KR20170099576A - 전력용 반도체 모듈의 전류 계산 장치 및 이를 이용한 전력용 반도체 모듈 구성 시스템 - Google Patents

전력용 반도체 모듈의 전류 계산 장치 및 이를 이용한 전력용 반도체 모듈 구성 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전력용 반도체 모듈의 전류 측정 장치 및 이를 이용한 전력용 반도체 모듈 구성 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, IGBT 등의 전력용 반도체 소자의 병렬 연결에 의해 구성되는 전력용 반도체 모듈에 대해 정확한 허용 전류를 측정할 수 있도록 하는 자동 전류 측정 장치와, 이를 이용하여, 효율적으로 전력용 반도체 모듈의 병렬 구성을 가능하도록 하기 위한 시스템에 관한 것이다.
본 발명은, 병렬 연결된 2 이상의 전력용 반도체 소자를 구비하는 전력용 반도체 모듈의 전류 측정 장치에 있어서, 측정 대상 전력용 반도체 모듈의 정렬이 이루어지는 정렬부; 상기 정렬부를 통해 정렬된 상기 전력용 반도체 모듈의 최대 허용 전류를 측정하는 측정부; 상기 측정부의 측정 정보를 이용해 상기 전력용 반도체 모듈의 허용 전류를 계산하는 서버; 및 상기 서버를 통해 계산이 완료된 상기 전력용 반도체 모듈을 보관하는 보관부;를 포함하되, 상기 측정부가, 상기 각각의 전력용 반도체 소자에 대한 기준 전압 조건에서의 전류를 측정하도록 구성될 수 있다.

Description

전력용 반도체 모듈의 전류 계산 장치 및 이를 이용한 전력용 반도체 모듈 구성 시스템{APPRATUS FOR MEASURING CURRENT OF POWER DEVICE MODULE AND SYSTEM FOR COMPOSING POWER DEVICE MODULE USING THE SAME}
본 발명은 전력용 반도체 모듈의 전류 계산 장치 및 이를 이용한 전력용 반도체 모듈 구성 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, IGBT 등의 전력용 반도체 소자의 병렬 연결에 의해 구성되는 전력용 반도체 모듈에 대해 정확한 허용 전류를 계산할 수 있도록 하는 전류 계산 장치와, 이를 이용하여, 효율적으로 전력용 반도체 모듈의 병렬 구성을 가능하도록 하기 위한 시스템에 관한 것이다.
전력기기들이 점점 대용량화 되어 가면서 스위칭 기능을 하는 전력용 반도체를 단일의 소자로 구성하기에는 한계가 있다.
이에 따라, 대용량 전력용 반도체의 용량을 증가시키기 위해 다수의 반도체 소자를 병렬로 연결한 전력용 반도체 모듈을 사용한다.
하지만, 이와 같은 전력용 반도체 모듈의 경우, 이를 구성하는 각각의 전력용 반도체 소자의 특성이 동일하지 않기 때문에, 2 이상의 소자를 병렬로 연결하여 사용할 때에는 넉넉한 마진(margin)을 갖도록 설계하는 것이 일반적이다.
다시 말해, 병렬 연결을 통해 전력용 반도체 모듈을 구성하는 각각의 반도체 소자의 특성 불균일로 인해 모듈의 전체 용량이 기준에 미달되는 경우를 방지하고자, 각각의 소자의 허용 용량의 산술적인 합이 기준 용량에 비해 충분히 여유를 갖도록 설계가 이루어지게 된다.
