC-DC) 컨버터를 이용할 수 있다. 또한, 이러한 직류-직류(DC-DC) 컨버터는 승압 컨버터(boost converter)를 이용할 수 있다. 경우에 따라, 컨버터(120)는 정류부(110)를 포함하는 개념일 수 있다. 이하, 컨버터부(1200)는 승압 컨버터를 이용하는 예를 들어 설명한다.

정류부(1100)는, 단상 교류 전원(100)을 입력받아 정류하고, 이와 같이 정류된 전원을 컨버터부(1200) 측으로 출력한다. 이를 위해, 정류부(1100)는 브리지 다이오드를 이용한 전파 정류 회로를 이용할 수 있다.

이와 같이, 컨버터부(1200)는 정류부(1100)에서 정류된 전압을 승압 및 평활하는 과정에서 역률 개선 동작을 행할 수 있다.

이러한 컨버터부(1200)는, 정류부(1100)에 연결되는 인덕터(L1), 이 인덕터(L1)에 연결되는 스위칭 소자(Q1), 이러한 스위칭 소자(Q1)와 병렬로 연결되는 캐패시터(C), 및 스위칭 소자(Q1)와 캐패시터(C) 사이에 연결되는 다이오드(D1)를 포함할 수 있다.

컨버터부(1200)는 입력전압보다 높은 출력전압을 얻을 수 있는 승압 컨버터로서, 스위칭 소자(Q1)가 도통되면 다이오드(D1)가 차단되면서 인덕터(L1)에 에너지가 저장되며, 캐패시터(C)에 저장되어 있던 전하가 방전하면서 출력단에 출력전압을 발생시킨다.

또한, 스위칭 소자(Q1)가 차단되면 스위칭 소자(Q1) 도통 시 인덕터(L1)에 저장되어 있던 에너지가 더해져서 출력단으로 전달된다.

여기서, 스위칭 소자(Q1)는 별도의 PWM(pulse width modulation) 신호에 의하여 스위칭 동작을 할 수 있다.

즉, 컨버터 제어부(130)에서 전달되는 PWM 신호가 컨버터 구동부(1600)에 전달되고, 컨버터 구동부(1600)는, 스위칭 소자(Q1)의 베이스(base; 또는 게이트) 단에 연결되어, 이 PWM 신호에 의하여 스위칭 소자(Q1)의 스위칭 동작을 구동시킬 수 있다.

일 예로, 컨버터부(1200)의 스위칭 소자(Q1)는, 게이트단이 컨버터 구동부(1600)에 연결되고, 에미터단이 컨버터 구동부(1600)와 소자 보호부(1800) 사이의 노드에 연결될 수 있다.

이러한 스위칭 소자(Q1)는, 전력 트랜지스터를 이용할 수 있으며, 예를 들어, 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(insulated gate bipolar mode transistor; IGBT)를 이용할 수 있다.

IGBT는 전력 MOSFET(metal oxide semi-conductor field effect transistor)과 바이폴라 트랜지스터(bipolar transistor)의 구조를 가지는 스위칭(switching) 소자로서, 구동전력이 작고, 고속 스위칭, 고내압화, 고전류 밀도화가 가능한 소자이다.

이와 같이, 컨버터 제어부(1300)는 컨버터부(1200) 내의 스위칭 소자(Q1)의 턴 온 타이밍을 제어할 수 있다. 이에 따라, 스위칭 소자(Q1)의 턴 온 타이밍을 위한 컨버터 제어 신호(Sc)를 출력할 수 있다.

이를 위해, 컨버터 제어부(1300)는 입력 전압 검출부(A)와 입력 전류 검출부(B)로부터 각각, 입력 전압(Vs)과, 입력 전류(Is)를 수신할 수 있다.

그리고, 정류부(1100)를 거친 출력 전압은, DC단 캐패시터(C)에 충전되거나 인버터(1400)를 구동할 수 있다.

