KR20210073071A - Apparatus and method for sensing temperature - Google Patents

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Abstract

Disclosed are a temperature sensing apparatus and method to improve the accuracy of a measurement value of an NTC temperature sensor. A temperature sensing apparatus according to an aspect of the present invention includes a first temperature sensor and a second temperature sensor for measuring the temperature of a power semiconductor, a mode determination unit for determining an operation mode based on a first measurement value of the first temperature sensor, and a temperature estimation unit which operates according to the determined operation mode to adjust a second measurement value of the second temperature sensor and estimate the temperature of the power semiconductor based on the adjusted second measurement value.

Description

온도 감지 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SENSING TEMPERATURE}Temperature sensing device and method {APPARATUS AND METHOD FOR SENSING TEMPERATURE}

본 발명은 온도 감지 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 NTC (negative temperature coefficient) 온도 센서의 측정값의 정확도를 향상시킬 수 있는 온도 감지 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a temperature sensing apparatus and method, and more particularly, to a temperature sensing apparatus and method capable of improving the accuracy of a measurement value of a negative temperature coefficient (NTC) temperature sensor.

화석연료를 주연료로 사용하는 내연 엔진을 이용하는 차량은 대기 오염 등의 공해 발생에 심각한 영향을 주고 있다. 이에 따라, 공해를 줄이기 위해 전기 차량 또는 하이브리드(hybrid) 차량의 개발에 많은 노력을 기울이고 있다. 전기 차량(electric vehicle(EV))은 석유 연료와 엔진을 사용하지 않고, 연료전지와 전기 모터를 사용하는 차량을 말한다. Vehicles using internal combustion engines using fossil fuels as main fuels have a serious impact on air pollution and the like. Accordingly, much effort is being made to develop an electric vehicle or a hybrid vehicle in order to reduce pollution. An electric vehicle (EV) refers to a vehicle that does not use petroleum fuel and an engine, but uses a fuel cell and an electric motor.

전기 차량은, 모터 구동을 위해 IGBT(insulated gate bipolar transistor) 및 SiC MOSFET(silicon carbide metal oxide semiconductor field effect transistors)과 같은 전력반도체로 구성된 인버터를 사용하며, 전력반도체의 온도를 측정하기 위해 NTC(negative temperature coefficient) 온도 센서를 사용한다.An electric vehicle uses an inverter composed of power semiconductors such as an insulated gate bipolar transistor (IGBT) and silicon carbide metal oxide semiconductor field effect transistors (SiC MOSFET) to drive a motor, and to measure the temperature of the power semiconductor, negative temperature coefficient) temperature sensor is used.

그러나 NTC 온도 센서의 측정값은 NTC 센서 자체의 비선형성으로 인하여, 고온 및 저온에서 정확도가 저하되는 문제가 있다. However, the measurement value of the NTC temperature sensor has a problem in that accuracy is deteriorated at high and low temperatures due to the nonlinearity of the NTC sensor itself.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 제2019-0119780호(2019.10.23 공개, 차량용 인버터 시스템 및 그 제어방법)에 개시되어 있다.The background technology of the present invention is disclosed in Korean Patent Publication No. 2019-0119780 (published on October 23, 2019, an inverter system for a vehicle and a control method thereof).

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 NTC 온도 센서의 측정값의 정확도를 향상시킬 수 있는 온도 감지 장치 및 방법을 제공하는 것이다. The present invention has been devised to improve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a temperature sensing apparatus and method capable of improving the accuracy of the measured value of the NTC temperature sensor.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the problem(s) mentioned above, and another problem(s) not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 측면에 따른 온도 감지 장치는, 전력반도체의 온도를 측정하기 위한 제1 온도 센서 및 제2 온도 센서, 상기 제1 온도 센서의 제1 측정값에 기초하여 동작 모드를 결정하는 모드 결정부, 상기 결정된 동작 모드에 따라 동작하여 상기 제2 온도 센서의 제2 측정값을 조절하고, 상기 조절된 제2 측정값에 기초하여 상기 전력반도체의 온도를 추정하는 온도 추정부를 포함한다. A temperature sensing device according to an aspect of the present invention includes a first temperature sensor and a second temperature sensor for measuring a temperature of a power semiconductor, and a mode determination for determining an operation mode based on a first measurement value of the first temperature sensor and a temperature estimator configured to operate according to the determined operation mode to adjust the second measured value of the second temperature sensor, and to estimate the temperature of the power semiconductor based on the adjusted second measured value.

본 발명에서 상기 모드 결정부는, 상기 제1 측정값을 기 설정된 제1 기준값과 비교하여, 그 결과를 출력하는 제1 비교기, 상기 제1 측정값을 기 설정된 제2 기준값을 비교하여, 그 결과를 출력하는 제2 비교기를 포함하되, 상기 제1 기준값은 상기 제2 기준값보다 높은 값일 수 있다. In the present invention, the mode determining unit compares the first measured value with a preset first reference value, a first comparator that outputs the result, compares the first measured value with a preset second reference value, and displays the result and a second comparator to output, wherein the first reference value may be higher than the second reference value.

본 발명에서 상기 모드 결정부는, 상기 제1 측정값이 제1 기준값 이상인 경우 동작 모드를 제1 모드로 결정하고, 상기 제1 측정값이 제2 기준값을 초과하고 상기 제1 기준값 미만인 경우 동작 모드를 제2 모드로 결정하며, 상기 제1 측정값이 제2 기준값 미만인 경우 동작 모드를 제3 모드로 결정할 수 있다. In the present invention, the mode determining unit determines the operation mode as the first mode when the first measured value is greater than or equal to a first reference value, and selects the operation mode when the first measured value exceeds the second reference value and is less than the first reference value It is determined as the second mode, and when the first measured value is less than the second reference value, the operation mode may be determined as the third mode.

본 발명에서 상기 온도 추정부는, 상기 제1 비교기의 출력에 응답하여 동작하는 제1 스위치(S1), 상기 제2 비교기의 출력에 응답하여 동작하는 제2 스위치(S2), 바이어스 노드와 상기 제1 스위치 사이에 연결되는 제1저항(R1), 상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치 사이에 연결되는 제2 저항(R2), 상기 바이어스 노드와 상기 제2 온도 센서 사이에 연결되는 제3 저항(R3), 상기 제1 비교기와 제2 비교기의 출력을 연산하는 연산부, 상기 연산부의 출력에 응답하여 동작하는 제3 스위치(S3), 상기 연산부의 출력에 응답하여 동작하는 제4 스위치(S4), 및 상기 동작 모드에 따라 다른 증폭비를 가지는 증폭부를 포함할 수 있다. In the present invention, the temperature estimator includes a first switch S1 operating in response to an output of the first comparator, a second switch S2 operating in response to an output of the second comparator, a bias node and the first A first resistor R1 connected between the switches, a second resistor R2 connected between the first switch and the second switch, and a third resistor R3 connected between the bias node and the second temperature sensor. ), an arithmetic unit for calculating the outputs of the first comparator and the second comparator, a third switch S3 operating in response to the output of the arithmetic unit, a fourth switch S4 operating in response to the output of the arithmetic unit, and It may include an amplifying unit having a different amplification ratio according to the operation mode.

본 발명에서 상기 연산부는 제1 XOR 게이트일 수 있다. In the present invention, the operation unit may be a first XOR gate.

본 발명에서 상기 제3 스위치는 상기 연산부의 출력에 대한 반전에 응답하여 동작할 수 있다. In the present invention, the third switch may operate in response to inversion of the output of the operation unit.

본 발명에서 상기 증폭부는, 상기 동작 모드에 따라 증폭비를 조절하기 위한 제5 스위치(S5)를 포함할 수 있다. In the present invention, the amplifying unit may include a fifth switch S5 for adjusting the amplification ratio according to the operation mode.

