KR20020014465A - 대용량 전원 스위칭 소자(ｉｇｂｔ) 구동 제어회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철도 차량 등에서 고전압을 사용하는 장치의 전력변환장치에 있어, 전원을 스위칭하여 공급하여 주는 스위칭 회로의 구동 제어장치에 관한 것으로, 특히 대용량이면서 고속 전원 스위칭 소자를 안정적으로 구동 제어하는 대용량 IGBT의 구동 제어회로에 관한 것이다.

IGBT를 안정적으로 구동하기 위하여서는 게이트 구동 전압의 결정, 게이트 턴-온(turn-on), 턴-오프(turn-off) 저항의 적정치 설정, 그리고 과전류 보호회로 및 저전압 검지회로의 정확한 설계가 필요하게 되는 바, 본 발명에서는 게이트 구동전압을 안정화시키고, 게이트에 과전류가 검출되거나 구동전압이 저전압으로 떨어졌을 경우에 이를 인식하여 해당 IGBT의 구동전압을 차단하므로써, IGBT의 안정적인 스위칭을 도모하며, 게이트의 구동실패, 전원이상 등으로부터 IGBT를 보호할 수 있도록 하는 대용량 IGBT 구동 제어회로를 제안하고자 함에 그 목적이 있는 것으로, 이와 같은 과전류 여부 판별 및 저전압 검출 등의 제어 로직을 IC 모듈화하여 회로의 구성을 단순화시킴과 아울러 신뢰성 있는 구동 제어회로를 제공할 수 있도록 하는 것이다.

Description

대용량 전원 스위칭 소자(ＩＧＢＴ) 구동 제어회로{IGBT drive control circuit}

본 발명은 철도 차량 등에서 고전압을 사용하는 장치의 전력변환장치에 있어, 전원을 스위칭하여 공급하여 주는 스위칭 회로의 구동 제어장치에 관한 것으로, 특히 대용량이면서 고속 전원 스위칭 소자를 안정적으로 구동 제어하는 대용량 IGBT의 구동 제어회로에 관한 것이다.

일반적으로 대용량의 전력변환장치에 있어서, 스위칭 소자로서 상의 구성(단상, 3상)에 따라 하나 이상의 IGBT가 직렬 또는 병렬로 구성되어 전원 스위칭을 수행하게 되는 바,

이와 같은 IGBT는 게이트에 인가되는 전압에 의해 스위칭 특성이 결정되는전압 구동형 스위칭 소자이며, 그 내부적으로 여러개의 스위칭 소자가 병렬적인 접속 구조를 갖는 대용량 전원 스위칭 소자이다.

이와 같은 IGBT는 소용량 소자가 병렬로 접속되어 있는 구조이기 때문에 안정적인 스위칭 동작을 위해서는 별도의 구동회로가 필요하게 된다.

전압 구동형 스위칭 소자인 IGBT는 적절한 게이트 전압(±15V)을 확립하지 못하게 되면, 전원 이상(저전압) 등으로 게이트 구동실패가 발생하게 되고, 이와 같이 게이트 구동실패가 발생하게 되면, 장치에 안정적인 전원공급이 어렵게 된다.

또한, 상기와 같은 게이트 구동실패 및 제어전원 이상 등으로 인하여 안정적인 스위칭 동작을 하지 못하게 되면, 과전류가 흐르게 되어 IGBT가 파손되는 문제점이 발생하게 된다.

따라서, IGBT를 안정적으로 구동하기 위하여서는 게이트 구동 전압의 결정, 게이트 턴-온(turn-on), 턴-오프(turn-off) 저항의 적정치 설정, 그리고 과전류 보호회로 및 저전압 검지회로의 정확한 설계가 필요하게 된다.

