KR102520851B1 - Igbt 모듈의 정션 온도 추정 장치 - Google Patents

Igbt 모듈의 정션 온도 추정 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 IGBT 모듈의 정션 온도 추정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 IGBT 모듈로부터 출력되는 순시 전류의 위상 정보에 기초하여 IGBT 모듈의 평균 전력 손실값을 순시 전력 손실값으로 변환하고, 변환된 순시 전력 손실값과 IGBT 모듈의 케이스 온도값을 이용하여 IGBT 모듈의 정션 온도값을 추정하는 IGBT 모듈의 정션 온도 추정 장치에 관한 것이다. 본 발명에 의하면 IGBT 모듈의 정션 온도에 대한 추정 정확도를 향상시켜 인버터 출력의 감소 원인을 파악하고 고온으로 인한 인버터의 파괴 및 소손을 방지할 수 있는 장점이 있다.

Description

IGBT 모듈의 정션 온도 추정 장치{Apparatus for estimating junction temperature of IGBT module}
본 발명은 IGBT 모듈의 정션 온도 추정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 IGBT 모듈로부터 출력되는 순시 전류의 위상 정보에 기초하여 IGBT 모듈의 평균 전력 손실값을 순시 전력 손실값으로 변환하고, 변환된 순시 전력 손실값과 IGBT 모듈의 케이스 온도값을 이용하여 IGBT 모듈의 정션 온도값을 추정하는 IGBT 모듈의 정션 온도 추정 장치에 관한 것이다.
일반적으로, IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 모듈은 전기 흐름을 막거나 통하게 하는 스위칭 기능을 빠르게 수행할 수 있게 만든 고전력 스위칭용 반도체 소자이다.
전기의 흐름을 막거나 통하게 하는 스위칭 기능은 다른 부품이나 회로로도 구현할 수 있지만 정밀한 동작을 필요로 하는 제품일수록 동작속도가 빠르고 전력의 손실이 적은 전용부품을 필요로 하게 된다.
그러나, 기존 스위칭 반도체인 트랜지스터는 가격이 저렴한 대신 회로구성이 복잡하고 동작속도가 느린 단점이 있고, MOSFET는 저전력이고 속도가 빠른 대신 비싼 단점이 있다. IGBT 모듈은 상술된 트랜지스터와 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET)의 장점만을 결합한 제품으로 평가받고 있다. 이에 따라, IGBT 모듈은 인버터나 컨버터와 같은 다양한 전력 변환 장치에서 스위칭 소자로 사용되고 있다.
IGBT 모듈은 MOSFET을 게이트부에 짜넣은 접합형 트랜지스터 구조를 가진다. 게이트-에미터간의 전압이 구동되어 입력 신호에 의해서 온/오프가 생기는 자기소호형이므로, 대전력의 고속 스위칭이 가능하다.
한편, IGBT 모듈은 일반적으로 복수의 IGBT를 연결하는 와이어 본딩(wire bonding), 정션 온도를 낮추기 위한 방열판, 반도체 칩을 용접하여 부착하는 세라믹 기판 그리고 이를 지지하는 베이스 플레이트로 구성되어 있다.
이러한 여러 재질들은 다양한 온도 환경에서 각각 다른 열팽창 계수를 가지고 있으며 이는 열 충격(thermal stress)으로 IGBT 모듈에 인가되어 수명 단축의 주요 원인 이 된다.
이에 따라, 종래에는 인버터 출력 상황에 따라 순시적으로 출력되는 전류을 기준으로 IGBT 모듈의 순시 전력 손실을 계산하여 IGBT 모듈의 정션 온도를 추정하거나 IGBT 모듈의 평균 전력 손실을 계산하여 IGBT 모듈의 정션 온도를 추정함으로써, IGTBT 모듈이 고온으로 인해 파괴 및 소손되는 현상을 방지하였다.
하지만, IGBT 모듈의 순시 전력 손실로부터 IGBT 모듈의 졍션 온도를 추정하는 종래의 졍션 온도 추정 기술은 순시 전력 손실을 실시간으로 계산하기 위하여 로직 연산의 연산량과 연산 시간이 증가하는 문제점이 있다.
