KR20150018991A - Apparatus and Method for protecting inverter for eco-friendly vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 친환경 자동차의 인버터 시스템에 관한 것으로서, 더 상세하게는 서지 유입이나 턴오프 스위칭시에 전력 반도체의 게이트를 보호하고, 비정상적인 턴온 현상을 방지하여 암단락을 사전에 예방할 수 있는 친환경 자동차용 인버터 보호 장치 및 방법에 대한 것이다.The present invention relates to an inverter system of an eco-friendly automobile, and more particularly, to an inverter system of an environmentally friendly automobile, which protects a gate of a power semiconductor during surge input or turn-off switching and prevents an abnormal turn- Protection device and method.
전기 자동차의 인버터 시스템은 모터 구동력을 발생시키기 위해 고전압 배터리 직류전력을 3상 교류전력으로 변환하여 구동모터에 제공하여 구동모터의 토크를 제어하는 장치이다. 이러한 전력변환을 위해서 고전압/대전류 제어가 가능한 반도체 소자(IGBT, Insulated Gate Bipolar Transistor)를 이용하여 스위칭 회로를 구성한다.An inverter system of an electric vehicle is a device that converts high-voltage battery DC power into three-phase alternating-current power to generate a motor driving force, and supplies the same to a driving motor to control the torque of the driving motor. For this power conversion, a switching circuit is constructed using a semiconductor device (IGBT, Insulated Gate Bipolar Transistor) capable of high voltage / high current control.
일반적으로, 친환경 자동차용 인버터 IGBT의 내부구조는 도 1과 같이 6팩의 IGBT(110)로 구성된다. IGBT(110)는 게이트 저항(120), 바이패스 저항(130) 등의 주변회로와 연결되며, 이를 보여주는 도면이 도 2에 도시된다.Generally, the internal structure of the inverter IGBT for an environment friendly automobile is composed of six packs of IGBT 110 as shown in FIG. The IGBT 110 is connected to peripheral circuits such as the
각 주변회로의 기능을 살펴보면, IGBT(110)는 인버터의 제어부(미도시)에 의해 PWM 제어 및 모터 구동 에너지의 전달을 위하여 스위칭한다. 그리고, 게이트 저항(120)은 스위칭 특성 및 손실에 영향을 주고, 게이트 전압의 서지 전압을 제한하며, 시간변화에 따른 게이트 전압의 변화(dv/dt)를 조정한다. The functions of the respective peripheral circuits will be described. The IGBT 110 switches for PWM control and transfer of motor drive energy by a control unit (not shown) of the inverter. Then, the
또한, 바이패스 저항(130)은 게이트 전압의 레벨을 유지시키고, 게이트 전압의 방전 경로를 제공하여 스위칭 턴-오프시 게이트 전압을 빠르게 방전하여 스위칭 오프 특성(Tail-Current의 영향 감소)을 개선시킨다.In addition, the
통상, IGBT 소자는 컬렉터와 게이트 간의 기생 콘덴서(Ccg) 및 게이트와 에미터(Cge) 값의 비율(Ccg/Cgs)이 1 이상이거나, 시간변화에 따른 게이트 전압의 변화(dv/dt)가 갑작스럽게 커질때 컬렉터 전류가 Cge로 충전되면 턴-온될 수가 있다.Generally, the IGBT element has a ratio (Ccg / Cgs) of parasitic capacitors (Ccg) and gate to emitter (Cge) values between the collector and the gate being 1 or more, or a change (dv / dt) When large, the collector current can be turned on when charged to Cge.
따라서, IGBT의 Ccg/Cge의 비가 작은 소자를 선정하여야 하며, 이에 대한 보호회로 구성이 필요하다.Therefore, a device having a small Ccg / Cge ratio of the IGBT should be selected, and a protection circuit configuration is required.