본 발명에서는 이와 같은 점을 감안하여 게이트 구동전압을 안정화시키고, 게이트에 과전류가 검출되거나 구동전압이 저전압으로 떨어졌을 경우에 이를 인식하여 해당 IGBT의 구동전압을 차단하므로써, IGBT의 안정적인 스위칭을 도모하며, 게이트의 구동실패, 전원이상 등으로부터 IGBT를 보호할 수 있도록 하는 대용량 IGBT 구동 제어회로를 제안하고자 함에 그 목적이 있는 것으로, 이와 같은 과전류 여부 판별 및 저전압 검출 등의 제어 로직을 IC 모듈화하여 회로의 구성을 단순화시킴과 아울러 신뢰성 있는 구동 제어회로를 제공할 수 있도록 함에 그 목적한 바가 있는 것이다.

도 1은 본 발명 전원 스위칭 소자 구동 제어회로에 있어, 2-채널(2-channel)로 구성된 IGBT 구동 제어회로를 나타낸 실시예 블록도.

도 2는 이상에서와 같은 본 발명의 IGBT 구동 제어부(200)의 일실시예를 나타낸 회로도.

본 발명 대용량 전원 스위칭 소자 구동 제어회로는 전원 제어로직(control logic)으로부터 출력되는 게이트 펄스 신호를 입력받기 위한 광신호 입력수단과, 광신호 입력수단으로부터 입력되는 게이트 펄스 신호를 전송하기 위한 게이트 펄스 전송수단과, 인가된 게이트 펄스에 따라 전원 스위칭 수단인 IGBT의 스위칭 제어신호를 출력하며, 과전류 여부 및 저전압여부를 판별하여 폴트(fault) 신호를 발생시키는 제어IC와, 제어IC의 제어에 따라 게이트 펄스 신호를 증폭하여 IGBT의 게이트에 전달하여 IGBT를 동작시키는 증폭수단과, IGBT의 콜렉터단에 걸리는 디세추레이션(desaturation) 전압을 검출하는 전압검출수단과, 폴트 발생시점으로부터 소정의 시간 경과후 폴트 리셋 신호를 제어IC로 공급하여 폴트를 초기화할 수 있도록 하는 카운터와, 제어IC로 부터의 폴트 신호를 전원 제어 로직으로 알릴 수 있도록 하는 광신호 전송수단과, 폴트 발생을 표시하는 폴트 표시수단과, 게이트 펄스가 정상적으로 입력되고 있음을 표시하기 위한 동작표시수단을 포함하여 구성되며,

상기 제어IC는 자체에 공급되는 전원전압을 저전압여부를 판별하기 위해 설정된 소정의 기준전압과의 비교를 통해 저전압여부를 판별하고, 상기 전압검출수단을 통해 검출된 디세추레이션 전압과 과전류를 판별하기 위해 설정된 소정의 기준전압과의 비교를 통해 과전류를 판별하여 소정의 폴트 신호를 출력하는 로직을 포함하는 IC 모듈로 이루어짐을 특징으로 한다.

이와 같은 구성을 특징으로 하는 본 발명 전원 스위칭 소자 구동 제어회로는 게이트 구동전압 및 IGBT에 흐르는 전압을 검출하여 이를 기준전압과 비교하여 과전류 및 저전압 여부를 인식하고, 이에 따라 IGBT를 보호하기 위하여 IGBT의 구동 전압을 차단시킬 수 있도록 하는 것으로,

도 1은 본 발명 전원 스위칭 소자 구동 제어회로에 있어, 2-채널(2-channel)로 구성된 IGBT 구동 제어회로를 나타낸 실시예로써, 각각의 IGBT에는 별도의 구동 제어회로를 구성하게 되는 바, 구성된 IGBT 및 IGBT 구동제어부의 구성은 동일하므로 동일부호로 처리하여 그 구성을 설명하면 다음과 같다.