본 발명에서 상기 온도 추정부는, 상기 동작 모드가 제1 모드인 경우, 상기 제1 스위치, 및 제3 스위치가 온되어, 상기 제1 저항 및 제3 저항에 기초하여 상기 제2 온도 센서의 제2 측정값을 조절하고, 상기 증폭부를 통해 상기 조절된 제2 측정값을 제1 모드에 설정된 증폭비로 증폭하며, 상기 증폭된 제2 측정값에 대응하는 온도값을 상기 전력반도체의 온도로 추정할 수 있다. In the present invention, when the operation mode is the first mode, the temperature estimator may turn on the first switch and the third switch, and the second temperature sensor of the second temperature sensor based on the first resistance and the third resistance is turned on. The measured value is adjusted, the adjusted second measured value is amplified by the amplification ratio set in the first mode through the amplification unit, and a temperature value corresponding to the amplified second measured value can be estimated as the temperature of the power semiconductor have.

본 발명에서 상기 온도 추정부는, 상기 동작 모드가 제2 모드인 경우, 제4 스위치가 온되어, 상기 제3 저항에 기초하여 상기 제2 온도 센서의 제2 측정값을 조절하고, 상기 조절된 제2 측정값에 대응하는 온도값을 상기 전력반도체의 온도로 추정할 수 있다. In the present invention, when the operation mode is the second mode, the fourth switch is turned on to adjust the second measured value of the second temperature sensor based on the third resistance, and the adjusted second 2 A temperature value corresponding to the measured value may be estimated as the temperature of the power semiconductor.

본 발명에서 상기 온도 추정부는, 상기 동작 모드가 제3 모드인 경우, 상기 제2 스위치 및 제3 스위치가 온되어, 상기 제2 저항 및 제3 저항에 기초하여 상기 제2 온도 센서의 제2 측정값을 조절하고, 상기 증폭부를 통해 상기 조절된 제2 측정값을 제3 모드에 설정된 증폭비로 증폭하며, 상기 증폭된 제2 측정값에 대응하는 온도값을 상기 전력반도체의 온도로 추정할 수 있다. In the present invention, when the operation mode is the third mode, the temperature estimator may turn on the second switch and the third switch to measure the second temperature of the second temperature sensor based on the second resistance and the third resistance. The value may be adjusted, and the adjusted second measured value may be amplified by the amplification ratio set in the third mode through the amplification unit, and a temperature value corresponding to the amplified second measured value may be estimated as the temperature of the power semiconductor. .

본 발명에서 상기 제1 온도 센서 및 제2 온도 센서는, NCT(negative temperature coefficient) 온도 센서일 수 있다. In the present invention, the first temperature sensor and the second temperature sensor may be negative temperature coefficient (NCT) temperature sensors.

본 발명의 다른 측면에 따른 온도 감지 방법은, 온도 감지 장치가 제1 온도 센서의 제1 측정값에 기초하여 동작 모드를 결정하는 단계, 상기 온도 감지 장치가 상기 결정된 동작 모드에 따라 동작하여 제2 온도 센서의 제2 측정값을 조절하는 단계, 상기 온도 감지 장치가 상기 조절된 제2 측정값에 기초하여 전력반도체의 온도를 추정하는 단계를 포함한다. A temperature sensing method according to another aspect of the present invention includes the steps of: determining, by a temperature sensing device, an operation mode based on a first measurement value of a first temperature sensor; adjusting a second measured value of a temperature sensor; and estimating, by the temperature sensing device, a temperature of the power semiconductor based on the adjusted second measured value.

본 발명은 상기 동작 모드를 결정하는 단계에서, 상기 온도 감지 장치는 상기 제1 온도 센서의 제1 측정값을 기 설정된 제1 기준값 및 제2 기준값과 비교하고, 그 비교결과에 따라 동작 모드를 결정하되, 상기 제1 기준값은 상기 제2 기준값보다 높은 값일 수 있다. According to the present invention, in the step of determining the operation mode, the temperature sensing device compares the first measured value of the first temperature sensor with a preset first reference value and a second reference value, and determines the operation mode according to the comparison result However, the first reference value may be higher than the second reference value.

본 발명은 상기 동작 모드를 결정하는 단계에서, 상기 온도 감지 장치는 상기 제1 측정값이 제1 기준값 이상인 경우 동작 모드를 제1 모드로 결정하고, 상기 제1 측정값이 제2 기준값을 초과하고 상기 제1 기준값 미만인 경우 동작 모드를 제2 모드로 결정하며, 상기 제1 측정값이 제2 기준값 미만인 경우 동작 모드를 제3 모드로 결정할 수 있다. In the present invention, in the step of determining the operation mode, the temperature sensing device determines the operation mode as the first mode when the first measured value is equal to or greater than the first reference value, and the first measured value exceeds the second reference value; If it is less than the first reference value, the operation mode may be determined as the second mode, and if the first measured value is less than the second reference value, the operation mode may be determined as the third mode.

본 발명의 일 실시예에 따른 온도 감지 장치 및 방법은 NTC 온도 센서의 온도 간의 전압차를 향상시킴으로써, NTC 온도 센서의 측정값의 정확도를 향상시킬 수 있다.The temperature sensing apparatus and method according to an embodiment of the present invention may improve the accuracy of the measured value of the NTC temperature sensor by improving the voltage difference between the temperatures of the NTC temperature sensor.

한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.On the other hand, the effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and various effects may be included within the range apparent to those skilled in the art from the description below.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 감지 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 감지 장치의 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 모드 동작회로를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 모드 동작회로를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 모드 동작회로를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 동작 모드에 따른 온도 센서의 측정값을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 감지 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a block diagram of a temperature sensing device according to an embodiment of the present invention.
2 is a circuit diagram of a temperature sensing device according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a first mode operation circuit according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a second mode operation circuit according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a third mode operation circuit according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating a measurement value of a temperature sensor according to an operation mode according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a temperature sensing method according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 감지 장치 및 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. Hereinafter, a temperature sensing apparatus and method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In addition, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of the user or operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 감지 장치의 블록도, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 감지 장치의 회로도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 모드 동작회로를 나타낸 도면, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 모드 동작회로를 나타낸 도면, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 모드 동작회로를 나타낸 도면, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 동작 모드에 따른 온도 센서의 측정값을 나타내는 도면이다.1 is a block diagram of a temperature sensing device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram of a temperature sensing device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a first mode operation according to an embodiment of the present invention A diagram showing a circuit, FIG. 4 is a diagram showing a second mode operation circuit according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a diagram showing a third mode operation circuit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram showing the present invention is a diagram illustrating a measurement value of a temperature sensor according to an operation mode according to an embodiment of the present disclosure.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 감지 장치(100)는 온도 센서(110), 모드 결정부(120), 및 온도 추정부(130)를 포함한다. Referring to FIG. 1 , a temperature sensing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a temperature sensor 110 , a mode determination unit 120 , and a temperature estimation unit 130 .

온도 센서(110)는 전력반도체의 온도를 측정한다. 즉, 온도 센서(110)는 모터의 구동을 위한 인버터의 온도를 측정할 수 있다. The temperature sensor 110 measures the temperature of the power semiconductor. That is, the temperature sensor 110 may measure the temperature of the inverter for driving the motor.

이러한 온도 센서(110)는 모터의 내부 또는 외부에 설치되어 모터의 온도 변화에 따라 저항 값이 변화하는 소재를 포함할 수 있으며, 예를 들어 NCT(negative temperature coefficient) 온도 센서일 수 있다. 온도 센서(110)는 복수개의 온도센서를 포함할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 온도 센서(110)가 제1 온도 센서(112) 및 제2 온도 센서(114)를 포함하는 것으로 설명하기로 한다. The temperature sensor 110 may include a material that is installed inside or outside the motor and whose resistance value changes according to the temperature change of the motor, and may be, for example, a negative temperature coefficient (NCT) temperature sensor. The temperature sensor 110 may include a plurality of temperature sensors. Hereinafter, for convenience of description, the temperature sensor 110 will be described as including the first temperature sensor 112 and the second temperature sensor 114 .