또한, 일반적인 IGBT 주변회로는 음극/양극 서지전압(Negative/Positive Surge Voltage)이 유입되는 경우나 IGBT가 턴-오프(Turn Off)되는 경우 비정상적인 컬렉터에 유입되는 전류가 Cge에 충전되어 비정상적으로 턴-온(Turn-On) 되는 문제를 방지하기가 어려웠다.In general, when a negative / positive surge voltage is input or when an IGBT is turned off, a current flowing into an abnormal collector is charged to Cge, and abnormal turn- It was difficult to prevent problems that were turning on.
또한, IGBT를 이용한 구동회로는 전압제어에 의하여 구동된다. 따라서, IGBT를 구동시키는 게이트 배선/라인이 길어지거나, 과도한 스위칭 노이즈의 유입은 상부 IGBT와 하부 IGBT가 동시에 턴온되어 암단락 및 게이트 구동부를 소손시킬 수 있는 큰 문제를 안고 있었다. The driving circuit using the IGBT is driven by voltage control. Therefore, the gate wiring / line for driving the IGBT becomes long, or the excessive switching noise is introduced, which poses a serious problem that the upper IGBT and the lower IGBT can be turned on at the same time to short-circuit the arm and the gate driver.
본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 전력 반도체의 게이트에서 에미터로 입력되는 서지전압을 차단할 수 있는 친환경 자동차용 인버터 보호 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for protecting an inverter for an eco-friendly automobile, which is capable of blocking a surge voltage input from a gate of a power semiconductor to an emitter.
또한, 본 발명은 전력 반도체의 게이트와 에미터간의 에너지 충전을 방지할 수 있는 친환경 자동차용 인버터 보호 장치 및 방법을 제공하는 다른 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide an apparatus and method for protecting an inverter for an environment-friendly vehicle that can prevent energy charging between a gate and an emitter of a power semiconductor.
본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해, 전력 반도체의 게이트에서 에미터로 입력되는 서지전압을 차단할 수 있는 친환경 자동차용 인버터 보호 장치를 제공한다.The present invention provides an inverter protection device for an eco-friendly automobile, which can shut off the surge voltage input from the gate of the power semiconductor to the emitter.
상기 친환경 자동차용 인버터 보호 장치는,The inverter protection device for an environment-
차량용 인버터의 전력 반도체;Power semiconductor of inverter;
상기 전력 반도체의 게이트에 입력 신호를 인가하는 제어부;A control unit for applying an input signal to the gate of the power semiconductor;
인가된 입력 신호 중 이상 신호를 차단하는 이상 신호 차단부; 및An abnormal signal blocking unit for blocking an abnormal signal among the applied input signals; And
상기 전력 반도체의 게이트에서 노이즈가 발생하는 것을 방지하는 노이즈 차단부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.And a noise blocking unit for preventing noise from being generated at the gate of the power semiconductor.
이때, 상기 이상 신호 차단부는, 차단용 콘덴서; 및 상기 차단용 콘덴서와 직렬로 연결되며 상기 전력 반도체의 턴오프시 상기 제어부로의 역전압을 방지하는 순방향 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.At this time, the abnormal signal blocking unit includes a blocking capacitor; And a forward diode connected in series with the blocking capacitor and preventing reverse voltage to the control unit when the power semiconductor is turned off.
또한, 상기 차단용 콘덴서는 이상 신호가 DC(Direct Current) 신호로서 일정 기준값 이상의 과전류이면 오픈되는 오픈 모드 콘덴서인 것을 특징으로 할 수 있다.The blocking capacitor may be an open mode capacitor that is opened when an abnormal signal is a direct current (DC) signal and is over-current exceeding a predetermined reference value.
또한, 상기 노이즈 차단부는, 상기 전력 반도체의 게이트 전압의 변화가 임계치 이상이면 전류를 충전하는 바이패스 콘덴서; 상기 바이패스 콘덴서와 병렬로 연결되어 충전된 전류를 방전하는 바이패스 저항; 및 상기 전력 반도체의 컬렉터로부터 유입되는 변위 전류를 방전시키는 프리휠링 다이오드;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The noise blocking unit may include a bypass capacitor for charging the current when the change in the gate voltage of the power semiconductor is equal to or greater than a threshold value; A bypass resistor connected in parallel with the bypass capacitor to discharge a charged current; And a free wheeling diode for discharging the displacement current flowing from the collector of the power semiconductor.