하지만, 이와 같은 여유 설계분으로 인해 전체 시스템의 구성 비용이 증가된다는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, IGBT 등의 전력용 반도체 소자의 병렬 연결에 의해 구성되는 전력용 반도체 모듈에 대해 정확한 허용 전류를 계산할 수 있도록 하는 전류 계산 장치와, 이를 이용하여, 효율적으로 전력용 반도체 모듈의 병렬 구성을 가능하도록 하기 위한 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 병렬 연결된 2 이상의 전력용 반도체 소자를 구비하는 전력용 반도체 모듈의 전류 계산 장치에 있어서, 측정 대상 전력용 반도체 모듈의 정렬이 이루어지는 정렬부; 상기 정렬부를 통해 정렬된 상기 전력용 반도체 모듈의 최대 허용 전류를 측정하는 측정부; 상기 측정부의 측정 정보를 이용해 상기 전력용 반도체 모듈의 허용 전류를 계산하는 서버; 및 상기 서버를 통해 계산이 완료된 상기 전력용 반도체 모듈을 보관하는 보관부;를 포함하되, 상기 측정부가, 상기 각각의 전력용 반도체 소자에 대한 기준 전압 조건에서의 전류를 측정하도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 측정부는, 상기 전력용 반도체 모듈에 구비되는 각각의 전력용 반도체 소자 중 정격 전류에서 가장 낮은 포화 전압(saturation voltage)을 갖는 전력용 반도체 소자의 포화 전압을 상기 기준 전압으로 설정하며, 상기 서버는, 상기 기준 전압에서 상기 각각의 전력용 반도체 소자의 전류를 합산하여 상기 전력용 반도체 모듈의 허용 전류를 계산할 수 있다.
한편, 본 발명은, 전력용 반도체 모듈 구성 시스템에 있어서, 상기 전력용 반도체 모듈을 구성하는 각각의 전력용 반도체 소자의 정격 전류, 필요 수량 및 상기 전력용 반도체 모듈의 기준 전류를 포함하는 입력 정보가 입력되는 입력부; 측정 대상 전력용 반도체 소자에 대해 기준 전압 조건에서의 전류를 측정하여 측정 정보를 관리하고, 상기 입력 정보에 대응되도록 상기 전력용 반도체 소자의 조합 결과를 계산하는 계산부; 및 상기 조합 결과를 출력하는 출력부;를 포함하는 전력용 반도체 모듈 구성 시스템을 제공한다.
여기서, 상기 계산부는, 측정 대상 전력용 반도체 소자의 정렬이 이루어지는 정렬부; 상기 정렬부를 통해 정렬된 상기 전력용 반도체 소자의 허용 전류를 측정하는 측정부; 상기 측정부의 측정 정보 및 상기 입력 정보를 이용해 상기 전력용 반도체 소자의 조합을 계산하는 서버; 및 상기 서버를 통해 계산이 완료된 상기 전력용 반도체 소자를 보관하는 보관부;를 포함할 수 있으며, 이때, 상기 측정부는, 상기 각각의 전력용 반도체 소자에 대한 기준 전압 조건에서의 전류를 측정하도록 구성될 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기 보관부를 통해 보관되는 상기 전력용 반도체 소자에 대해, 상기 입력 정보에 대응되도록 구성된 상기 전력용 반도체 모듈을 제공하는 제공부;를 더 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 제공부는, 상기 출력부의 출력 결과에 대해 이루어지는 상기 입력부를 통한 선택 입력의 결과에 대응되도록 구성된 상기 전력용 반도체 모듈을 제공하는 것이 바람직할 수 있다.
여기서, 상기 측정부는, 상기 각각의 전력용 반도체 소자 중 정격 전류에서 가장 낮은 포화 전압(saturation voltage)을 갖는 전력용 반도체 소자의 포화 전압을 상기 기준 전압으로 설정할 수 있으며, 상기 서버는, 상기 기준 전압에서 상기 각각의 전력용 반도체 소자의 전류를 합산하여 상기 전력용 반도체 모듈의 허용 전류를 계산하도록 구성될 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면, IGBT 등의 전력용 반도체 소자의 병렬 연결에 의해 구성되는 전력용 반도체 모듈에 대해 정확한 허용 전류를 계산할 수 있도록 함으로써, 자원의 낭비 등을 방지할 수 있어 결과적으로 시스템 구성 비용을 절감할 수 있도록 한다는 등의 장점이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 전력용 반도체 모듈의 전류 계산 과정을 설명하기 위한 그래프이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 모듈의 전류 계산 과정을 설명하기 위한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 모듈의 전류 계산 장치를 개념적으로 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력용 반도체 모듈 구성 시스템을 개념적으로 나타낸 구성도이다.