입력 전압 검출부(A)는 입력 교류 전원(100)으로부터의 입력 전압(Vs)을 검출할 수 있다. 예를 들어, 정류부(1100) 전단에 위치할 수 있다.

입력 전압 검출부(A)는 전압 검출을 위해, 저항 소자, OP AMP 등을 포함할 수 있다. 검출된 입력 전압(Vs)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 컨버터 제어 신호(Sc)의 생성을 위해, 컨버터 제어부(1300)에 인가될 수 있다.

다음, 입력 전류 검출부(D)는 입력 교류 전원(100)으로부터의 입력 전류(Is)를 검출할 수 있다. 구체적으로, 정류부(1100) 전단에 위치할 수 있다.

입력 전류 검출부(D)는 전류 검출을 위해, 전류센서, CT(current transformer), 션트 저항 등을 포함할 수 있다. 검출된 입력 전압(Is)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 컨버터 제어 신호(Sc)의 생성을 위해 컨버터 제어부(1300)에 인가될 수 있다.

DC 전압 검출부(B)는 DC단 캐패시터(C)의 맥동하는 전압(Vdc)을 검출한다. 이러한 전원 검출을 위해, 저항소자, OP AMP 등이 사용될 수 있다. 검출된 DC단 캐패시터(C)의 전압(Vdc)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(1500)에 인가될 수 있으며, DC단 캐패시터(C)의 직류 전압(Vdc)에 기초하여 인버터 제어신호(Si)가 생성될 수 있다.

한편, 도면과 달리, 검출되는 DC 전압은, 컨버터 제어부(1300)에 인가되어, 컨버터 제어신호(Sc)의 생성에 사용될 수도 있다.

전술된 인버터(1400)를 포함한 전력 변환 장치(1000)에서, 본 발명에 따른 과전류 감지 기반 하드웨어 고장(Fault) 감지를 수행하는 방법 및 그 장치는 다음과 같다.

본 발명은 인버터에 과전류가 통전 되었을 시 전력 스위칭 소자 IPM (Intelligent Power Module)의 온도 상태에 따라, 하드웨어 고장(fault) 감지 레벨을 변경하여 소자를 더욱 안전하게 보호하는 회로이다. 전력 스위칭 소자의 경우 온도가 높을수록 소손(burn-out)될 수 있는 전류크기가 감소하는 특성을 갖는다. 이러한 특징을 고려하여 전력 스위칭 소자의 온도가 상승함에 따라, 하드웨어 고장(fault) 감지 레벨을 감소시켜 소자 소손을 방지하고자 한다. 이러한 일련의 시퀀스에 따라 동작하도록 회로를 구성하는 것을 특징으로 한다.

이와 관련하여, 도 3은 본 발명에 따른 하드웨어 고장 감지를 수행하는 전력 변환 장치의 상세 구성을 나타낸다. 여기서, 인버터(1400)는 전력 스위칭 모듈(1400) 또는 지능형 전력 모듈(IPM: Intelligent Power Module)(1400) 등으로 다양하게 지칭될 수 있다.

도 3을 참조하면, 전력 변환 장치는 전력 스위칭 모듈(1400), 과전류 감지 회로(2500) 및 전력소자 보호 회로(3000)를 포함하도록 구성된다. 여기서, 전력소자 보호 회로(3000)는 Gate Driver & 보호 로직(3000)과 같은 다른 표현으로 구체적으로 다양하게 지칭될 수 있다.

한편, 전력 스위칭 모듈(1400)은 제어신호에 따라 복수 개의 전력 스위칭 소자의 온/오프 동작을 수행하도록 구성된다. 이때, 상기 제어신호는 전술한 바와 같이 PWM 제어 신호일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 응용에 따라 변경 가능하다.