또한, 상기 노이즈 차단부는, 상기 전력 반도체의 게이트에서 에미터로 입력되는 음극 또는 양극 서지 전압을 차단하는 양방향 제너 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The noise blocking unit may further include a bidirectional Zener diode for blocking a cathode or an anode surge voltage input to the emitter from the gate of the power semiconductor.
또한, 상기 전력 반도체는 IGBT(Insulated Gate Transistor)인 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the power semiconductor may be an IGBT (Insulated Gate Transistor).
다른 한편으로, 본 발명의 다른 일실시예는, 제어부가 전력 반도체의 게이트에 입력 신호를 인가하는 입력 신호 인가 단계; 이상 신호 차단부가 인가된 입력 신호 중 이상 신호가 있는지를 확인하는 이상 신호 확인 단계; 및 상기 이상 신호 차단부가 이상 신호가 있으면 입력 신호를 차단하는 입력 신호 차단 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 자동차용 인버터 보호 방법을 제공한다.On the other hand, another embodiment of the present invention includes: an input signal applying step in which a control unit applies an input signal to a gate of a power semiconductor; An abnormal signal confirming step of confirming whether there is an abnormal signal among the input signals to which the abnormal signal blocking unit is applied; And an input signal blocking step of blocking the input signal if the abnormal signal blocking unit has an abnormal signal; The present invention provides an inverter protecting method for an environmentally friendly automobile.
또 다른 한편으로, 본 발명의 또 다른 일실시예는, 제어부가 전력 반도체의 게이트에 입력 신호를 인가하는 입력 신호 인가 단계; 이상 신호 차단부가 인가된 입력 신호 중 이상 신호가 있는지를 확인하는 이상 신호 확인 단계; 상기 이상 신호 차단부가 이상 신호가 있으면 입력 신호를 차단하는 입력 신호 차단 단계; 노이즈 차단부가 상기 전력 반도체의 게이트에서 노이즈가 발생하는 것을 확인하는 노이즈 확인 단계; 및 상기 노이즈 차단부가 노이즈가 있으면 상기 전력 반도체의 게이트에 걸린 전류를 방전하는 전류 방전 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 자동차용 인버터 보호 방법을 제공한다.On the other hand, another embodiment of the present invention includes: an input signal applying step in which a control unit applies an input signal to a gate of a power semiconductor; An abnormal signal confirming step of confirming whether there is an abnormal signal among the input signals to which the abnormal signal blocking unit is applied; An input signal blocking step of blocking an input signal if the abnormal signal blocking unit has an abnormal signal; A noise checking step of confirming that a noise is generated in the gate of the power semiconductor; And a current discharging step of discharging current accumulated in the gate of the power semiconductor when the noise shielding part has noise.
본 발명에 따르면, dv/dt가 순간적으로 높아질 때 게이트와 에미터 간의 전류 충전을 방지하여 전력 반도체의 턴-오프 시에 게이트가 비정상적으로 턴-온되는 현상을 방지할 수 있다.According to the present invention, current charging between the gate and the emitter can be prevented when dv / dt instantaneously increases, thereby preventing the gate from abnormally turning on when the power semiconductor is turned off.
또한, 본 발명의 다른 효과로서는 음극 및/또는 양극 서지전압이나, 노이즈 등이 발생할 때 게이트에서 에미터로 입력되는 서지 전압을 차단함에 따라 게이트를 보호할 수 있다는 점을 들 수 있다. Another effect of the present invention is that the gate can be protected by interrupting the surge voltage input from the gate to the emitter when a negative electrode and / or an anode surge voltage or noise occurs.