제1 온도 센서(112)는 전력반도체의 제1 온도값을 측정하여 모드 결정부(120)로 전송하고, 제2 온도 센서(114)는 전력반도체의 제2 온도값을 측정하여 온도 추정부(130)로 전송한다. The first temperature sensor 112 measures the first temperature value of the power semiconductor and transmits it to the mode determination unit 120, and the second temperature sensor 114 measures the second temperature value of the power semiconductor and the temperature estimation unit ( 130).

모드 결정부(120)는 제1 온도 센서(112)의 제1 측정값에 기반하여 동작 모드를 결정한다. 즉, 모드 결정부(120)는 제1 온도 센서(112)로부터 제1 온도값을 수신하고, 기 저장된 온도 센싱 테이블로부터 제1 온도값에 대응하는 제1 전압값을 획득할 수 있다. 여기서, 제1 전압값은 제1 측정값일 수 있다. 온도 센싱 테이블은 각 온도값에 대응하는 전압값이 저장된 테이블일 수 있다. The mode determination unit 120 determines the operation mode based on the first measurement value of the first temperature sensor 112 . That is, the mode determiner 120 may receive a first temperature value from the first temperature sensor 112 and obtain a first voltage value corresponding to the first temperature value from a pre-stored temperature sensing table. Here, the first voltage value may be a first measured value. The temperature sensing table may be a table in which voltage values corresponding to respective temperature values are stored.

모드 결정부(120)는 제1 온도 센서(112)의 제1 측정값을 기 설정된 제1 기준값 및 제2 기준값과 비교하고, 그 비교결과에 따라 동작 모드를 결정한다. 여기서, 제1 기준값은 제2 기준값보다 높은 값일 수 있다. 예컨대, 제1 기준값은 4V일 수 있고, 제2 기준값은 2.5V일 수 있다.The mode determination unit 120 compares the first measured value of the first temperature sensor 112 with a preset first reference value and a second reference value, and determines the operation mode according to the comparison result. Here, the first reference value may be higher than the second reference value. For example, the first reference value may be 4V, and the second reference value may be 2.5V.

구체적으로, 제1 측정값(제1 전압값)이 제1 기준값 이상인 경우, 모드 결정부(120)는 동작 모드를 제1 모드로 결정할 수 있다. 여기서, 제1 모드는 저온 구간에서 NTC 온도 센서의 측정값의 편차가 크게 나타나도록 설정된 저온 모드를 나타낼 수 있고, 저온 구간은 예컨대 0도 이하일 수 있다. Specifically, when the first measured value (the first voltage value) is equal to or greater than the first reference value, the mode determiner 120 may determine the operation mode as the first mode. Here, the first mode may represent a low-temperature mode set so that the deviation of the measurement value of the NTC temperature sensor is large in the low-temperature section, and the low-temperature section may be, for example, 0 degrees or less.

또한, 제1 측정값이 제2 기준값을 초과하고 제1 기준값 미만인 경우, 모드 결정부(120)는 동작 모드를 제2 모드로 결정할 수 있다. 여기서, 제2 모드는 온도에 따른 NTC 온도 센서의 측정값의 편차를 조정하지 않은 상온 모드를 나타낼 수 있고, 상온 모드는 예컨대, 0도 초과 90도 미만의 구간일 수 있다.Also, when the first measured value exceeds the second reference value and is less than the first reference value, the mode determiner 120 may determine the operation mode as the second mode. Here, the second mode may represent a room temperature mode in which the deviation of the measured value of the NTC temperature sensor according to the temperature is not adjusted, and the room temperature mode may be, for example, a section greater than 0 degrees and less than 90 degrees.

또한, 제1 측정값이 제2 기준값 미만인 경우, 모드 결정부(120)는 동작 모드를 제3 모드로 결정할 수 있다. 여기서, 제3 모드는 고온 구간에서 NTC 온도 센서의 측정값의 편차가 크게 나타나도록 설정된 고온 모드를 나타낼 수 있고, 고온 구간은 90도 이상일 수 있다. Also, when the first measured value is less than the second reference value, the mode determiner 120 may determine the operation mode as the third mode. Here, the third mode may represent a high-temperature mode set so that the deviation of the measurement value of the NTC temperature sensor is large in the high-temperature section, and the high-temperature section may be 90 degrees or more.

이러한 모드 결정부(120)는 도 2에 도시된 바와 같이 제1 비교기(122) 및 제2 비교기(124)를 포함한다. The mode determining unit 120 includes a first comparator 122 and a second comparator 124 as shown in FIG. 2 .

제1 비교기(122)는 제1 측정값과 제1 기준값을 비교하여, 그 결과를 출력한다. 예컨대, 제1 비교기(122)는 제1 측정값이 제1 기준값 이상인 경우 하이(high)값(예: '1')을 출력하고, 제1 기준값 이상이 아닌 경우 로우(low)값(예: '0')을 출력할 수 있다. The first comparator 122 compares the first measured value with the first reference value, and outputs the result. For example, the first comparator 122 outputs a high value (eg, '1') when the first measured value is greater than or equal to the first reference value, and a low value (eg, when not greater than or equal to the first reference value). '0') can be output.

제2 비교기(124)는 제1 측정값과 제2 기준값을 비교하여, 그 결과를 출력한다. 예컨대, 제2 비교기(124)는 제1 측정값이 제2 기준값 이상인 경우 하이(high)값을 출력하고, 제2 기준값 이상이 아닌 경우 로우(low)값을 출력할 수 있다. The second comparator 124 compares the first measured value with the second reference value, and outputs the result. For example, the second comparator 124 may output a high value when the first measured value is equal to or greater than the second reference value, and output a low value when it is not equal to or greater than the second reference value.

따라서, 제1 모드인 경우, 제1 비교기(122) 및 제2 비교기(124)는 각각 하이(high)값을 출력할 수 있다. 제2 모드인 경우, 제1 비교기(122)는 로우(low)값을 출력할 수 있고, 제2 비교기(124)는 하이(high)값을 출력할 수 있다. 제3 모드인 경우, 제1 비교기(122) 및 제2 비교기(124)는 각각 로우(low)값을 출력할 수 있다. Accordingly, in the first mode, the first comparator 122 and the second comparator 124 may each output a high value. In the second mode, the first comparator 122 may output a low value, and the second comparator 124 may output a high value. In the third mode, the first comparator 122 and the second comparator 124 may each output a low value.

온도 추정부(130)는 모드 결정부(120)에서 결정된 동작 모드에 따라 동작하여 제2 온도 센서(114)의 제2 측정값을 조절하고, 조절된 제2 측정값에 기초하여 전력반도체의 온도를 추정한다. The temperature estimator 130 operates according to the operation mode determined by the mode determiner 120 to adjust the second measured value of the second temperature sensor 114 , and based on the adjusted second measured value, the temperature of the power semiconductor to estimate

즉, 온도 추정부(130)는 제2 온도 센서(114)로부터 제2 온도값을 수신하고, 기 저장된 온도 센싱 테이블로부터 제2 온도값에 대응하는 제2 전압값을 획득할 수 있다. 여기서, 제2 전압값은 제2 측정값일 수 있다. That is, the temperature estimator 130 may receive a second temperature value from the second temperature sensor 114 and obtain a second voltage value corresponding to the second temperature value from a pre-stored temperature sensing table. Here, the second voltage value may be a second measured value.

