KR20080054495A - Integrated semiconductor module for switched reluctance motor - Google Patents

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KR20080054495A KR1020060126802A KR20060126802A KR20080054495A KR 20080054495 A KR20080054495 A KR 20080054495A KR 1020060126802 A KR1020060126802 A KR 1020060126802A KR 20060126802 A KR20060126802 A KR 20060126802A KR 20080054495 A KR20080054495 A KR 20080054495A
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Abstract

A high integrated semiconductor module for a switched reluctance motor is provided to enhance the reliability of an element by incorporating overcurrent and low voltage protection functions, and a thermistor capable of monitoring temperature of the module in the semiconductor module. A high integrated semiconductor module(300) for a switched reluctance motor includes a first switching element(321), a high-voltage integrated circuit(310H), a second switching element(322), a low-voltage integrated circuit(310L), and first and second diodes(331,332). The first switching element is configured to allow a driving current to flow on one input terminal of the switched reluctance motor. The high-voltage integrated circuit controls a switching operation of the first switching element. The second switching element is configured allow the driving current to be extracted from the other input terminal of the switched reluctance motor. The low-voltage integrated circuit controls a switching operation of the second switching element. When the first and second switching elements are turned off, the first and second diodes for feeding back the current is integrated in one semiconductor package.

Description

스위치드 릴럭턴스 모터 구동용 고집적 반도체 모듈{Integrated semiconductor module for Switched Reluctance Motor}Integrated semiconductor module for Switched Reluctance Motors

도 1은 일반적인 단상 SRM 구동장치를 개략적으로 보여주는 블록도이다.1 is a block diagram schematically illustrating a general single-phase SRM driving apparatus.

도 2는 일반적인 SRM의 모터구동부의 구조를 나타내 보인 도면이다.2 is a view illustrating a structure of a motor driving unit of a general SRM.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 단상 스위치드 릴럭턴스 모터(SRM) 구동용 반도체 모듈을 나타내 보인 도면이다.3 is a diagram illustrating a semiconductor module for driving a single phase switched reluctance motor (SRM) according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 단상 SRM 구동용 반도체 모듈의 응용을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.4 is a view illustrating an application of a single-phase SRM driving semiconductor module according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 단상 SRM 구동용 반도체 모듈 패키지의 외형을 나타내 보인 도면이다.5 is a view showing the external appearance of the semiconductor module package for driving a single-phase SRM of the present invention.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 2상 스위치드 릴럭턴스 모터(SRM) 구동용 반도체 모듈을 나타내 보인 도면이다.6 is a diagram illustrating a semiconductor module for driving a two-phase switched reluctance motor (SRM) according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 2상 SRM 구동용 반도체 모듈의 응용을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.7 is a diagram illustrating an application of a two-phase SRM driving semiconductor module according to an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 2상 SRM 구동용 반도체 모듈 패키지의 하부 사시도 및 상부 사시도를 나타내 보인 도면이다.8 is a view showing a bottom perspective view and a top perspective view of a semiconductor module package for driving a two-phase SRM of the present invention.

본 발명은 모터 구동용 회로에 관한 것으로, 특히 스위치드 릴럭턴스 모터(SRM)를 구동하기 위한 회로를 하나의 패키지 내에 집적하여 모듈화한 스위치드 릴럭턴스 모터 구동용 반도체 모듈에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a circuit for driving a motor, and more particularly, to a semiconductor module for driving a switched reluctance motor in which a circuit for driving a switched reluctance motor (SRM) is integrated and modularized.

스위치드 릴럭턴스 모터(Switched Reluctance Motor; 이하, SRM이라 함)는 스위칭 제어장치가 결합된 형태의 모터로서, 고정자와 회전자 모두가 돌극형 구조로 되어 있다. 특히 고정자 부분에만 권선이 감겨져 있으며, 회전자 부분에는 어떠한 형태의 권선이나 영구자석도 존재하지 않으므로 구조가 간단하다. 이러한 구조상의 특징으로 인해, 제작 생산적인 측면에서 상당한 이점을 가지고 있으며, 직류 모터와 같이 기동특성이 좋고 토오크(torque)가 큰 반면에, 유지, 보수의 필요성이 적으며, 단위 체적당 토오크, 효율 및 컨버터의 정격 등 많은 부분에서 우수한 특성을 가지고 있어 사용분야가 점차 증가하고 있는 추세이다.A switched reluctance motor (hereinafter referred to as SRM) is a motor in which a switching control device is combined, and both the stator and the rotor have a salient pole structure. In particular, the winding is wound only on the stator part, and the structure is simple because there is no winding or permanent magnet of any type in the rotor part. Due to this structural feature, it has considerable advantages in terms of manufacturing and production, and has good starting characteristics and high torque as in DC motors, while requiring less maintenance and repair, torque per unit volume, and efficiency. And the field of use is gradually increasing because it has excellent characteristics in many parts, such as the rating of the converter.

도 1은 일반적인 단상(single phase) SRM 구동장치를 개략적으로 보여주는 블럭도이다.1 is a block diagram schematically illustrating a general single phase SRM driving apparatus.

도 1을 참조하면, SRM 구동장치는 상용(AC) 전원(101)으로부터 인가되는 교류전압을 직류전압으로 정류 및 평활하는 정류 및 평활회로부(102)와, 상기 정류 및 평활회로부(102)로부터 공급되는 전압과 마이콤(106)으로부터 제어신호를 인가받아 모터(104)를 구동하기 위한 모터 구동부(103) 및 모터(104)의 위치 및 속도를 감지하여 상기 마이콤(106)으로 신호를 출력하는 홀 센서(105)로 구성된다.Referring to FIG. 1, the SRM driving apparatus supplies a rectifying and smoothing circuit unit 102 to rectify and smooth an AC voltage applied from a commercial (AC) power source 101 into a DC voltage, and the rectifying and smoothing circuit unit 102. Hall sensor for sensing the position and speed of the motor driver 103 and the motor 104 for driving the motor 104 by receiving the control signal from the voltage and the microcomputer 106 and outputs a signal to the microcomputer 106 It consists of 105.

정류 및 평활회로부(102)는 입력되는 상용 전원(101)을 정류 및 평활한다. 정류 및 평활된 전압은 모터구동부(103)로 공급되고, 모터구동부(103)는 마이콤(106)의 제어신호에 따라 모터로 전압을 공급한다. 홀 센서(105)는 모터의 회전속도 및 위상을 검출하여 신호를 발생하게 되고, 마이콤(106)은 상기 홀 센서에서 발생된 신호를 입력으로 하여 상기 모터구동부(103)를 제어하며, 모터구동부(103)에서 모터(104)로 공급되는 전압을 제어하게 된다.The rectifying and smoothing circuit unit 102 rectifies and smoothes the input commercial power supply 101. The rectified and smoothed voltage is supplied to the motor driver 103, and the motor driver 103 supplies a voltage to the motor according to the control signal of the microcomputer 106. The hall sensor 105 detects the rotational speed and phase of the motor to generate a signal, and the microcomputer 106 controls the motor driver 103 by inputting the signal generated by the hall sensor, and the motor driver ( In step 103, the voltage supplied to the motor 104 is controlled.

도 2는 일반적인 SRM의 모터구동부의 구조를 나타내 보인 도면이다.2 is a view illustrating a structure of a motor driving unit of a general SRM.

SRM의 모터구동부는, 입력되는 교류전원을 정류하기 위한 정류부(도시되지 않음)와, 정류된 전압을 평활하고 평활된 직류전압을 공급하는 DC링크 캐패시터(201)와, 상기 DC링크 캐패시터(201)와 병렬로 연결되고 SRM(207)의 회전자의 위치신호에 따라 모터를 정방향 또는 역방향으로 회전시키기 위한 게이트 구동신호를 출력하는 스위치 구동부(미도시)의 구동신호에 따라 온, 오프되도록 직렬 연결된 상, 하부 스위칭소자(202, 203)와, 상기 상, 하부 스위칭소자(202, 203)의 온, 오프 동작에 따라 토오크를 발생시키는 모터 권선(206) 및 상기 상부 스위칭소자(202)의 일단과 하부 스위칭소자(203)의 일단 사이에 연결된 제1 다이오드(204), 상기 상부 스위칭소자(202)의 타단과 상기 하부 스위칭소자(203)의 타단 사이에 연결된 제2 다이오드(205)로 구성되어 있다.The motor driver of the SRM includes a rectifier (not shown) for rectifying the input AC power, a DC link capacitor 201 for supplying a smooth and smooth DC voltage to the rectified voltage, and the DC link capacitor 201. Connected in parallel with each other and connected in series to be turned on or off in accordance with a drive signal of a switch driver (not shown) for outputting a gate drive signal for rotating the motor in a forward or reverse direction according to a position signal of the rotor of the SRM 207. The lower windings 202 and 203, the motor winding 206 generating torque according to the on and off operations of the upper and lower switching devices 202 and 203, and one end and the lower of the upper switching device 202. The first diode 204 connected between one end of the switching element 203 and the second diode 205 connected between the other end of the upper switching element 202 and the other end of the lower switching element 203.

외부로부터 교류전압이 공급되면 이를 브리지 다이오드 등으로 이루어진 정류단(도시되지 않음)에서 정류하고, 정류된 전압을 DC링크 캐패시터(201)에서 평활한다. 이렇게 평활된 직류전압은 상, 하부 스위칭소자(202, 203)의 스위칭동작에 의해 모터 권선(206)으로 공급된다. 즉, SRM(207)의 회전자와 고정자의 위치에 따라 상부 스위칭소자(202) 및 하부 스위칭소자(203)가 일정 시간 온(on)되어 DC링크 캐패시터(201), 상부 스위칭소자(202), 모터 권선(206) 및 하부 스위칭소자(203)로 전류 통로가 형성되어 모터 권선(206)에 전압을 인가하고, SRM(207)의 고정자에 자기력을 발생시켜 회전자를 끌어당긴다. 이에 따라 SRM은 회전하게 된다. 이렇게 회전하다가 상부 및 하부 스위칭소자(202, 203)가 동시에 오프(off)되면, 권선에 인가되었던 상전류가 제1 다이오드(204), 모터 권선(206), 제2 다이오드(205) 및 DC링크 캐패시터(201)를 통해 제거된다.When an AC voltage is supplied from the outside, it is rectified in a rectifying stage (not shown) made of a bridge diode and the like, and the rectified voltage is smoothed in the DC link capacitor 201. The smoothed DC voltage is supplied to the motor winding 206 by the switching operation of the upper and lower switching elements 202 and 203. That is, the upper switching element 202 and the lower switching element 203 are turned on for a predetermined time according to the position of the rotor and the stator of the SRM 207, so that the DC link capacitor 201, the upper switching element 202, A current path is formed by the motor winding 206 and the lower switching element 203 to apply a voltage to the motor winding 206 and generate a magnetic force in the stator of the SRM 207 to attract the rotor. As a result, the SRM rotates. When the upper and lower switching elements 202 and 203 are turned off at the same time, the phase current applied to the winding is applied to the first diode 204, the motor winding 206, the second diode 205, and the DC link capacitor. It is removed via 201.