또한, IGBT 모듈의 평균 전력 손실로부터 IGBT 모듈의 졍션 온도를 추정하는 종래의 졍션 온도 추정 기술은 인버터가 정상 상태인 경우의 정션 온도만을 추정할 수 있을뿐 인버터가 과도 상태인 경우 부하의 가변에 따라 IGBT 모듈의 정션 온도를 순시적으로 추정하지 못하는 문제점이 있다.
본 발명은 IGBT 모듈로부터 출력되는 순시 전류의 위상 정보에 기초하여 IGBT 모듈의 평균 전력 손실값을 순시 전력 손실값으로 변환하고, 변환된 순시 전력 손실값과 IGBT 모듈의 케이스 온도값을 이용하여 IGBT 모듈의 정션 온도값을 추정하는 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.
이러한 목적을 달성하기 위한 IGBT 모듈의 정션 온도 추정 장치는 IGBT 및 다이오드 각각의 평균 전류값을 이용하여 IGBT 모듈의 평균 전력 손실값을 산출하는 산출부, IGBT 모듈로부터 출력되는 순시 전류의 위상 정보에 기초하여 평균 전력 손실값을 IGBT 모듈의 순시 전력 손실값으로 변환하는 변환부 및 순시 전력 손실값과 IGBT 모듈의 케이스 온도값을 이용하여 IGBT 모듈의 정션 온도값을 추정하는 추정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 IGBT 모듈로부터 출력되는 순시 전류의 위상 정보에 기초하여 IGBT 모듈의 평균 전력 손실값을 순시 전력 손실값으로 변환하고, 변환된 순시 전력 손실값과 IGBT 모듈의 케이스 온도값을 이용하여 IGBT 모듈의 정션 온도값을 추정함으로써, 추정된 정션 온도의 정확도를 향상시켜 인버터 출력의 감소 원인을 파악하고 고온으로 인한 인버터의 파괴 및 소손을 방지할 수 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 IGBT 모듈의 정션 온도 추정 장치와 연결된 인버터를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정션 온도 추정 장치(100)의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 IGBT 모듈의 평균 전력 손실값과 IGBT 모듈의 순시 전력 손실값을 시간에 따라 도시한 그래프이다.
도 4는 위상이 변조된 IGBT 모듈의 순시 전력 손실값을 시간에 따라 도시한 그래프이다.
도 5는 IGBT 모듈의 열 임피던스를 모델링하는 열 임피던스 모델링의 등가 회로도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 정션 온도 추정 장치로부터 추정된 IGBT 모듈의 정션 온도값을 시간에 따라 도시한 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 비교되는 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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 IGBT 모듈의 정션 온도 추정 장치(100)와 연결된 인버터(200)를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 IGBT 모듈의 정션 온도 추정 장치(이하 "정션 온도 추정 장치"라 함, 100)는 인버터(200)와 전기적으로 연결되어 인버터(200)로부터 출력되는 순시 전류와 IGBT 모듈(230)의 케이스 온도값을 측정한다.
정션 온도 추정 장치(100)는 인버터(200)의 운전 정보에 근거하여 IGBT 모듈(230)의 정션 온도를 추정한다. 여기서, 운전 정보는 인버터(200)의 DC 링크 전압, 스위칭 주파수, 모터 속도, 모터전류 및 지령토크 중 하나 이상일 수 있다.
정션 온도 추정 장치(100)와 연결되는 인버터(200)는 3상 정류기(210), 직류 링크 커패시터(DC-Link capacitor)(220) 및 IGBT 모듈(230)을 포함하여 구성된다. 또한, IGBT 모듈(230)은 복수의 IGBT(231) 및 복수의 다이오드(232)를 포함할 수 있다.
여기서, 다이오드는 프리휠링 다이오드(Freewheeling Diode)일 수 있다.
