KR20140047758A - 전력 반도체의 온도 측정 시스템 및 방법, 그리고 이의 저장 매체 - Google Patents

전력 반도체의 온도 측정 시스템 및 방법, 그리고 이의 저장 매체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전력 반도체의 온도 측정 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 전력 반도체의 정션(junction) 온도를 측정하여 전력 반도체를 보호하고, 전력 반도체의 이용률을 높이는 전력 반도체의 온도 측정 시스템 및 방법에 대한 것이다.
본 발명에 따르면, 기존의 간접 측정 방식인 손실 및 열저항을 이용한 계산방식과 비교하여 정확한 정션온도 측정이 가능하다.

Description

전력 반도체의 온도 측정 시스템 및 방법, 그리고 이의 저장 매체{System and Method for measuring the temperature of power semiconductor, and Storage medium thereof}
본 발명은 전력 반도체의 온도 측정 시스템에 관한 것으로서, 더 상세하게는 전력 반도체의 정션(junction) 온도를 측정하여 전력 반도체를 보호하고, 전력 반도체의 이용률을 높이는 전력 반도체의 온도 측정 시스템 및 방법, 그리고 이의 저장 매체에 대한 것이다.
일반적으로 환경 차량인 전기자동차에 적용되는 구동 시스템은 에너지원인 배터리(미도시)와 전력변환장치인 인버터(미도시) 및 구동원인 모터(미도시)로 구성된다.
상기에서 전력변환장치인 인버터(미도시)는 도시되지 않은 제어기인 MCU(Motor Control Unit)의 제어에 따라 배터리의 직류 전압을 3상 교류 전압으로 변환시키기 위하여 전력 반도체(Power Device)를 사용하고 있다.
차량에서 사용되는 전력 반도체로는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)소자 혹은 MOSFET(Metal Oxide Silicon Field Effect Transistor)소자 등이 주종을 이루고 있다.
이러한 전력 반도체에 의해 전력 변환이 이루어지는 경우 전력 반도체에서는 필연적으로 열이 발생하게 된다.
따라서, 전력 반도체의 발열에 의한 문제를 제어하기 위하여 전력 반도체의 주변에 방열판을 장착하여 전력 반도체에서 발생되는 열이 방출되도록 하고 있으며, 방열판에 온도 센서를 부착하여 방열판의 온도를 측정한 다음 이로부터 전력 반도체의 실제 온도를 추정해 내는 방식이 사용되고 있다.
그러나, 방열판에 온도 센서를 부착하여 방열판의 온도를 측정한 다음 이로부터 전력 반도체의 실제 온도를 추정해 내는 종래의 기술은 방열판의 열역학적 모델링에 오차가 있거나 그 상수가 변화하는 경우 전력 반도체의 온도를 정확하게 추정하는데 한계가 있으며, 이로 말미암아 최적화되지 못한 비효율적이고 비경제적인 방열 설계가 이루어지게 되는 문제점이 발생한다.
특히, 하나의 방열판에 여러 개의 전력 반도체들을 동시에 부착하는 경우 각 소자의 국부적인 발열을 감지할 수 없기 때문에 특정 소자의 발열이 전체 시스템에 영향을 미치게 되는 것을 피할 수 없는 단점이 있다.
또한, 전력 반도체 모듈의 케이스 온도를 측정하여 전력 반도체의 정션 온도(junction temperature)를 계산하는 방식이 미국공개특허번호 제US2007/0073510호(발명의 명칭: Junction temperature prediction method and apparatus for use in a power conversion module)에 개시되어 있다.
이를 보여주는 도면이 도 1에 도시되며, 도 1을 참조하면 된다.
도 1을 참조하면, NTC 센서(24)를 이용하여 전력 반도체 모듈의 케이스 온도를 센싱하고, 센싱된 케이스 온도를 이용하여 열저항과 손실 모델에 따른 정션 온도를 계산한다.
그런데, 이러한 방식의 경우, 전력 반도체 모듈의 케이스 온도를 측정하기 때문에 정션(junction) 온도와 차이가 존재하므로 정확한 온도 측정이 어렵다는 단점이 있다. 즉, 케이스와 정션 사이의 열저항은 전류, 시간 및 온도에 따라 변하기 때문이다.