이와 같이, SRM은 모터 구동부를 구성하고 있는 상, 하부 스위칭소자의 온, 오프에 따라 모터에 전압을 공급 또는 차단하여 모터를 구동하게 된다. 이때, 상, 하부 스위칭소자에 인가되는 제어신호는 도 1에서 설명한 바와 같이 홀 센서에서 모터의 위상을 감지하여 마이콤으로 입력하면, 마이콤에서는 홀 센서로부터 입력된 신호로 PWM을 수행하여 PWM 듀티비(duty ratio)에 따라 상, 하부 스위칭소자의 온, 오프 동작을 제어하게 된다.As such, the SRM drives the motor by supplying or blocking a voltage to the motor according to the on and off of the upper and lower switching elements constituting the motor driving unit. At this time, when the control signal applied to the upper and lower switching elements is input to the microcomputer by detecting the phase of the motor in the hall sensor as described in FIG. 1, the microcomputer performs the PWM duty ratio (PWM) by performing a PWM signal input from the hall sensor. duty ratio) to control the on and off operation of the upper and lower switching elements.

한편, 반도체 패키지는 하나 혹은 다수의 반도체 칩을 리드프레임(lead frame) 내에 있는 칩 패드(chip pad) 위에 탑재한 후, 봉합수지(Epoxy Molding Compound; EMC)로 밀봉하여 내부를 보호한 뒤 인쇄회로기판(PCB)에 실장하여 사용한다. 최근 들어, 전자기기의 고속화, 대용량화 및 고집적화가 급진전되면서 자동차, 산업기기 및 가전제품에 적용되는 전력소자 역시 저비용으로 소형화 및 경량화를 달성해야 하는 요구에 직면하고 있다. 이와 동시에, 전력용소자는 저발열과 고 신뢰성을 달성하여야 한다. 이와 같은 요구들을 만족시키기 위한 방법으로, 하나의 반도체 패키지에 다수의 반도체 칩을 탑재하는 전력용 모듈 패키지가 일반화되고 있다. SRM의 경우에도 모터를 구동하기 위한 구동 회로부를 모듈화할 경우 경량화, 컴팩트(compact)하면서도 고효율, 고신뢰성 및 저비용의 요구를 충족시킬 수 있으나, SRM에 대한 모듈은 아직도 개발단계에 있는 상황이다.In the semiconductor package, one or more semiconductor chips are mounted on a chip pad in a lead frame, and then sealed with an epoxy molding compound (EMC) to protect the inside, and then, a printed circuit. It is mounted on a substrate (PCB) and used. In recent years, with the rapid progress of high speed, high capacity, and high integration of electronic devices, power devices applied to automobiles, industrial devices, and home appliances are also faced with the need to achieve miniaturization and light weight at low cost. At the same time, power devices must achieve low heat generation and high reliability. As a method for satisfying such demands, power module packages for mounting a plurality of semiconductor chips in one semiconductor package have been generalized. In the case of SRM as well, modularization of the drive circuit for driving the motor can meet the requirements of light weight, compactness, high efficiency, high reliability and low cost, but the module for SRM is still in the development stage.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, SRM 구동을 위한 회로를 하나의 반도체 패키지 내에 탑재하여 효율 및 신뢰성을 향상시킨 SRM 구동용 고집적 반도체 모듈을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a highly integrated semiconductor module for driving an SRM, in which a circuit for driving an SRM is mounted in one semiconductor package, thereby improving efficiency and reliability.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터구동을 위한 고집적 반도체 모듈은, 단상(single-phase) 스위치드 릴럭턴스 모터(SRM)를 구동하기 위한 구동회로에 있어서, 상기 스위치드 릴럭턴스 모터의 일 입력단으로 구동전류를 흘려보내기 위한 제1 스위칭소자; 상기 제1 스위칭소자의 스위칭동작을 제어하는 고전압 집적회로; 상기 스위치드 릴럭턴스 모터의 타 입력단으로부터 전류를 빼내기 위한 제2 스위칭소자; 상기 제2 스위칭소자의 스위칭동작을 제어하는 저전압 집적회로; 및 상기 제1 및 제2 스위칭소자가 오프되었을 때 전류를 환류시키기 위한 제1 및 제2 다이오드가 하나의 반도체 패키지 내에 집적되어 있는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above technical problem, a highly integrated semiconductor module for driving a switched reluctance motor according to the present invention, in the driving circuit for driving a single-phase switched reluctance motor (SRM), the switched reluctance A first switching element for flowing a driving current to one input terminal of the motor; A high voltage integrated circuit controlling a switching operation of the first switching device; A second switching element for extracting current from the other input terminal of the switched reluctance motor; A low voltage integrated circuit controlling a switching operation of the second switching element; And first and second diodes for recirculating current when the first and second switching devices are turned off in one semiconductor package.

본 발명에 있어서, 상기 저전압 집적회로는, 상기 모듈 내부에서 과전류 또 는 저전압 등의 폴트(fault)가 검출되었을 때 외부로 폴트-아웃신호를 출력하거나 외부로부터 폴트-아웃신호를 입력받기 위한 폴트-아웃단자를 포함한다.In the present invention, the low voltage integrated circuit may output a fault-out signal to the outside or receive a fault-out signal from the outside when a fault such as an overcurrent or a low voltage is detected in the module. It includes an out terminal.

그리고, 상기 모듈 내에는 상기 모듈 내부의 온도를 감지하고, 상기 모듈 내부의 온도 변화에 따라 저항값이 변화하는 써미스터를 더 구비하는 것이 바람직하다.The module may further include a thermistor that senses a temperature inside the module and changes a resistance value according to a temperature change in the module.

상기 제1 및 제2 스위칭소자는 절연게이트 바이폴라 트랜지스터(IGBT) 또는 전력용 모스펫(MOSFET)이 될 수 있다.The first and second switching devices may be an insulated gate bipolar transistor (IGBT) or a power MOSFET (MOSFET).

상기 반도체 모듈은 각 신호의 입출력을 위한 단자가 패키지의 양측으로 마련되는 듀얼인라인패키지(DIP) 구조로 이루어진다. 그리고, 상기 고전압 집적회로, 저전압 집적회로, 그리고 제1 및 제2 스위칭소자는 DBC(Direct Bonded Copper) 기판 위에 배치된다.The semiconductor module has a dual in-line package (DIP) structure in which terminals for input and output of each signal are provided at both sides of the package. The high voltage integrated circuit, the low voltage integrated circuit, and the first and second switching devices are disposed on a DBC substrate.

상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명에 의한 스위치드 릴럭턴스 모터 구동용 반도체 모듈은, 2상(2-phase) 스위치드 릴럭턴스 모터(SRM)를 구동하기 위한 구동회로에 있어서, 상기 스위치드 릴럭턴스 모터의 제1 및 제2 입력단으로 구동전류를 흘려보내기 위한 제1 및 제2 스위칭소자; 상기 제1 스위칭소자의 스위칭동작을 제어하는 제1 고전압 집적회로; 상기 제2 스위칭소자의 스위칭동작을 제어하는 제2 고전압 집적회로; 상기 스위치드 릴럭턴스 모터의 제3 및 제4 입력단으로부터 구동전류를 빼내기 위한 제3 제4 스위칭소자; 상기 제3 및 제4 스위칭소자의 스위칭동작을 제어하는 저전압 집적회로; 및 상기 제1 내지 제4 스위칭소자가 오프되었을 때 전류를 환류시키기 위한 제1 내지 제4 다이오드가 하나의 반도체 패키지 내에 집적되어 있는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above technical problem, the semiconductor module for driving a switched reluctance motor according to the present invention is a driving circuit for driving a two-phase switched reluctance motor (SRM). First and second switching elements for flowing a driving current to the first and second input terminals; A first high voltage integrated circuit controlling a switching operation of the first switching device; A second high voltage integrated circuit controlling a switching operation of the second switching device; A third fourth switching element for extracting a driving current from third and fourth input terminals of the switched reluctance motor; A low voltage integrated circuit controlling a switching operation of the third and fourth switching devices; And first to fourth diodes for recirculating current when the first to fourth switching devices are turned off in one semiconductor package.

본 발명에 있어서, 상기 저전압 집적회로는, 상기 모듈 내부에서 과전류 또는 저전압 등의 폴트(fault)가 검출되었을 때 외부로 폴트-아웃신호를 출력하기 위한 폴트-아웃단자를 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, the low voltage integrated circuit preferably includes a fault-out terminal for outputting a fault-out signal to the outside when a fault such as an overcurrent or a low voltage is detected in the module.

상기 모듈 내에는 상기 모듈 내부의 온도를 감지하고, 상기 모듈 내부의 온도 변화에 따라 저항값이 변화하는 써미스터를 더 구비할 수 있다.The module may further include a thermistor configured to sense a temperature inside the module and change a resistance value according to a temperature change in the module.

상기 제1 및 제2 스위칭소자는 절연게이트 바이폴라 트랜지스터(IGBT) 또는 전력용 모스펫(MOSFET)이 될 수 있다.The first and second switching devices may be an insulated gate bipolar transistor (IGBT) or a power MOSFET (MOSFET).