과전류 감지 회로(2500)는 내부 및/또는 외부의 일 지점에서 가변 전압을 측정하여 상기 전력 변환 장치의 과전류 발생 여부를 감지하도록 구성된다. 이와 관련하여, 과전류 감지 회로(2500)는 전력 스위칭 모듈(1400) 외부에서 복수의 전력 스위칭 소자(S1 내지 S6) 각각에 연결되어 각각에 대한 과전류 여부를 검출할 수 있다. 이에 따라, 복수의 과전류 감지 회로들이 아닌 단일 감지 회로를 통해서, 인버터 또는 전력 변환 장치 외부에서도 내부의 과전류 발생 여부와 발생 지점을 검출할 수 있다는 장점이 있다.

다른 실시 예에 따르면, 도 3에 도시된 바와 같이, 과전류 감지 회로(2500)가 복수의 전력 스위칭 소자(S1 내지 S6) 각각에 전력 스위칭 모듈(1400) 내부에서 연결되도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 하나의 과전류 감지 회로에서 분기되는 신호 선의 개수를 감소시킬 수 있다. 따라서, 전력 변환 장치의 크기가 문제되지 않는 응용에서는 이와 같이 복수의 전력 스위칭 소자(S1 내지 S6) 각각에 구비되는 과전류 감지 회로 구성이 유리할 수 있다. 이에 따라, 복수의 과전류 감지 회로들을 통해, 인버터 내부에서 내부의 과전류 발생 여부와 발생 지점을 정확하게 검출하고, 해당 스위칭 소자만 신속하게 보호할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 전력소자 보호 회로(3000)는 과전류가 발생한 경우, 복수 개의 전력 스위칭 소자의 온/오프 스위칭 동작을 정지하도록 전력 스위칭 모듈(1400)을 제어한다. 이때, 과전류 감지 회로는, 온도 가변 저항 소자를 구비하고, 상기 온도 가변 저항 소자에 기반하여 온도 변화에 따른 상기 가변전압을 측정할 수 있다.

한편, 전력 스위칭 모듈(1400)로 구성된 인버터의 인버터 전류에 따라 발생하는 가변 전압이 전력소자 보호 회로(3000)에 입력될 수 있다. 이때, 전력소자 보호 회로(3000)는 상기 입력된 가변 전압이 임계치 이상이면 상기 복수 개의 전력 스위칭 소자의 스위칭 동작을 개별적으로 정지시킬 수 있다. 이에 따라, 과전류 발생 여부 뿐만 아니라, 과전류 발생 지점을 전류 검출 없이 특정 노드의 전압 값만으로 검출 가능하다는 장점이 있다.

구체적으로, 과전류 감지 회로(2500)는 전력소자 보호 회로(3000)에 입력되는 상기 가변 전압의 오프셋을 조정하여 과전류 감지 레벨을 조정한다. 이에 따라, 상기 가변 전압의 오프셋은 온도 가변 저항 소자의 저항 값에 따라 가변 될 수 있다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 가변 전압의 오프셋은 상기 전력 스위칭 소자의 온도에 따라 변화되는 NTC (Negative temperature coefficient) 서미스터(thermistor) 저항에 의해 결정될 수 있다. 이때, 전력 스위칭 소자의 온도가 높을수록 상기 가변 전압의 오프셋 전압도 증가한다. 따라서 과전류 감지 회로(2500의 과전류 감지 레벨이 감소함에 따라 높은 온도에서도 전력 스위칭 소자의 소손(burn-out)이 발생하지 않도록 인버터(1400)를 보호할 수 있다.

한편, 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 전력 변환기(1000)는 인버터와 병렬로 연결된 DC 링크(link) 커패시터(C) 및 과전류 감지 회로 내부에 배치되는 연산 증폭기(OP-AMP)를 더 포함할 수 있다.

또한, 전력 변환기(1000), 상세하게는 과전류 감지 회로(2500)는 제1 저항(R1) 내지 제3 저항(R3)을 더 포함할 수 있다. 이때, 제1 저항(R1)은 일단이 DC 링크 커패시터에 연결되고, 타단이 인버터(1400)에 연결되도록 배치된다. 또한, 제2 저항(R2)은 일단이 제1 저항(R1)의 타단에 연결되고, 타단이 제3 저항(R3)을 통해 연산 증폭기(OP-AMP)의 출력에 연결되도록 배치된다.