다이오드(232)는 IGBT(231)가 턴 오프되는 순간 이상적으로는 IGBT(231)에 전류가 흐르지 않아야 하지만 IGBT(231) 주변 회로의 인덕턴스 성분으로 인해 IGBT(231)에 미세 전류가 흐르는 것을 방지 하기 위하여 IGBT(231)에 전류 경로를 형성하기 위한 다이오드 소자일 수 있다.
인버터(200)에 대해 설명하면, 3상 정류기(210)는 3상 교류 전원을 정류하여 직류 전원으로 변환하고 해당 직류 전원은 직류 링크 커패시터(220)에 충전된다. 직류 링크 커패시터(220)는 3상 정류기(11)로부터의 맥류 직류를 평활하여 일정한 직류 전원을 IGBT 모듈(230)에 제공한다.
IGBT 모듈(230)은 가변전압 가변주파수(Variable Voltage Variable Frequency)의 게이트 구동 신호에 의해 온/오프가 제어되어 주파수와 전압이 가변하는 교류 전력을 부하에 제공한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정션 온도 추정 장치(100)의 구성을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정션 온도 추정 장치(100)는 측정부(110), 산출부(120), 변환부(130) 및 추정부(140)를 포함하여 구성될 수 있다. 도 2에 도시된 정션 온도 추정 장치(100)는 일 실시예에 따른 것이고, 그 구성요소들이 도 2에 도시된 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 일부 구성요소가 부가, 변경 또는 삭제될 수 있다.
측정부(110)는 인버터(200)와 인버터(200)에 포함된 IGBT 모듈(230)로부터 정션 온도를 추정하는데 필요한 정보를 측정한다.
보다 구체적으로, 측정부(110)는 IGBT(231) 및 다이오드(232) 각각의 순시 전류값을 측정하고, 인버터(200) 또는 IGBT 모듈(230)로부터 출력되는 순시 전류의 위상 정보를 측정할 수 있다.
여기서, 위상 정보는 순시 전류의 주기 및 피크값 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
이를 위하여, 측정부(110)는 시간에 따른 입력 전류의 변화를 측정하고 표시할 수 있는 오실로스코프를 포함할 수 있다.
측정부(110)는 IGBT 모듈(230)의 케이스 온도를 측정할 수 있다.
이를 위하여, 측정부(110)는 IGBT 모듈(230)의 케이스에 부착되어 IGBT 모듈(230)의 온도를 실시간으로 검출하는 온도 센서를 포함할 수 있다.
산출부(120)는 측정부(110)로부터 측정된 정보를 이용하여 IGBT 모듈(230)의 정션 온도를 추정하는데 필요한 정보를 산출한다.
보다 구체적으로, 산출부(120)는 IGBT(231) 및 다이오드(232) 각각의 순시 전류값으로부터 IGBT(231) 및 다이오드(232) 각각의 평균 전류값을 산출할 수 있다.
이때, 산출부(120)는 IGBT(231) 및 다이오드(232) 각각의 순시 전류의 주기 및 피크값을 이용하여 IGBT(231) 및 다이오드(232) 각각의 평균 전류값을 산출할 수 있다.
산출부(120)는 산출된 IGBT(231) 및 다이오드(232) 각각의 평균 전류값을 이용하여 IGBT(231) 및 다이오드(232) 각각의 평균 전력 손실값을 산출하고, 산출된 IGBT(231) 및 다이오드(232) 각각의 평균 전력 손실값을 합산하여 IGBT 모듈(230)의 평균 전력 손실값으로 산출할 수 있다.
보다 구체적으로, 산출부(120)는 IGBT(231)의 평균 전류값을 이용하여 IGBT(231)의 정상 손실값, IGBT(231)의 턴 온 손실값 및 IGBT(231)의 턴 오프 손실값을 산출 후 합산하여 IGBT(231)의 평균 전력 손실값으로 산출할 수 있다.
여기서, IGBT(231)의 정상 손실값은 IGBT(231)가 턴 온되어 IGBT(231)에 전류가 흘러 양단 전압이 0V로 감소하는 경우, IGBT(231)의 컬렉터 및 이미터 사이의 저항 성분으로 인한 전력 손실값일 수 있다.
