KR102197864B1 - 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기 - Google Patents

전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기 Download PDF

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Abstract

본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 변환 장치는, 교류전원을 정류하는 정류부, 상기 정류부에 의해 정류된 교류전원을 직류전원으로 변환시키는 컨버터부, 상기 컨버터부에 의해 변환된 직류전원을 교류전원으로 변환하여 모터로 출력하는 인버터부, 상기 정류부, 컨버터부 및 인버터부 중 적어도 하나에 구비되는 다이오드 소자, 상기 다이오드 소자의 양단에 연결되는 전압감지부 및 상기 다이오드가 턴온 상태일 때, 상기 전압감지부에 의해 감지되는 전압 값에 근거하여, 상기 다이오드의 온도를 추정하는 제어부를 포함한다.

Description

전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기{POWER TRANSFORMING APPARATUS AND AIR CONDITIONER INCLUDING THE SAME}
본 발명은 전력 변환 장치에 관한 것으로서, 특히, 공기 조화기에 구비되는 전력 변환 장치의 보호 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 공기 조화기의 압축기는 모터를 구동원으로 이용하고 있다. 이러한 모터에는 전력 변환 장치로부터 교류 전력이 공급된다.
이와 같은 전력 변환 장치는 주로, 정류뷰, 컨버터 및 인버터를 포함하는 것으로 일반적으로 알려져 있다.
우선, 상용 전원으로부터 출력되는 교류의 상용 전압은, 정류부에 의하여 정류된다. 이러한 정류부에서 정류된 전압은 인버터에 공급된다. 이때, 인버터에서는 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.
상술한 컨버터와 인버터에는 통상적으로 다이오드(Diode)가 포함되며, 이러한 다이오드의 경우, 다이오드의 온도를 감지하기 위한 센서를 별도로 구비하지 않는 것이 일반적이다.
따라서, 다이오드의 온도가 과도하게 상승하여 부품 소손을 발생시키는 현상을 방지하기 위해, 전력 변환 장치의 설계 마진을 설정한다. 즉, 전력 변환 장치가 동작하는 과정에서, 다이오드의 온도가 한계 온도까지 도달하지 않도록 전력 변환 장치의 설계 특성을 제한한다.
이와 같이, 제한된 조건 하에 설계된 전력 변환 장치는, 최적의 동작 효율을 구현하기 어려운 문제점이 있다.
한편, 다이오드의 온도를 감지하기 위해 별도의 온도 센서를 추가하는 것은 생산 가격을 증가시키는 문제점이 있다.
이와 관련하여, 한국 공개특허 제10-2017-0104735호 (공개일자, 2017.09.18.)에서는 절연 게이트 양극성 트랜지스터(Insulated gate bipolar transistor, IGBT)의 온도를 추정하는 방법이 개시된다.
그러나, 상기 한국 공개특허 제10-2017-0104735호에서는 다이오드의 온도를 감지하는 실시예가 개시되어 있지 않으므로, 상술한 문제점을 여전히 해결할 수 없다.
본 발명은 컨버터 또는 인버터에 구비되는 다이오드의 온도를 추정할 수 있는 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 기술적 과제는, 별도의 온도센서를 추가하지 않으면서, 전력 변환 장치 내에 구비된 다이오드의 온도를 측정할 수 있는 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 기술적 과제는, 다이오드의 실제 온도를 측정함으로써, 동작 효율을 극대화시킨 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 기술적 과제는, 다이오드의 과열에 의한 고장을 방지할 수 있는 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 기술적 과제는, 설계 마진을 최소화하여 최적의 성능을 구현하는 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기를 제공하는 것이다.