도 5는 도 4의 전력용 반도체 모듈 구성 시스템을 이용해 전력용 반도체 모듈을 구성하는 과정을 설명하기 위한 그래프이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
도 1은 종래 기술에 따른 전력용 반도체 모듈의 전류 계산 과정을 설명하기 위한 그래프이다.
종래 기술에 따른 전력용 반도체 모듈의 전류 계산은, 통상 반도체 모듈의 제조회사로부터 제공되는 데이터 시트(datasheet)에 따라 이루어진다. 즉, 데이터 시트에는, 도 1과 같이, 각각의 온도 조건에서의 일 전력용 반도체 소자의 특성 그래프가 제공된다.
도 1을 참조하면, 25, 125 및 150의 온도 조건에서 일 소자(Typ)의 성능 특성이 흑색의 실선 및 점선으로 표시되었음을 확인할 수 있다.
상기 소자의 정격 전류가 1400A이고, 시스템의 구성을 위해 필요한 온도 조건을 125로 가정한다면, 해당 조건에서의 상기 일 반도체 소자의 포화 전압(saturation voltage)은 약 2.05V이다.
이어서, 해당 전력용 반도체 모듈에 구비되는 타 반도체 소자(max)에 대해 동일한 온도 조건에서의 특성 그래프(하늘색)를 살펴보면, 상기 타 소자는 2.05V에서 약 1100A의 전류를 나타냄을 확인할 수 있다.
상기 1400A와 1100A를 각각 Ic1, Ic2라 하고, 반도체 모듈을 구성하는 반도체 소자의 개수를 n이라 하면, 다음의 <수학식 1>에 의해 병렬 연결에 따른 전류 감쇄율(De-rating factor)을 계산할 수 있다.
<수학식 1>
Figure pat00001
즉, 상기 <수학식 1>에 따르면, 도 1의 그래프와 같은 예시 반도체 모듈의 전류 감쇄율은 10.71%가 되며, 따라서, 정격 전류가 각각 1400A인 두 반도체 소자의 병렬 연결에 의해 구성되는 반도체 모듈의 전체 허용 전류는 약 2500A인 것으로 계산될 수 있다. 따라서, 극단적인 경우를 가정하면, 허용 전류 조건이 2600A인 시스템을 구성하기 위해서는 IGBT 등의 반도체 소자가 3 이상 구비되는 반도체 모듈을 이용해 시스템의 설계가 이루어져야 한다는 문제점이 있다.
만일, 3 이상의 반도체 소자에 의해 반도체 모듈이 구성되는 경우에는, 정격 전류(1400A)에서 가장 낮은 포화 전압을 갖는 소자와 가장 높은 포화 전압을 갖는 소자를 이용해, 상기의 수학식을 적용하는 것으로 해당 계산을 수행할 수 있을 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 모듈의 전류 계산 과정을 설명하기 위한 그래프이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 모듈의 전류 계산은, 일 소자의 정격 전류(1400A)에서 포화 전압을 산출하고, 상기 포화 전압에서 측정된 타 소자의 전류를 측정한 후 이들을 합산하는 과정을 통해, 해당 전력용 반도체 모듈의 전체 허용 전류를 계산하는 과정을 확인할 수 있다.
즉, 전력용 반도체 모듈에 구비되는 각각의 반도체 소자에 대해 커브 트레이서(curve tracer) 등의 장비를 이용해 실제로 전류-전압(I-V) 특성을 측정한 후, 정격 전류(1400A)에서 가장 낮은 포화 전압을 갖는 일 소자를 기준으로, 각각의 소자의 전류의 합을 계산함으로써 전력용 반도체 모듈의 전체 허용 전류를 계산할 수 있다.