상기 제1 고전압 집적회로 및 제2 고전압 집적회로로의 부트스트랩 전압 인가를 위해 각각 연결되도록 배치되는 제1 및 제2 부트스트랩 다이오드를 더 구비할 수 있다. 제1 및 제2 부트스트랩 다이오드의 각 애노드는 상기 제1 및 제2 고전압 집적회로의 각 전압입력단자에 공통적으로 연결되고, 상기 제1 및 제2 부트스트랩 다이오드의 각 캐소드는 상기 제1 및 제2 고전압 집적회로의 각 플로팅전압단자에 연결된다.The display device may further include first and second bootstrap diodes disposed to be connected to each other to apply a bootstrap voltage to the first high voltage integrated circuit and the second high voltage integrated circuit. Each anode of the first and second bootstrap diodes is commonly connected to each voltage input terminal of the first and second high voltage integrated circuits, and each cathode of the first and second bootstrap diodes is connected to the first and second bootstrap diodes. 2 is connected to each floating voltage terminal of the high voltage integrated circuit.

상기 모듈은 각 신호의 입출력을 위한 단자가 패키지의 일 측으로 마련되는 싱글인라인패키지(SIP) 구조로 배치된다. 상기 제1 및 제2 고전압 집적회로, 저전압 집적회로, 그리고 제1 내지 제4 스위칭소자는 절연금속기판(IMS) 기판 위에 배치된다.The module is arranged in a single in-line package (SIP) structure in which terminals for input and output of each signal are provided on one side of the package. The first and second high voltage integrated circuits, the low voltage integrated circuits, and the first to fourth switching devices are disposed on an insulating metal substrate (IMS) substrate.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으 며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in many different forms, and the scope of the present invention should not be construed as limited by the embodiments described below.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터(SRM) 구동용 반도체 모듈을 나타내 보인 도면으로서, 단상(single phase) SRM을 구동하기 위한 반도체 모듈을 도시한다.3 is a diagram illustrating a semiconductor module for driving a switched reluctance motor (SRM) according to an embodiment of the present invention, which illustrates a semiconductor module for driving a single phase SRM.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 단상 SRM 구동용 반도체 모듈(300)은 고압측 구동부와 저압측 구동부로 이루어진다. 고압측 구동부는 고전압 집적회로(310H)와 제1 스위칭소자(321)로 구성되고, 저압측 구동부는 저전압 집적회로(310L)와 제2 스위칭소자(322)로 구성된다. 상기 제1 및 제2 스위칭소자(321, 322)는 도시된 바와 같이 절연게이트형 바이폴라 트랜지스터(IGBT)로 구성될 수 있으며, 경우에 따라서는 전력형 모스트랜지스터(power MOSFET) 같은 다른 전력형 트랜지스터로 구성될 수도 있다.Referring to FIG. 3, the single-phase SRM driving semiconductor module 300 according to an embodiment of the present invention includes a high pressure side driver and a low pressure side driver. The high voltage side driver includes a high voltage integrated circuit 310H and a first switching device 321, and the low voltage side driver includes a low voltage integrated circuit 310L and a second switching device 322. As illustrated, the first and second switching devices 321 and 322 may be formed of an insulated gate bipolar transistor (IGBT), and in some cases, may be formed of another power transistor such as a power MOSFET. It may be configured.

고전압 집적회로(310H)는 제1 스위칭소자(321)의 온, 오프를 제어하기 위한 스위칭제어신호를 출력한다.The high voltage integrated circuit 310H outputs a switching control signal for controlling on and off of the first switching element 321.

고전압 집적회로(310H)는 플로팅전압단자(VB), 공급전압단자(VCC), 공통접지단자(COM), 입력단자(IN), 출력단자(OUT) 및 플로팅리턴전압단자(VS)를 갖는다. 고압측 플로팅전압단자(VB)는 외부로부터 플로팅전압(VB)을 입력받는 데 사용되고, 공급전압단자(VCC)는 외부로부터 공급전압(Vcc)을 입력받는 데 사용된다. 공통접지단자(COM)는 외부로부터 공통접지신호(COM)를 입력받는 데 사용되고, 입력단자(IN)는 외부로부터 구동용 입력신호(IN(H))를 입력받는 데 사용된다.The high voltage integrated circuit 310H has a floating voltage terminal VB, a supply voltage terminal VCC, a common ground terminal COM, an input terminal IN, an output terminal OUT, and a floating return voltage terminal VS. The high voltage side floating voltage terminal VB is used to receive the floating voltage V B from the outside, and the supply voltage terminal VCC is used to receive the supply voltage V cc from the outside. The common ground terminal COM is used to receive the common ground signal COM from the outside, and the input terminal IN is used to receive the driving input signal IN (H) from the outside.

출력단자(OUT)는 입력단자(IN)를 통해 입력되는 구동용 입력신호(IN(H))에 의해 고압측 스위칭제어신호를 출력시키는 데 이용된다. 상기 고전압 집적회로(310H)의 출력단자(OUT)로부터 출력된 스위칭제어신호는 제1 스위칭소자(321)의 게이트로 입력되어 제1 스위칭소자(321)를 턴-온 또는 턴-오프시킨다.The output terminal OUT is used to output the high voltage side switching control signal by the driving input signal IN (H) input through the input terminal IN. The switching control signal output from the output terminal OUT of the high voltage integrated circuit 310H is input to the gate of the first switching element 321 to turn on or turn off the first switching element 321.

저전압 집적회로(310L)는 제2 스위칭소자(322)의 온, 오프를 제어하기 위한 스위칭제어신호를 출력한다. 저전압 집적회로(310L)는 단락전류단자(CSC), 폴트-아웃 듀레이션(duration) 단자(CFOD), 폴트-아웃단자(VFO), 입력단자(IN(L)), 공통접지단자(COM), 공급전압단자(VCC) 및 출력단자(OUT(L))를 갖는다. The low voltage integrated circuit 310L outputs a switching control signal for controlling on and off of the second switching element 322. The low voltage integrated circuit 310L includes a short circuit current terminal (CSC), a fault-out duration terminal (CFOD), a fault-out terminal (VFO), an input terminal (IN (L)), a common ground terminal (COM), It has a supply voltage terminal VCC and an output terminal OUT (L).

단락전류단자(CSC)로는 단락회로보호 신호가 입력되고, 폴트-아웃단자(VFO)는 외부로 폴트-아웃신호(VFO)를 출력하거나 외부로부터 폴트-아웃신호(VFO)를 입력받는 데 사용된다. 구체적으로, 내부에서 폴트(fault)가 검출되었을 때, 예컨대 과전류가 검출되거나 공급전압(Vcc)이 낮게 입력되는 경우, 소자가 파괴되는 것을 방지하기 위하여 폴트-아웃신호(VFO)를 출력하고, 반도체 모듈(300)을 셧-다운(shutdown)시킨다. 또는, 외부에서 임의로 모듈(300)을 셧다운시키기 위하여 폴트-아웃신호(VFO)를 폴트-아웃단자(VFO)를 통해 입력시킬 수도 있다.Short-circuit current terminal (CSC) roneun the short circuit protection signal is input, the fault-out terminal (VFO) is an external fault - for receiving an out-signals (V FO) - output the out signals (V FO) or the fault from outside Used. Specifically, when a fault is detected internally, for example, when an overcurrent is detected or a low supply voltage V cc is input, a fault-out signal V FO is output to prevent the device from being destroyed. The semiconductor module 300 is shut down. Alternatively, the fault-out signal V FO may be input through the fault-out terminal VFO to externally shut down the module 300.

폴트-아웃 듀레이션 단자(CFOD)로는 폴트-아웃 상황이 발생했을 때 모듈을 셧-다운시키는 시간(duration)을 결정하기 위한 신호가 입력된다. 폴트-아웃 듀레 이션 단자(CFOD)에는 모듈 외부에서 소정 용량의 캐패시터가 연결되어 캐패시터의 충전, 방전을 통해 셧-다운 시간을 조절하게 된다.The fault-out duration terminal CFOD is input with a signal for determining a duration for shutting down the module when a fault-out situation occurs. A capacitor of a predetermined capacity is connected to the fault-out duration terminal (CFOD) to adjust the shutdown time through charging and discharging of the capacitor.

저전압 집적회로(310L)의 입력단자(IN(L))는 저압측의 입력신호를 입력받는 데 사용된다. 공통접지단자(COM)는 외부로부터 공통접지신호(COM)를 입력받는 데 사용되고, 공급전압단자(VCC)는 공급전압을 입력받는 데 사용된다. 출력단자(OUT(L))는 제2 스위칭소자(322)의 온, 오프를 제어하기 위한 스위칭제어신호를 출력시키는 데 이용된다. 저전압 집적회로의 출력단자(OUT(L))로부터 출력된 스위칭제어신호는 제2 스위칭소자(322)의 게이트로 입력되어 제2 스위칭소자(322)를 턴-온 또는 턴-오프시킨다.The input terminal IN (L) of the low voltage integrated circuit 310L is used to receive an input signal of the low voltage side. The common ground terminal COM is used to receive the common ground signal COM from the outside, and the supply voltage terminal VCC is used to receive the supply voltage. The output terminal OUT (L) is used to output a switching control signal for controlling the on and off of the second switching element 322. The switching control signal output from the output terminal OUT (L) of the low voltage integrated circuit is input to the gate of the second switching element 322 to turn on or off the second switching element 322.

다음, 고압측의 제1 스위칭소자(321)의 컬렉터에는 SRM을 구동하기 위한 전원단자(P)가 연결되고, 게이트에는 고전압 집적회로(310H)의 출력단자(OUT)가 연결되며, 에미터에는 상기 SRM으로 구동신호를 출력하기 위한 제1 출력단자(A)가 연결된다. 그리고, 상기 제1 스위칭소자(321)의 게이트와 에미터에는 제1 스위칭소자의 스위칭속도를 조절하기 위하여 모듈 외부에서 캐패시터가 연결될 수 있도록 되어 있다.Next, a power supply terminal P for driving SRM is connected to the collector of the first switching element 321 on the high voltage side, an output terminal OUT of the high voltage integrated circuit 310H is connected to the gate, and an emitter A first output terminal A for outputting a driving signal to the SRM is connected. In addition, a capacitor may be connected to the gate and the emitter of the first switching device 321 outside the module to adjust the switching speed of the first switching device.