IGBT와 IGBT 각각에는 IGBT 구동제어부(200)가 구성되며, 상기 IGBT 구동제어부(200)의 제어 전원을 공급하는 전원부(100)으로 구성됨을 특징으로 하며,

먼저, 상기 전원부(100)는 IGBT 각각의 구동 제어전압을 공급하는 제어전원공급부(101)와, 제어전원공급부(101)로부터 공급되는 전원을 스위칭하여 출력하도록 펄스폭 변조(PWM; Pulse Width Modulation) 제어신호를 전원 스위칭 트랜스(103)로 출력하는 PWM 제어부(102)와, 전원 스위칭 트랜스(103)를 통해 변환출력된 전원 전압을 정류 및 필터링하여 각 IGBT의 스위칭 제어를 위한 각 구동전압을 각각의 IGBT 구동 제어부(200)로 출력하는 정류 및 필터부(104)를 포함하여 구성되며,

상기 IGBT 구동제어부(200)는 제어회로(MCU)에 구성되는 광신호출력부로부터 송신되는 게이트 펄스 신호를 수신하는 광신호 입력부(1)와, 수신된 게이트 펄스신호를 전송하는 게이트 펄스 전송부(2)와, 인가되는 게이트 펄스 신호를 증폭하여IGBT의 게이트로 인가시켜 IGBT를 구동시키는 증폭부(3)와, IGBT의 콜렉터 전압을 검출하여 디세추레이션(DESAT) 전압을 검출하는 전압검출부(4)와, 공급되는 내부의 전원전압(Vcc2)을 설정된 저전압 검출 기준전압과 비교하여 현재 회로의 저전압 여부를 판별하고,상기 전압검출부(4)로부터 입력되는 디세추레이션 전압과 설정된 과전류 검출 기준전압과 비교하여 과전류 여부를 판별하여 폴트(fault) 제어를 실행하는 제어IC(5)와, 제어IC(5)로부터 출력되는 폴트신호를 제어회로(MCU)에 송신하여 폴트 발생을 알리는 광신호 송신부(6)와, 제어IC(5)로부터 출력되는 폴트 신호에 따라 펄스 전송부(2)의 펄스 전송이 차단된 시점으로부터 카운팅(counting)하여 재동작시점을 설정하기 위한 리셋신호를 제어IC(5)로 출력하기 위한 카운터부(7)와, 상기 게이트 펄스전송부(2)로 인가되는 게이트 펄스에 따라 동작하여 정상적인 게이트 펄스가 입력되고 있음을 표시하기 위한 동작표시부(8)와, 상기 제어IC(5)로부터 출력되는 폴트 신호에 따라 동작하여 폴트 발생을 표시하여 주는 폴트 표시부(9)를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에서와 같이, 하나이상의 IGBT가 전력 스위칭회로를 구성함에 있어, 구성되는 각 IGBT는 각각의 IGBT 구동제어부(200)가 구성되어지는 것으로,

상기 구성되는 각 IGBT는 상기와 같은 구성을 갖는 IGBT 구동제어부(200)를 구성하게 되며, 이와 같은 IGBT 구동제어부(200)로부터 게이트로 인가되는 게이트 펄스 신호로써, 스위칭하여 외부로부터 입력되는 사용전원 전압을 장치에 공급하게 되는 것이다.

상기 IGBT 구동제어부(200)는 IGBT의 안정적인 스위칭동작을 위해 게이트 구동전압을 결정하게 되는 바, 이와 같은 IGBT 구동제어부(200)의 IGBT 스위칭 동작을 설명하면 다음과 같다.

전체적인 전원 제어회로는 IGBT를 동작시키기 위하여 게이트 펄스 신호를 자체에 구성된 광신호 송신부를 통해 출력하게 된다.

이와 같은 게이트 펄스신호를 광신호 입력부(1)에서 수신하게 되며, 이와 같이 수신된 게이트 펄스 신호는 게이트 펄스 전송부(2)를 통해 제어IC(5)로 인가된다.

펄스 전송부(2)로 입력되는 게이트 구동펄스에 의해 동작표시부(8)가 동작하여 외부의 사용자에게 정상적인 IGBT 구동 펄스가 입력되고 있음을 사용자에게 알리게 된다.