또한, 전력 변환기(1000), 상세하게는 과전류 감지 회로(2500)는 제4 저항(R4) 내지 제8 저항(R8)을 더 포함할 수 있다. 이때, 제4 저항(R4)은 일단이 제3 저항(R3)의 타단에 연결되고, 타단이 제5 저항(R5)을 통해 연산 증폭기(OP-AMP)의 제1 입력과 연결되도록 배치된다.

한편, 제6 저항(R6)은 연산 증폭기(OP-AMP)의 제1 입력과 접지 간에 연결되도록 배치된다. 또한, 제7 저항(R7)은 일단이 제6 저항(R6)과 병렬로 연산 증폭기(OP-AMP)의 제1 입력에 연결되고, 타단이 제1 내부 전원에 연결되도록 배치된다. 또한, 제8 저항(R8)은 NTC 서미스터 저항(NTC)과 제2 내부 전원(+5V) 사이에 연결되도록 배치된다.

한편, 전술된 구성에 기반하여, 인버터(1400)에서 흐르는 전류와 소자 온도에 따른 구체적인 동작은 다음과 같다.

인버터(1400)에서 전류가 흐르면 R1 저항을 통해서 전압 V1이 발생하고 그 전압은 저항 R2와 저항 R3에 의해서 전압 V2가 형성된다.

한편, V2의 전압이 일정 이상이 되면 소자 보호 로직(3000)이 동작하여 전력 소자의 스위칭이 멈추게 된다. 이때, V2의 전압은 V3전압에 의해 오프셋 전압을 가지게 된다.

한편, V3 전압에 의한 오프셋 전압이 클수록 R1에 흐르는 전류가 작아져도 V2 전압이 소자 보호 로직(3000)이 동작하는 전압으로 형성된다.

V3전압은 연산 증폭기(OP-AMP) 전압의 출력이며, 연산 증폭기(OP-AMP) 출력은 V4 전압과 NTC 저항에 의한 V5 전압의 차로 결정된다. 이때, NTC 저항에 의한 전압 V5는 소자의 온도에 따라 변화한다.

이상에서 전술한 내용을 바탕으로, 복수 개의 전력 스위칭 소자(S1 내지 S6)의 동작을 정지시킬 수 있다. 이와 관련하여, 인버터(1400)에서 흐르는 전류에 의해 제1 저항(R1)의 타단에서 제1 전압(V1)이 발생된다. 이때, 제2 저항(R2)의 타단에서의 제2 전압(V2)이 임계치 이상이면, 복수 개의 전력 스위칭 소자(S1 내지 S6)의 스위칭 동작을 정지시킬 수 있다.

한편, 제3 저항(R3)의 타단에서의 제3 전압(V3)과 제2 전압(V2)의 차이에 해당하는 오프셋 전압이 전력 스위칭 소자(S1 내지 S6)의 온도에 따라 가변 되도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 전력 스위칭 소자(S1 내지 S6)의 온도가 높을수록 가변 전압의 오프셋 전압도 증가한다. 따라서, 과전류 감지 회로(2500)의 과전류 감지 레벨이 감소함에 따라 높은 온도에서도 전력 스위칭 소자(S1 내지 S6)의 소손(burn-out)이 발생하지 않도록 상기 인버터를 보호할 수 있다.

한편, 본 발명의 과전류 감지 회로(2500)에서 오프셋 전압과 관련하여 상세히 살펴보면 다음과 같다. 이와 관련하여, 도 4는 본 발명에 따른 과전류 감지 회로와 Gate Driver & 보호 로직의 구성에서 과전류 감지 회로의 등가회로를 나타낸다. 또한, 도 5는 본 발명에 따른 과전류 감지 회로에서 전압 출력 회로 부분을 나타낸 것이다.

한편, 수학식 1은 도 4의 과전류 감지 회로(2500)와 Gate Driver & 보호 로직에 해당하는 전력소자 보호 회로(3000)의 연결 지점에 해당하는 노드에서의 전압 V2를 나타낸다.