저압측의 제2 스위칭소자(322)의 컬렉터에는 SRM으로 구동신호를 출력하기 위한 제2 출력단자(B)가 연결되고, 게이트에는 저전압 집적회로(310L)의 출력단자(OUT(L))가 연결되며, 에미터에는 (-)전원단자(NB1, NB2)가 연결된다. 상기 제2 스위칭소자(322)의 게이트와 에미터 사이에도 스위칭속도를 조절하기 위한 캐패시터 가 모듈 외부에서 연결될 수 있도록 되어 있다. 상기 (-)전원단자(NA, NB1, NB2)는 전원단자(P)로 공급된 전류가 모듈 내부의 소자 및 SRM을 거쳐 빠져나가는 단자로서, 모듈 외부에서 션트저항(shunt resistor)을 연결하여 전류를 검출할 수 있다.A second output terminal B for outputting a driving signal to the SRM is connected to the collector of the second switching element 322 on the low voltage side, and an output terminal OUT (L) of the low voltage integrated circuit 310L is connected to the gate. The emitter is connected to the negative power terminal (N B1 , N B2 ). A capacitor for controlling the switching speed is also connected between the gate and the emitter of the second switching device 322 from the outside of the module. The (-) power terminal (N A , N B1 , N B2 ) is a terminal through which the current supplied to the power terminal (P) exits through the device and the SRM inside the module, and provides a shunt resistor outside the module. Can be connected to detect current.

상기 제1 스위칭소자(321) 및 제2 스위칭소자(322)가 동시에 턴-오프되었을 때 전류를 환류시키기 위한 제1 다이오드(331) 및 제2 다이오드(332)가 배치된다. 제1 다이오드(331)의 일 단은 제1 스위칭소자(321)의 컬렉터 및 전원단자(P)사이에 연결되고, 다른 일 단은 제2 출력단자(B)와 연결된다. 제2 다이오드(332)의 일 단은 제1 스위칭소자(321)의 에미터와 제1 출력단자(A) 사이에 연결되고, 다른 일 단은 (-)전원단자(NA)와 연결된다. 제1 스위칭소자(321)와 제2 스위칭소자(322)가 동시에 턴-오프되면 모터에 인가되었던 전류가 제1 다이오드(331), 모터권선(도시되지 않음), 제2 다이오드(332)를 통해 제거된다.When the first switching element 321 and the second switching element 322 are turned off at the same time, the first diode 331 and the second diode 332 for discharging the current is disposed. One end of the first diode 331 is connected between the collector and power supply terminal P of the first switching element 321, and the other end thereof is connected to the second output terminal B. One end of the second diode 332 is connected between the emitter of the first switching device 321 and the first output terminal A, and the other end is connected to the negative power supply terminal N A. When the first switching element 321 and the second switching element 322 are turned off at the same time, the current applied to the motor is transferred through the first diode 331, the motor winding (not shown), and the second diode 332. Removed.

한편, 본 발명의 반도체 모듈에는, 모듈의 내부온도를 감지하여 내부 회로를 보호하기 위한 써미스터(thermistor)(340)가 집적된다. 상기 써미스터(340)는, 예를 들어 온도가 상승하면 전기저항이 감소하는 특징을 갖는 NTC(Negative Temperature Coefficient) 써미스터로 이루어진다. 상기 써미스터(340)의 일 단은 모듈(300) 내부의 온도변화에 따른 전기저항값을 측정할 수 있는 단자(RTH)와 연결되고, 다른 일 단은 써미스트에 의한 전기저항값의 변화를 측정하기 위한 전압을 공급하는 단자(VTH)와 연결된다. 상기 단자(RTH)에는 써미스터(340)의 저항값의 변화 를 측정하기 위하여 외부저항(도시되지 않음)이 연결되고, 상기 단자(VTH)에는 상기 써미스터(340)의 저항값의 변화를 측정하기 위하여 5V 정도의 전압이 공급된다.Meanwhile, in the semiconductor module of the present invention, a thermistor 340 for sensing an internal temperature of the module and protecting the internal circuit is integrated. The thermistor 340 is formed of, for example, a negative temperature coefficient (NTC) thermistor having a characteristic of decreasing electrical resistance when the temperature rises. One end of the thermistor 340 is connected to the terminal (R TH ) that can measure the electrical resistance value according to the temperature change in the module 300, the other end is a change in the electrical resistance value by the thermistor It is connected to the terminal (V TH ) which supplies the voltage for measurement. An external resistor (not shown) is connected to the terminal R TH to measure a change in the resistance of the thermistor 340, and a change in resistance of the thermistor 340 is measured at the terminal V TH . In order to supply a voltage of about 5V.

이와 같이, 써미스터(340)를 모듈 내부에 집적하면 모듈 내부의 온도 변화를 용이하게 파악할 수 있고, 과도한 온도의 변화로 인한 소자의 오동작 또는 파괴를 사전에 방지할 수 있다.As such, by integrating the thermistor 340 into the module, it is possible to easily grasp the temperature change inside the module and to prevent the malfunction or destruction of the device due to the excessive temperature change in advance.

한편, 본 발명의 상기 고전압 집적회로(310H)와 저전압 집적회로(310L)는 스위칭소자들이 불충분한 구동전압 하에서 동작하는 것을 방지하기 위한 저전압 락아웃(Low Voltage Lock Out) 기능을 갖는다. 스위칭소자들을 제어 및 구동하기 위한 구동전압은 모듈의 공급전압단자(VCC)와 공통접지단자(COM) 사이에 연결된 15V의 직류전원으로부터 공급된다. 안정된 동작을 위하여 이 전압은 15V ± 10% 정도로 조절된다. 구동전압(VCC, VB)이 소정의 저전압 락아웃 레벨보다 낮은 레벨로 떨어질 경우, 고전압 집적회로(310H)에 연결된 스위칭소자(321) 및 저전압 집적회로(310L)에 연결된 스위칭소자(322)는 입력펄스신호에 상관없이 턴-오프되어 전류가 흐르지 않도록 한다.Meanwhile, the high voltage integrated circuit 310H and the low voltage integrated circuit 310L of the present invention have a low voltage lock out function to prevent the switching devices from operating under an insufficient driving voltage. The driving voltage for controlling and driving the switching elements is supplied from a 15V DC power source connected between the supply voltage terminal VCC and the common ground terminal COM of the module. This voltage is regulated to 15V ± 10% for stable operation. When the driving voltages VCC and VB fall below a predetermined low voltage lockout level, the switching element 321 connected to the high voltage integrated circuit 310H and the switching element 322 connected to the low voltage integrated circuit 310L are inputted. It is turned off regardless of the pulse signal so that no current flows.

또한, 상기 저전압 집적회로(310L)에는 단락회로(short circuit)가 형성될 경우 모듈내의 소자를 보호하는 기능이 내장된다. 즉, 저전압 집적회로(310L)는 단락전류단자(CSC)로 입력되는 전압을 모니터링(monitoring)하여 이 전압이 소정의 기준전압(VSC( ref ))을 초과할 경우 폴트-아웃신호를 발생시키고 스위칭소자를 턴-오프시킨다.In addition, the low voltage integrated circuit 310L has a function of protecting a device in a module when a short circuit is formed. That is, the low voltage integrated circuit 310L monitors a voltage input to the short-circuit current terminal CSC to generate a fault-out signal when the voltage exceeds the predetermined reference voltage V SC ( ref ) . Turn off the switching device.

이와 같이, 구동전압이 일정 레벨보다 떨어질 경우 또는 단락회로가 형성되어 과도한 전류가 흐를 경우 스위칭소자들을 턴-오프시키기 때문에 이상동작에 의한 소자의 손상 또는 파괴를 방지할 수 있다.As such, when the driving voltage falls below a predetermined level or when a short circuit is formed and excessive current flows, the switching devices are turned off, thereby preventing damage or destruction of the device due to an abnormal operation.

도 4는 본 발명에 따른 단상 SRM 구동용 반도체모듈의 응용을 설명하기 위하여 도시한 도면이다. 도 3과 동일한 참조번호는 동일한 요소를 나타낸다.4 is a view illustrating an application of a single-phase SRM driving semiconductor module according to the present invention. The same reference numerals as in FIG. 3 denote the same elements.

반도체모듈(300)의 제1 출력단자(A) 및 제2 출력단자(B)는 SRM을 구동하기 위하여 단상 SRM(400)과 연결된다. 반도체모듈(300)의 전원단자(P)와 (-)전원단자들(NA, NB1, NB2) 사이에는 반도체모듈(300)에 전압을 공급하기 위한 전원(410)이 배치되고, 이 전원(410)과 병렬로 DC링크 캐패시터(411)가 배치된다.The first output terminal A and the second output terminal B of the semiconductor module 300 are connected to the single phase SRM 400 to drive the SRM. A power source 410 for supplying a voltage to the semiconductor module 300 is disposed between the power supply terminal P and the negative power supply terminals N A , N B1 and N B2 of the semiconductor module 300. The DC link capacitor 411 is disposed in parallel with the power source 410.

고압측 플로팅전압단자(VB)에는 고전압 집적회로(310H)로의 전원공급을 위한 부트스트랩 다이오드(420)와 부트스트랩 저항(421)이 연결되고, 모듈의 제1 출력단자(A, VS (H))와 고압측 플로팅전압단자(VB) 사이에는 전원안정을 위한 캐패시터들(430, 431)이 연결된다. 반도체모듈(300)의 플로팅리턴전압단자(Vs)와 제1 출력단자(A) 사이에는 플로팅리턴전압단자(Vs)로 입력되는 신호의 노이즈를 제거하고, 고전압 집적회로와 연결된 제1 스위칭소자의 게이트저항을 변화시켜 스위칭속도를 제어하기 위한 저항(RE (H))이 연결된다. The bootstrap diode 420 and the bootstrap resistor 421 for power supply to the high voltage integrated circuit 310H are connected to the high voltage side floating voltage terminal V B , and the first output terminals A and V S ( Capacitors 430 and 431 for power supply stability are connected between H) ) and the high voltage side floating voltage terminal V B. Between the floating return voltage terminal Vs and the first output terminal A of the semiconductor module 300, the noise of the signal input to the floating return voltage terminal Vs is removed, and the first switching device connected to the high voltage integrated circuit. A resistor R E (H ) is connected to control the switching speed by changing the gate resistance.