또한, 본 발명의 또 다른 효과로서는 게이트와 에미터 간에 발생된 에너지를 방전함에 따라 전력 반도체의 비정상적인 턴-온을 방지할 수 있다는 점을 들 수 있다.Another advantage of the present invention is that the abnormal turn-on of the power semiconductor can be prevented by discharging the energy generated between the gate and the emitter.
도 1은 일반적인 인터버 구동 회로도이다.
도 2는 도 1에 도시된 IGBT(110)의 동작을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 자동차용 인버터 보호 장치(300)의 구성도이다.
도 4는 도 3에 도시된 인버터 보호 장치(300)를 회로로 구현한 예시이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 차단 과정을 보여주는 흐름도이다.1 is a general inverter driving circuit diagram.
2 is a view showing the operation of the
3 is a configuration diagram of an
FIG. 4 is an example in which the
FIG. 5 is a flowchart illustrating a blocking process according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다.Like reference numerals are used for similar elements in describing each drawing.
제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. The term "and / or" includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be construed as ideal or overly formal in meaning unless explicitly defined in the present application Should not.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 자동차용 인버터 보호 장치 및 방법을 상세하게 설명하기로 한다.
Hereinafter, an apparatus and method for protecting an inverter for an environmentally friendly vehicle according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 자동차용 인버터 보호 장치(300)의 구성도이다. 도 3을 참조하면, 친환경 자동차용 인버터 보호 장치(300)는, 차량용 인버터의 전력 반도체(310), 상기 전력 반도체(310)의 게이트에 입력 신호를 인가하는 제어부(340), 인가된 입력 신호 중 이상 신호를 차단하는 이상 신호 차단부(320), 상기 전력 반도체(310)의 게이트에서 노이즈가 발생하는 것을 방지하는 노이즈 차단부(330) 등을 포함하여 구성된다.3 is a configuration diagram of an
전력 반도체(310)는 IGBT(Insulated Gate Transistor)가 주로 사용되나, 이에 한정되는 것은 아니며 바이폴라, 전력 MOSFET(Metal Oxide Silicon Field Effect Transistor) 소자 등이 사용될 수 있다. 전력 MOSFET 소자는 고전압 고전류 동작으로 일반 MOSFET와 달리 DMOS(Double-Diffused Metal Oxide Semiconductor) 구조를 갖는다.An IGBT (Insulated Gate Transistor) is mainly used as the
도 4는 도 3에 도시된 인버터 보호 장치(300)를 회로로 구현한 예시이다. 물론, 도 4는 3상 모터(미도시)를 구동하는 인버터의 예시이다. 도 4를 참조하면, 이상 신호 차단부(320)는, 차단용 콘덴서(420), 상기 차단용 콘덴서(420)와 직렬로 연결되며 상기 전력 반도체(310)의 턴오프(turn-off)시 상기 제어부(도 3의 340)로의 역전압을 방지하는 순방향 다이오드(421) 등을 포함하여 구성된다.FIG. 4 is an example in which the
DC 전류 차단 및/또는 보호를 위한 차단용 콘덴서(420)는 PWM(Pulse Width Modulation)(AC, 구동펄스)를 통과시켜 전력 반도체(310)를 턴온/턴오프 제어하지만, 비정상적인 신호 또는 전력 반도체(310)에서 유입되는 과전류(DC성분)에 소손되지 않도록 차단 및/또는 보호하는 기능을 수행한다. 여기서, 콘덴서는 오픈-모드 콘덴서로 과전류 유입시 콘덴서가 오픈되는 모드의 콘덴서를 적용한다.The blocking
또한, 게이트 턴온 동작의 순방향 다이오드(421)는 전력 반도체(310)의 게이트, 게이트 저항(423) 등과 직렬로 연결된다. 이 순방향 다이오드는(421) 전력 반도체(310)의 게이트가 턴온시 순방향으로 동작되어 전력 반도체인 IGBT(310)를 구동시켜준다.Further, the
반대로, 턴 오프시 제어부(340)에 역전압 방지 기능으로 제어부(340)의 IC(Integrated Circuit) 또는 마이컴을 보호한다.On the contrary, the