이와 관련하여, 인버터의 과전류 감지 회로(2500)와 Gate Driver & 보호 로직에 해당하는 전력소자 보호 회로(3000)는 V2 전압단에서 일정전압 이상이 발생되어야 보호동작이 수행된다. 또한, 수학식1과 같이, V2전압은 인버터 전류 I1에 따른 전압과 V3에 따른 오프셋 전압에 의해 형성된다.

한편, 수학식 2와 3은 도 4의 과전류 감지 회로(2500)에서 전압 출력 회로인 OP-AMP의 출력 전압인 V3과 NTC 저항의 전압인 V5를 나타낸다.

이와 관련하여, 도 5는 V3전압을 생성하는 회로이며, V4 전압과 NTC 저항에 의한 V5 전압에 따라 전압이 가변 된다.

한편, V3 전압 출력은 수학식2와 같이 R4, R5 증폭비와 V4 전압과 V5 전압의 차에 의해서 결정된다. 또한, 수학식 3과 같이 V5 전압은 NTC 저항의 저항 변화에 따른 저항분배 전압을 갖는다. 이때, 수학식3에 따라 전력 소자의 온도가 상승하면 V5 전압이 감소하여 V3 전압은 상승하고, 반면에 전력 소자의 온도가 하강하면 V5 전압이 상승하여 V3 전압은 감소한다.

한편, 도 6은 발명의 다른 실시 예에 따른 과전류 감지 회로에서 전압 출력 회로 부분을 나타낸 것이다. 도 6을 참조하면, 과전류 감지 회로의 전압 출력 회로 부분에서 PTC(Positive) 서미스터 저항(PTC)이 사용된다. 이와 관련하여, PTC 타입 저항은 온도가 상승할수록 저항 값이 커진다. 이러한 특성을 이용해서 도 6과 같은 회로를 구성하면, 아래의 수학식4와 같이 IPM 온도가 증가하여 PTC 저항 값이 커지면 V3 전압 값도 상승하게 된다.

이와 같이, NTC 서미스터 저항 대신에 PTC 서미스터 저항이 사용되는 경우에도, 제1 저항(R1) 내지 제8 저항(R8)을 포함한 회로 구성은 동일하게 유지될 수 있다. 이때, 제8 저항(R8)은 PTC 서미스터 저항(PTC)과 제2 내부 전원 사이에 연결되도록 배치될 수 있다.

한편, NTC 서미스터 저항 대신에 PTC 서미스터 저항이 사용되는 경우, 온도 변화에 따른 과전류 감지 위하여, 과전류 감지 회로(2500) 내 특정 노드에서의 전압 감지는 다음과 같은 방법으로 수행된다.

이와 관련하여, 제3 저항(R3)의 타단에서의 제3 전압(V3)과 제2 전압(V2)의 차이에 해당하는 오프셋 전압이 전력 스위칭 소자의 온도에 따라 가변 되도록 구성될 수 있다. 이때, 제3 전압(V3)은 상기 연산 증폭기의 출력 전압이다. 한편, 제3 전압(V3)은, 연산 증폭기의 제2 입력에 인가되는 제1 내부 전원의 전압인 제4 전압(V4)과 PTC 서미스터 저항(PTC)에 의한 제5 전압(V5)의 차이에 비례하여 결정될 수 있다.

이 때 하드웨어 고장(Fault)를 감지하는 V2 전압 오프셋이 커져서 IPM의 온도가 과-온도(over-temperature)일 때, 스위칭 동작을 수행하는 소자의 전류를 고려하여, 해당 인버터 소자의 전력 스위칭을 정지할 수 있다.