동작 모드가 제1 모드인 경우, 온도 추정부(130)는 도 3과 같은 제1 모드 동작회로를 구성하고, 제1 모드 동작회로를 통해 제2 측정값을 조절하며, 조절된 제2 측정값을 제1 모드에 설정된 증폭비로 증폭하고, 증폭된 제2 측정값에 대응하는 온도값을 전력반도체의 온도로 추정할 수 있다. 또한, 동작 모드가 제2 모드인 경우, 온도 추정부(130)는 도 4와 같은 제2 모드 동작회로를 구성하고, 제2 모드 동작회로를 통해 제2 측정값을 조절하며, 조절된 제2 측정값에 대응하는 온도값을 전력반도체의 온도로 추정할 수 있다. 또한, 동작 모드가 제3 모드인 경우, 온도 추정부(130)는 도 5와 같은 제3 모드 동작회로를 구성하고, 제3 모드 동작회로를 통해 제2 측정값을 조절하며, 조절된 제2 측정값을 제3 모드에 설정된 증폭비로 증폭하고, 증폭된 제2 측정값에 대응하는 온도값을 전력반도체의 온도로 추정할 수 있다. When the operation mode is the first mode, the temperature estimator 130 configures the first mode operation circuit as shown in FIG. 3 , adjusts the second measurement value through the first mode operation circuit, and adjusts the second measurement value may be amplified by the amplification ratio set in the first mode, and a temperature value corresponding to the amplified second measured value may be estimated as the temperature of the power semiconductor. In addition, when the operation mode is the second mode, the temperature estimator 130 configures the second mode operation circuit as shown in FIG. 4 , adjusts the second measurement value through the second mode operation circuit, and adjusts the second A temperature value corresponding to the measured value may be estimated as the temperature of the power semiconductor. In addition, when the operation mode is the third mode, the temperature estimator 130 configures the third mode operation circuit as shown in FIG. 5 , adjusts the second measurement value through the third mode operation circuit, and adjusts the second The measured value may be amplified by the amplification ratio set in the third mode, and a temperature value corresponding to the amplified second measured value may be estimated as the temperature of the power semiconductor.

이러한 온도 추정부(130)는 도 2에 도시된 바와 같이 제1 스위치 내지 제4 스위치(S1, S2, S3, S4), 제1 저항 내지 제3 저항(R1, R2, R3), 제1 NOT 게이트(131), 연산부(132), 제2 NOT 게이트(133), 및 증폭부(135)를 포함할 수 있다. 제1 스위치 내지 제4 스위치(S1, S2, S3, S4)는 동작 모드의 전환을 위해 이용하는 스위치일 수 있다. As shown in FIG. 2 , the temperature estimation unit 130 includes the first to fourth switches S1, S2, S3, and S4, the first to third resistors R1, R2, and R3, and the first NOT It may include a gate 131 , an operation unit 132 , a second NOT gate 133 , and an amplifier 135 . The first to fourth switches S1 , S2 , S3 , and S4 may be switches used to change an operation mode.

제1 스위치(S1)는 제1 비교기(122)에 연결되어, 제1 비교기(122)의 출력에 응답하여 동작한다. 즉, 제1 스위치(S1)는 제1 비교기(122)로부터 하이값을 수신함에 따라 온될 수 있다. The first switch S1 is connected to the first comparator 122 and operates in response to an output of the first comparator 122 . That is, the first switch S1 may be turned on as a high value is received from the first comparator 122 .

제1 NOT 게이트(131)는 제2 비교기(124)에 연결되고, 제2 비교기(124)의 출력을 반전하여 출력할 수 있다. 예컨대, 제1 NOT 게이트(131)는 제2 비교기(124)로부터 하이값을 수신하면 로우값을 출력할 수 있고, 로우값을 수신하면 하이값을 출력할 수 있다. The first NOT gate 131 may be connected to the second comparator 124 , and may output the output by inverting the output of the second comparator 124 . For example, the first NOT gate 131 may output a low value when receiving a high value from the second comparator 124 , and may output a high value when receiving a low value.

제2 스위치(S2)는 제2 비교기(124)의 출력에 응답하여 동작한다. 구체적으로, 제2 스위치(S2)는 제1 NOT 게이트(131)에 연결되고, 제1 NOT 게이트(131)로부터 하이값을 수신함에 따라 온될 수 있다. The second switch S2 operates in response to the output of the second comparator 124 . Specifically, the second switch S2 is connected to the first NOT gate 131 and may be turned on as a high value is received from the first NOT gate 131 .

제1 저항(R1)은 일측이 바이어스 노드에 연결되고, 타측이 제1 스위치(S1)에 연결된다. 제2 저항(R2)은 제1 스위치(S1)와 제2 스위치(S2) 사이에 연결된다. 제3 저항(R3)은 바이어스 노드와 제2 온도 센서(114) 사이에 연결된다.One end of the first resistor R1 is connected to the bias node, and the other end is connected to the first switch S1. The second resistor R2 is connected between the first switch S1 and the second switch S2. The third resistor R3 is connected between the bias node and the second temperature sensor 114 .

연산부(132)는 제1 비교기(122)와 제2 비교기(124)의 출력을 연산한다. 이때, 연산부(132)는 제1 XOR 게이트일 수 있다. 따라서, 제1 XOR 게이트(132)는 제1 비교기(122) 및 제2 비교기(124)의 출력을 입력받고, 입력받은 두 값의 배타적 논리합(exclusive or)을 출력한다. The calculator 132 calculates the outputs of the first comparator 122 and the second comparator 124 . In this case, the operation unit 132 may be a first XOR gate. Accordingly, the first XOR gate 132 receives the outputs of the first comparator 122 and the second comparator 124 and outputs an exclusive OR of the two received values.

제2 NOT 게이트(133)는 제1 XOR 게이트(132)에 연결되고, 제1 XOR 게이트(132)의 출력을 반전하여 출력할 수 있다.The second NOT gate 133 may be connected to the first XOR gate 132 , and may output an output of the first XOR gate 132 inverted.

제3 스위치(S3)는, 연산부(132)의 출력에 응답하여 동작한다. 이때, 제3 스위치(S3)는, 연산부(132)의 출력에 대한 반전에 응답하여 동작할 수 있다. 따라서, 제3 스위치(S3)는, 게이트가 제2 NOT 게이트(133)에 연결되고, 드레인이 제3 저항(R3)에 연결되며, 소스가 증폭기(134)에 연결될 수 있다. The third switch S3 operates in response to the output of the calculation unit 132 . In this case, the third switch S3 may operate in response to the inversion of the output of the operation unit 132 . Accordingly, the third switch S3 may have a gate connected to the second NOT gate 133 , a drain connected to the third resistor R3 , and a source connected to the amplifier 134 .

제4 스위치(S4)는 연산부(132)의 출력에 응답하여 동작한다. 제4 스위치(S4)는, 게이트가 제1 XOR 게이트(132)에 연결되고, 드레인이 제3 스위치(S3)의 드레인에 연결되며, 소스가 증폭기(134)의 출력에 연결된다. The fourth switch S4 operates in response to the output of the operation unit 132 . The fourth switch S4 has a gate connected to the first XOR gate 132 , a drain connected to the drain of a third switch S3 , and a source connected to the output of the amplifier 134 .

증폭부(135)는 동작 모드에 따라 다른 증폭비를 가진다. 이러한 증폭부(135)는 증폭기(134), 제4 저항 내지 제6 저항(R4, R5, R6), 및 제5 스위치(S5)를 포함할 수 있다. The amplification unit 135 has a different amplification ratio according to an operation mode. The amplifier 135 may include an amplifier 134 , fourth to sixth resistors R4 , R5 , and R6 , and a fifth switch S5 .

증폭기(134)는, 제1 단자가 제3 스위치(S3)의 소스에 연결되고, 제2 단자가 피드백 전압을 입력받는다. The amplifier 134 has a first terminal connected to the source of the third switch S3 and a second terminal receiving a feedback voltage.

제4 저항(R4)은 증폭기(134)의 피드백 저항이고, 제5 저항(R5)은 제4 저항(R4)과 접지 사이에 연결된다. 증폭기(134), 제4 저항(R4) 및 제5 저항(R5)은 비반전 증폭기를 구현할 수 있다. The fourth resistor R4 is a feedback resistor of the amplifier 134 , and the fifth resistor R5 is connected between the fourth resistor R4 and the ground. The amplifier 134 , the fourth resistor R4 , and the fifth resistor R5 may implement a non-inverting amplifier.

