KR20000045987A - 아이지비티 스위칭소자용 게이트 드라이버 및 이의제어방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기차용 인버터나 전력용 컨버터 등에 이용되는 IGBT 스위칭소자용 게이트 드라이버 및 이의 제어방법에 관한 것으로, 종래 IGBT 스위칭소자용 게이트 드라이버에 있어서, 구동신호 수신부(22)로부터의 구동신호를 감지하여 구동신호 수신상태를 차단신호 발생부(25)로 출력하는 구동신호 감지부(27)가 구비되고, 이상발생시 차단신호 발생부(25)에서 제어기(1)에 이상신호가 전달되지 않거나 제어기가 오작동되는 것을 구동신호 감지부(27)를 통해 감지하여, 정상상태에서만 게이트 드라이버(2)가 재구동 가능한 상태로 복귀되도록 하여, IGBT 스위칭소자를 보호하는 기능이 향상되도록 된 것이다.
Description
본 발명은 전기차용 인버터나 전력용 컨버터 등에 이용되는 아이지비티(IGBT) 스위칭소자용 게이트 드라이버 및 이의 제어방법에 관한 것으로, 특히 과전류 또는 단락전류와 같은 이상발생시 제어기에 이상신호가 전달되지 않거나 제어기가 오작동할 경우에도 이를 감지하여 IGBT 스위칭소자의 작동을 정지시켜서 IGBT 스위칭소자를 보호하도록 된 IGBT 스위칭소자용 게이트 드라이버 및 이의 제어방법에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 인버터나 컨버터의 스위칭소자로는 다양한 것들이 이용되고 있지만, 최근에는 스위칭 특성이 우수한 IGBT 스위칭소자가 널리 이용되고 있다.
상기 IGBT 스위칭소자는 게이트 드라이버에 의해 직접 작동 제어되며, 이 게이트 드라이버는 제어기의 신호를 입력받아 이를 매개로 IGBT 스위칭소자를 작동하는데, 이러한 제어기와 게이트 드라이버 및 IGBT 스위칭소자의 종래 상호 연관관계는 도 2에 도시된 바와 같다.
이에 따르면, 종래 게이트 드라이버(2)는, 제어기(1)의 구동신호를 입력받는 구동신호 수신부(21), 구동신호 수신부(21)에 수신된 구동신호를 입력받아 제어신호를 출력하여 구동부(23)의 작동을 제어하면서 이상발생시에는 차단신호 발생부(25)로부터의 차단신호를 입력받아 입력되는 구동신호를 차단하는 구동신호 제어부(22), 구동신호 제어부(22)로부터의 제어신호에 따라 작동되어 IGBT 스위칭소자를 작동시키는 구동부(23), 과전류 또는 단락전류 같은 이상발생을 감지하여 이상신호를 출력하는 이상상태 감지부(24), 이상발생시 이상상태 감지부(24)로부터의 이상신호를 입력받아 차단신호를 구동신호 제어부(22)로 출력하는 차단신호 발생부(25), 이상발생시 이상상태 감지부(24)로부터의 이상신호를 제어기(1)로 출력하는 이상신호 송신부(26)로 이루어진다.
또한, 상기 종래 게이트 드라이버(2)의 제어방법을 설명해 보면, 제어기(1)의 구동신호 송신부(11)로부터 출력되는 구동신호가 구동신호 수신부(21)에 입력되면 구동신호 제어부(22)에서 구동신호 수신부(21)의 구동신호를 입력받아 제어신호를 구동부(23)로 출력하고, 이 구동신호 제어부(22)의 제어신호에 따라 구동부(23)가 작동되되, 이상발생시 이상상태 감지부(24)로부터의 이상신호가 이상신호 수신부(12)로 출력됨과 동시에 차단신호 발생부(25)로 출력되어, 제어기(11)에서 구동신호의 출력을 정지함과 구동신호 제어부(22)에서 구동신호를 차단하도록 되어 있다.
따라서, 이상발생시에는 상기 구동부(23)의 작동이 정지되므로, 이에 의해 스위칭되는 IGBT 스위칭소자(3)가 작동 정지되어, IGBT 스위칭소자가 보호된다.
그러나, 상기 종래 게이트 드라이버(2)는 이상신호가 제어기(1)에 입력되지 않는 경우나 제어기(1)가 오작동되는 경우에는 이상이 발생되었음에도 불구하고 구동신호가 연속적으로 출력되어지고, 이상발생시 차단신호 발생부(25)에서는 차단신호가 단발성 펄스 형태로 출력하여 구동신호 제어부(22)에 의한 구동신호의 차단이 소정 시간동안만 이루어지도록 되어 있으므로, 이상발생 시간이 구동신호의 차단시간보다 오래 되면, 구동부(23)가 반복적으로 작동/정지된다.