또한, 게이트 노이즈 차단부(330)는, 상기 전력 반도체(310)의 게이트 전압의 변화가 임계치 이상이면 전류를 충전하는 바이패스 콘덴서(434), 상기 바이패스 콘덴서(434)와 병렬로 연결되어 충전된 전류를 방전하는 바이패스 저항(431), 상기 전력 반도체(310)의 컬렉터로부터 유입되는 변위 전류를 방전시키는 프리휠링 다이오드(433) 등을 포함하여 구성된다.The gate
여기서, 바이패스 콘덴서(434)의 일단은 전력 반도체(310)의 게이트에 연결되고 타단은 전력 반도체(310)의 에미터에 연결된다. 또한, 바이패스 콘덴서(434)는 시간변화에 따라 게이트 전압의 변화(dv/dt)가 임계치 이상일 때, 컬렉터(C)로 유입되어 컬렉터와 에미터간의 콘덴서(Cce)를 지나 게이트와 에미터간의 콘덴서(Cge)로 유입되는 전류를 충전한다. Here, one end of the
여기서, 임계치는 전력 반도체(310)의 비정상 상태라고 판단될 수 있는 임계값일 수 있으며, 실험에 의해 결정되거나, 전력 반도체의 특성에 의하여 결정될 수 있다.Here, the threshold value may be a threshold value that can be determined as an abnormal state of the
또한, 바이패스 저항(431)은 바이패스 콘덴서(434)에 병렬로 연결되며, 바이패스 콘덴서(434)에 충전된 전류를 방전하는 기능을 한다.The
프리휠링 다이오드(433)는 전력 반도체(310)의 게이트에 직렬로 연결된 게이트 저항과 병렬로 연결되며, 애노드는 전력 반도체(310)의 게이트와 연결되고 캐소드는 외부 단자에 연결된다. The
프리휠링 다이오드(433)는 전력 반도체(310)의 컬렉터로부터 유입되는 변위전류에 의해 서지가 발생하면, 도통 되어 게이트와 에미터간의 에너지를 게이트 저항(423)을 통해서 방전시킨다. 여기서, 외부 단자는 게이트를 제어하는 제어신호가 입력되는 입력단자일 수 있으며, 출력단자일 수도 있다.The
또한, 상기 노이즈 차단부(330)에는, 상기 전력 반도체(310)의 게이트에서 에미터로 입력되는 음극 또는 양극 서지 전압을 차단하는 양방향 제너 다이오드(432)가 더 포함될 수 있다.The
이 양방향 제너 다이오드(432)는 일단은 전력 반도체(310)의 게이트(Gate)에 연결되고, 타단은 IGBT의 에미터(Emmitter)에 연결된다. 양방향 제너 다이오드(432)는 전력 반도체(310)의 게이트에서 에미터로 입력되는 음극/양극 서지 전압을 차단(클램핑)한다. 따라서, 양방향 제너 다이오드(432)는 전력 반도체(310)의 GOX(Gate Oxide Layer)층을 보호할 수 있다. The
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 차단 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 5를 참조하면, 제어부(도 3의 340)가 전력 반도체(310)의 게이트에 입력 신호를 인가한다(단계 S500).FIG. 5 is a flowchart illustrating a blocking process according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. Referring to FIG. 5, the
이상 신호 차단부(도 3의 320)가 인가된 입력 신호 중 이상 신호가 있는지를 확인하여 이상 신호가 있으면 입력 신호를 차단한다(단계 S510,S530). 이와 달리, 이상 신호가 없으면, 정상 동작한다(단계 S520).The abnormal
이와 유사하게 전력 반도체의 노이즈를 차단하는 과정도 수행된다. 노이즈를 차단하는 과정은, 도 5에 도시된 흐름도에 더하여 노이즈 차단부(330)가 상기 전력 반도체(310)의 게이트에서 노이즈가 발생하는 것을 확인하는 과정, 및 노이즈가 있으면 상기 전력 반도체(310)의 게이트에 걸린 전류를 방전하는 과정이 구성된다.Similarly, a process of blocking the noise of the power semiconductor is also performed. The process of isolating the noise includes a process of confirming that noise is generated at the gate of the
300: 자동차용 인버터 보호 장치
310: 전력 반도체
320: 이상 신호 차단부
330: 노이즈 차단부
340: 제어부
421: 순방향 다이오드
423: 게이트 저항
431: 바이패스 저항
432: 양방향 제너다이오드
433: 프리휠링 다이오드
434: 바이패스 콘덴서300: Protection device for automobile inverter
310: Power Semiconductor
320: abnormal signal block
330: Noise-
340:
421: forward diode
423: Gate resistance
431: Bypass resistance
432: bi-directional zener diode
433: Free-wheeling diode
434: Bypass capacitor
Claims (13)
상기 전력 반도체의 게이트에 입력 신호를 인가하는 제어부;
인가된 입력 신호 중 이상 신호를 차단하는 이상 신호 차단부; 및
상기 전력 반도체의 게이트에서 노이즈가 발생하는 것을 방지하는 노이즈 차단부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 자동차용 인버터 보호 장치.