한편, 본 발명에서 사용된 NTC 저항의 온도 특성에 대해 살펴보기로 한다. 이와 관련하여, 도 7은 본 발명에 따른 NTC 저항의 온도에 따른 서미스터 저항 값을 나타낸다. 구체적으로, 도 7은 전력소자 IPM (Intelligent Power Module)에 삽입되어 있는 NTC 온도 특성 곡선을 나타낸다. 도 7에 도시된 바와 같이, IPM 모듈의 내부 온도가 증가할 수록 NTC 저항 값은 감소하게 된다.

한편, 도 8은 본 발명에 따른 IPM 온도에 따른 허용 전류 값의 그래프를 나타낸다. 구체적으로, IPM 내부의 전력소자 온도에 따른 통전 허용 전류 값을 나타낸다. 도 8에 도시된 바와 같이, 온도가 높을수록 사용 가능한 전류는 작아지게 된다.

한편, 도 3, 도 7 및 도 8을 참조하면, 과전류 감지 회로(2500)의 NTC 저항의 온도에 따른 서미스터 저항 값이 가변하는 원리와 구체적인 저항 값을 이용할 수 있다. 이를 위해, 온도 변화에 따른 특정 노드의 가변전압을 측정하여 전류 측정 없이도, 전력 변환 장치의 과전류 발생 여부와 발생 지점을 구체적으로 감지할 수 있다는 장점이 있다.

한편, 도 9는 본 발명에 따른 오프셋 전압과 인버터 전류에 따른 특정 노드에서의 전압을 나타낸다. 구체적으로, 도 3, 도 4 및 도 9를 참조하면, 오프셋 전압과 인버터 전류 I1에 따른 V2 전압을 나타낸다.

도 9를 참조하면, 오프셋 전압에 따라 인버터 전류에 따른 V2 전압이 다르게 발생하고, 오프셋 전압이 높을수록 과전류 감지 값은 낮아짐을 알 수 있다.

따라서, 소자 온도가 높아질수록 오프셋 전압은 높아져서 감지전류 레벨이 낮아지게 되어 소자를 안전하게 보호할 수 있다는 장점이 있다.

이상에서는, 본 발명에 따른 하드웨어 고장 감지를 수행하는 전력 변환 장치에 대해 살펴보았다. 이하에서는, 본 발명의 다른 측면에 따른 전력 변환 장치에 의해 수행되는 전력 변환 장치의 하드웨어 고장(Fault) 감지 방법에 대해 살펴보기로 한다. 이와 관련하여, 전술된 전력 변환 장치에 대한 설명이 이하의 전력 변환 장치의 하드웨어 고장(Fault) 감지 방법에 적용될 수 있다.

이와 관련하여, 도 10은 본 발명에 따른 전력 변환 장치에 의해 수행되는 전력 변환 장치의 하드웨어 고장(Fault) 감지 방법의 흐름도를 나타낸다. 도 10을 참조하면, 하드웨어 고장 감지 방법은, 전력 스위칭 소자의 온/오프 과정(S110), 과전류 발생 여부 감지 과정(S120) 및 전력소자 동작 보호 과정(S130)을 포함한다.

전력 스위칭 소자의 온/오프 과정(S110)에서, 제어신호에 따라 복수 개의 전력 스위칭 소자의 온/오프 동작을 수행한다. 한편, 전력 스위칭 소자의 온/오프 과정(S110)은 인버터(1400)에 해당하는 전력 스위칭 모듈(1400) 또는 지능형 전력 모듈(IPM: Intelligent Power Module)(1400)에 의해 수행된다.

또한, 과전류 발생 여부 감지 과정(S120)에서, 가변 전압을 측정하여 전력 변환 장치의 과전류 발생 여부를 감지한다. 한편, 과전류 발생 여부 감지 과정(S120)은 과전류 감지 회로(2500)에 의해 수행된다.

또한, 전력소자 동작 보호 과정(S130)에서, 과전류가 발생한 경우, 상기 복수 개의 전력 스위칭 소자의 온/오프 스위칭 동작을 정지하도록 제어한다. 한편, 전력소자 동작 보호 과정(S130)에서, 전력소자 보호 회로(3000)에 해당하는 Gate Driver & 보호 로직(3000)에 의해 수행된다.