또한, 전력 반도체의 열저항과 손실량을 이용하여 정션 온도와 케이스 온도의 차이를 계산하는 이러한 방법은 정확한 열저항과 손실량을 알 수 없으므로 부정확하다는 단점이 있다.
1. 미국특허공개번호 제US2007/0073510호
본 발명은 종래 기술에 따른 문제점을 해소하고자 제안된 것으로서, 전력 반도체를 보호하고, 전력 반도체의 이용률을 높이는 전력 반도체의 온도 측정 시스템 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 정션 온도에 따라 변하는 다이오드의 전류-전압 관계식을 이용하여 정션 온도를 측정하는 전력 반도체의 온도 측정 시스템 및 방법을 제공하는 데 다른 목적이 있다.
본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해, 정션 온도에 따라 변하는 다이오드의 전류-전압 관계식을 이용하여 정션 온도를 측정하는 전력 반도체의 온도 측정 시스템을 제공한다. 상기 전력 반도체의 온도 측정 시스템은, 제 1 스위치와 제 1 역방향 다이오드가 병렬로 연결된 다수의 윗상 스위치부; 상기 다수의 윗상 스위치부와 각각 직렬로 연결되고 제 2 스위치와 제 2 역방향 다이오드가 병렬로 연결된 다수의 아랫상 스위치부; 다이오드 전류를 가하여 상기 제 1 역방향 다이오드 또는 제 2 역방향 다이오드 양단의 전압 강하를 측정하는 전압 측정 회로; 측정된 전압 강하를 디지털 정보로 변환하는 아날로그 디지털 컨버터; 및 변환된 디지털 정보를 이용하여 기 저장된 룩업 테이블에서 매칭된 값을 찾아 상기 제 1 스위치 또는 제 2 스위치의 정션 온도를 산출하는 마이컴을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제 1 스위치 및 제 2 스위치는 전력 반도체인 것을 특징으로 할 수 있다.
이때, 상기 다이오드 전류가 음의 방향이고, 상기 제 1 스위치가 온되면, 상기 제 1 역방향 다이오드로 상기 다이오드 전류가 흐르는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 다이오드 전류가 양의 방향이고, 상기 제 2 스위치가 온되면, 상기 제 2 역방향 다이오드로 상기 다이오드 전류가 흐르는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 다이오드 전류가 음의 방향이고, 상기 제 1 스위치가 온상태이고, PWM(Pulse Width Modulation) 캐리어(carrier) 신호가 최소값인 지점에서, 상기 전압 강하값과 다이오드 전류를 측정하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 다이오드 전류가 양의 방향이고, 상기 제 2 스위치가 온상태이고, PWM(Pulse Width Modulation) 캐리어(carrier) 신호가 최대값인 지점에서, 상기 전압 강하값과 다이오드 전류를 측정하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 전압 측정 회로는 저항 분압, RC(Resistor-Capacitor) 필터 및 절연형 증폭기의 조합인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제 1 다이오드 또는 제 2 다이오드의 양단 중 하나에 연결되어 상기 전압 측정 회로를 보호하는 보호용 다이오드를 추가로 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편으로, 본 발명의 다른 일실시예는, 제 1 스위치와 제 1 역방향 다이오드가 병렬로 연결된 다수의 윗상 스위치부와, 상기 다수의 윗상 스위치부와 각각 직렬로 연결되고 제 2 스위치와 제 2 역방향 다이오드가 병렬로 연결된 다수의 아랫상 스위치부를 포함하는 전력 반도체 모듈에서 전력 반도체의 온도를 측정하는 전력 반도체의 온도 측정 방법에 있어서, 다이오드 전류를 가하여 상기 제 1 역방향 다이오드 또는 제 2 역방향 다이오드 양단의 전압 강하를 측정하는 전압 측정 단계; 측정된 전압 강하를 디지털 정보로 변환하는 아날로그 디지털 변환 단계; 및 변환된 디지털 정보를 이용하여 기 저장된 룩업 테이블에서 매칭된 값을 찾아 상기 제 1 스위치 또는 제 2 스위치의 정션 온도를 산출하는 정션 온도 산출 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 반도체의 온도 측정 방법을 제공한다.