반도체모듈(300)의 고전압 집적회로 공급전압단자(VCC (H))와 저전압 집적회로공급전압단자(VCC (L))에는 고전압 집적회로(310H) 및 저전압 집적회로(310L) 내의 소 자들(도시되지 않음)에 동작전압을 공급하기 위하여 15V 정도의 DC 전압이 인가되고, 고전압 집적회로 및 저전압 집적회로의 공급전원단자(VCC) 및 접지단자(COM) 사이에는 전원안정을 위한 캐패시터들(440, 441)이 배치된다.The elements in the high voltage integrated circuit 310H and the low voltage integrated circuit 310L are connected to the high voltage integrated circuit supply voltage terminal V CC (H) and the low voltage integrated circuit supply voltage terminal V CC (L ) of the semiconductor module 300. DC voltage of about 15V is applied to supply an operating voltage (not shown), and capacitors for power stabilization between the power supply terminal V CC and the ground terminal COM of the high voltage integrated circuit and the low voltage integrated circuit. 440 and 441 are disposed.

반도체모듈(300)의 단락전류단자(CSC)에는 단락회로보호를 위한 신호가 캐패시터(450)와 저항(451)으로 이루어진 필터를 통해 입력된다. 폴트-아웃 듀레이션 단자(CFOD)에는 폴트-아웃 시간을 결정하기 위한 캐패시터(452)가 연결된다.A short circuit protection signal is input to the short circuit current terminal C SC of the semiconductor module 300 through a filter including a capacitor 450 and a resistor 451. The fault-out duration terminal C FOD is connected with a capacitor 452 for determining the fault-out time.

반도체모듈(300)의 고압측 입력신호단자(IN(H)) 및 저압측 입력신호단자(IN(L))는 마이크로프로세서(CPU)(500)에 연결되어, 마이크로프로세서(CPU)(500)로부터 모듈(300) 내의 고전압 집적회로(310H) 및 저전압 집적회로(310L)의 동작을 위한 입력신호를 공급받는다. 이 과정에서 잡음 제거를 위해 마이크로프로세서(CPU)(500)와 모듈(300) 사이에 필터들이 배치될 수 있다.The high voltage side input signal terminal IN (H) and the low voltage side input signal terminal IN (L ) of the semiconductor module 300 are connected to the microprocessor (CPU) 500, and the microprocessor (CPU) 500. The input signal for the operation of the high voltage integrated circuit 310H and the low voltage integrated circuit 310L in the module 300 is supplied. In this process, filters may be disposed between the microprocessor (CPU) 500 and the module 300 to remove noise.

그리고, 반도체모듈(300)의 폴트아웃단자(VFO)도 마이크로프로세서(CPU)(500)에 연결된다. 상기 폴트아웃단자(VFO)는 양방향 단자로서, 반도체모듈(300)로부터의 폴트아웃 정보를 마이크로프로세서(CPU)(500)에 전송하기도 하고, 마이크로프로세서(CPU)(500)로부터 폴트아웃 명령을 입력받기도 한다.In addition, the fault out terminal V FO of the semiconductor module 300 is also connected to the microprocessor (CPU) 500. The fault out terminal (V FO ) is a bidirectional terminal, which transmits fault out information from the semiconductor module 300 to the microprocessor (CPU) 500, and issues a fault out command from the microprocessor (CPU) 500. It also receives input.

이와 같이 구성된 SRM 구동장치의 동작을 간단히 설명하면, 외부로부터 전원(410) 및 DC링크 캐패시터(411)를 통해 입력된다. 입력된 전압은 제1 스위칭소자(321) 및 제2 스위칭소자(322)의 스위칭동작에 의해 SRM(400)으로 공급된다. 고 전압 집적회로(310H) 및 저전압 집적회로(310L)는 마이크로프로세서(500)의 제어신호에 따라 제1 스위칭소자(321) 및 제2 스위칭소자(322)의 온, 오프를 제어하게 된다. 제1 및 제2 스위칭소자의 스위칭동작에 의해 모터로 전압이 공급되면, SRM(400)의 회전자와 고정자의 위치에 따라 제1 스위칭소자(321) 및 제2 스위칭소자(322)가 일정 시간 턴-온되고, DC링크 캐패시터(411), 제1 스위칭소자(321), 모터(400) 및 제2 스위칭소자(322)로 전류 통로(path)가 형성되어 SRM(400)이 회전하게 된다. 그 후, 마이크로프로세서(500)의 제어신호에 따라 제1 및 제2 스위칭소자(321, 322)가 턴-오프되면, 모터(400)에 인가되었던 전류가 제1 다이오드(331), 모터(400), 제2 다이오드(332) 및 DC링크 캐패시터(411)를 통해 제거된다.The operation of the SRM driving device configured as described above will be briefly described, through the power source 410 and the DC link capacitor 411 from the outside. The input voltage is supplied to the SRM 400 by the switching operation of the first switching element 321 and the second switching element 322. The high voltage integrated circuit 310H and the low voltage integrated circuit 310L control on and off of the first switching element 321 and the second switching element 322 according to the control signal of the microprocessor 500. When a voltage is supplied to the motor by the switching operation of the first and second switching elements, the first switching element 321 and the second switching element 322 are fixed for a predetermined time depending on the position of the rotor and the stator of the SRM 400. When turned on, a current path is formed by the DC link capacitor 411, the first switching device 321, the motor 400, and the second switching device 322 so that the SRM 400 rotates. Thereafter, when the first and second switching devices 321 and 322 are turned off according to the control signal of the microprocessor 500, the current applied to the motor 400 is applied to the first diode 331 and the motor 400. ), The second diode 332 and the DC link capacitor 411 are removed.

도 5는 본 발명에 의한 단상 SRM 구동용 반도체 모듈 패키지의 외형을 나타내 보인 도면이다.5 is a view showing the external appearance of a semiconductor module package for driving a single-phase SRM according to the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 반도체 모듈 패키지는, 모듈 외부와의 신호전달을 위한 핀(370)들이 몰딩재(360)의 양 측면으로 배치되는 듀얼 인라인 패키지(Dual Inline Package; DIP) 구조로 되어 있다. 상기 패키지는 DBC(Direct bonded Copper) 기판 위에 고전압 집적회로(도시되지 않음) 등의 반도체소자가 배치되고, 이 DBC 기판의 측면 및 상부면을 몰딩재(360)로 둘러싸는 구조로 이루어진다. 상기 DBC 기판의 바닥면(380)은 몰딩재(360)의 외부로 돌출되는데, 이 돌출된 바닥면에 의해 파워 모듈 패키지 내부의 열이 외부로 용이하게 방출된다.As shown, the semiconductor module package of the present invention has a dual inline package (DIP) structure in which pins 370 for signal transmission to the outside of the module are disposed on both sides of the molding member 360. have. The package has a structure in which a semiconductor device such as a high voltage integrated circuit (not shown) is disposed on a direct bonded copper (DBC) substrate, and the side and top surfaces of the DBC substrate are surrounded by a molding material 360. The bottom surface 380 of the DBC substrate protrudes to the outside of the molding material 360, and the heat inside the power module package is easily discharged to the outside by the protruding bottom surface.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 SRM 구동용 반도체 모듈을 나타내 보인 도면으로서, 2상(2-phase) SRM을 구동하기 위한 회로를 포함한다.FIG. 6 is a diagram illustrating an SRM driving semiconductor module according to another embodiment of the present invention and includes a circuit for driving a two-phase SRM.

본 발명에 따른 2상 SRM 구동용 모듈(600)은, 2상 SRM의 U상을 구동하기 위한 U상 고전압 집적회로(610U) 및 제1 스위칭소자(621)와, SRM의 V상을 구동하기 위한 V상 고전압 집적회로(610V) 및 제2 스위칭소자(622)를 포함하는 고압측 구동부와, U상 및 V상을 구동하기 위한 저전압 집적회로(610L) 및 제3 및 제4 스위칭소자(623, 624)를 포함하는 저압측 구동부로 이루어진다.The two-phase SRM driving module 600 according to the present invention includes a U-phase high voltage integrated circuit 610U and a first switching element 621 for driving the U-phase of the two-phase SRM, and the V-phase of the SRM. The high voltage side driver including a V phase high voltage integrated circuit 610V and a second switching device 622, and a low voltage integrated circuit 610L and third and fourth switching devices 623 to drive the U and V phases. And a low pressure side driver including 624.

U상 고전압 집적회로(610U)는 외부로부터 고압측 플로팅전압(VB(U))을 입력받기 위한 플로팅전압단자(VB), 외부로부터 공급전압(Vcc (U))을 입력받기 위한 공급전압단자(VCC), 외부로부터 공통접지신호(COM)를 입력받는 공통접지단자(COM), 외부로부터 U상 구동용 입력신호(IN( UH ))를 입력받는 입력단자(IN), U상 출력단자(U)에 연결된 플로팅리턴전압단자(VS) 및 입력단자(IN)를 통해 입력되는 U상 구동용 입력신호(IN( UH ))에 의해 고압측 출력신호를 출력시키기 위한 출력단자(OUT)를 갖는다. U상 고전압 집적회로(610U)의 출력단자(OUT)로부터 출력된 신호는 제1 스위칭소자(621)의 게이트로 입력되어 제1 스위칭소자(621)를 턴-온 또는 턴-오프시킨다.The U-phase high voltage integrated circuit 610U has a floating voltage terminal VB for receiving the high voltage floating voltage V B (U) from the outside and a supply voltage for receiving the supply voltage V cc (U) from the outside. Terminal VCC, common ground terminal COM to receive common ground signal COM from the outside, input terminal IN to receive U phase driving input signal IN ( UH ) from the outside, and U phase output terminal. The output terminal OUT for outputting the high voltage side output signal by the U-phase driving input signal IN ( UH ) input through the floating return voltage terminal VS connected to the (U) and the input terminal IN. Have The signal output from the output terminal OUT of the U-phase high voltage integrated circuit 610U is input to the gate of the first switching element 621 to turn on or turn off the first switching element 621.