따라서, 상기 구동부(23)에 의해 스위칭되는 IGBT 스위칭소자(3)도 구동부(23)와 동일하게 작동/정지되므로, IGBT 스위칭소자(3)가 손상되는 문제가 발생되었다.
이에 본 발명은 상기 문제를 해소하기 위하여 발명된 것으로, 과전류 또는 단락전류와 같은 이상발생시 제어기에 이상신호가 전달되지 않거나 제어기가 오작동할 경우에도 이를 감지하여 IGBT 스위칭소자의 작동을 정지시켜서 IGBT 스위칭소자를 보호하는 IGBT 스위칭소자용 게이트 드라이버 및 이의 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 게이트 드라이버의 처리상태를 설명하기 위한 블록 도,
도 2는 종래 기술에 따른 게이트 드라이버의 처리상태를 설명하기 위한 블록 도이다.
1 ; 제어기, 11 ; 구동신호 송신부,
12 ; 이상신호 수신부, 2 ; 게이트 드라이버,
21 ; 구동신호 수신부, 22 ; 구동신호 제어부,
23 ; 구동부, 24 ; 이상상태 감지부,
25 ; 차단신호 발생부, 26 ; 이상신호 송신부,
27 ; 구동신호 감지부,
3 ; IGBT(Integrated Gate Commutated Thyristor) 스위칭소자.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 IGBT 스위칭소자용 게이트 드라이버는, 제어기의 구동신호를 입력받는 구동신호 수신부, 구동신호 수신부로부터의 구동신호를 입력받아 제어신호를 출력하여 구동부의 작동을 제어하면서 이상발생시에는 차단신호 발생부로부터의 차단신호를 입력받아 입력되는 구동신호를 차단하는 구동신호 제어부, 구동신호 제어부로부터의 제어신호에 따라 작동되어 IGBT 스위칭소자를 작동시키는 구동부, 과전류 또는 단락전류 같은 이상발생을 감지하여 이상신호를 출력하는 이상상태 감지부, 이상발생시 이상상태 감지부로부터의 이상신호를 입력받아 차단신호를 구동신호 제어부로 출력하는 차단신호 발생부, 이상발생시 이상상태 감지부로부터의 이상신호를 제어기로 출력하는 이상신호 송신부로 이루어진 IGBT 스위칭소자용 게이트 드라이버에 있어서, 상기 구동신호 수신부로부터의 구동신호를 감지하여 구동신호 수신상태를 차단신호 발생부로 출력하는 구동신호 감지부가 구비된 것을 특징으로 하는 구조로 되어 있다.
또한, 본 발명에 따른 IGBT 스위칭소자용 게이트 드라이버의 제어방법은, 제어기로부터의 구동신호가 구동신호 수신부에 입력되면 이 구동신호를 구동신호 제어부에서 입력받아 제어신호를 구동부로 출력하고, 이 구동신호 제어부의 제어신호에 따라 구동부가 작동되도록 하되, 이상발생시 이상상태를 이상상태 감지부에서 감지하고, 이상상태 감지부로부터의 이상신호가 제어기로 출력됨과 동시에 차단신호 발생부로 출력되어, 제어기로부터의 구동신호 출력이 정지되도록 하면서 차단신호 발생부로부터 출력되는 차단신호를 구동신호 제어부에서 입력받아 구동신호를 차단시키는 IGBT 스위칭소자용 게이트 드라이버의 제어방법에 있어서, 상기 구동신호 수신부로부터의 구동신호를 구동신호 감지부에서 감지하고, 구동신호 감지부에 감지된 구동신호의 수신상태를 차단신호 발생부로 출력하여, 이상발생시 이상상태 감지부의 이상신호가 차단신호 발생부에 입력되면 차단신호 발생부에서 구동신호 제어부로 차단신호를 출력하여 구동신호를 차단하되, 차단신호 발생부에서의 차단신호 출력 이후부터 구동신호 감지부를 통해 입력되는 구동신호의 수신상태가 소정 시간동안 중단될 때까지 구동신호 제어부에 의한 구동신호 차단이 유지되도록 하는 것을 특징하는 방법으로 되어 있다.