제6 저항(R6)은 제5항과 병렬로 연결되고, 제5 스위치(S5)는 제6 저항(R6)과 접지 사이에 연결된다. 제5 스위치(S5)는 동작 모드에 따라 증폭비를 조절하기 위한 스위치일 수 있다. The sixth resistor R6 is connected in parallel with the term 5, and the fifth switch S5 is connected between the sixth resistor R6 and the ground. The fifth switch S5 may be a switch for adjusting an amplification ratio according to an operation mode.

상기와 같이 구성된 온도 추정부(130)는 동작 모드에 따른 동작회로를 구성하고, 구성된 동작회로를 통해 전력반도체의 온도를 추정할 수 있다.The temperature estimator 130 configured as described above may configure an operation circuit according to an operation mode, and estimate the temperature of the power semiconductor through the configured operation circuit.

먼저, 동작모드가 제1 모드인 경우에 대해 설명하기로 한다. 제1 모드에서 제1 비교기(122) 및 제2 비교기(124)는 각각 하이값을 출력할 수 있다. 따라서, 제1 스위치(S1), 제3 스위치(S3) 및 제5 스위치(S5)는 온될 수 있고, 제2 스위치(S2) 및 제4 스위치(S4)는 오프될 수 있다. 구체적으로, 제1 스위치(S1)는 제1 비교기(122)로부터 하이값을 입력받아 온될 수 있고, 제2 스위치(S2)는 제1 NOT게이트로부터 로우값을 입력받아 오프될 수 있다. 제3 스위치(S3)는 제1 XOR 게이트(132) 및 제2 NOT 게이트(133)를 통해 온될 수 있다. 즉, 제1 XOR 게이트(132)는 제1 비교기(122)의 하이값과 제2 비교기(124)의 하이값에 의해 로우값을 출력하고, 제2 NOT 게이트(133)는 제1 XOR 게이트(132)로부터의 로우값을 하이값으로 반전시켜 제3 스위치(S3)에 입력하며, 제3 스위치(S3)는 하이값을 입력받아 온될 수 있다. 제4 스위치(S4)는 제1 XOR 게이트(132)로부터 로우값을 입력받아 오프될 수 있다. 제5 스위치(S5)는 제1 모드이므로 온될 수 있다. First, a case in which the operation mode is the first mode will be described. In the first mode, the first comparator 122 and the second comparator 124 may each output a high value. Accordingly, the first switch S1 , the third switch S3 , and the fifth switch S5 may be turned on, and the second switch S2 and the fourth switch S4 may be turned off. Specifically, the first switch S1 may be turned on by receiving a high value from the first comparator 122 , and the second switch S2 may be turned off by receiving a low value from the first NOT gate. The third switch S3 may be turned on through the first XOR gate 132 and the second NOT gate 133 . That is, the first XOR gate 132 outputs a low value according to the high value of the first comparator 122 and the high value of the second comparator 124 , and the second NOT gate 133 outputs a low value according to the first XOR gate ( The low value from 132 is inverted to a high value and input to the third switch S3, and the third switch S3 may be turned on by receiving the high value. The fourth switch S4 may be turned off by receiving a low value from the first XOR gate 132 . Since the fifth switch S5 is in the first mode, it may be turned on.

따라서, 제1 모드의 경우 온도 추정부(130)는 도 3의 (a)와 같은 제1 모드 동작회로를 구성할 수 있다. 도 3의 (a)를 등가회로로 나타내면, 도 3의 (b)와 같을 수 있다. 제1 모드에서 제1 스위치(S1), 제3 스위치(S3) 및 제5 스위치(S5)가 온되므로, 온도 추정부(130)는 제1 저항(R1) 및 제3 저항(R3)에 기초하여 제2 온도 센서(114)의 제2 측정값을 조절할 수 있다. 이때, 온도 추정부(130)는 제1 저항(R1) 및 제2 저항(R2)의 전압분배에 의해 제2 온도센서의 제2 측정값을 조절할 수 있다. 온도 추정부(130)는 증폭부(135)를 통해 조절된 제2 측정값을 제1 모드에 설정된 증폭비로 증폭할 수 있다. 즉, 조절된 제2 측정값은 증폭기(134)의 비반전 단자에 입력되고, 제4 저항(R4), 제5 저항(R5) 및 제6 저항(R6)에 기초하여 증폭될 수 있다. 온도 추정부(130)는 증폭된 제2 측정값에 대응하는 온도값을 전력반도체의 온도로 추정할 수 있다. Accordingly, in the case of the first mode, the temperature estimator 130 may configure the first mode operation circuit as shown in FIG. 3A . Referring to FIG. 3(a) as an equivalent circuit, it may be the same as FIG. 3(b). Since the first switch S1, the third switch S3, and the fifth switch S5 are turned on in the first mode, the temperature estimator 130 is based on the first resistor R1 and the third resistor R3. Thus, the second measured value of the second temperature sensor 114 may be adjusted. In this case, the temperature estimator 130 may adjust the second measured value of the second temperature sensor by dividing the voltage of the first resistor R1 and the second resistor R2 . The temperature estimating unit 130 may amplify the second measured value adjusted through the amplifying unit 135 with an amplification ratio set in the first mode. That is, the adjusted second measured value may be input to the non-inverting terminal of the amplifier 134 , and may be amplified based on the fourth resistor R4 , the fifth resistor R5 , and the sixth resistor R6 . The temperature estimator 130 may estimate a temperature value corresponding to the amplified second measured value as the temperature of the power semiconductor.

상술한 바와 같이 제1 모드에서 온도 추정부(130)는 풀업저항과 증폭비를 조절하여 센싱 기울기와 센싱 값들의 온도별 편차를 조절할 수 있다. As described above, in the first mode, the temperature estimator 130 may adjust the sensing slope and the temperature deviation of the sensing values by adjusting the pull-up resistance and the amplification ratio.

다음으로, 동작모드가 제2 모드인 경우에 대해 설명하기로 한다. 제2 모드에서 제1 비교기(122)는 로우값을 출력하고, 제2 비교기(124)는 하이값을 출력할 수 있다. 따라서, 제4 스위치(S4)는 온될 수 있고, 제1 스위치(S1), 제2 스위치(S2), 제3 스위치(S3) 및 제4 스위치(S4)는 오프될 수 있다. 구체적으로, 제1 스위치(S1)는 제1 비교기(122)로부터 로우값을 입력받아 오프될 수 있고, 제2 스위치(S2)는 제1 NOT게이트로부터 로우값을 입력받아 오프될 수 있다. 제3 스위치(S3)는 제1 XOR 게이트(132) 및 제2 NOT 게이트(133)를 통해 오프될 수 있다. 즉, 제1 XOR 게이트(132)는 제1 비교기(122)의 로우값과 제2 비교기(124)의 하이값에 의해 하이값을 출력하고, 제2 NOT 게이트(133)는 제1 XOR 게이트(132)로부터의 하이값을 로우값으로 반전시켜 제3 스위치(S3)에 입력하며, 제3 스위치(S3)는 로우값을 입력받아 오프될 수 있다. 제4 스위치(S4)는 제1 XOR 게이트(132)로부터 하이값을 입력받아 온될 수 있다. 제5 스위치(S5)는 제2 모드에서 오프될 수 있다. Next, a case in which the operation mode is the second mode will be described. In the second mode, the first comparator 122 may output a low value, and the second comparator 124 may output a high value. Accordingly, the fourth switch S4 may be turned on, and the first switch S1 , the second switch S2 , the third switch S3 , and the fourth switch S4 may be turned off. Specifically, the first switch S1 may be turned off by receiving a low value from the first comparator 122 , and the second switch S2 may be turned off by receiving a low value from the first NOT gate. The third switch S3 may be turned off through the first XOR gate 132 and the second NOT gate 133 . That is, the first XOR gate 132 outputs a high value according to the low value of the first comparator 122 and the high value of the second comparator 124 , and the second NOT gate 133 outputs the high value of the first XOR gate ( The high value from 132 is inverted to a low value and input to the third switch S3, and the third switch S3 may be turned off by receiving the low value. The fourth switch S4 may be turned on by receiving a high value from the first XOR gate 132 . The fifth switch S5 may be turned off in the second mode.