제어IC(5)에서는 이와 같이 입력되는 게이트 펄스신호에 따라서 스위칭 제어 펄스 신호를 출력하게 되고, 이를 증폭부(3)에서 증폭하여 IGBT의 게이트로 입력시키게 된다.

IGBT는 상기에서와 같이 입력되는 구동 전압을 입력받고, 이에 따라 스위칭 동작하여 장치에 전원을 공급하게 되는 것이다.

이와 같이 IGBT가 스위칭 동작을 하게 됨에 있어, 전압검출부(4)에서는 IGBT의 콜렉터 전압을 검출하여 제어IC(5)에 공급하게 된다.

제어IC(5)에서는 이와 같이 입력되는 콜렉터단 전압을 소정의 설정된 과전류 검출 기준전압과 비교하여 과전류가 발생하였는 가를 감지하게 된다.

제 2의 전원전압(Vcc2)과 비교하여 과전류가 발생하였는 가를 감지하게 된다.

이때, 게이트의 구동실패로 인하여 IGBT가 안정적인 스위칭을 하지 못하게 되면, 정션온도가 상승하게 되고, 이에 따라 포화(saturation) 전압이 상승하게 되므로, 이러한 전압을 소정의 설정된 과전류 검출 기준전압과 비교하여 과전류 여부를 판별할 수 있게 되는 것이다.

과전류 발생을 판별하게 되면, 제어IC(5)에서는 게이트 펄스 전송부(2)를 제어하여 IGBT로 공급할 펄스를 차단하여 IGBT의 동작을 정지시키게 된다.

이때, 제어IC(5)로부터 출력되는 폴트 신호를 입력받아 카운터부(7)에서는 카운트을 시작하게 되며, 소정의 설정된 시간이 경과되면, 제어IC(5)로 리셋(reset)신호를 출력하게 된다.

리셋신호가 입력되면 제어IC(5)에서는 다시 펄스 전송부(2)를 제어하여 게이프 구동펄스를 증폭부(3)로 전송하도록 하여 IGBT를 재 동작시킨다.

한편, 게이트 구동전압이 일정전압 이하로 떨어지는 저전압 상태가 되면, IGBT의 게이트 구동 실패의 원인이 되므로, 제어IC(5)에서는 제어IC(5)의 동작전원으로 공급되는 내부 전원전압(Vcc2)을 소정의 설정된 내부 기준전압과 비교하여 저전압 여부를 판별하게 된다.

저전압으로 판단되면, 과전류에 의한 폴트 실행과정과 동일한 작용을 통해IGBT를 동작정지시켰다가 리셋시키게 된다.

상기한 바와 같이 제어IC(5)로부터 폴트 신호가 출력되면, 광신호 송신부(6)에서는 이와 같은 폴트신호를 제어회로(MCU)로 전달하여 폴트가 발생하였음을 알리게 된다.

또한, 폴트가 발생하였음을 폴트 표시부(9)를 통해 표시하여 폴트가 발생하였음을 외부에 알리게 된다.

이와 같이 게이트 구동 실패의 요인이 될 수 있는 저전압, 과전류등의 폴트가 발생하면, IGBT의 동작을 정지시키고, 소정의 시간이 경과한 후, 다시 리셋시켜 회로의 수리 또는 서지전압의 해소 등에 의해 폴트가 해소되기전까지 안정적인 스위칭이 이루어질 수 있도록 하는 것이다.

도 2는 이상에서와 같은 본 발명의 IGBT 구동 제어부(200)의 일실시예를 나타낸 것으로서, 도 2를 참조하여 그 구성 및 동작을 설명하면 다음과 같다.