위와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 변환 장치는, 교류전원을 정류하는 정류부, 상기 정류부에 의해 정류된 교류전원을 직류전원으로 변환시키는 컨버터부, 상기 컨버터부에 의해 변환된 직류전원을 교류전원으로 변환하여 모터로 출력하는 인버터부, 상기 정류부, 컨버터부 및 인버터부 중 적어도 하나에 구비되는 다이오드 소자, 상기 다이오드 소자의 양단에 연결되는 전압감지부 및 상기 다이오드가 턴온 상태일 때, 상기 전압감지부에 의해 감지되는 전압 값에 근거하여, 상기 다이오드의 온도를 추정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 전압감지부는 차동증폭기로 구성되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 전압감지부는, 상기 다이오드가 턴온 상태일 때, 상기 다이오드의 순방향 전압(Forward Voltage) 값을 감지하고, 상기 다이오드가 턴오프 상태일 때, 상기 다이오드의 항복 전압(Breakdown Voltage) 값을 감지하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 전압감지부에 의해 감지된 전압 값과 미리 설정된 온도 테이블을 비교하고, 비교결과에 근거하여 상기 다이오드의 온도를 산출하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 온도 테이블은, 상기 전압 감지부가 연결된 상기 다이오드 소자의 특성에 따라 가변적으로 설정되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 전력 변환 장치에 구비된 다이오드 소자와 그에 대응되는 전압감지부가 복수 개인 경우, 각각의 전압감지부마다 대응되는 복수의 온도 테이블을 설정하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 복수의 전압감지부 중 어느 하나에 의해 감지된 전압 값을 전송받으면, 상기 복수의 온도 테이블 중 상기 전압 값을 전송한 전압감지부에 대응되는 어느 하나를 선택하고, 선택된 온도 테이블과 전송받은 전압 값을 비교하여, 상기 전압 값을 전송한 전압감지부에 대응되는 다이오드 소자의 온도를 산출하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 산출된 온도가 미리 설정된 한계 온도를 초과하면, 상기 전력 변환 장치의 동작을 중단시키는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 정류부는 풀 브릿지(Full-Bridge) 회로로 구성되고, 상기 다이오드 소자는 상기 풀 브릿지 회로에 포함된 복수의 다이오드 소자 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 컨버터부에 의해 변환된 직류전원을 저장하는 직류링크(DC Link) 커패시터를 더 포함하고, 상기 다이오드 소자는 상기 컨버터부와 상기 직류링크 커패시터 사이에 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 컨버터 구동부에 인가되는 PWM 신호를 센싱하여 컨버터 제어부의 폭주를 판단하고 그에 따라 컨버터 구동부의 구동 신호 출력을 차단함으로써, 컨버터의 스위칭 소자의 소손을 효율적으로 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은, 컨버터 제어부의 폭주에 상응하는 판단 신호가 하이일 때, 하이 신호가 컨버터 구동부에 인가되는 시간 동안, 컨버터 구동부의 구동 신호 출력을 지속적으로 차단함으로써, 컨버터 스위칭 소자의 수명을 최대한 연장시킬 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 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전력 변환 장치를 설명하기 위한 회로도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전력 변환 장치의 일 실시예를 나타내는 회로도이다.
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.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 전력 변환 장치의 일례를 나타내는 블록도이고, 도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 전력 변환 장치의 일례를 나타내는 회로도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 전력 변환 장치(100)는 교류 전원(10)을 정류하는 정류부(110), 정류부(110)에서 정류된 DC 전압을 승/강압하거나 역률을 제어하는 컨버터부(120), 컨버터부(120)를 제어하는 컨버터 제어부(130), 삼상 교류 전류를 출력하는 인버터부(140), 인버터부(140)를 제어하는 인버터 제어부(150)와, 그리고 컨버터부(120)와 인버터부(140) 사이의 직류링크(DC-link) 캐패시터(C)를 포함할 수 있다.
이러한 인버터부(140)는 삼상 교류 전류를 출력하며, 이러한 출력 전류는 모터(200)에 공급된다. 여기서, 모터(200)는 공기 조화기를 구동하는 압축기 모터일 수 있다. 이하, 모터(200)는 공기 조화기를 구동하는 압축기 모터이고, 전력 변환 장치(100)는 이러한 압축기 모터를 구동하는 모터 구동장치인 것을 예로 설명한다.
그러나 모터(200)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(100)는, DC단 전압 검출부(B), 입력 전압 검출부(A), 입력 전류 검출부(D), 출력 전류 검출부(E)를 더 포함할 수 있다.
전력 변환 장치(100)는, 계통으로부터의 교류 전원을 공급받아, 전력 변환하여, 모터(200)에 변환된 전력을 공급한다.