따라서, 제2 모드의 경우 온도 추정부(130)는 도 4의 (a)와 같은 제2 모드 동작회로를 구성할 수 있다. 도 4의 (a)를 등가회로로 나타내면 도 4의 (b)와 같을 수 있다. 제2 모드에서 제4 스위치(S4)가 온되므로, 온도 추정부(130)는 제3 저항(R3)에 기초하여 제2 온도 센서(114)의 제2 측정값을 조절할 수 있다. 온도 추정부(130)는 조절된 제2 측정값에 대응하는 온도값을 전력반도체의 온도로 추정할 수 있다. Accordingly, in the second mode, the temperature estimator 130 may configure the second mode operation circuit as shown in FIG. 4A . 4(a) as an equivalent circuit may be the same as that of FIG. 4(b). Since the fourth switch S4 is turned on in the second mode, the temperature estimator 130 may adjust the second measured value of the second temperature sensor 114 based on the third resistance R3 . The temperature estimator 130 may estimate a temperature value corresponding to the adjusted second measured value as the temperature of the power semiconductor.

상술한 바와 같이 제2 모드에서 온도 추정부(130)는 풀업저항을 상온모드로 조절하므로, 제2 측정값을 증폭하지 않을 수 있다. As described above, in the second mode, the temperature estimator 130 may not amplify the second measured value because the pull-up resistor is adjusted to the room temperature mode.

마지막으로, 동작모드가 제3 모드인 경우에 대해 설명하기로 한다. 제3 모드에서 제1 비교기(122) 및 제2 비교기(124)는 각각 로우값을 출력할 수 있다. 따라서, 제2 스위치(S2) 및 제3 스위치(S3)는 온될 수 있고, 제1 스위치(S1), 제2 스위치(S2) 및 제4 스위치(S4)는 오프될 수 있다. 구체적으로, 제1 스위치(S1)는 제1 비교기(122)로부터 로우값을 입력받아 오프될 수 있고, 제2 스위치(S2)는 제1 NOT게이트로부터 하이값을 입력받아 온될 수 있다. 제3 스위치(S3)는 제1 XOR 게이트(132) 및 제2 NOT 게이트(133)를 통해 온될 수 있다. 즉, 제1 XOR 게이트(132)는 제1 비교기(122)의 로우값과 제2 비교기(124)의 로우값에 의해 로우값을 출력하고, 제2 NOT 게이트(133)는 제1 XOR 게이트(132)로부터의 로우값을 하이값으로 반전시켜 제3 스위치(S3)에 입력하며, 제3 스위치(S3)는 하이값을 입력받아 온될 수 있다. 제4 스위치(S4)는 제1 XOR 게이트(132)로부터 로우값을 입력받아 오프될 수 있다. 제5 스위치(S5)는 제3 모드이므로 오프될 수 있다. Finally, a case in which the operation mode is the third mode will be described. In the third mode, the first comparator 122 and the second comparator 124 may each output a low value. Accordingly, the second switch S2 and the third switch S3 may be turned on, and the first switch S1 , the second switch S2 and the fourth switch S4 may be turned off. Specifically, the first switch S1 may be turned off by receiving a low value from the first comparator 122 , and the second switch S2 may be turned on by receiving a high value from the first NOT gate. The third switch S3 may be turned on through the first XOR gate 132 and the second NOT gate 133 . That is, the first XOR gate 132 outputs a low value based on the low value of the first comparator 122 and the low value of the second comparator 124 , and the second NOT gate 133 outputs the low value of the first XOR gate ( The low value from 132 is inverted to a high value and input to the third switch S3, and the third switch S3 may be turned on by receiving the high value. The fourth switch S4 may be turned off by receiving a low value from the first XOR gate 132 . Since the fifth switch S5 is in the third mode, it may be turned off.

따라서, 제3 모드의 경우 온도 추정부(130)는 도 5의 (a)와 같은 제3 모드 동작회로를 구성할 수 있다. 도 5의 (a)를 등가회로로 나타내면 도 5의 (b)와 같을 수 있다. 제3 모드에서 제2 스위치(S2) 및 제3 스위치(S3)가 온되므로, 온도 추정부(130)는 제2 저항(R2) 및 제3 저항(R3)에 기초하여 제2 온도 센서(114)의 제2 측정값을 조절할 수 있다. 이때, 온도 추정부(130)는 제2 저항(R2) 및 제3 저항(R3)의 전압분배에 의해 제2 온도센서의 제2 측정값을 조절할 수 있다. 온도 추정부(130)는 증폭부(135)를 통해, 조절된 제2 측정값을 제3 모드에 설정된 증폭비로 증폭할 수 있다. 즉, 조절된 제2 측정값은 증폭기(134)의 비반전 단자에 입력되고, 제4 저항(R4) 및 제5 저항(R5)에 기초하여 증폭될 수 있다. 온도 추정부(130)는 증폭된 제2 측정값에 대응하는 온도값을 전력반도체의 온도로 추정할 수 있다. Accordingly, in the case of the third mode, the temperature estimator 130 may configure the third mode operation circuit as shown in FIG. 5A . Referring to FIG. 5(a) as an equivalent circuit, it may be the same as FIG. 5(b). Since the second switch S2 and the third switch S3 are turned on in the third mode, the temperature estimator 130 controls the second temperature sensor 114 based on the second resistor R2 and the third resistor R3. ) can be adjusted. In this case, the temperature estimator 130 may adjust the second measured value of the second temperature sensor by voltage distribution of the second resistor R2 and the third resistor R3 . The temperature estimator 130 may amplify the adjusted second measured value by the amplification ratio set in the third mode through the amplification unit 135 . That is, the adjusted second measured value may be input to the non-inverting terminal of the amplifier 134 and amplified based on the fourth resistor R4 and the fifth resistor R5 . The temperature estimator 130 may estimate a temperature value corresponding to the amplified second measured value as the temperature of the power semiconductor.

상술한 바와 같이 제3 모드에서 온도 추정부(130)는 풀다운저항 및 증폭비를 조절하여 센싱 기울기와 센싱 값들의 온도별 편차를 조절할 수 있다.As described above, in the third mode, the temperature estimator 130 may adjust the sensing slope and the temperature deviation of the sensing values by adjusting the pull-down resistance and the amplification ratio.

상기와 같이 구성된 온도 감지 장치(100)를 통해서 온도 센서(110)는 도 6과 같이 저온, 상온, 및 고온 따른 온도 센싱 테이블을 이용할 수 있다. Through the temperature sensing device 100 configured as described above, the temperature sensor 110 may use a temperature sensing table according to low temperature, room temperature, and high temperature as shown in FIG. 6 .

본 발명에 따른 온도 감지 장치(100)는 NTC 온도 센서의 측정값을 저온 및 고온에 대한 기준 전압과 비교함으로써, 동작 모드를 전환할 수 있다. 또한, 온도 감지 장치(100)는 저온 모드 또는 고온 모드에서 NTC 온도 센서의 측정값을 증폭함으로써, 온도간의 편차를 증가시켜 온도 측정의 정밀도를 향상시킬 수 있다. The temperature sensing apparatus 100 according to the present invention may change the operation mode by comparing the measured value of the NTC temperature sensor with reference voltages for low and high temperatures. In addition, the temperature sensing apparatus 100 may increase the deviation between temperatures by amplifying the measured value of the NTC temperature sensor in the low-temperature mode or the high-temperature mode, thereby improving the precision of temperature measurement.