2 소자를 구비하는 도 1의 반도체 모듈에 대해 실제 측정 및 계산을 수행한 결과, 도 2와 같이, 전력용 반도체 모듈의 전체 허용 전류가 약 2700A(1400A + 1300A)인 결과를 얻을 수 있었다.
다시 말해, 데이터 시트만을 이용하는 통상의 방식에 의해 시스템을 구성하는 경우 해당 전력용 반도체 모듈의 전체 허용 전류는 2500A로 간주되나, 본 발명의 방식에 의해 시스템을 구성하는 경우, 동일한 전력용 반도체 모듈의 전체 허용 전류를 2700A로 사용 가능함을 확인할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 시스템의 구성이 이루어지는 경우 보다 효율적이며, 상대적인 저비용의 시스템 설계가 가능하다는 장점을 갖는다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 모듈의 전류 계산 장치를 개념적으로 나타낸 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 모듈의 전류 계산 장치(300)는, 서버(310), 정렬부(320), 측정부(330) 및 보관부(340) 등을 구비함을 확인할 수 있다.
정렬부(320)는, 허용 전류 계산을 위해 공급되는 전력용 반도체 모듈을 측정부(330)에 순차적으로 공급할 수 있도록 정렬하는 기능을 수행한다.
정렬부(320)를 통해 정렬이 이루어진 전력용 반도체 모듈은 컨베이어 벨트 등의 이송 라인(l)을 따라 측정부(330)로 자동 이송될 수 있다.
측정부(330)는 이송되어 온 전력용 반도체 모듈의 각각의 반도체 소자에 대해, 커브 트레이서 등의 장비를 이용해 I-V 특성을 측정하는 기능을 수행한다.
이때, 반도체 모듈 내에 구비되는 각각의 반도체 소자 가운데, 소자의 정격 전류에서 가장 낮은 포화 전압을 나타내는 일 반도체 소자의 포화 전압을 해당 전력용 반도체 모듈의 기준 전압으로 이용하여, 상기 기준 전압에서 나머지 소자의 전류를 측정하도록 본 발명이 구성될 수 있음에 대해서는 전술한 바 있다.
서버(310)는 각각의 구성 요소의 동작을 제어하며, 측정부(330)의 측정값을 이용해 전력용 반도체 모듈의 전체 허용 전류를 계산하는 등의 기능을 수행한다.
즉, 측정부(330)를 통해 측정된 각각의 반도체 소자에 대한 측정값을 이용해, 서버(310)는 전력용 반도체 모듈의 전체 허용 전류를 계산하고, 각각의 반도체 모듈에 대한 식별번호(ID) 등과 대응되도록 해당 계산값을 저장, 관리할 수 있다. 데이터의 저장 및 관리 등을 위해 서버(310)와 연동되는 메모리 장치 등의 데이터 저장 수단 또는 별도의 데이터베이스 등이 구비될 수 있음은 당연하다.
측정부(330)를 통해 소자의 I-V 특성 등의 측정이 완료된 전력용 반도체 모듈은, 다시 이송 라인(l)을 따라 보관부(340)로 이송된 후 보관될 수 있다. 상술하자면, 보관부(340)는 측정부(330)를 통해 I-V 특성 등의 파악이 완료된 전력용 반도체 모듈을 체계적으로 보관하는 기능을 수행하며, 상기 데이터 저장 수단이나 데이터베이스 등을 통해 정확한 보관 위치 정보 등이 기록 및 관리될 수 있다. 따라서, 상기 데이터베이스 등에는 각각의 반도체 모듈에 대한 식별번호와 아울러 행과 열 정보 등으로 구성된 보관 위치 정보 등이 함께 기록 및 관리되는 것이 바람직할 것이다.