컨버터부(120)는, 입력 교류 전원(10)을 직류 전원으로 변환한다. 이러한 컨버터부(120)는 역률 제어부(PFC(powerfactor 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, 컨버터부(120)는 정류부(110)를 포함하는 개념일 수 있다. 이하, 컨버터부(120)는 승압 컨버터를 이용하는 예를 들어 설명한다.
정류부(110)는, 단상 교류 전원(10)을 입력받아 정류하고, 이와 같이 정류된 전원을 컨버터부(120) 측으로 출력한다. 이를 위해, 정류부(110)는 브리지 다이오드를 이용한 전파 정류 회로를 이용할 수 있다.
이와 같이, 컨버터부(120)는 정류부(110)에서 정류된 전압을 승압 및 평활하는 과정에서 역률 개선 동작을 행할 수 있다.
이러한 컨버터부(120)는, 정류부(110)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 DC-링크 캐패시터(C) 사이에 연결되는 다이오드(D1)를 포함할 수 있다.
승압 컨버터부(120)는 입력전압보다 높은 출력전압을 얻을 수 있는 컨버터로서, 스위칭 소자(Q1)가 도통되면 다이오드(D1)가 차단되면서 인덕터(L1)에 에너지가 저장되며, DC-링크 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 스위칭 소자(Q1)의 베이스(base; 또는 게이트) 단에 연결되어, 이 PWM 신호에 의하여 스위칭 동작을 할 수 있다.
컨버터 제어부(130)는 스위칭 소자(Q1)의 게이트 단에 PWM 신호를 전달하는 게이트 구동부(gate driver)와, 이러한 게이트 구동부에 구동 신호를 전달하는 제어부를 포함한 구성일 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(130)는 컨버터부(120) 내의 스위칭 소자(Q1)의 턴 온 타이밍을 제어할 수 있다. 이에따라, 스위칭 소자(Q1)의 턴 온 타이밍을 위한 컨버터 제어 신호(Sc)를 출력할 수 있다.
이를 위해, 컨버터 제어부(130)는 입력 전압 검출부(A)와 입력 전류 검출부(D)로부터 각각, 입력 전압(Vs)과, 입력 전류(Is)를 수신할 수 있다.
경우에 따라, 이러한 컨버터부(120) 및 컨버터 제어부(130)는 생략될 수 있다. 즉, 정류부(110)를 거친 출력 전압이 컨버터부(120)를 거치지 않고 DC-링크 캐패시터(C)에 충전되거나 인버터부(140)를 구동할 수 있다.
입력 전압 검출부(A)는 입력 교류 전원(10)으로부터의 입력 전압(Vs)을 검출할 수 있다. 예를 들어, 정류부(110) 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(130)에 인가될 수 있다.
다음, 입력 전류 검출부(D)는 입력 교류 전원(10)으로부터의 입력 전류(Is)를 검출할 수 있다. 구체적으로, 정류부(110) 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(130)에 인가될 수 있다.
DC 전압 검출부(B)는 DC-링크 캐패시터(C)의 맥동하는 전압(Vdc)을 검출한다. 이러한 전원 검출을 위해, 저항 소자, OP AMP 등이 사용될 수 있다. 검출된 DC-링크 캐패시터(C)의 전압(Vdc)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(150)에 인가될 수 있으며, DC-링크 캐패시터(C)의 직류 전압(Vdc)에 기초하여 인버터 제어신호(Si)가 생성될 수 있다.
한편, 도면과 달리, 검출되는 DC 전압은, 컨버터 제어부(130)에 인가되어, 컨버터 제어신호(Sc)의 생성에 사용될 수도 있다.
인버터부(140)는, 복수 개의 인버터 스위칭 소자(Qa, Qb, Qc, Qa', Qb', Qc')를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원(Vdc)을 소정 주파수의 삼상 교류 전원으로 변환하여, 삼상 모터(200)에 출력할 수 있다.
구체적으로, 인버터부(140)는 각각 서로 직렬 연결되는 상측 스위칭 소자(Qa, Qb, Qc) 및 하측 스위칭 소자(Qa', Qb', Qc')가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상,하측 스위칭 소자가 서로 병렬로 연결될 수 있다.