제어회로(MCU)로부터 출력되는 게이트 펄스를 공급하기 위한 광결합기(PC1)를 포함하는 광신호 입력부(1)와,

광결합기(PC1)를 통해 인가되는 게이트 펄스 신호를 전송하기 위한 낫게이트(not gate)(2a,2b,2c)와, 낫게이트(2c)의 게이트 펄스 출력과 제어IC(5)의 폴트 신호를 입력으로 하는 앤드 게이트(2d)를 포함하는 게이트 펄스 전송부(2)와,

제어IC(5)를 통해 베이스로 인가되는 게이트 펄스 전송부(2)의 게이트 펄스에 따라서 동작하여 IGBT의 게이트(G)로 공급하여 IGBT를 온/오프 스위칭 구동시키는 트랜지스터(Q1,Q2)와 IGBT의 에미터와 게이트간 동전위 패스용 저항(R9)을 포함하는 증폭부(3)와,

순간 피크치 전압 입력을 방지하기 위한 다이오드(D3,D4)와 노이즈를 제거하기 위한 저항(R11) 및 콘덴서(C11)를 포함하여 IGBT의 콜렉터단의 전압을 검출하여 제어IC(5)의 디세추레이션 전압단(DESATA)으로 공급하는 전압검출부(4)와,

자체의 전원전압(Vcc2)의 전위를 판단하여 저전압여부를 판별하고, 또한 전압검출부(4)로부터 검출된 디세추레이션 전압(DESATA)과 공급되는 설정된 과전류 검출 기준전압과 비교하여 과전류를 판단하여 폴트(FAULT)신호를 출력하여 IGBT의 동작을 제어하는 제어IC(5)와,

제어IC(5)로부터 출력되는 폴트(FAULT)신호를 제어회로(MCU)에 출력하기 위한 광결합기(PC2)를 포함하는 광신호 송신부(6)와,

상기 제어IC(5)로부터 출력되는 폴트(FAULT)신호가 입력되는 시점으로부터 카운트하여 소정의 설정된 시간이 경과되면, 카운터의 출력단(O)으로부터 제어IC(5)의 리셋단(RESET)에 폴트 리셋신호를 출력하는 카운터부(7)와,

상기 게이트 펄스 전송부(2)의 게이트 펄스에 따라 동작하여 정상적인 게이트 펄스가 입력되고 있음을 표시하기 위한 발광다이오드(LED1)를 포함하는 동작표시부(8)와,

제어IC(5)의 폴트 신호에 따라 동작하여 폴트 상태를 표시하기 위한 발광다이오드(LED2)를 포함하는 폴트표시부(9)로 구성된다.

미 설명부호 R1~R20은 저항, C1~C14는 콘덴서, D1,D2,D5는 다이오드, ZD1,ZD2는 제너다이오드, 6a,7a,7b는 앤드게이트, 8a,9a는 낫게이트이다.

이와 같은 구성에 따르면, 제어회로(MCU)로부터의 게이트 펄스는 광결합기(PC1)를 통해 게이트 펄스 전송부(2)로 공급된다.

이와 같이 공급되는 게이트 펄스는 게이트 펄스 전송부(2)의 낫게이트(2a,2b,2c)와 앤드 게이트(2d)를 통해 제어IC(5)에 전달되며, 정상적인 펄스가 광결합기(PC1)를 통해 입력되고 있음을 게이트 펄스에 따라서 발광다이오드(LED1)가 동작하여 표시하여 주게 된다.

이때, 상기 앤드 게이트(2d)의 일측 입력이 제어IC(5)로부터 출력되는 폴트 신호인 바, 초기 리셋시 제어IC(5)의 폴트 신호는 하이(High) 상태를 유지하고 있으므로, 게이트 펄스 전송부(2)의 게이트 펄스는 그대로 제어IC(5)에 공급된다.

이와 같이 입력되는 게이트 펄스는 증폭부(3)로 입력되고, 증폭부(3)의 트랜지스터(Q1,Q2)를 통해 IGBT의 게이트 전압을 제어하여 IGBT를 스위칭 동작시키게 된다.

여기서, 증폭부(3)의 저항(R9)은 IGBT의 게이트와 에미터 사이의 동전위 패스를 제공하는 저항으로서, 게이트 전압이 하이이고, 에미터가 로우인 IGBT의 온 동작상태에서, 전원오프시 게이트 전압을 떨어뜨려 동전위를 만들어주는 작용을 하게 된다.