여기서, 상기 전압 측정 단계는, 상기 다이오드 전류가 음의 방향이고, 상기 제 1 스위치가 온상태이고, PWM(Pulse Width Modulation) 캐리어(carrier) 신호가 최소값인 지점에서, 상기 전압 강하값과 다이오드 전류를 측정하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 전압 측정 단계는, 상기 다이오드 전류가 양의 방향이고, 상기 제 2 스위치가 온상태이고, PWM(Pulse Width Modulation) 캐리어(carrier) 신호가 최대값인 지점에서, 상기 전압 강하값과 다이오드 전류를 측정하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또 다른 한편으로, 본 발명의 또 다른 일실시예는 위의 전력 반도체의 온도 측정 방법을 실행하는 프로그램 코드를 저장하는 저장 매체를 제공한다.
본 발명에 따르면, 기존의 간접 측정 방식인 손실 및 열저항을 이용한 계산방식과 비교하여 정확한 정션온도 측정이 가능하다.
또한, 본 발명의 다른 효과로서는, 케이스 온도를 측정할 필요가 없으므로, 케이스 온도 측정을 위한 온도센서(NTC)를 취부할 필요가 없어져 기구 가공 공수를 절감할 수 있다는 점을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 효과로서는, 전력 반도체의 허용온도까지 사용전류의 크기와 시간을 최대한 사용할 수 있으므로, 전력 반도체의 설계 마진을 줄일 수 있고, 용량저감이 가능하며, 사이즈 저감이 가능하다는 점을 들 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 전력 반도체의 온도를 측정하는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전력 반도체의 온도를 측정하기 위한 개념도이다.
도 3은 도 2에 도시된 개념도에 따라 전력 반도체의 온도를 측정하는 전력 반도체의 온도 측정 시스템 구성도이다.
도 4는 도 2에 도시된 개념도에 따라 윗상 스위치의 온도를 측정하는 동작 개념도이다.
도 5는 도 4에 도시된 윗상 스위치의 온도 측정 동작 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 6은 도 4 및 도 5에 따라 측정된 전류 측정값과 전압 측정값에 매핑된 정션 온도를 보여주는 룩업 테이블을 보여주는 그래프이다.
도 7은 도 2에 도시된 개념도에 따라 아랫상 스위치의 온도를 측정하는 동작 개념도이다.
도 8은 도 6에 도시된 아랫상 스위치의 온도 측정 동작 과정을 보여주는 흐름도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 전력 반도체의 온도 측정 시스템 및 방법을 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전력 반도체의 온도를 측정하기 위한 개념도이다. 도 2를 참조하면, 전력 반도체 모듈은 제 1 스위치(202)와 제 1 역방향 다이오드(201)가 병렬로 연결된 윗상 스위치부(200)와 상기 윗상 스위치부(200)와 직렬로 연결되고 제 2 스위치(212)와 제 2 역방향 다이오드(211)가 병렬로 연결된 아랫상 스위치부(210)로 구성된다. 물론, 종래 기술에 도시된 바와 같이, 이러한 윗상 스위치부(200)와 아랫상 스위치부(210)가 다수로 구성되어 차량용 인버터가 된다.
여기서, 제 1 스위치(202) 및 제 2 스위치(212)는 전력 반도체로서 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)소자 혹은 MOSFET소자 등이 될 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 개념도에 따라 전력 반도체의 온도를 측정하는 전력 반도체의 온도 측정 시스템 구성도이다. 도 3을 참조하면, 상기 전력 반도체의 온도 측정 시스템은, 윗상 스위치부(도 2의 200)에 구성된 역방향 다이오드(201)의 양단에 연결되어 역방향 다이오드 양단의 전압 강하를 측정하는 전압 측정 회로(300); 측정된 전압 강하를 디지털 정보로 변환하는 아날로그 디지털 컨버터(310); 및 변환된 디지털 정보를 이용하여 기 저장된 룩업 테이블에서 매칭된 값을 찾아 상기 제 1 스위치(202)의 정션 온도를 산출하는 마이컴(320) 등을 포함하여 구성된다.
전압 측정 회로(300)는 제 1 다이오드(201)의 양단간 전압강하값(VF)을 측정하기 위한 회로로서, 필요에 따라 저항 분압, RC 필터 및 절연형 증폭기의 조합으로 구성될 수 있다.