컨버터부(120)와 마찬가지로, 인버터의 스위칭 소자(Qa, Qb, Qc, Qa', Qb', Qc')는, 전력 트랜지스터를 이용할 수 있으며, 예를 들어, 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(insulated gate bipolar mode transistor; IGBT)를 이용할 수 있다.
인버터 제어부(150)는, 인버터부(140)의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 인버터 제어신호(Si)를 인버터부(140)에 출력할 수 있다. 인버터 제어신호(Si)는 펄스폭 변조 방식(PWM)의 스위칭 제어신호로서, 모터(200)에 흐르는 출력 전류(io) 및 DC-링크 캐패시터(C) 양단인 DC-링크 전압(Vdc)에 기초하여 생성되어 출력될 수 있다. 이때의 출력 전류(io)는, 출력전류 검출부(E)로부터 검출될 수 있으며, DC-링크 전압(Vdc)은 DC-링크 전압 검출부(B)로부터 검출될 수 있다.
인버터 제어부(150)는 인버터부(140)에 포함되는 스위칭 소자(Qa, Qb, Qc, Qa', Qb', Qc')의 게이트 단에 PWM 신호를 전달하는 게이트 구동부(gate driver; 151; 도 4 참조)와, 이러한 게이트 구동부(151)에 구동 신호를 전달하는 제어부(152; 도 4 참조)를 포함한 구성일 수 있다.
출력전류 검출부(E)는, 인버터부(140)와 모터(200) 사이에 흐르는 출력전류(io)를 검출할 수 있다. 즉, 모터(200)에 흐르는 전류를 검출한다. 출력전류 검출부(E)는 각 상의 출력 전류(ia, ib, ic)를 모두 검출할 수 있으며, 또는 삼상 평형을 이용하여 두 상의 출력 전류를 검출할 수도 있다.
출력전류 검출부(E)는 인버터부(140)와 모터(200) 사이에 위치할 수 있으며, 전류 검출을 위해, 전류 변환부(current transformer; CT), 션트 저항(shunt register) 등이 사용될 수 있다.
도 3에서는 본 발명에 따른 전력 변환 장치의 일 실시예가 도시된다.
본 발명의 일 실시예에 의한 전력 변환 장치(100)는, 교류전원을 정류하는 정류부(110), 상기 정류부에 의해 정류된 교류전원을 직류전원으로 변환시키는 컨버터부(120), 상기 컨버터부에 의해 변환된 직류전원을 교류전원으로 변환하여 모터로 출력하는 인버터부(140)를 포함할 수 있다.
특히, 도 3에 도시된 전력 변환 장치(100)는 정류부, 컨버터부 및 인버터부 중 적어도 하나에 구비되는 다이오드 소자와, 상기 다이오드 소자의 양단에 연결되는 전압감지부(310, 320)를 포함할 수 있다.
또한, 제어부(130)는 다이오드가 턴온 상태일 때, 전압감지부(310, 320)에 의해 감지되는 전압 값에 근거하여, 상기 다이오드의 온도를 추정할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 전압감지부(310, 320)는 차동증폭기로 구성될 수 있다.
예를 들어, 차동증폭기로 구성되는 전압감지부는, 다이오드가 턴온 상태일 때, 상기 다이오드에 인가되는 순방향 전압(Forward Voltage)을 감지할 수 있다. 또한, 차동증폭기로 구성되는 전압감지부는, 다이오드가 턴오프 상태일 때, 상기 다이오드에 인가되는 항복전압(Breakdown Voltage)을 감지할 수 있다.
구체적으로 항복전압은 5V이고, 순방향 전압은 항복전압보다 더 작게 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부(130)는, 상기 전압감지부에 의해 감지된 전압 값과 미리 설정된 온도 테이블을 비교하고, 비교결과에 근거하여 상기 다이오드의 온도를 산출할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 온도 테이블은, 상기 전압 감지부가 연결된 상기 다이오드 소자의 특성에 따라 가변적으로 설정될 수 있다.
즉, 제어부(130)는 온도 감지의 대상인 다이오드의 특성에 대응되는 온도 테이블을 이용하여, 상기 다이오드의 온도를 산출할 수 있다.