Power semiconductor of inverter;
A control unit for applying an input signal to the gate of the power semiconductor;
An abnormal signal blocking unit for blocking an abnormal signal among the applied input signals; And
A noise blocking unit for preventing noise from being generated at the gate of the power semiconductor;
And an inverter for protecting the inverter of the environmentally friendly automobile.
상기 이상 신호 차단부는, 차단용 콘덴서; 및 상기 차단용 콘덴서와 직렬로 연결되며 상기 전력 반도체의 턴오프시 상기 제어부로의 역전압을 방지하는 순방향 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 자동차용 인버터 보호 장치.
The method according to claim 1,
The abnormality signal blocking unit includes: a blocking capacitor; And a forward diode connected in series with the blocking capacitor to prevent reverse voltage to the control unit when the power semiconductor is turned off.
상기 차단용 콘덴서는 이상 신호가 DC(Direct Current) 신호로서 일정 기준값 이상의 과전류이면 오픈되는 오픈 모드 콘덴서인 것을 특징으로 하는 친환경 자동차용 인버터 보호 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the blocking capacitor is an open mode capacitor that is opened when an abnormal signal is a DC (Direct Current) signal and is overcurrent of a predetermined reference value or more.
상기 노이즈 차단부는, 상기 전력 반도체의 게이트 전압의 변화가 임계치 이상이면 전류를 충전하는 바이패스 콘덴서; 상기 바이패스 콘덴서와 병렬로 연결되어 충전된 전류를 방전하는 바이패스 저항; 및 상기 전력 반도체의 컬렉터로부터 유입되는 변위 전류를 방전시키는 프리휠링 다이오드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 자동차용 인버터 보호 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the noise blocking unit includes: a bypass capacitor for charging a current when a change in the gate voltage of the power semiconductor is equal to or greater than a threshold value; A bypass resistor connected in parallel with the bypass capacitor to discharge a charged current; And a freewheeling diode for discharging the displacement current flowing from the collector of the power semiconductor.
상기 노이즈 차단부는, 상기 전력 반도체의 게이트에서 에미터로 입력되는 음극 또는 양극 서지 전압을 차단하는 양방향 제너 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 자동차용 인버터 보호 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the noise blocking unit further includes a bidirectional Zener diode for blocking a cathode or an anode surge voltage input to the emitter from the gate of the power semiconductor.
상기 전력 반도체는 IGBT(Insulated Gate Transistor)인 것을 특징으로 하는 친환경 자동차용 인버터 보호 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the power semiconductor is an IGBT (Insulated Gate Transistor).
이상 신호 차단부가 인가된 입력 신호 중 이상 신호가 있는지를 확인하는 이상 신호 확인 단계; 및
상기 이상 신호 차단부가 이상 신호가 있으면 입력 신호를 차단하는 입력 신호 차단 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 자동차용 인버터 보호 방법.