다시 말해, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 모듈의 전류 계산 장치는, 종래 데이터 시트에 의존하던 전력용 반도체 모듈의 전체 허용 전류 계산을 위해, 측정부(330)를 이용한 실제 데이터 측정을 수행함으로써, 보다 실질적인 측정값이 적용된 효율적인 시스템의 구성이 가능할 수 있도록 한다는 장점을 제공할 수 있다.
아울러, 전력용 반도체 모듈의 정렬, 측정, 계산 및 보관에 이르는 모든 절차가 자동으로 이루어지도록 구성됨으로써, 뛰어난 사용 편의성의 제공이 가능하다는 등의 부가적인 장점을 제공할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력용 반도체 모듈 구성 시스템을 개념적으로 나타낸 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력용 반도체 모듈 구성 시스템은, 입력부(410), 출력부(420) 및 계산부(300) 등을 구비함을 확인할 수 있다. 즉, 도 4의 전력용 반도체 모듈 구성 시스템은, 도 3의 반도체 모듈의 전류 계산 장치(300)를 개념적으로 적용하여 전력용 반도체 모듈을 구성할 수 있도록 하기 위한 시스템을 나타낸 것으로, 이하의 설명에 있어 도 3의 전류 계산 장치(300)는 계산부(300)로 지칭될 수 있다.
먼저, 입력부(410)는, 전력용 반도체 모듈을 구성하는 각각의 전력용 반도체 소자의 정격 전류, 필요 수량 및 전력용 반도체 모듈의 기준 전류를 포함하는 입력 정보를 입력받아 서버(310)로 전달한다.
다시 말해, 관리자 등의 사용자는 입력부(410)를 통해 희망하는 전력용 반도체 모듈의 최소 기준 전류 정보, 해당 반도체 모듈을 구성하기 위해 필요한 각각의 반도체 소자의 정격 전류나 필요 수량 등의 정보를 입력할 수 있다.
계산부(300)는, 입력부(410)를 통해 입력되는 입력 정보에 대응되도록 전력용 반도체 소자를 조합하여 조합 결과를 출력부(420)를 통해 출력하게 된다.
즉, 본 발명의 계산부(300)는, 측정 대상 전력용 반도체 소자에 대해 기준 전압 조건에서의 전류를 실시간 측정하여 입력 정보에 대응되는 조합을 계산한 후 결과 데이터를 제공하도록 구성될 수 있다. 또는, 본 발명의 계산부(300)는 기 측정되어 데이터 저장 수단 등을 통해 관리되는 전력용 반도체 소자들의 특성 정보를 이용해, 사용자 등의 입력 정보에 대응되도록 전력용 반도체 소자를 조합한 다음, 그 결과를 제공하는 등의 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 이와 같은 데이터 저장 수단이, 계산부(300)의 서버(310)와 연동되도록 구성 가능한 메모리 장치 등으로 이루어지거나, 별도로 구비되는 데이터베이스 등으로 구성 가능함에 대해서는 앞서 설명한 바 있다.
여기서, 상기 계산부(300)가, 측정 대상 전력용 반도체 소자의 정렬이 이루어지는 정렬부, 정렬부를 통해 정렬된 전력용 반도체 소자의 전류를 측정하는 측정부, 측정부의 측정 정보 및 입력 정보를 이용해 전력용 반도체 소자의 조합을 계산하는 서버 및 서버를 통해 계산이 완료된 전력용 반도체 소자를 보관하는 보관부 등으로 이루어질 수 있음에 대해서는 앞서 도 3을 통해 설명한 바 있다.
이때, 상기 측정부가, 각각의 전력용 반도체 소자에 대한 기준 전압 조건에서의 전류를 측정할 수 있으며, 이와 같은 기준 전압으로, 각각의 전력용 반도체 소자 중 정격 전류에서 가장 낮은 포화 전압(saturation voltage)을 갖는 전력용 반도체 소자의 포화 전압이 이용될 수 있음 또한 전술한 바 있다.
서버(310)는, 기준 전압에서 각각의 전력용 반도체 소자의 전류를 합산함으로써 전력용 반도체 모듈의 전체 허용 전류를 계산할 수 있다.