온도 테이블을 포함하는 정보는 제어부(130)에 구비된 메모리(미도시)에 저장되며, 사용자에 의해 변경 또는 업데이트될 수 있다. 상기 메모리는 복수의 온도 테이블을 저장할 수 있으며, 제어부(130)는 감지대상인 다이오드의 특성에 따라 상기 복수의 온도 테이블 중 어느 하나를 이용하여, 상기 다이오드의 온도를 산출할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부(130)는, 상기 전력 변환 장치에 구비된 다이오드 소자와 그에 대응되는 전압감지부가 복수 개인 경우, 각각의 전압감지부마다 대응되는 복수의 온도 테이블을 설정할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부(130)는, 복수의 전압감지부 중 어느 하나에 의해 감지된 전압 값을 전송받으면, 상기 복수의 온도 테이블 중 상기 전압 값을 전송한 전압감지부에 대응되는 어느 하나를 선택하고, 선택된 온도 테이블과 전송받은 전압 값을 비교하여, 상기 전압 값을 전송한 전압감지부에 대응되는 다이오드 소자의 온도를 산출할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부(130)는, 산출된 온도가 미리 설정된 한계 온도를 초과하면, 상기 전력 변환 장치의 동작을 중단시킬 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 정류부는 풀 브릿지(Full-Bridge) 회로로 구성되고, 상기 다이오드 소자는 상기 풀 브릿지 회로에 포함된 복수의 다이오드 소자 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 컨버터부에 의해 변환된 직류전원을 저장하는 직류링크(DC Link) 커패시터를 더 포함하고, 상기 다이오드 소자는 상기 컨버터부와 상기 직류링크 커패시터 사이에 배치되는 것을 특징으로 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.

Claims (10)

  1. 전력 변환 장치로서,
    교류전원을 정류하는 정류부;
    상기 정류부에 의해 정류된 교류전원을 직류전원으로 변환시키는 컨버터부;
    상기 컨버터부에 의해 변환된 직류전원을 교류전원으로 변환하여 모터로 출력하는 인버터부;
    상기 정류부, 컨버터부 및 인버터부중 적어도 하나에 구비되는 복수의 다이오드 소자;
    상기 복수의 다이오드 소자의 양단에 연결되는 복수의 전압감지부; 및
    상기 복수의 다이오드가 턴온 상태일 때, 상기 복수의 전압감지부에 의해 감지되는 전압 값에 근거하여, 상기 다이오드의 온도를 추정하는 제어부
    를 포함하고,
    상기 제어부는, 추가로, 상기 복수의 전압 감지부마다 대응하는 복수의 온도 테이블을 설정하는, 전력 변환 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 전압감지부는 차동증폭기로 구성되는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 전압감지부는,
    상기 다이오드가 턴온 상태일 때, 상기 다이오드의 순방향 전압(Forward Voltage) 값을 감지하고,
    상기 다이오드가 턴오프 상태일 때, 상기 다이오드의 항복 전압(Breakdown Voltage) 값을 감지하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 전압감지부에 의해 감지된 전압 값과 미리 설정된 온도 테이블을 비교하고, 비교결과에 근거하여 상기 다이오드의 온도를 산출하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 온도 테이블은, 상기 전압 감지부가 연결된 상기 다이오드 소자의 특성에 따라 가변적으로 설정되는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 전압감지부 중 어느 하나에 의해 감지된 전압 값을 전송받으면, 상기 복수의 온도 테이블 중 상기 전압 값을 전송한 전압감지부에 대응되는 어느 하나를 선택하고,
    선택된 온도 테이블과 전송받은 전압 값을 비교하여, 상기 전압 값을 전송한 전압감지부에 대응되는 다이오드 소자의 온도를 산출하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    산출된 온도가 미리 설정된 한계 온도를 초과하면, 상기 전력 변환 장치의 동작을 중단시키는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 정류부는 풀 브릿지(Full-Bridge) 회로로 구성되고,
    상기 다이오드 소자는 상기 풀 브릿지 회로에 포함된 복수의 다이오드 소자 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 컨버터부에 의해 변환된 직류전원을 저장하는 직류링크(DC Link) 커패시터를 더 포함하고,
    상기 다이오드 소자는 상기 컨버터부와 상기 직류링크 커패시터 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
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