또한, IGBT(231)의 턴 온 손실값은 IGBT(231)가 턴 온되는 순간 IGBT(231)의 주변 회로에 포함된 인덕턴스 성분으로 인해 발생하는 전력 손실값일 수 있다. 반대로, IGBT(231)의 턴 오프 손실값은 IGBT(231)가 턴 오프되는 순간 IGBT(231)의 주변 회로에 포함된 인덕턴스 성분으로 인해 발생하는 전력 손실값일 수 있다.
이때, 산출부(120)는 하기의 수학식 1을 이용하여 IGBT(231)의 평균 전력 손실값을 산출할 수 있다.
<수학식 1>
Figure 112016022174096-pat00001
여기서, Pav,IGBT는 IGBT(231)의 평균 전력 손실값, Iav,IGBT는 IGBT(231)의 평균 전류값, VCE(SAT)는 IGBT(231)의 컬렉터-이미터의 포화전압, Ton는 IGBT(231)의 턴 온 시간, fc는 IGBT(231)의 스위칭 주파수, Eon는 IGBT(231)의 턴 온 손실, Eoff는 IGBT(231)의 턴 오프 손실일 수 있다.
또한, 산출부(120)는 다이오드(232)의 평균 전류값을 이용하여 다이오드(232)의 정상 손실값 및 역회복 손실값을 산출 후 합산하여 다이오드(232)의 평균 전력 손실값으로 산출할 수 있다.
이때, 산출부(120)는 하기의 수학식 2를 이용하여 다이오드(232)의 평균 전력 손실값을 산출할 수 있다.
<수학식 2>
Figure 112016022174096-pat00002
여기서, Pav,D는 다이오드(232)의 평균 전력 손실값, Iav,D는 다이오드(232)의 평균 전류값, Toff는 IGBT(231)의 턴 오프 시간, VF는 다이오드(232)가 턴 온되는 경우 인가되는 전압 및 Err는 다이오드(232)가 역회복되는 경우 손실일 수 있다.
최종적으로, 산출부(120)는 하기의 수학식 3과 같이, 산출된 IGBT(231) 및 다이오드(232) 각각의 평균 전력 손실값을 합산하여 IGBT 모듈(230)의 평균 전력 손실값으로 산출할 수 있다.
<수학식 3>
Figure 112016022174096-pat00003
여기서, Pav,loss는 IGBT 모듈(230)의 평균 전력 손실값, Pav,IGBT는 IGBT(231)의 평균 전력 손실값, Pav,D는 다이오드(232)의 평균 전력 손실값일 수 있다.
변환부(130)는 인버터(200) 또는 IGBT 모듈(230)로부터 출력되는 순시 전류의 위상 정보에 기초하여 IGBT 모듈(230)의 평균 전력 손실값을 순시 전력 손실값으로 변환한다.
보다 구체적으로, 변환부(130)는 IGBT 모듈(230)의 평균 전력 손실값을 이용하여 상기 순시 전력 손실값의 피크값를 산출하고, 순시 전류의 피크값에 해당하는 위상 정보를 순시 전력 손실값의 피크값에 적용시켜 IGBT 모듈(230)의 평균 전력 손실값을 순시 전력 손실값으로 변환할 수 있다.
도 3은 IGBT 모듈(230)의 평균 전력 손실값(Pav,loss)과 IGBT 모듈(230)의 순시 전력 손실값(Ploss)을 시간에 따라 도시한 그래프이다.
도 3을 참조하면, 변환부(130)는 IGBT 모듈(230)의 평균 전력 손실값(Pav,loss)으로부터 IGBT 모듈(230)의 순시 전력 손실값(Ploss)의 피크값(Vp,IGBT)을 산출한다.
이후, 변환부(130)는 인버터(200) 또는 IGBT 모듈(230)로부터 출력되는 순시 전류가 피크일 때의 위상 정보 즉, 순시 전류의 피크값(Vp,I)에 해당하는 위상 정보(S1)를 생성한다.