V상 고전압 집적회로(610V)는 외부로부터 고압측 플로팅전압(VB(V))을 입력받기 위한 플로팅전압단자(VB), 공급전압(Vcc (V))을 입력받기 위한 공급전압단자(VCC), 공통접지신호(COM)를 입력받는 공통접지단자(COM), V상 구동용 입력신호(IN( VH ))를 입력받는 입력단자(IN), V상 출력단자(V)에 연결된 플로팅리턴전압단자(VS) 및 입력단자(IN)를 통해 입력되는 V상 구동용 입력신호(IN( VH ))에 의해 고압측 출력신호를 출력시키기 위한 출력단자(OUT)를 갖는다. V상 고전압 집적회로(610V)의 출력단자(OUT)로부터 출력된 신호는 제2 스위칭소자(622)의 게이트로 입력되어 제2 스위칭소자(622)를 턴-온 또는 턴-오프시킨다.The V-phase high voltage integrated circuit 610V has a floating voltage terminal VB for receiving the high voltage floating voltage V B (V) from the outside and a supply voltage terminal for receiving the supply voltage V cc (V) . VCC), floating terminal connected to common terminal (COM) receiving common ground signal (COM), input terminal (IN) receiving V phase driving input signal (IN ( VH ) ), and V phase output terminal (V) It has an output terminal OUT for outputting the high voltage side output signal by the V-phase driving input signal IN ( VH ) input through the return voltage terminal VS and the input terminal IN. The signal output from the output terminal OUT of the V-phase high voltage integrated circuit 610V is input to the gate of the second switching element 622 to turn on or off the second switching element 622.

고압측 구동부의 제1 스위칭소자(621)의 컬렉터에는 모터구동을 위한 전원단자(P)가 연결되고, 게이트에는 U상 고전압 집적회로(610U)의 출력단자(OUT)가 연결되며, 에미터에는 모듈의 U상 출력단자(U+, VS (U))가 연결된다.The power terminal P for driving the motor is connected to the collector of the first switching element 621 of the high voltage side driving unit, and the output terminal OUT of the U-phase high voltage integrated circuit 610U is connected to the gate, and to the emitter. U phase output terminal (U +, V S (U) ) of module is connected.

제2 스위칭소자(621)의 컬렉터에는 모터구동을 위한 전원단자(P)가 연결되고, 게이트에는 V상 고전압 집적회로(610V)의 출력단자(OUT)가 연결되며, 에미터에는 모듈의 V상 출력단자(V+, VS (V))가 연결된다.The power terminal P for driving the motor is connected to the collector of the second switching element 621, the output terminal OUT of the V-phase high voltage integrated circuit 610V is connected to the gate, and the V phase of the module is connected to the emitter. Output terminals (V +, V S (V) ) are connected.

저압측 구동부의 저전압 집적회로(610L)는 단락회로 보호신호가 입력되는 단락전류단자(CSC), 폴트-아웃시간을 결정하기 위한 신호가 입력되는 폴트-아웃 듀레이션 단자(CFOD), 외부로 폴트-아웃신호(VFO)를 출력하거나 외부로부터 폴트-아웃신호(VFO)를 입력받기 위한 폴트-아웃단자(VFO), 저압측의 U상 및 V상 입력신호를 입력받기 위한 입력단자(IN(UL), IN(VL)), 외부로부터 공통접지신호(COM)를 입력받기 위한 공통접지단자(COM), 공급전압(Vcc (L))을 입력받기 위한 공급전압단자(VCC), 그리고 저압측의 스위칭소자를 구동하기 위한 U상 및 V상 출력신호를 출력시키는 데 사용되는 출력단자(OUT(UL), OUT(VL))를 갖는다. 저전압 집적회로(610L)의 출력단자(OUT(UL), OUT(VL))로부터 출력되는 출력신호는 제3 및 제4 스위칭소자(623, 624)의 게이트로 각각 입력되어 상기 스위칭소자들을 턴-온 또는 턴-오프시킨다.The low voltage integrated circuit 610L of the low voltage side driver includes a short circuit current terminal CSC to which a short circuit protection signal is input, a fault out duration terminal CFOD to which a signal for determining a fault-out time is input, and a fault-out to the outside. Fault-out terminal (VFO) for outputting out signal (V FO ) or receiving fault-out signal (V FO ) from outside, input terminal for receiving U-phase and V-phase input signals on low voltage side (IN ( UL), IN (VL)) , a common ground terminal for receiving a common reference signal (COM) from the external (COM), the supply voltage (supply voltage terminal (VCC) for receiving a V cc (L)), and the low pressure And output terminals OUT (UL) and OUT (VL) used to output the U-phase and V-phase output signals for driving the switching element on the side. Output signals output from the output terminals OUT (UL, OUT (VL) of the low voltage integrated circuit 610L are respectively input to gates of the third and fourth switching elements 623 and 624 to turn the switching elements. Turn on or turn off.

상기 폴트-아웃(VFO) 단자는, 앞의 실시예의 경우와 마찬가지로, 내부에서 폴트(fault)가 검출되었을 때 예컨대 과전류가 검출되거나 공급전압(Vcc)이 낮게 입력되는 경우, 소자가 파괴되는 것을 방지하기 위하여 폴트-아웃신호(VFO)를 출력하고, 모듈(600)을 셧다운(shutdown)시킨다. 또는, 외부에서 임의로 모듈(600)을 셧다운시키기 위하여 폴트-아웃신호(VFO)를 폴트-아웃단자(VFO)를 통해 입력시킬 수도 있다.The fault-out (VFO) terminal, as in the case of the previous embodiment, when the inside is the fault (fault) detected for example, when the over-current is detected, or the supply voltage (V cc) input low, an device from being destroyed To prevent this, a fault-out signal (V FO ) is output and the module 600 is shut down. Alternatively, the fault-out signal V FO may be input through the fault-out terminal VFO to externally shut down the module 600.

저압측의 제3 스위칭소자(623)의 컬렉터에는 모듈의 U상 출력단자(U-)가 연결되고, 게이트에는 저전압 집적회로(610L)의 U상 출력단자(OUT(UL))가 연결되며, 에미터에는 (-)전원단자(N)가 연결된다.The U phase output terminal (U-) of the module is connected to the collector of the third switching element 623 on the low voltage side, and the U phase output terminal (OUT (UL)) of the low voltage integrated circuit 610L is connected to the gate. The emitter is connected to the negative power supply terminal (N).

그리고, 제4 스위칭소자(624)의 컬렉터에는 모듈의 V상 출력단자(V-)가 연결되고, 게이트에는 저전압 집적회로(610L)의 V상 출력단자(OUT(VL))가 연결되며, 에미터에는 (-)전원단자(N)가 연결된다.The V-phase output terminal V- of the module is connected to the collector of the fourth switching element 624, and the V-phase output terminal OUT (VL) of the low-voltage integrated circuit 610L is connected to the collector. Is connected to the negative power supply terminal (N).

그리고, 스위칭소자들이 턴-오프될 때 전류를 환류시켜주기 위한 네 개의 다이오드가 배치된다. 제1 다이오드(631)의 일 단은 제1 스위칭소자(621)의 에미터와 모듈의 U상 출력단자(U+) 사이에 연결되고, 다른 일 단은 제4 스위칭소자(624)의 에미터와 (-)전원단자(N) 사이에 연결된다. 제2 다이오드(632)의 일 단은 제1 스위칭소자(621)의 컬렉터와 전원단자(P) 사이에 연결되고, 다른 일 단은 제3 스위칭소자(623)의 컬렉터와 모듈의 U상 출력단자(U-) 사이에 연결된다. 제3 다이오드(633) 의 일 단은 제2 스위칭소자(622)의 에미터와 모듈의 V상 출력단자(V+) 사이에 연결되고, 다른 일 단은 제4 스위칭소자(624)의 에미터와 모듈의 (-)전원단자(N) 사이에 연결된다. 제4 다이오드(634)의 일 단은 제1 스위칭소자(621)의 컬렉터, 제2 스위칭소자(632)의 컬렉터 및 전원단자(P) 사이에 연결되고, 다른 일 단은 제4 스위칭소자(634)의 컬렉터 및 모듈의 V상 출력단자(V-)에 연결된다.Then, four diodes are arranged to reflux the current when the switching elements are turned off. One end of the first diode 631 is connected between the emitter of the first switching element 621 and the U-phase output terminal U + of the module, and the other end of the first diode 631 is connected to the emitter of the fourth switching element 624. It is connected between (-) power supply terminal (N). One end of the second diode 632 is connected between the collector of the first switching element 621 and the power supply terminal P, and the other end of the second diode 632 is connected to the collector of the third switching element 623 and the U-phase output terminal of the module. Connected between (U-). One end of the third diode 633 is connected between the emitter of the second switching device 622 and the V-phase output terminal V + of the module, and the other end of the third diode 633 is connected to the emitter of the fourth switching device 624. It is connected between (-) power terminal (N) of module. One end of the fourth diode 634 is connected between the collector of the first switching device 621, the collector of the second switching device 632, and the power supply terminal P, and the other end of the fourth switching device 634. ) Is connected to the collector of) and the V output terminal (V-) of the module.

그리고, 본 발명의 2-상(2-phase) SRM 구동용 반도체모듈(600)에도, 모듈의 내부온도를 감지하여 내부 회로를 보호하기 위하여, 예를 들어 NTC 써미스터(640)가 집적된다. 상기 써미스터(640)는 모듈(500) 내부의 온도를 감지하고, 모듈 내부의 온도변화에 따라 저항값의 변화를 나타낸다. 즉, 모듈의 온도가 변화하면 써미스터(640)의 전기저항이 변화하고, 모듈의 RTH단자에 연결되는 외부저항을 이용하여 써미스터(640)의 저항값의 변화를 읽을 수 있으므로, 모듈 내부의 온도변화를 용이하게 검출할 수 있다.In addition, in the two-phase SRM driving semiconductor module 600 of the present invention, for example, an NTC thermistor 640 is integrated to sense the internal temperature of the module and protect the internal circuit. The thermistor 640 detects a temperature inside the module 500 and indicates a change in resistance value according to a temperature change inside the module. That is, when the temperature of the module changes, the electrical resistance of the thermistor 640 changes, and the change in the resistance value of the thermistor 640 can be read using an external resistor connected to the R TH terminal of the module, so that the temperature inside the module Changes can be easily detected.