이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 게이트 드라이버의 처리상태를 설명하기 위한 블록도인 바, 우선 본 발명에 따른 게이트 드라이버는, 제어기(1)의 구동신호를 입력받는 구동신호 수신부(21), 구동신호 수신부(21)로부터의 구동신호를 입력받아 제어신호를 출력하여 구동부(23)의 작동을 제어하면서 이상발생시에는 차단신호 발생부(25)로부터의 차단신호를 입력받아 입력되는 구동신호를 차단하는 구동신호 제어부(22), 구동신호 제어부(22)로부터의 제어신호에 따라 작동되어 IGBT 스위칭소자를 작동시키는 구동부(23), 과전류 또는 단락전류 같은 이상발생을 감지하여 이상신호를 출력하는 이상상태 감지부(24), 이상발생시 이상상태 감지부(24)로부터의 이상신호를 입력받아 차단신호를 구동신호 제어부(22)로 출력하는 차단신호 발생부(25), 이상발생시 이상상태 감지부(24)로부터의 이상신호를 제어기(1)로 출력하는 이상신호 송신부(26)로 이루어지되, 상기 구동신호 수신부(21)로부터의 구동신호를 감지하여 구동신호 수신상태를 차단신호 발생부(25)로 출력하는 구동신호 감지부(27)가 구비되어 있다.
상기 본 발명에 따른 게이트 드라이버(2)의 제어방법을 설명해 보면, 제어기(1)로부터의 구동신호가 구동신호 수신부(21)에 입력되면 이 구동신호를 구동신호 제어부(22)에서 입력받아 제어신호를 구동부(23)로 출력하고, 이 구동신호 제어부(22)의 제어신호에 따라 구동부(23)가 작동되도록 하며, 상기 구동신호 수신부(21)로부터의 구동신호는 구동신호 감지부(27)에서 연속적으로 감지되어 구동신호 감지부(27)에 감지되는 구동신호의 수신상태가 차단신호 발생부(25)로 입력되도록 한다. 한편, 이상발생시 이상상태를 이상상태 감지부(24)에서 감지하고, 이상상태 감지부(24)로부터의 이상신호가 제어기(1)로 출력됨과 동시에 차단신호 발생부(25)로 출력되어, 제어기(1)로부터의 구동신호 출력이 정지되도록 하면서 차단신호 발생부(25)로부터 출력되는 차단신호를 구동신호 제어부(22)에서 입력받아 구동신호를 차단하되, 차단신호 발생부(25)에서의 차단신호 출력 이후부터 구동신호 감지부(27)를 통해 입력되는 구동신호의 수신상태가 소정 시간동안 중단될 때까지 구동신호 제어부(22)에 의한 구동신호 차단이 유지되도록 한다.
상기 본 발명에 따른 게이트 드라이버(2)는, 이상상태 감지부(24)에 이상발생이 감지되어 구동신호 제어부(22)에 의해 구동신호가 차단된 상태에서, 이상신호 송신부(26)로부터의 이상신호를 제어기(1)에서 입력받아 구동신호 출력을 일시 정지하여 구동신호 수신부(21)의 수신이 소정 시간동안 중단되는 경우에는, 구동신호의 수신중단상태가 구동신호 감지부(27)를 통해 차단신호 발생부(25)에 입력되므로, 구동신호 제어부(22)에 의한 차단이 해제되어 재구동 가능한 상태로 복귀된다.
그러나, 상기 이상상태 감지부(24)에 이상발생이 감지되어 구동신호 제어부(22)에 의해 구동신호가 차단된 상태에서, 제어기(1)에 이상신호가 입력되지 않거나 제어기(1)가 오작동되어 구동신호가 연속적으로 출력되더라도, 상기 차단신호 발생부(25)에서 구동신호 감지부(27)를 통해 제어기(1)로부터의 구동신호 출력을 감지하여, 즉 이상신호 송신부(26) 및 이상신호 수신부(12)의 손상 등으로 인한 시스템 오류 또는 제어기(1)의 오작동을 감지하여 구동신호 제어부(22)에 의한 구동신호의 차단이 유지되도록 한다. 따라서, 과전류 또는 단락전류와 같은 이상발생시 제어기에 이상신호가 전달되지 않거나 제어기가 오작동할 경우 구동부(23)가 정지상태를 유지되므로, 이에 의해 스위칭되는 IGBT 스위칭소자의 작동도 정지상태를 유지한다.
이상 상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 종래 IGBT 스위칭소자용 게이트 드라이버에 있어서, 구동신호 수신부로부터의 구동신호를 감지하여 구동신호 수신상태를 차단신호 발생부로 출력하는 구동신호 감지부가 구비되고, 이상발생시 차단신호 발생부에서 제어기에 이상신호가 전달되지 않거나 제어기가 오작동되는 것을 구동신호 감지부를 통해 감지하여, 정상상태에서만 게이트 드라이버가 재구동 가능한 상태로 복귀되도록 하므로, IGBT 스위칭소자의 보호기능이 더욱 향상된다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 이하의 청구범위를 벗어나지 않는 한도내에서 다양하게 변경 실시될 수 있음은 물론이다.