한편, 본 실시예에서는 2개의 온도 센서(110)를 포함하는 온도 감지 장치(100)에 대해 설명하였으나, 온도 감지 장치(100)는 1개의 온도 센서(110)를 이용할 수도 있다. 이 경우, 모드 결정부(120)는 온도 센서(110)의 측정값을 이용하여 동작 모드를 결정하고, 결정된 동작 모드에 따라 측정값을 조절할 수 있다. Meanwhile, in the present embodiment, the temperature sensing apparatus 100 including two temperature sensors 110 has been described, but the temperature sensing apparatus 100 may use one temperature sensor 110 . In this case, the mode determiner 120 may determine the operation mode by using the measured value of the temperature sensor 110 and adjust the measured value according to the determined operation mode.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 감지 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 7 is a flowchart illustrating a temperature sensing method according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 온도 감지 장치(100)는 제1 온도 센서(112)의 제1 측정값이 수신되면(S710), 제1 측정값에 기초하여 동작 모드를 결정한다(S720). 즉, 온도 감지 장치(100)는 제1 온도 센서(112)의 제1 측정값을 기 설정된 제1 기준값 및 제2 기준값과 비교하고, 그 비교결과에 따라 동작 모드를 결정할 수 있다. 예컨대, 온도 감지 장치(100)는 제1 측정값이 제1 기준값 이상인 경우 동작 모드를 제1 모드로 결정할 수 있고, 제1 측정값이 제2 기준값을 초과하고 제1 기준값 미만인 경우 동작 모드를 제2 모드로 결정할 수 있으며, 제1 측정값이 제2 기준값 미만인 경우 동작 모드를 제3 모드로 결정할 수 있다.Referring to FIG. 7 , when the first measured value of the first temperature sensor 112 is received ( S710 ), the temperature sensing apparatus 100 determines an operation mode based on the first measured value ( S720 ). That is, the temperature sensing apparatus 100 may compare the first measured value of the first temperature sensor 112 with a preset first reference value and a second reference value, and determine the operation mode according to the comparison result. For example, the temperature sensing apparatus 100 may determine the operation mode as the first mode when the first measured value is equal to or greater than the first reference value, and sets the operation mode when the first measured value exceeds the second reference value and is less than the first reference value. The second mode may be determined, and when the first measured value is less than the second reference value, the operation mode may be determined as the third mode.

S720 단계가 수행되면, 온도 감지 장치(100)가 결정된 동작 모드에 따라 동작하여 제2 온도 센서(114)의 제2 측정값을 조절하고(S730), 조절된 제2 측정값에 기초하여 전력반도체의 온도를 추정한다(S740). 즉, 동작 모드가 제1 모드인 경우, 온도 감지 장치(100)는 도 3과 같은 제1 모드 동작회로를 구성하고, 제1 모드 동작회로를 통해 제2 측정값을 조절하며, 조절된 제2 측정값을 제1 모드에 설정된 증폭비로 증폭하고, 증폭된 제2 측정값에 대응하는 온도값을 전력반도체의 온도로 추정할 수 있다. 또한, 동작 모드가 제2 모드인 경우, 온도 감지 장치(100)는 도 4와 같은 제2 모드 동작회로를 구성하고, 제2 모드 동작회로를 통해 제2 측정값을 조절하며, 조절된 제2 측정값에 대응하는 온도값을 전력반도체의 온도로 추정할 수 있다. 또한, 동작 모드가 제3 모드인 경우, 온도 감지 장치(100)는 도 5와 같은 제3 모드 동작회로를 구성하고, 제3 모드 동작회로를 통해 제2 측정값을 조절하며, 조절된 제2 측정값을 제3 모드에 설정된 증폭비로 증폭하고, 증폭된 제2 측정값에 대응하는 온도값을 전력반도체의 온도로 추정할 수 있다. When step S720 is performed, the temperature sensing device 100 operates according to the determined operation mode to adjust the second measured value of the second temperature sensor 114 (S730), and based on the adjusted second measured value, the power semiconductor Estimate the temperature of (S740). That is, when the operation mode is the first mode, the temperature sensing device 100 configures the first mode operation circuit as shown in FIG. 3 , adjusts the second measurement value through the first mode operation circuit, and adjusts the second The measured value may be amplified by the amplification ratio set in the first mode, and a temperature value corresponding to the amplified second measured value may be estimated as the temperature of the power semiconductor. In addition, when the operation mode is the second mode, the temperature sensing device 100 configures the second mode operation circuit as shown in FIG. 4 , adjusts the second measured value through the second mode operation circuit, and adjusts the second A temperature value corresponding to the measured value may be estimated as the temperature of the power semiconductor. In addition, when the operation mode is the third mode, the temperature sensing device 100 configures the third mode operation circuit as shown in FIG. 5 , adjusts the second measured value through the third mode operation circuit, and adjusts the second The measured value may be amplified by the amplification ratio set in the third mode, and a temperature value corresponding to the amplified second measured value may be estimated as the temperature of the power semiconductor.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 감지 장치 및 방법은 NTC 온도 센서의 온도 간의 전압차를 향상시킴으로써, NTC 온도 센서의 측정값의 정확도를 향상시킬 수 있다.As described above, the temperature sensing apparatus and method according to an embodiment of the present invention may improve the accuracy of the measured value of the NTC temperature sensor by improving the voltage difference between the temperatures of the NTC temperature sensor.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it is understood that various modifications and equivalent other embodiments are possible by those of ordinary skill in the art. will understand

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the following claims.

110 : 온도 센서
120 : 모드 결정부
130 : 온도 추정부 110: temperature sensor
120: mode determining unit
130: temperature estimation unit

Claims (14)