한편, 본 발명이, 보관부(340)를 통해 보관되는 전력용 반도체 소자에 대해, 입력 정보에 대응되도록 구성된 전력용 반도체 모듈을 제공하기 위한 제공부(430)를 더 포함할 수 있음은 도면에 도시된 바와 같다.
이 경우, 제공부(430)는, 출력부(420)의 출력 결과에 대해 이루어지는 입력부(410)를 통한 선택 입력의 결과에 대응되도록 구성된 전력용 반도체 모듈을 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 다시 말해, 서버(310)를 통해 계산된 반도체 소자의 조합이 다수인 경우 출력부(420)를 통해 다수의 결과가 표출될 수 있으며, 관리자 등의 사용자가 입력부(410)를 통해 이 가운데 어느 하나의 조합을 선택 입력하게 되면, 제공부(430)를 통해 해당 조합에 따른 전력용 반도체 모듈이 제공되도록 구성될 수 있다. 제공부(430)를 통한 반도체 모듈의 자동 제공이 가능할 수 있도록 하기 위해, 각각의 반도체 모듈에 대해 식별번호(ID) 및 행과 열 정보 등으로 이루어지는 보관부(340) 내의 정확한 보관 위치 정보가 기록 및 관리될 수 있음에 대해서는 앞서 설명한 바 있다.
전력용 반도체 소자의 자동 이송 등을 위해 컨베이어 벨트 등이 이용될 수 있음에 대해서는 전술한 바 있다.
도 5는 도 4의 전력용 반도체 모듈 구성 시스템을 이용해 전력용 반도체 모듈을 구성하는 과정을 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는, 정격 전류 1400A인 9개의 반도체 소자가 제공되고, 이들 가운데 4개의 반도체 소자(모듈 #1 ~ 모듈 #9)를 이용해 전체 허용 전류 5200A 이상인 전력용 반도체 모듈을 구성하도록 입력이 이루어진 경우를 가정하고 있다.
도 5를 참조하면, 정격 전류(1400A)에서 가장 낮은 포화 전압을 갖는 모듈 #1(1400A)에 대해, 모듈 #2(1380A), 모듈 #3(1350A) 및 모듈 #4(1320A)의 조합이 이루어지는 경우(a), 전체 허용 전류의 합은 5450A가 되어 기준을 만족함을 확인할 수 있다.
조합 (b)의 경우, 1400A에서 가장 낮은 포화 전압을 갖는 모듈 #5(1400A), 그리고 이와 인접하는 모듈 #6(1300A), 모듈 #7(1250A) 및 모듈 #8(1200A)이므로, 전체 허용 전류의 합이 5150A가 되어 기준을 만족하지 못한다. 또한, 조합 (c)의 경우는, 모듈 #6(1400A), 모듈 #7(1350A), 모듈 #8(1300A) 및 모듈 #9(1270A)이므로, 전체 허용 전류의 합이 5320A가 되어 기준을 만족한다.
즉, 본 발명의 전력용 반도체 모듈 구성 시스템은, 서버(310)가, 이상과 같은 연산 과정을 통해 다양한 반도체 소자의 조합을 계산하여 제공하고, 사용자가 이에 대한 선택 입력을 함으로써 전력용 반도체 모듈이 구성되도록 기능할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예에 있어서는, 전력용 반도체 소자 및 모듈로 IGBT만을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되지 아니함은 당연하며, 본 발명이 MOSFET 또는 다이오드 등과 같은 다양한 전력용 반도체 소자 및 모듈 등에도 적용 가능할 수 있음은 통상의 기술자에 있어 자명할 것이다.