또한, 제 1 다이오드(201)의 양단 중 하나와 전압 측정 회로(300) 사이에 보호용 다이오드(350)가 연결될 수 있다. 이 보호용 다이오드(350)는 제 1 다이오드(201)에 역전압이 걸렸을 때 상기 전압 측정 회로(300)를 보호하는 기능을 수행한다.
아날로그 디지털 컨버터(310)는 Analog-to-Digital 변환회로서 측정된 정방향 다이오드 전압강하값(VF)을 디지털값으로 변환하는 기능을 수행한다. 또한, 아날로그 디지털 컨버터(310)는 별도로 구성되지 않고 마이컴(320)에 내장될 수도 있다.
물론, 도 3은 제 1 스위치부(200)의 경우에 대해서만 기술하였으나, 이와 유사하게 제 2 스위치부(210)에도 유사하게 적용된다.
이러한 도 2 및 도 3을 이용하여 온도 측정 기능의 동작 상태를 설명하면 다음과 같다.
(1) 온도 측정OFF: 온도 측정을 하지 않는 상태이다.
(2) 윗상 스위치부(200)의 온도 측정: 윗상 스위치부(200)의 제 1 스위치(도 2의 202)의 온도를 측정하는 상태. 제 1 스위치(202)가 켜지고, 상전류(phase current)(IS)는 음의 방향(-)으로 흐르기 때문에 전류는 제 1 역방향 다이오드(201)로 흐르게 된다.
(3) 아랫상 스위치부(210)의 온도 측정 : 아랫상 스위치(210)의 제 2 스위치(도 2의 212)의 온도를 측정하는 상태. 제 2 스위치(212)가 켜지고, 상전류(phase current)(IS)는 양의 방향(+)으로 흐르기 때문에 전류는 아래쪽의 제 2 역방향 다이오드(211)로 흐르게 된다.
이제 위에서 기술한 동작 상태를 참조하여 스위치(202,212)의 정션(junction) 온도를 측정하는 과정을 상세하게 설명하기로 한다.
도 4는 도 2에 도시된 개념도에 따라 윗상 스위치의 온도를 측정하는 동작 개념도이다. 도 4를 참조하면, 상전류(phase current)가 음의 방향으로 흐를 때, 즉 IS < 0일 때, 윗상 스위치부(200)의 제 1 스위치(202)가 켜지면 상전류는 제 1 화살표(440) 방향과 같이 위쪽 역방향 다이오드를 통해서 흐르게 된다.
이때, 전류는 PWM(Pulse Width Modulation) 캐리어(Carrier) 신호의 최소값(Valley)에서 측정한 값을 사용한다.
도 4를 계속 참조하면, 위쪽 도면에는 캐리어 신호, 제 1 스위치(S1), 제 2 스위치(S2), 상전류(IS)가 도시된다. 아래쪽 도면에는 고정 DC 전압(410), 인버터(420) 및 모터(430) 등이 도시된다.
도 5는 도 4에 도시된 윗상 스위치의 온도 측정 동작 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 5를 참조하면, 윗상 스위치부(200)의 제 1 스위치(202)의 상태가 ON 인지를 판단하고, 판단결과 ON이면 상전류가 음(-)의 방향인지를 판단하다(단계 S500,S510).
판단결과, 상전류가 음(-)의 방향이면 PWM Carrier가 최소값(Valley)인 지점에 있는지를 판단한다(단계 S520).
판단결과, PWM Carrier가 최소값(Valley)인 지점에 있으면, 제 1 다이오드(2의 201)의 정방향 전압강하값(VF)과 다이오드 전류(IF)를 측정한다(단계 S530).
측정한 전압과 전류를 온도에 따른 기 저장된 룩업 테이블(즉, 전류-전압 테이블)에 대입하여 정션온도를 계산한다(단계 S540).
이러한 룩업 테이블을 도시한 도면이 도 6에 도시된다. 도 6은 도 4 및 도 5에 따라 측정된 전류 측정값과 전압 측정값에 매핑된 정션 온도를 보여주는 룩업 테이블을 보여주는 그래프이다. 도 6을 참조하면, 전류-전압-온도 관계 그래프를 이용하여 전류와 전압, 온도에 대한 2D 테이블을 미리 작성한다.