최종적으로, 변환부(130)는 순시 전류의 피크값(Vp,I)에 해당하는 위상 정보(S1)에서 피크에 도달하고, 인버터(200) 또는 IGBT 모듈(230)로부터 출력되는 순시 전류의 주기(S) 마다 피크에 도달하는 정현파를 IGBT 모듈(230)의 순시 전력 손실값(Ploss)으로 변환한다.
도 4는 위상이 변조된 IGBT 모듈(230)의 순시 전력 손실값(Ploss')을 시간에 따라 도시한 그래프이다.
도 4를 참조하면, 변환부(130)는 IGBT 모듈(230)의 열전달 계수에 대응하여 기 설정된 위상만큼 변환된 IGBT 모듈(230)의 순시 전력 손실값(Ploss)을 변조시킬 수 있다.
여기서, 열전달 계수는 IGBT 모듈(230)의 손실 전력값의 변화에 따라 IGBT 모듈(230)의 정션 온도의 변화가 발생하는 지체 시간일 수 있다. 예를 들어, IGBT 모듈(230)의 열전달 계수가 높을수록 IGBT 모듈(230)의 손실 전력값의 변화에 따라 IGBT 모듈(230)의 정션 온도가 빠르게 변화하고 IGBT 모듈(230)의 열전달 계수가 낮을수록 IGBT 모듈(230)의 손실 전력값의 변화에 따라 IGBT 모듈(230)의 정션 온도가 느리게 변화한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 변환된 IGBT 모듈(230)의 순시 전력 손실값(Ploss')을 살펴보면 변환전 IGBT 모듈(230)의 순시 전력 손실값(Ploss)과 피크값과 주기는 동일하나 위상이 A만큼 느리게 변조된다.
변환부(130)는 IGBT 모듈(230)의 순시 전력 손실값(Ploss)이 IGBT 모듈(230)의 정션 온도에 영향이 미치는 시간을 고려하여 IGBT 모듈(230)의 순시 전력 손실값(Ploss)의 위상을 IGBT 모듈(230)의 열전달 계수에 대응하여 느리게 변조시킬 수 있다.
추정부(140)는 IGBT 모듈(230)의 평균 전력 손실값으로부터 변환된 후 변조된 순시 전력 손실값과 IGBT 모듈(230)의 케이스 온도값을 이용하여 IGBT 모듈(230)의 정션 온도값을 추정한다.
추정부(140)는 변조된 IGBT 모듈(230)의 순시 전력 손실값과 IGBT 모듈(230)의 케이스 온도값에 대응하는 열 임피던스를 결정하여 IGBT 모듈(230)의 정션 온도값을 추정할 수 있다.
도 5는 IGBT 모듈(230)의 열 임피던스를 모델링하는 열 임피던스 모델링의 등가 회로도이다.
도 5를 참조하면 추정부(140)는 저항(Rth1, ..., Rth4) 및 컨덕터(Cth1, ..., Cth4)가 4개로 구성된 열 임피던스 모델링을 통해 IGBT 모듈(230)의 열 임피던스를 결정하고, 결정된 열 임피던스를 이용하여 IGBT 모듈(230)의 정션 온도값을 추정할 수 있다.
이때, 추정부(140)는 하기의 수학식 4를 이용하여 IGBT 모듈(230)의 정션 온도값을 추정할 수 있다.
<수학식 4>
Figure 112016022174096-pat00004
여기서, Tvj는 IGBT 모듈(230)의 정션 온도값, Tc는 IGBT 모듈(230)의 케이스 온도값, Rth(j-c)는 IGBT 모듈(230)의 열 임피던스, Ploss는 IGBT 모듈(230)의 순시 전력 손실값 일 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 정션 온도 추정 장치(100)로부터 추정된 IGBT 모듈(230)의 정션 온도값(Pvj)을 시간에 따라 도시한 그래프이다.
도 6을 참조하면, 추정부(140)로부터 추정된 IGBT 모듈(230)의 정션 온도값(Pvj)은 위상이 변조된 IGBT 모듈(230)의 순시 전력 손실값과 동일한 위상을 가질 수 있다.