한편, 본 발명의 2상 SRM 구동용 반도체모듈에(600) 내에는 부트스트랩(bootstrap) 회로를 구성하기 위한 제1 및 제2 부트스트랩 다이오드(651, 652)가 집적될 수도 있다. 제1 부트스트랩 다이오드(651)는 U상 고전압 집적회로(610U)의 부트스트랩 전원회로를 구성하고, 제2 부트스트랩 다이오드(652)는 V상 고전압 집적회로(610V)의 부트스트랩 전원회로를 구성한다. 제1 및 제2 부트스트랩 다이오드(651, 652)의 애노드는 모듈의 공급전압단자(VCC)와, U상 및 V상 고전압 집적회로(610U, 610V)의 각 전압입력단자(VCC)에 공통적으로 연결된다. 제1 부트스트랩 다이오드(651)의 캐소드는 U상 고전압 집적회로(610U)의 플로팅전압단자(VB)와, 모듈(600)의 U상 고압측 플로팅전압단자(VB(U))에 공통적으로 연결된다. 제2 부트스트랩 다이오드(652)의 캐소드는 V상 고전압 집적회로(610V)의 플로팅전압단자(VB)와, 모듈(600)의 V상 플로팅전압단자(VB (V))에 공통적으로 연결된다. Meanwhile, in the two-phase SRM driving semiconductor module 600 of the present invention, first and second bootstrap diodes 651 and 652 for configuring a bootstrap circuit may be integrated. The first bootstrap diode 651 constitutes a bootstrap power circuit of the U-phase high voltage integrated circuit 610U, and the second bootstrap diode 652 constitutes a bootstrap power circuit of the V-phase high voltage integrated circuit 610V. do. The anodes of the first and second bootstrap diodes 651 and 652 are common to the supply voltage terminals V CC of the module and to the voltage input terminals VCC of the U and V phase high voltage integrated circuits 610U and 610V. Is connected. The cathode of the first bootstrap diode 651 is commonly used for the floating voltage terminal VB of the U phase high voltage integrated circuit 610U and the U phase high voltage side floating voltage terminal V B (U) of the module 600. Connected. The cathode of the second bootstrap diode 652 is commonly connected to the floating voltage terminal VB of the V phase high voltage integrated circuit 610V and the V phase floating voltage terminal V B (V) of the module 600. .

이와 같이 부트스트랩 다이오드가 모듈 내에 집적되므로, 부트스트랩 회로를 별도로 구비할 경우에 비해 장치의 부피를 줄일 수 있고 제조단가를 절감할 수 있는 등 여러 가지 이점이 있다.As such, since the bootstrap diode is integrated in the module, there are various advantages such as a reduction in the volume of the device and a reduction in manufacturing cost as compared to the case where the bootstrap circuit is separately provided.

본 실시예의 모듈에도 저전압 락아웃 기능 및 과전류 락아웃기능이 내장됨은 앞의 실시예의 경우와 동일하다.The low voltage lockout function and the overcurrent lockout function are also incorporated in the module of this embodiment as in the previous embodiment.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 2상 SRM 구동용 반도체모듈의 응용을 설명하기 위하여 도시한 도면이다. 도 6과 동일한 참조번호는 동일한 요소를 나타낸다.7 is a view illustrating an application of a two-phase SRM driving semiconductor module according to an embodiment of the present invention. The same reference numerals as in FIG. 6 denote the same elements.

2상 SRM을 구동하기 위하여 반도체모듈(600)의 U상 출력단자(U+, U-)와 V상 출력단자(V+, V-)가 2상 SRM(700)과 연결된다. 반도체모듈(600)의 전원단자(P)와 전류검출단자(N) 사이에는 반도체모듈(600)에 전압을 공급하기 위한 전원(710)이 배치되고, 이 전원(710)과 병렬로 DC링크 캐패시터(711)가 배치된다. 상기 (-)전원단자(N)와 전원(710) 사이에는 모듈의 전류를 검출하기 위한 션트저항(shunt resistor; RS)이 연결된다.In order to drive the two-phase SRM, the U-phase output terminals U + and U- and the V-phase output terminals V + and V- of the semiconductor module 600 are connected to the two-phase SRM 700. A power supply 710 for supplying a voltage to the semiconductor module 600 is disposed between the power supply terminal P and the current detection terminal N of the semiconductor module 600, and the DC link capacitor is connected in parallel with the power supply 710. 711 is disposed. A shunt resistor R S for detecting a current of the module is connected between the negative power terminal N and the power source 710.

고압측의 U상 출력단자(U+, VS (U))와 U상 고압측 플로팅전압단자(VB (U)) 사이에 는 제1 고전압 집적회로(610U)로 공급되는 부트스트랩 전원의 안정을 위한 캐패시터(720)가 배치되고, V상 출력단자(V+, VS (V))와 V상 고압측 플로팅전압단자(VB (V)) 사이에도 제2 고전압 집적회로(610V)로 공급되는 부트스트랩 전원의 안정을 캐패시터(730)가 배치된다.The stability of the bootstrap power supplied to the first high voltage integrated circuit 610U between the U phase output terminals U + and V S (U) on the high voltage side and the floating voltage terminal V B (U) on the U phase high voltage side. The capacitor 720 is disposed for supplying and is supplied to the second high voltage integrated circuit 610V between the V phase output terminals V + and V S (V ) and the V phase high voltage side floating voltage terminal V B (V) . The capacitor 730 is disposed to stabilize the bootstrap power.

반도체모듈(600)의 공급전원단자(VCC)로는 제1 및 제2 고전압 집적회로(610U, 610V) 및 저전압 집적회로(610L) 내의 소자들(도시되지 않음)에 동작전원을 공급하기 위하여 15V의 전원이 공급되고, 상기 공급전원단자(VCC)와 공통접지단자(COM) 사이에는 전원안정을 위한 캐패시터들(740, 741)이 배치된다.The power supply terminal V CC of the semiconductor module 600 may be configured to supply 15V to supply operating power to devices (not shown) in the first and second high voltage integrated circuits 610U and 610V and the low voltage integrated circuit 610L. Power is supplied, and capacitors 740 and 741 for power stabilization are disposed between the power supply terminal V CC and the common ground terminal COM.

반도체모듈(600)의 U상 고압측 입력신호단자(IN( UH )) 및 U상 저압측 입력신호단자(IN( UL )), V상 고압측 입력신호단자(IN( VH )) 및 V상 저압측 입력신호단자(IN(VL))는 마이크로프로세서(CPU)(800)에 연결되어, 마이크로프로세서(CPU)(800)로부터 모듈(600) 내의 제1 및 제2 고전압 집적회로(610U, 610V) 및 저전압 집적회로(610L)의 동작을 위한 입력신호를 공급받는다. 이 과정에서 잡음 제거를 위해 마이크로프로세서(CPU)(800)와 모듈(600) 사이에 저항기와 커패시터가 병렬로 배치되는 필터(750)가 배치된다.U-phase high voltage input signal terminal (IN ( UH ) ) and U-phase low voltage input signal terminal (IN ( UL ) ), V-phase high voltage input signal terminal (IN ( VH ) ) and V-phase of semiconductor module 600. The low voltage side input signal terminal IN (VL) is connected to a microprocessor (CPU) 800 to connect the first and second high voltage integrated circuits 610U and 610V in the module 600 from the microprocessor (CPU) 800. And an input signal for operating the low voltage integrated circuit 610L. In this process, a filter 750 is disposed between the microprocessor (CPU) 800 and the module 600 in which resistors and capacitors are disposed in parallel.

반도체모듈(600)의 폴트아웃단자(VFO)도 마이크로프로세서(CPU)(800)에 연결된다. 모듈(600)의 폴트아웃단자(VFO)는 양방향 단자로서, 모듈(600)로부터의 폴트아웃 정보를 마이크로프로세서(CPU)(800)에 전송하기도 하고, 마이크로프로세 서(CPU)(800)로부터 폴트아웃 명령을 입력받기도 한다. 반도체모듈(600)의 전류검출단자(N)로 출력되는 전류는 저항기(Rf) 및 캐패시터(CSC)로 이루어진 필터를 거쳐 모듈(600)의 단락전류단자(CSC)로 입력된다.The fault out terminal V FO of the semiconductor module 600 is also connected to the microprocessor 800. The fault out terminal (V FO ) of the module 600 is a bidirectional terminal, which also transmits fault out information from the module 600 to the microprocessor (CPU) 800, and also the microprocessor (CPU) 800. It also accepts a fault out command from the system. The current output to the current detecting terminal N of the semiconductor module 600 is input to the short-circuit current terminal C SC of the module 600 through a filter consisting of a resistor R f and a capacitor C SC .

이와 같이 구성되는 2상 SRM 구동장치는 이미 설명한 단상 SRM 구동장치와 같은 원리로 동작하므로 그에 대한 설명은 생략하기로 한다.Since the two-phase SRM driving device configured as described above operates on the same principle as the single-phase SRM driving device described above, a description thereof will be omitted.

도 8은 본 발명의 2상 SRM 구동용 반도체 모듈 패키지의 하부 사시도 및 상부 사시도를 나타내 보인 도면이다.8 is a view showing a bottom perspective view and a top perspective view of a semiconductor module package for driving a two-phase SRM of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 반도체 모듈 패키지는, 모듈 외부와의 신호전달을 위한 핀(820)들이 몰딩재(810)의 일 측면에만 배치되는 싱글 인라인 패키지(Single Inline Package; SIP) 구조로 되어 있다. 상기 패키지는 절연금속기판(IMS; Insulated Metal Substrate) 위에 고전압 집적회로 등의 소자가 배치되고, 이 절연금속기판의 측면 및 상부면을 몰딩재(810)로 둘러싸는 구조로 이루어진다. 상기 절연금속기판은 금속판, 절연판 및 도전성 패턴이 순차적으로 배치되는 구조로 이루어진다. 이 절연금속기판의 바닥면은 몰딩재(810) 외부로 노출되는데, 이 노출된 바닥면(830)에 의해 반도체 모듈 패키지 내부의 열이 외부로 용이하게 방출될 수 있다.As shown, the semiconductor module package of the present invention has a single inline package (SIP) structure in which pins 820 for signal transmission to the outside of the module are disposed on only one side of the molding material 810. have. The package has a structure in which a device such as a high voltage integrated circuit is disposed on an insulated metal substrate (IMS) and surrounds the side and top surfaces of the insulated metal substrate with a molding material 810. The insulating metal substrate has a structure in which a metal plate, an insulating plate, and a conductive pattern are sequentially arranged. The bottom surface of the insulating metal substrate is exposed to the molding material 810 outside, the heat inside the semiconductor module package can be easily released to the outside by the exposed bottom surface 830.