이와 같이 IGBT가 동작하게 됨에 따라서 전압검출부(4)에서는 IGBT의 콜렉터 전압을 검출하여 디세추레이션전압(DESATA)으로 제어IC(5)에 공급하게 된다.

제어IC(5)에서는 전압검출부(4)로부터 검출된 디세추레이션 전압(DESATA)과 내부에 설정 고정된 기준전압과 비교하여 과전류 여부를 판별하게 된다.

또한, 제어IC(5)에서는 제어IC(5)에 공급되는 전원전압(Vcc2)을 소정의 설정된 기준전압과 비교하여 저전압여부를 판별하게 된다.

즉, 제어IC(5) 모듈에 공급되는 자체 전원전압(Vcc2)을 이용하여 시스템의 저전압여부를 판별하게 된다.

이와 같이 제어IC(5)에서는 과전류 및 저전압여부를 판별하게 되고, 이와 같은 폴트를 판별하게 되면, 폴트 신호를 로우(Low)로 떨어뜨리게 된다.

따라서, 게이트 펄스 전송부(2)의 앤드 게이트(2d)에는 로우가 입력됨에 따라, 게이트 펄스는 제어IC(5)에 공급되지 않고 차단되어, IGBT의 동작은 정지된다.

그리고, 상기에서와 같이 출력되는 폴트 신호는 폴트 표시부(9) 및 광신호 송신부(6)로 입력되는 바,

폴트 표시부(9)의 낫게이트(9a)를 통해 하이의 신호가 발광다이오드(LED2)로 입력되므로, 발광다이오드(LED2)가 동작하여 폴트가 발생하였음을 표시하여 주게되고, 광신호 송신부(6)에서는 광결합기(PC2)가 동작하여 발생된 폴트 신호를 제어회로(MCU)로 전송하여, 제어회로(MCU)에 폴트가 발생하였음을 알리게 된다.

이때, 카운터부(7)에서는 폴트 신호가 로우로 떨어지는 시점 즉, 폴트가 발생된 시점으로부터 소정의 설정된 클럭주파수에 따라 카운팅하게 되고, 설정된 시간이 경과하게 되면, IGBT를 재 구동시키기 위한 리셋 신호를 출력하게 된다.

제어IC(5)에서는 카운터부(7)로부터 리셋신호가 입력되면, 다시 폴트 신호를 하이로 출력하여 상기 게이트 펄스 전송부(2)의 앤드 게이트(2d)를 통해 게이트 펄스를 전송하게 되고, 이에 따라 IGBT는 재 구동된다.

따라서, 폴트 표시부(9)의 발광다이오드(LED2)는 오프되어 정상상태로 복귀하게 되고, 광결합기(PC2) 또한 오프되어 정상상태로의 복귀를 제어회로(MCU)에서인식하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 전압 구동형 소자인 IGBT를 구동함에 있어서, 안정적인 구동이 이루어지도록 하기 위하여 과전류, 저전압 등의 판별을 위한 제어 로직을 IC모듈화하도록 하므로써, 회로 구성을 간략화시킬 수 있으며, 신뢰성 있는 폴트 판별을 통해 신뢰성 있는 IGBT의 동작을 제공할 수 있다.

Claims (2)