Claims (2)
- 제어기(1)의 구동신호를 입력받는 구동신호 수신부(21), 구동신호 수신부(21)로부터의 구동신호를 입력받아 제어신호를 출력하여 구동부(23)의 작동을 제어하면서 이상발생시에는 차단신호 발생부(25)로부터의 차단신호를 입력받아 입력되는 구동신호를 차단하는 구동신호 제어부(22), 구동신호 제어부(22)로부터의 제어신호에 따라 작동되어 IGBT 스위칭소자를 작동시키는 구동부(23), 과전류 또는 단락전류 같은 이상발생을 감지하여 이상신호를 출력하는 이상상태 감지부(24), 이상발생시 이상상태 감지부(24)로부터의 이상신호를 입력받아 차단신호를 구동신호 제어부(22)로 출력하는 차단신호 발생부(25), 이상발생시 이상상태 감지부(24)로부터의 이상신호를 제어기(1)로 출력하는 이상신호 송신부(26)로 이루어진 IGBT 스위칭소자용 게이트 드라이버에 있어서,상기 구동신호 수신부(21)로부터의 구동신호를 감지하여 구동신호 수신상태를 차단신호 발생부(25)로 출력하는 구동신호 감지부(27)가 구비된 것을 특징으로 하는 IGBT 스위칭소자용 게이트 드라이버.
- 제어기(1)로부터의 구동신호가 구동신호 수신부(21)에 입력되면 이 구동신호를 구동신호 제어부(22)에서 입력받아 제어신호를 구동부(23)로 출력하고, 이 구동신호 제어부(22)의 제어신호에 따라 구동부(23)가 작동되도록 하되, 이상발생시 이상상태를 이상상태 감지부(24)에서 감지하고, 이상상태 감지부(24)로부터의 이상신호가 제어기(1)로 출력됨과 동시에 차단신호 발생부(25)로 출력되어, 제어기(1)로부터의 구동신호 출력이 정지되도록 하면서 차단신호 발생부(25)로부터 출력되는 차단신호를 구동신호 제어부(22)에서 입력받아 구동신호를 차단시키는 IGBT 스위칭소자용 게이트 드라이버의 제어방법에 있어서,상기 구동신호 수신부(21)로부터의 구동신호를 구동신호 감지부(27)에서 감지하고, 구동신호 감지부(27)에 감지된 구동신호의 수신상태를 차단신호 발생부(25)로 출력하여, 이상발생시 이상상태 감지부(24)의 이상신호가 차단신호 발생부(25)에 입력되면 차단신호 발생부(25)에서 구동신호 제어부(22)로 차단신호를 출력하여 구동신호를 차단하되, 차단신호 발생부(25)에서의 차단신호 출력 이후부터 구동신호 감지부(27)를 통해 입력되는 구동신호의 수신상태가 소정 시간동안 중단될 때까지 구동신호 제어부(22)에 의한 구동신호 차단이 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 IGBT 스위칭소자용 게이트 드라이버의 제어방법.
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|---|---|---|---|
| KR1019980062647A KR20000045987A (ko) | 1998-12-31 | 1998-12-31 | 아이지비티 스위칭소자용 게이트 드라이버 및 이의제어방법 |
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Publications (1)
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| KR20000045987A true KR20000045987A (ko) | 2000-07-25 |
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| KR1019980062647A KR20000045987A (ko) | 1998-12-31 | 1998-12-31 | 아이지비티 스위칭소자용 게이트 드라이버 및 이의제어방법 |
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|---|---|
| KR (1) | KR20000045987A (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100554134B1 (ko) * | 2000-11-02 | 2006-02-20 | 현대중공업 주식회사 | Ｉｇｃｔ 전력소자를 사용하는 고압 대용량 시스템의보호장치 |
| WO2018012696A1 (ko) * | 2016-07-15 | 2018-01-18 | 주식회사 엘지화학 | 실시간 동작 감지를 통한 컨텍터의 비정상 개방 방지 시스템 및 방법 |
| US9929729B2 (en) | 2015-07-15 | 2018-03-27 | Lsis Co., Ltd. | Driving device of gate driver |
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1998
- 1998-12-31 KR KR1019980062647A patent/KR20000045987A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100554134B1 (ko) * | 2000-11-02 | 2006-02-20 | 현대중공업 주식회사 | Ｉｇｃｔ 전력소자를 사용하는 고압 대용량 시스템의보호장치 |
| US9929729B2 (en) | 2015-07-15 | 2018-03-27 | Lsis Co., Ltd. | Driving device of gate driver |
| WO2018012696A1 (ko) * | 2016-07-15 | 2018-01-18 | 주식회사 엘지화학 | 실시간 동작 감지를 통한 컨텍터의 비정상 개방 방지 시스템 및 방법 |
| US10746802B2 (en) | 2016-07-15 | 2020-08-18 | Lg Chem, Ltd. | System and method for preventing abnormal opening of contactor through real-time operation detection |
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