An input signal applying step in which the control unit applies an input signal to the gate of the power semiconductor;
An abnormal signal confirming step of confirming whether there is an abnormal signal among the input signals to which the abnormal signal blocking unit is applied; And
An input signal blocking step of blocking an input signal if the abnormal signal blocking unit has an abnormal signal;
And a protection circuit for protecting the inverter.
이상 신호 차단부가 인가된 입력 신호 중 이상 신호가 있는지를 확인하는 이상 신호 확인 단계;
상기 이상 신호 차단부가 이상 신호가 있으면 입력 신호를 차단하는 입력 신호 차단 단계;
노이즈 차단부가 상기 전력 반도체의 게이트에서 노이즈가 발생하는 것을 확인하는 노이즈 확인 단계; 및
상기 노이즈 차단부가 노이즈가 있으면 상기 전력 반도체의 게이트에 걸린 전류를 방전하는 전류 방전 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 자동차용 인버터 보호 방법.An input signal applying step in which the control unit applies an input signal to the gate of the power semiconductor;
An abnormal signal confirming step of confirming whether there is an abnormal signal among the input signals to which the abnormal signal blocking unit is applied;
An input signal blocking step of blocking an input signal if the abnormal signal blocking unit has an abnormal signal;
A noise checking step of confirming that a noise is generated in the gate of the power semiconductor; And
A current discharging step of discharging a current held in the gate of the power semiconductor when the noise shielding part has noise;
And a protection circuit for protecting the inverter.
상기 이상 신호 차단부는, 차단용 콘덴서; 및 상기 차단용 콘덴서와 직렬로 연결되며 상기 전력 반도체의 턴오프시 상기 제어부로의 역전압을 방지하는 순방향 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 자동차용 인버터 보호 방법.
9. The method according to claim 7 or 8,
The abnormality signal blocking unit includes: a blocking capacitor; And a forward diode connected in series with the blocking capacitor and preventing a reverse voltage to the control unit when the power semiconductor is turned off.
상기 차단용 콘덴서는 이상 신호가 DC(Direct Current) 신호로서 일정 기준값 이상의 과전류이면 오픈되는 오픈 모드 콘덴서인 것을 특징으로 하는 친환경 자동차용 인버터 보호 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the blocking capacitor is an open mode capacitor that is opened when an abnormal signal is a direct current (DC) signal and is overcurrent of a predetermined reference value or more.
상기 노이즈 차단부는, 상기 전력 반도체의 게이트 전압의 변화가 임계치 이상이면 전류를 충전하는 바이패스 콘덴서; 상기 바이패스 콘덴서와 병렬로 연결되어 충전된 전류를 방전하는 바이패스 저항; 및 상기 전력 반도체의 컬렉터로부터 유입되는 변위 전류를 방전시키는 프리휠링 다이오드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 자동차용 인버터 보호 방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the noise blocking unit includes: a bypass capacitor for charging a current when a change in the gate voltage of the power semiconductor is equal to or greater than a threshold value; A bypass resistor connected in parallel with the bypass capacitor to discharge a charged current; And a free wheeling diode for discharging the displacement current flowing from the collector of the power semiconductor.
상기 노이즈 차단부는, 상기 전력 반도체의 게이트에서 에미터로 입력되는 음극 또는 양극 서지 전압을 차단하는 양방향 제너 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 자동차용 인버터 보호 방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the noise blocking unit further comprises a bidirectional Zener diode for blocking a cathode or an anode surge voltage input to the emitter from the gate of the power semiconductor.
상기 전력 반도체는 IGBT(Insulated Gate Transistor)인 것을 특징으로 하는 친환경 자동차용 인버터 보호 방법.9. The method according to claim 7 or 8,
Wherein the power semiconductor is an IGBT (Insulated Gate Transistor).
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR20130095256A KR20150018991A (en) | 2013-08-12 | 2013-08-12 | Apparatus and Method for protecting inverter for eco-friendly vehicle |
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