한편, 과전류 발생 여부 감지 과정(S120)에서, 과전류 감지 회로 내부의 온도 가변 저항 소자를 이용하여 온도 변화에 따라 특정 노드에서의 가변전압을 측정하여, 과전류 발생 여부와 구체적인 발생 지점을 판단할 수 있다.

한편, 과전류 발생 여부 감지 과정(S120)에서, 전력 스위칭 모듈로 구성된 인버터의 인버터 전류에 따라 발생하는 가변 전압이 전력소자 보호 회로에 입력될 수 있다. 이때, 상기 전력소자 보호 회로는 상기 입력된 가변 전압이 임계치 이상이면 복수 개의 전력 스위칭 소자의 스위칭 동작을 정지시킬 수 있다.

한편, 과전류 발생 여부 감지 과정(S120)에서, 전력소자 보호 회로에 입력되는 상기 가변 전압의 오프셋을 조정하여 과전류 감지 레벨을 조정할 수 있다. 이때, 상기 가변 전압의 오프셋은 상기 온도 가변 저항 소자의 저항 값에 따라 가변 될 수 있다.

한편, 전술한 가변 전압의 오프셋은 전력 스위칭 소자의 온도에 따라 변화되는 NTC (Negative temperature coefficient) 서미스터(thermistor) 저항에 의해 결정될 수 있다. 이에 따라, 상기 전력 스위칭 소자의 온도가 높을수록 상기 가변 전압의 오프셋 전압도 증가하게 된다. 따라서, 상기 과전류 감지 회로의 과전류 감지 레벨이 감소함에 따라 높은 온도에서도 상기 전력 스위칭 소자의 소손(burn-out)이 발생하지 않도록 상기 인버터를 보호할 수 있다는 장점이 있다.

이상에서는 본 발명에 따른 하드웨어 고장 감지를 수행하는 전력 변환 장치 및 하드웨어 고장 감지 방법에 대해 살펴보았다. 이와 같은 하드웨어 고장 감지를 수행하는 전력 변환 장치 및 하드웨어 고장 감지 방법의 기술적 효과는 다음과 같다.

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 인버터의 전력 스위칭 소자의 온도에 따라 능동적으로 과전류 감지 레벨이 변경되는, 하드웨어 고장 감지를 수행하는 전력 변환 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 소자 온도가 상승한만큼 과전류 감지 레벨을 낮추어 열에 의한 소손 가능성을 개선하는, 하드웨어 고장 감지를 수행하는 전력 변환 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (16)