또한, 추정부(140)로부터 추정된 IGBT 모듈(230)의 정션 온도값(Pvj)은 위상이 변조된 IGBT 모듈(230)의 순시 전력 손실값이 "0"인 B구간에서 감소하다가 IGBT 모듈(230)의 케이스 온도값이 상승하는 B'시점부터 증가를 시작하여 IGBT 모듈(230)의 순시 전력 손실값이 증가하는 B" 시점부터 폭발적으로 증가함을 알 수 있다.
한편, 다른 실시예에 따른 정션 온도 추정 장치(100)의 추정부(140)는 IGBT 모듈(230)의 열 임피던스를 결정하지 않고 IGBT 모듈(230)의 제조사로부터 제공되는 열 임피던스를 이용하여 IGBT 모듈(230)의 정션 온도값을 추정할 수 있다.
이를 통해, 다른 실시예에 따른 정션 온도 추정 장치(100)의 추정부(140)는 IGBT 모듈(230)의 열 임피던스를 결정하는데 사용되는 연산량을 줄일 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 (6)

  1. IGBT 및 다이오드 각각의 평균 전류값을 이용하여 IGBT 모듈의 평균 전력 손실값을 산출하는 산출부;
    상기 IGBT 모듈로부터 출력되는 순시 전류의 위상 정보에 기초하여 상기 평균 전력 손실값을 상기 IGBT 모듈의 순시 전력 손실값으로 변환하는 변환부; 및
    상기 순시 전력 손실값과 상기 IGBT 모듈의 케이스 온도값을 이용하여 상기 IGBT 모듈의 정션 온도값을 추정하는 추정부를 포함하고,
    상기 산출부는
    상기 IGBT 및 상기 다이오드 각각의 평균 전류값으로부터 상기 IGBT 및 상기 다이오드 각각의 평균 전력 손실값을 산출하고, 상기 IGBT 및 상기 다이오드의 평균 전력 손실값을 합산하여 상기 IGBT 모듈의 평균 전력 손실값을 산출하고,
    상기 산출부는
    하기의 수학식을 이용하여 상기 IGBT 및 상기 다이오드의 평균 전력 손실값과 상기 IGBT 모듈의 평균 전력 손실값을 산출하는 IGBT 모듈의 정션 온도 추정 장치.
    <수학식>
    Figure 112023500723556-pat00012

    여기서, Pav,loss는 상기 IGBT 모듈의 평균 전력 손실값, Pav,IGBT는 상기 IGBT의 평균 전력 손실값, Pav,D는 상기 다이오드의 평균 전력 손실값, Iav,IGBT는 상기 IGBT의 평균 전류값, VCE(SAT)는 상기 IGBT의 컬렉터-이미터의 포화전압, Ton는 상기 IGBT의 턴 온 시간, fc는 상기 IGBT의 스위칭 주파수, Eon는 상기 IGBT의 턴 온 손실, Eoff는 상기 IGBT의 턴 오프 손실, Iav,D는 상기 다이오드의 평균 전류값, Toff는 상기 IGBT의 턴 오프 시간, VF는 다이오드가 턴 온되는 경우 인가되는 전압 및 Err는 다이오드가 역회복되는 경우 손실임.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 변환부는
    상기 IGBT 모듈의 평균 전력 손실값을 이용하여 상기 순시 전력 손실값의 피크값를 산출하고, 상기 순시 전류의 피크값에 해당하는 위상 정보를 상기 순시 전력 손실값의 피크값에 적용시키는 IGBT 모듈의 정션 온도 추정 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 변환부는
    상기 순시 전력 손실값의 위상 정보를 상기 IGBT 모듈의 열전달 계수에 대응하여 기 설정된 위상만큼 변조시키는 IGBT 모듈의 정션 온도 추정 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 추정부는
    상기 순시 전력 손실값과 상기 IGBT 모듈의 케이스 온도값에 대응하는 열 임피던스를 결정하여 상기 IGBT 모듈의 정션 온도값을 추정하는 IGBT 모듈의 정션 온도 추정 장치.
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