전술한 바와 같은 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
300: 전류 계산 장치(계산부) 310: 서버
320: 정렬부 330: 측정부
340: 보관부 410: 입력부
420: 출력부 430: 제공부

Claims (7)

  1. 병렬 연결된 2 이상의 전력용 반도체 소자를 구비하는 전력용 반도체 모듈의 전류 계산 장치에 있어서,
    측정 대상 전력용 반도체 모듈의 정렬이 이루어지는 정렬부;
    상기 정렬부를 통해 정렬된 상기 전력용 반도체 모듈의 최대 허용 전류를 측정하는 측정부;
    상기 측정부의 측정 정보를 이용해 상기 전력용 반도체 모듈의 허용 전류를 계산하는 서버; 및
    상기 서버를 통해 계산이 완료된 상기 전력용 반도체 모듈을 보관하는 보관부;를 포함하되,
    상기 측정부는, 상기 각각의 전력용 반도체 소자에 대한 기준 전압 조건에서의 전류를 측정하는 것을 특징으로 하는 전력용 반도체 모듈의 전류 계산 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정부는, 상기 전력용 반도체 모듈에 구비되는 각각의 전력용 반도체 소자 중 정격 전류에서 가장 낮은 포화 전압(saturation voltage)을 갖는 전력용 반도체 소자의 포화 전압을 상기 기준 전압으로 설정하며,
    상기 서버는, 상기 기준 전압에서 상기 각각의 전력용 반도체 소자의 전류를 합산하여 상기 전력용 반도체 모듈의 허용 전류를 계산하는 것을 특징으로 하는 전력용 반도체 모듈의 전류 계산 장치.
  3. 전력용 반도체 모듈 구성 시스템에 있어서,
    상기 전력용 반도체 모듈을 구성하는 각각의 전력용 반도체 소자의 정격 전류, 필요 수량 및 상기 전력용 반도체 모듈의 기준 전류를 포함하는 입력 정보가 입력되는 입력부;
    측정 대상 전력용 반도체 소자에 대해 기준 전압 조건에서의 전류를 측정하여 측정 정보를 관리하고, 상기 입력 정보에 대응되도록 상기 전력용 반도체 소자의 조합 결과를 계산하는 계산부; 및
    상기 조합 결과를 출력하는 출력부;를 포함하는 전력용 반도체 모듈 구성 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 계산부는, 측정 대상 전력용 반도체 소자의 정렬이 이루어지는 정렬부;
    상기 정렬부를 통해 정렬된 상기 전력용 반도체 소자의 전류를 측정하는 측정부;
    상기 측정부의 측정 정보 및 상기 입력 정보를 이용해 상기 전력용 반도체 소자의 조합을 계산하는 서버; 및
    상기 서버를 통해 계산이 완료된 상기 전력용 반도체 소자를 보관하는 보관부;를 포함하고,
    상기 측정부는, 상기 각각의 전력용 반도체 소자에 대한 기준 전압 조건에서의 전류를 측정하는 것을 특징으로 하는 전력용 반도체 모듈 구성 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 보관부를 통해 보관되는 상기 전력용 반도체 소자에 대해, 상기 입력 정보에 대응되도록 구성된 상기 전력용 반도체 모듈을 제공하는 제공부;를 더 포함하는 전력용 반도체 모듈 구성 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제공부는, 상기 출력부의 출력 결과에 대해 이루어지는 상기 입력부를 통한 선택 입력의 결과에 대응되도록 구성된 상기 전력용 반도체 모듈을 제공하는 것을 특징으로 하는 전력용 반도체 모듈 구성 시스템.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정부는, 상기 각각의 전력용 반도체 소자 중 정격 전류에서 가장 낮은 포화 전압(saturation voltage)을 갖는 전력용 반도체 소자의 포화 전압을 상기 기준 전압으로 설정하며,
    상기 서버는, 상기 기준 전압에서 상기 각각의 전력용 반도체 소자의 전류를 합산하여 상기 전력용 반도체 모듈의 허용 전류를 계산하는 것을 특징으로 하는 전력용 반도체 모듈 구성 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110133467A (zh) * 2019-05-24 2019-08-16 湖南银河电气有限公司 一种超宽动态范围信号的高精度测量方法

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