1. 하드웨어 고장(Fault) 감지를 수행하는 전력 변환 장치에 있어서,
   제어신호에 따라 인버터에 포함된 복수 개의 전력 스위칭 소자의 온/오프 동작을 수행하도록 구성된 전력 스위칭 모듈;
   상기 복수 개의 전력 스위칭 소자 각각에 출력된 인버터 전류에 따라 발생하는 가변 전압을 측정하는 과전류 감지 회로; 및
   상기 과전류 감지 회로에서 출력된 상기 가변 전압으로 상기 복수 개의 전력 스위칭 소자 각각에서 과전류의 발생 여부를 확인하고, 상기 복수 개의 전력 스위칭 소자 중 과전류가 발생된 전력 스위칭 소자의 온/오프 스위칭 동작을 정지하도록 제어하는 전력소자 보호 회로를 포함하고,
   상기 과전류 감지 회로는, 온도 가변 저항 소자를 구비하고, 상기 온도 가변 저항 소자에 기반하여 온도 변화에 따른 상기 가변전압의 오프셋을 조정하여 과전류 감지 레벨을 조정하고,
   상기 가변 전압의 오프셋은,
   상기 온도 가변 저항 소자의 저항값에 따라 가변되며, 상기 전력 스위칭 소자의 온도에 따라 변화되는 NTC(Negative temperature coefficient) 서미스터(thermistor) 저항인 상기 온도 가변 저항 소자에 의해 결정되고,
   상기 과전류 감지 회로는,
   상기 가변 전압의 오프셋 전압이 증가되면 상기 과전류 감지 레벨을 감소시키며,
   상기 전력소자 보호 회로는,
   상기 과전류 감지 레벨에 따라 상기 과전류 감지 회로에서 측정한 상기 가변 전압이 임계치 이상이면 상기 과전류가 발생된 것으로 확인하고, 상기 복수 개의 전력 스위칭 소자 중 상기 과전류가 발생된 전력 스위칭 소자의 스위칭 동작이 정지되게 개별 제어하는, 전력 변환 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1 항에 있어서,
   상기 인버터와 병렬로 연결된 DC 링크(link) 커패시터; 및
   상기 과전류 감지 회로 내부에 배치되는 연산 증폭기(OP-AMP)를 더 포함하는, 전력 변환 장치.
6. 제5 항에 있어서,
   일단이 상기 DC 링크 커패시터에 연결되고, 타단이 상기 인버터에 연결되도록 배치되는 제1 저항(R1);
   일단이 상기 제1 저항(R1)의 타단에 연결되고, 타단이 제3 저항(R3)을 통해 상기 연산 증폭기의 출력에 연결되도록 배치되는 제2 저항(R2); 및
   일단이 상기 제2 저항(R2)의 타단에 연결되고, 타단이 상기 연산 증폭기의 출력에 연결되도록 배치되는 상기 제3 저항(R3)을 더 포함하는, 전력 변환 장치.
7. 제6 항에 있어서,
   일단이 상기 제3 저항(R3)의 타단에 연결되고, 타단이 제5 저항(R5)을 통해 상기 연산 증폭기의 제1 입력과 연결되도록 배치되는 제4 저항(R4);
   일단이 상기 제4 저항(R4)의 타단에 연결되고, 타단이 NTC 서미스터 저항(NTC)에 연결되도록 배치되는 제5 저항(R5);
   상기 연산 증폭기의 제1 입력과 접지 간에 연결되도록 배치되는 제6 저항(R6);
   일단이 상기 제6 저항(R6)과 병렬로 상기 연산 증폭기의 제1 입력에 연결되고, 타단이 제1 내부 전원에 연결되도록 배치되는 제7 저항(R7); 및
   상기 NTC 서미스터 저항(NTC)과 제2 내부 전원 사이에 연결되도록 배치되는 제8 저항(R8)을 더 포함하는, 전력 변환 장치.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 인버터에서 흐르는 전류에 의해 상기 제1 저항(R1)의 타단에서 제1 전압(V1)이 발생되고,
   상기 제2 저항(R2)의 타단에서의 제2 전압(V2)이 임계치 이상이면 상기 복수 개의 전력 스위칭 소자의 스위칭 동작을 정지시키는 것을 특징으로 하는, 전력 변환 장치.
9. 제8 항에 있어서,
   상기 제3 저항(R3)의 타단에서의 제3 전압(V3)과 상기 제2 전압(V2)의 차이에 해당하는 오프셋 전압이 상기 전력 스위칭 소자의 온도에 따라 가변 되도록 구성되고,
   상기 전력 스위칭 소자의 온도가 높을수록 상기 가변 전압의 오프셋 전압도 증가하여, 상기 과전류 감지 회로의 과전류 감지 레벨이 감소함에 따라 높은 온도에서도 상기 전력 스위칭 소자의 소손(burn-out)이 발생하지 않도록 상기 인버터를 보호하는 것을 특징으로 하는, 전력 변환 장치.
10. 제9 항에 있어서,
    상기 제3 전압(V3)은 상기 연산 증폭기의 출력 전압이고,
    상기 제3 전압(V3)은, 상기 연산 증폭기의 제2 입력에 인가되는 제1 내부 전원의 전압인 제4 전압(V4)과 상기 NTC 서미스터 저항(NTC)에 의한 제5 전압(V5)의 차이에 비례하여 결정되는, 전력 변환 장치.
    
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