결론적으로 아래 식과 같이 2D 룩업(Lookup) 테이블에 상전류 측정값(다이오드에 흐르는 전류)과 다이오드 정방향 전압강하 측정값을 입력하면 정션 온도가 산출될 수 있다.
Figure pat00001
여기서, TJ는 정션온도, VF는 다이오드 정방향 전압 강하, IF는 다이오드 정방향 전류, IS는 상전류(Phase current)를 의미한다.
도 7은 도 2에 도시된 개념도에 따라 아랫상 스위치의 온도를 측정하는 동작 개념도이다. 도 7을 참조하면, 상전류(phase current)가 양의 방향으로 흐를 때, 즉 IS > 0일 때, 아랫상 스위치부(210)의 제 2 스위치(212)가 켜지면 상전류는 제 2 화살표(740) 방향과 같이 아래쪽 역방향 다이오드를 통해서 흐르게 된다.
이때, 전류는 PWM(Pulse Width Modulation) 캐리어(Carrier) 신호의 최대값(Peak)(700)에서 측정한 값을 사용한다.
도 8은 도 6에 도시된 아랫상 스위치의 온도 측정 동작 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 8을 참조하면, 도 5를 참조하면, 아랫상 스위치부(210)의 제 2 스위치(212)의 상태가 ON 인지를 판단하고, 판단결과 ON이면 상전류가 양(+)의 방향인지를 판단하다(단계 S700,S710).
판단결과, 상전류가 양(+)의 방향이면 PWM Carrier가 최대값(Peak)인 지점에 있는지를 판단한다(단계 S720).
판단결과, PWM Carrier가 최대값(Peak)인 지점에 있으면, 제 2 다이오드(2의 211)의 정방향 전압강하값(VF)과 다이오드 전류(IF)를 측정한다(단계 S730).
측정한 전압과 전류를 온도에 따른 기 저장된 룩업 테이블(즉, 전류-전압 테이블)에 대입하여 정션온도를 계산한다(단계 S740).
정션온도를 산출하는 방식은 앞서 기술한 바와 동일하므로 이에 대한 설명에 대하여는 생략하기로 한다.
특히, 본 발명의 일실시예에 따른 전력 반도체의 온도 측정 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 코드로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 기록될 수 있다.
상기 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.
상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능한 저장 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.
상기 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관등의 전송 매체일 수도 있다.
프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
또한, 본 발명의 일실시예는 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하기 위해 디자인된 ASIC(application specific integrated circuit), DSP(digital signal processing), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array), 프로세서, 제어기, 마이크로프로세서, 다른 전자 유닛 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다.
소프트웨어적인 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하는 모듈로 구현될 수 있다. 소프트웨어는 메모리 유닛에 저장될 수 있고, 프로세서에 의해 실행된다. 메모리 유닛이나 프로세서는 당업자에게 잘 알려진 다양한 수단을 채용할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속함을 이해해야 할 것이다.
200: 윗상 스위치부
201: 제 1 역방향 다이오드
210: 아랫상 스위치부
211: 제 2 역방향 다이오드
300: 전압 측정 회로
310: 아날로그 디지털 변환기
320: 마이컴
410: 고정 DC(Direct Current) 전압
420: 인버터
430: 모터

Claims (13)

  1. 제 1 스위치와 제 1 역방향 다이오드가 병렬로 연결된 다수의 윗상 스위치부;
    상기 다수의 윗상 스위치부와 각각 직렬로 연결되고 제 2 스위치와 제 2 역방향 다이오드가 병렬로 연결된 다수의 아랫상 스위치부;
    다이오드 전류를 가하여 상기 제 1 역방향 다이오드 또는 제 2 역방향 다이오드 양단의 전압 강하를 측정하는 전압 측정 회로;
    측정된 전압 강하를 디지털 정보로 변환하는 아날로그 디지털 컨버터; 및
    변환된 디지털 정보를 이용하여 기 저장된 룩업 테이블에서 매칭된 값을 찾아 상기 제 1 스위치 또는 제 2 스위치의 정션 온도를 산출하는 마이컴