전력반도체의 온도를 측정하기 위한 제1 온도 센서 및 제2 온도 센서;
상기 제1 온도 센서의 제1 측정값에 기초하여 동작 모드를 결정하는 모드 결정부; 및
상기 결정된 동작 모드에 따라 동작하여 상기 제2 온도 센서의 제2 측정값을 조절하고, 상기 조절된 제2 측정값에 기초하여 상기 전력반도체의 온도를 추정하는 온도 추정부
를 포함하는 온도 감지 장치.
a first temperature sensor and a second temperature sensor for measuring the temperature of the power semiconductor;
a mode determination unit configured to determine an operation mode based on a first measurement value of the first temperature sensor; and
A temperature estimation unit that operates according to the determined operation mode to adjust a second measured value of the second temperature sensor, and estimates the temperature of the power semiconductor based on the adjusted second measured value
A temperature sensing device comprising a.
 제1항에 있어서,
상기 모드 결정부는,
상기 제1 측정값을 기 설정된 제1 기준값과 비교하여, 그 결과를 출력하는 제1 비교기; 및
상기 제1 측정값을 기 설정된 제2 기준값을 비교하여, 그 결과를 출력하는 제2 비교기를 포함하되,
상기 제1 기준값은 상기 제2 기준값보다 높은 것을 특징으로 하는 온도 감지 장치.
According to claim 1,
The mode determining unit,
a first comparator comparing the first measured value with a preset first reference value and outputting the result; and
Comprising a second comparator for comparing the first measured value with a preset second reference value and outputting the result,
The first reference value is a temperature sensing device, characterized in that higher than the second reference value.
 제2항에 있어서,
상기 모드 결정부는,
상기 제1 측정값이 제1 기준값 이상인 경우 동작 모드를 제1 모드로 결정하고, 상기 제1 측정값이 제2 기준값을 초과하고 상기 제1 기준값 미만인 경우 동작 모드를 제2 모드로 결정하며, 상기 제1 측정값이 제2 기준값 미만인 경우 동작 모드를 제3 모드로 결정하는 것을 특징으로 하는 온도 감지 장치.
3. The method of claim 2,
The mode determining unit,
When the first measured value is greater than or equal to a first reference value, an operation mode is determined as a first mode, and when the first measured value exceeds a second reference value and is less than the first reference value, an operation mode is determined as a second mode, wherein Temperature sensing device, characterized in that when the first measured value is less than the second reference value, determining the operation mode as the third mode.
 제2항에 있어서,
상기 온도 추정부는,
상기 제1 비교기의 출력에 응답하여 동작하는 제1 스위치(S1);
상기 제2 비교기의 출력에 응답하여 동작하는 제2 스위치(S2);
바이어스 노드와 상기 제1 스위치 사이에 연결되는 제1저항(R1);
상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치 사이에 연결되는 제2 저항(R2);
상기 바이어스 노드와 상기 제2 온도 센서 사이에 연결되는 제3 저항(R3);
상기 제1 비교기와 제2 비교기의 출력을 연산하는 연산부;
상기 연산부의 출력에 응답하여 동작하는 제3 스위치(S3);
상기 연산부의 출력에 응답하여 동작하는 제4 스위치(S4); 및
상기 동작 모드에 따라 다른 증폭비를 가지는 증폭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 감지 장치.
3. The method of claim 2,
The temperature estimation unit,
a first switch (S1) operating in response to the output of the first comparator;
a second switch (S2) operating in response to the output of the second comparator;
a first resistor (R1) connected between the bias node and the first switch;
a second resistor (R2) connected between the first switch and the second switch;
a third resistor (R3) connected between the bias node and the second temperature sensor;
a calculator for calculating outputs of the first comparator and the second comparator;
a third switch (S3) operating in response to the output of the operation unit;
a fourth switch (S4) operating in response to the output of the operation unit; and
and an amplifying unit having a different amplification ratio according to the operation mode.
 제4항에 있어서,
상기 연산부는 제1 XOR 게이트인 것을 특징으로 하는 온도 감지 장치.
5. The method of claim 4,
The operation unit is a temperature sensing device, characterized in that the first XOR gate.
 제4항에 있어서,
상기 제3 스위치는 상기 연산부의 출력에 대한 반전에 응답하여 동작하는 것을 특징으로 하는 온도 감지 장치.
5. The method of claim 4,
The third switch is a temperature sensing device, characterized in that the operation in response to the inversion of the output of the operation unit.
 제4항에 있어서,
상기 증폭부는,
상기 동작 모드에 따라 증폭비를 조절하기 위한 제5 스위치(S5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 감지 장치.
5. The method of claim 4,
The amplification unit,
and a fifth switch (S5) for adjusting the amplification ratio according to the operation mode.
 제4항에 있어서,
상기 온도 추정부는,
상기 동작 모드가 제1 모드인 경우, 상기 제1 스위치, 및 제3 스위치가 온되어, 상기 제1 저항 및 제3 저항에 기초하여 상기 제2 온도 센서의 제2 측정값을 조절하고, 상기 증폭부를 통해 상기 조절된 제2 측정값을 제1 모드에 설정된 증폭비로 증폭하며, 상기 증폭된 제2 측정값에 대응하는 온도값을 상기 전력반도체의 온도로 추정하는 것을 특징으로 하는 온도 감지 장치.
5. The method of claim 4,
The temperature estimation unit,
When the operation mode is the first mode, the first switch and the third switch are turned on to adjust the second measurement value of the second temperature sensor based on the first resistance and the third resistance, and the amplification A temperature sensing device, characterized in that the control unit amplifies the second measured value with an amplification ratio set in the first mode, and estimates a temperature value corresponding to the amplified second measured value as the temperature of the power semiconductor.
 제4항에 있어서,
상기 온도 추정부는,
상기 동작 모드가 제2 모드인 경우, 제4 스위치가 온되어, 상기 제3 저항에 기초하여 상기 제2 온도 센서의 제2 측정값을 조절하고, 상기 조절된 제2 측정값에 대응하는 온도값을 상기 전력반도체의 온도로 추정하는 것을 특징으로 하는 온도 감지 장치.
5. The method of claim 4,
The temperature estimation unit,
When the operation mode is the second mode, a fourth switch is turned on to adjust a second measured value of the second temperature sensor based on the third resistance, and a temperature value corresponding to the adjusted second measured value Temperature sensing device, characterized in that for estimating the temperature of the power semiconductor.
 제4항에 있어서,
상기 온도 추정부는,
상기 동작 모드가 제3 모드인 경우, 상기 제2 스위치 및 제3 스위치가 온되어, 상기 제2 저항 및 제3 저항에 기초하여 상기 제2 온도 센서의 제2 측정값을 조절하고, 상기 증폭부를 통해 상기 조절된 제2 측정값을 제3 모드에 설정된 증폭비로 증폭하며, 상기 증폭된 제2 측정값에 대응하는 온도값을 상기 전력반도체의 온도로 추정하는 것을 특징으로 하는 온도 감지 장치.
5. The method of claim 4,
The temperature estimation unit,
When the operation mode is the third mode, the second switch and the third switch are turned on to adjust the second measurement value of the second temperature sensor based on the second resistance and the third resistance, and the amplification unit and amplifying the adjusted second measured value with an amplification ratio set in the third mode, and estimating a temperature value corresponding to the amplified second measured value as the temperature of the power semiconductor.
 제1항에 있어서,
상기 제1 온도 센서 및 제2 온도 센서는,
NCT(negative temperature coefficient) 온도 센서인 것을 특징으로 하는 온도 감지 장치.
According to claim 1,
The first temperature sensor and the second temperature sensor,
A temperature sensing device, characterized in that it is a negative temperature coefficient (NCT) temperature sensor.
 온도 감지 장치가 제1 온도 센서의 제1 측정값에 기초하여 동작 모드를 결정하는 단계;
상기 온도 감지 장치가 상기 결정된 동작 모드에 따라 동작하여 제2 온도 센서의 제2 측정값을 조절하는 단계; 및
상기 온도 감지 장치가 상기 조절된 제2 측정값에 기초하여 전력반도체의 온도를 추정하는 단계
를 포함하는 온도 감지 방법.
determining, by the temperature sensing device, an operation mode based on a first measurement value of the first temperature sensor;
adjusting, by the temperature sensing device, a second measurement value of a second temperature sensor by operating according to the determined operation mode; and
estimating, by the temperature sensing device, the temperature of the power semiconductor based on the adjusted second measurement value
A temperature sensing method comprising:
 제12항에 있어서,
상기 동작 모드를 결정하는 단계에서,
상기 온도 감지 장치는 상기 제1 온도 센서의 제1 측정값을 기 설정된 제1 기준값 및 제2 기준값과 비교하고, 그 비교결과에 따라 동작 모드를 결정하되,
상기 제1 기준값은 상기 제2 기준값보다 높은 것을 특징으로 하는 온도 감지 방법.
13. The method of claim 12,
In the step of determining the operation mode,
The temperature sensing device compares the first measured value of the first temperature sensor with a preset first reference value and a second reference value, and determines an operation mode according to the comparison result,
The first reference value is a temperature sensing method, characterized in that higher than the second reference value.
 제13항에 있어서,
상기 동작 모드를 결정하는 단계에서,
상기 온도 감지 장치는 상기 제1 측정값이 제1 기준값 이상인 경우 동작 모드를 제1 모드로 결정하고, 상기 제1 측정값이 제2 기준값을 초과하고 상기 제1 기준값 미만인 경우 동작 모드를 제2 모드로 결정하며, 상기 제1 측정값이 제2 기준값 미만인 경우 동작 모드를 제3 모드로 결정하는 것을 특징으로 하는 온도 감지 방법.14. The method of claim 13,
In the step of determining the operation mode,
The temperature sensing device determines the operation mode as the first mode when the first measured value is equal to or greater than the first reference value, and sets the operation mode to the second mode when the first measured value exceeds the second reference value and is less than the first reference value is determined, and when the first measured value is less than the second reference value, the operation mode is determined as the third mode.
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