이상 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능함은 당연하다.Although the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made by those skilled in the art within the technical spirit of the present invention. Do.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터 구동용 반도체모듈에 의하면, 스위치드 릴럭턴스 모터를 구동하기 위한 구동회로를 하나의 반도체 칩에 집적하여 모듈화하였으므로 사용이 편리하고, 컴팩트하며, 제조단가를 절감할 수 있는 이점이 제공된다. 또한, 각 소자의 특성을 고려하여 설계되어 제작되므로 고효율 및 고신뢰성의 SRM 구동이 가능하다.As described so far, according to the semiconductor module for driving a switched reluctance motor according to the present invention, since the driving circuit for driving the switched reluctance motor is integrated and modularized in one semiconductor chip, it is easy to use, compact, and manufactured. The advantage of reducing the unit price is provided. In addition, since it is designed and manufactured in consideration of the characteristics of each device, high efficiency and high reliability SRM driving is possible.

또한, 상기 반도체모듈에는 과전류 및 저전압 보호기능이 내장되고, 모듈의 온도를 모니터링할 수 있는 써미스터가 내장되어 소자의 신뢰성을 더 높일 수 있다.In addition, the semiconductor module has a built-in over-current and low-voltage protection function, and the thermistor for monitoring the temperature of the module is built-in can further increase the reliability of the device.

Claims (14)

단상(single-phase) 스위치드 릴럭턴스 모터(SRM)를 구동하기 위한 구동회로에 있어서,In a driving circuit for driving a single-phase switched reluctance motor (SRM), 상기 스위치드 릴럭턴스 모터의 일 입력단으로 구동전류를 흘려보내기 위한 제1 스위칭소자;A first switching element for flowing a driving current to one input terminal of the switched reluctance motor; 상기 제1 스위칭소자의 스위칭동작을 제어하는 고전압 집적회로;A high voltage integrated circuit controlling a switching operation of the first switching device; 상기 스위치드 릴럭턴스 모터의 타 입력단으로부터 구동전류를 빼내기 위한 제2 스위칭소자;A second switching element for extracting a driving current from the other input terminal of the switched reluctance motor; 상기 제2 스위칭소자의 스위칭동작을 제어하는 저전압 집적회로; 및A low voltage integrated circuit controlling a switching operation of the second switching element; And 상기 제1 및 제2 스위칭소자가 오프되었을 때 전류를 환류시키기 위한 제1 및 제2 다이오드가 하나의 반도체 패키지 내에 집적되어 있는 것을 특징으로 하는 스위치드 릴럭턴스 모터 구동용 반도체 모듈.A semiconductor module for driving a switched reluctance motor, characterized in that the first and second diodes for refluxing current when the first and second switching elements are turned off are integrated in one semiconductor package. 제1항에 있어서, 상기 저전압 집적회로는,The method of claim 1, wherein the low voltage integrated circuit, 상기 모듈 내부에서 과전류 또는 저전압 등의 폴트(fault)가 검출되었을 때 외부로 폴트-아웃신호를 출력하거나 외부로부터 폴트-아웃신호를 입력받기 위한 폴트-아웃단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위치드 릴럭턴스 모터 구동용 반도체 모듈.Switched reluctance, characterized in that it comprises a fault-out terminal for outputting a fault-out signal to the outside or receiving a fault-out signal from the outside when a fault such as overcurrent or undervoltage is detected in the module Semiconductor module for motor drive. 제1항에 있어서, 상기 모듈 내에는,The method of claim 1, wherein in the module: 상기 모듈 내부의 온도의 변화에 따라 전기저항이 변화하는 써미스터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 스위치드 릴럭턴스 모터 구동용 반도체 모듈.The semiconductor module for driving a switched reluctance motor, characterized in that it further comprises a thermistor whose electrical resistance changes as the temperature inside the module changes. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 및 제2 스위칭소자는 절연게이트 바이폴라 트랜지스터(IGBT) 또는 전력용 모스펫(MOSFET)인 것을 특징으로 하는 스위치드 릴럭턴스 모터 구동용 반도체 모듈.And the first and second switching devices are an insulated gate bipolar transistor (IGBT) or a power MOSFET (MOSFET). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 반도체 모듈은 각 신호의 입출력을 위한 단자가 패키지의 양측으로 마련되는 듀얼인라인패키지(DIP) 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 스위치드 릴럭턴스 모터 구동용 반도체 모듈.The semiconductor module is a semiconductor module for driving a switched reluctance motor, characterized in that the terminal for input and output of each signal has a dual in-line package (DIP) structure provided on both sides of the package. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 고전압 집적회로, 저전압 집적회로, 그리고 제1 및 제2 스위칭소자는 DBC(Direct Bonded Copper) 기판 위에 배치되는 것을 특징으로 하는 스위치드 릴럭턴스 모터 구동용 반도체 모듈.And the high voltage integrated circuit, the low voltage integrated circuit, and the first and second switching devices are disposed on a direct bonded copper (DBC) substrate. 2상(2-phase) 스위치드 릴럭턴스 모터(SRM)를 구동하기 위한 구동회로에 있 어서,In a drive circuit for driving a two-phase switched reluctance motor (SRM), 상기 스위치드 릴럭턴스 모터의 제1 및 제2 입력단으로 구동전류를 흘려보내기 위한 제1 및 제2 스위칭소자;First and second switching elements for flowing a driving current to first and second input terminals of the switched reluctance motor; 상기 제1 스위칭소자의 스위칭동작을 제어하는 제1 고전압 집적회로;A first high voltage integrated circuit controlling a switching operation of the first switching device; 상기 제2 스위칭소자의 스위칭동작을 제어하는 제2 고전압 집적회로;A second high voltage integrated circuit controlling a switching operation of the second switching device; 상기 스위치드 릴럭턴스 모터의 제3 및 제4 입력단으로부터 구동전류를 빼내기 위한 제3 제4 스위칭소자;A third fourth switching element for extracting a driving current from third and fourth input terminals of the switched reluctance motor; 상기 제3 및 제4 스위칭소자의 스위칭동작을 제어하는 저전압 집적회로; 및A low voltage integrated circuit controlling a switching operation of the third and fourth switching devices; And 상기 제1 내지 제4 스위칭소자가 오프되었을 때 전류를 환류시키기 위한 제1 내지 제4 다이오드가 하나의 반도체 패키지 내에 집적되어 있는 것을 특징으로 하는 스위치드 릴럭턴스 모터 구동용 반도체 모듈.A semiconductor module for driving a switched reluctance motor, characterized in that the first to fourth diodes for recirculating current when the first to fourth switching elements are turned off are integrated in one semiconductor package. 제7항에 있어서, 상기 저전압 집적회로는,The method of claim 7, wherein the low voltage integrated circuit, 상기 모듈 내부에서 과전류 또는 저전압 등의 폴트(fault)가 검출되었을 때 외부로 폴트-아웃신호를 출력하거나 외부로부터 폴트-아웃신호를 입력받기 위한 폴트-아웃단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위치드 릴럭턴스 모터 구동용 반도체 모듈.Switched reluctance, characterized in that it comprises a fault-out terminal for outputting a fault-out signal to the outside or receiving a fault-out signal from the outside when a fault such as overcurrent or undervoltage is detected in the module Semiconductor module for motor drive. 제7항에 있어서, 상기 모듈 내에는,The method of claim 7, wherein in the module, 상기 모듈 내부의 온도의 변화에 따라 전기저항이 변화하는 써미스터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 스위치드 릴럭턴스 모터 구동용 반도체 모듈.The semiconductor module for driving a switched reluctance motor, characterized in that it further comprises a thermistor whose electrical resistance changes as the temperature inside the module changes. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제1 및 제2 스위칭소자는 절연게이트 바이폴라 트랜지스터(IGBT) 또는 전력용 모스펫(MOSFET)인 것을 특징으로 하는 스위치드 릴럭턴스 모터 구동용 반도체 모듈.And the first and second switching devices are an insulated gate bipolar transistor (IGBT) or a power MOSFET (MOSFET). 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제1 고전압 집적회로 및 제2 고전압 집적회로로의 부트스트랩 전압 인가를 위해 각각 연결되도록 배치되는 제1 및 제2 부트스트랩 다이오드를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 스위치드 릴럭턴스 모터 구동용 반도체 모듈.And a first and second bootstrap diodes arranged to be connected to each other to apply a bootstrap voltage to the first high voltage integrated circuit and the second high voltage integrated circuit. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 제1 및 제2 부트스트랩 다이오드의 각 애노드는 상기 제1 및 제2 고전압 집적회로의 각 전압입력단자에 공통적으로 연결되고, Each anode of the first and second bootstrap diodes is commonly connected to each voltage input terminal of the first and second high voltage integrated circuits. 상기 제1 및 제2 부트스트랩 다이오드의 각 캐소드는 상기 제1 및 제2 고전압 집적회로의 각 플로팅전압단자에 연결되는 것을 특징으로 하는 스위치드 릴럭턴스 모터 구동용 반도체 모듈.And each cathode of the first and second bootstrap diodes is connected to each floating voltage terminal of the first and second high voltage integrated circuits. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 모듈은 각 신호의 입출력을 위한 단자가 패키지의 일 측으로 마련되는 싱글인라인패키지(SIP) 구조로 배치되는 것을 특징으로 하는 스위치드 릴럭턴스 모터 구동용 반도체 모듈.The module is a semiconductor module for driving a switched reluctance motor, characterized in that the terminal for input and output of each signal is arranged in a single in-line package (SIP) structure is provided to one side of the package. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제1 및 제2 고전압 집적회로, 저전압 집적회로, 그리고 제1 내지 제4 스위칭소자는 절연금속기판(IMS) 기판 위에 배치되는 것을 특징으로 하는 스위치드 릴럭턴스 모터 구동용 반도체 모듈.And the first and second high voltage integrated circuits, the low voltage integrated circuits, and the first to fourth switching elements are disposed on an insulating metal substrate (IMS) substrate.
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