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 반도체의 온도 측정 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 스위치 및 제 2 스위치는 전력 반도체인 것을 특징으로 하는 전력 반도체의 온도 측정 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 다이오드 전류가 음의 방향이고, 상기 제 1 스위치가 온되면, 상기 제 1 역방향 다이오드로 상기 다이오드 전류가 흐르며,
    상기 다이오드 전류가 양의 방향이고, 상기 제 2 스위치가 온되면, 상기 제 2 역방향 다이오드로 상기 다이오드 전류가 흐르는 것을 특징으로 하는 전력 반도체의 온도 측정 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 다이오드 전류가 음의 방향이고, 상기 제 1 스위치가 온상태이고, PWM(Pulse Width Modulation) 캐리어(carrier) 신호가 최소값인 지점에서, 상기 전압 강하값과 다이오드 전류를 측정하는 것을 특징으로 하는 전력 반도체의 온도 측정 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 다이오드 전류가 양의 방향이고, 상기 제 2 스위치가 온상태이고, PWM(Pulse Width Modulation) 캐리어(carrier) 신호가 최대값인 지점에서, 상기 전압 강하값과 다이오드 전류를 측정하는 것을 특징으로 하는 전력 반도체의 온도 측정 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전압 측정 회로는 저항 분압, RC(Resistor-Capacitor) 필터 및 절연형 증폭기의 조합인 것을 특징으로 하며,
    상기 제 1 다이오드 또는 제 2 다이오드의 양단 중 하나에 연결되어 상기 전압 측정 회로를 보호하는 보호용 다이오드를 추가로 포함하는 전력 반도체의 온도 측정 시스템.
  7. 제 1 스위치와 제 1 역방향 다이오드가 병렬로 연결된 다수의 윗상 스위치부와, 상기 다수의 윗상 스위치부와 각각 직렬로 연결되고 제 2 스위치와 제 2 역방향 다이오드가 병렬로 연결된 다수의 아랫상 스위치부를 포함하는 전력 반도체 모듈에서 전력 반도체의 온도를 측정하는 전력 반도체의 온도 측정 방법에 있어서,
    다이오드 전류를 가하여 상기 제 1 역방향 다이오드 또는 제 2 역방향 다이오드 양단의 전압 강하를 측정하는 전압 측정 단계;
    측정된 전압 강하를 디지털 정보로 변환하는 아날로그 디지털 변환 단계; 및
    변환된 디지털 정보를 이용하여 기 저장된 룩업 테이블에서 매칭된 값을 찾아 상기 제 1 스위치 또는 제 2 스위치의 정션 온도를 산출하는 정션 온도 산출 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 반도체의 온도 측정 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 스위치 및 제 2 스위치는 전력 반도체인 것을 특징으로 하는 전력 반도체의 온도 측정 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 다이오드 전류가 음의 방향이고, 상기 제 1 스위치가 온되면, 상기 제 1 역방향 다이오드로 상기 다이오드 전류가 흐르며,
    상기 다이오드 전류가 양의 방향이고, 상기 제 2 스위치가 온되면, 상기 제 2 역방향 다이오드로 상기 다이오드 전류가 흐르는 것을 특징으로 하는 전력 반도체의 온도 측정 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 전압 측정 단계는, 상기 다이오드 전류가 음의 방향이고, 상기 제 1 스위치가 온상태이고, PWM(Pulse Width Modulation) 캐리어(carrier) 신호가 최소값인 지점에서, 상기 전압 강하값과 다이오드 전류를 측정하는 것을 특징으로 하는 전력 반도체의 온도 측정 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 전압 측정 단계는, 상기 다이오드 전류가 양의 방향이고, 상기 제 2 스위치가 온상태이고, PWM(Pulse Width Modulation) 캐리어(carrier) 신호가 최대값인 지점에서, 상기 전압 강하값과 다이오드 전류를 측정하는 것을 특징으로 하는 전력 반도체의 온도 측정 방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 전압 측정 회로는 저항 분압, RC(Resistor-Capacitor) 필터 및 절연형 증폭기의 조합인 것을 특징으로 하며,
    상기 제 1 다이오드 또는 제 2 다이오드의 양단 중 하나에 연결되어 상기 전압 측정 회로를 보호하는 보호용 다이오드를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 반도체의 온도 측정 방법.
  13. 제 7 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 전력 반도체의 온도 측정 방법을 실행하는 프로그램 코드를 저장하는 저장 매체.
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