1. 전원 제어로직(control logic)으로부터 출력되는 게이트 펄스 신호를 입력받기 위한 광신호 입력수단과, 광신호 입력수단으로부터 입력되는 게이트 펄스 신호를 전송하기 위한 게이트 펄스 전송수단과, 인가된 게이트 펄스에 따라 전원 스위칭 수단인 IGBT의 스위칭 제어신호를 출력하며, 과전류 여부 및 저전압여부를 판별하여 폴트(fault) 신호를 발생시키는 제어IC와, 제어IC의 제어에 따라 게이트 펄스 신호를 증폭하여 IGBT의 게이트에 전달하여 IGBT를 동작시키는 증폭수단과, IGBT의 콜렉터단에 걸리는 디세추레이션(desaturation) 전압을 검출하는 전압검출수단과, 폴트 발생시점으로부터 소정의 시간 경과후 폴트 리셋 신호를 제어IC로 공급하여 폴트를 초기화할 수 있도록 하는 카운팅수단과, 제어IC로 부터의 폴트 신호를 전원 제어 로직으로 알릴 수 있도록 하는 광신호 전송수단과, 폴트 발생을 표시하는 폴트 표시수단과, 게이트 펄스가 정상적으로 입력되고 있음을 표시하기 위한 동작표시수단을 포함하여 구성되며,

   상기 제어IC는 자체에 공급되는 전원전압을 저전압여부를 판별하기 위해 설정된 소정의 기준전압과의 비교를 통해 저전압여부를 판별하고, 상기 전압검출수단을 통해 검출된 디세추레이션 전압과 과전류를 판별하기 위해 설정된 소정의 기준전압과의 비교를 통해 과전류를 판별하여 소정의 폴트 신호를 출력하는 로직을 포함하는 IC 모듈로 이루어짐을 특징으로 하는 대용량 전원 스위칭 소자(IGBT) 구동 제어회로.
2. 제 1항에 있어서, 광신호 입력수단(1)은 제어회로(MCU)로부터 출력되는 게이트 펄스를 공급하기 위한 광결합기(PC1)를 포함하여 구성되며,

   게이트 펄스 전송수단은 광결합기(PC1)를 통해 인가되는 게이트 펄스 신호를 전송하기 위한 낫게이트(not gate)(2a,2b,2c)와, 낫게이트(2c)의 게이트 펄스 출력과 제어IC(5)의 폴트 신호를 입력으로 하는 앤드 게이트(2d)를 포함하며,

   증폭수단은 제어IC(5)를 통해 베이스로 인가되는 게이트 펄스 전송수단(2)의 게이트 펄스에 따라서 동작하여 IGBT의 게이트(G)로 공급하여 IGBT를 온/오프 스위칭 구동시키는 트랜지스터(Q1,Q2)와 IGBT의 에미터와 게이트간 동전위 패스용 저항(R9)을 포함하며,

   전압검출수단은 IGBT의 콜렉터 전압으로부터 순간 피크치 전압 입력을 방지하기 위한 다이오드(D3,D4)와 노이즈를 제거하여 검출된 디세추레이션 전압을 제어IC(5)로 공급하기 위한 저항(R11) 및 콘덴서(C11)를 포함하며,

   상기 제어IC(5)는 자체의 전원전압(Vcc2)의 전위를 판단하여 저전압여부를 판별하고, 또한 전압검출부(4)로부터 검출된 디세추레이션 전압(DESATA)과 설정된 과전류 검출 기준전압과 비교하여 과전류를 판단하여 폴트(FAULT)신호를 출력하는 제어로직을 포함하며,

   광신호송신수단은 제어IC(5)로부터 출력되는 폴트(FAULT)신호를 제어회로(MCU)에 출력하기 위한 광결합기(PC2)를 포함하며,

   상기 카운팅수단(7)는 제어IC(5)로부터 출력되는 폴트(FAULT)신호가 입력되는 시점으로부터 카운트하여 소정의 설정된 시간이 경과되면, 카운터의 출력단(O)으로부터 제어IC(5)의 리셋단(RESET)에 폴트 리셋신호를 출력하는 카운터를 포함하며,

   동작표시수단(8)은 게이트 펄스 전송수단(2)의 게이트 펄스에 따라 동작하여 정상적인 게이트 펄스가 입력되고 있음을 표시하기 위한 발광다이오드(LED1)를 포함하며,

   폴트표시수단(9)은 제어IC(5)의 폴트 신호에 따라 동작하여 폴트 상태를 표시하기 위한 발광다이오드(LED2)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 대용량 전원 스위칭 소자(IGBT) 구동 제어회로.