KR20190040734A - 스위치 소손 방지 회로 - Google Patents

Abstract

소손 방지 회로가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 소손 방지 회로는, 인버터 제어 신호에 기초하여, 직류 전원을 구동 전원으로 변환하여 부하에 인가하는 인버터, 상기 인버터 제어 신호 및 시험 신호를 출력하는 마이컴, 상기 시험 신호의 정상 출력 여부에 기초하여 하이(high) 신호 또는 로우(low) 신호를 출력하는 정상 신호 판단부, 및, 상기 인버터 제어 신호를 수신하고, 상기 정상 신호 판단부에서 출력되는 신호의 종류에 대응하여, 상기 수신된 인버터 제어 신호를 상기 인버터에 선택적으로 출력하는 제어 신호 출력부를 포함한다.

Description

스위치 소손 방지 회로 {PROTECTION CIRCUIT OF SWITCHS AND OPERATING METHOD THEREOF}

본 발명은, 마이컴 오동작에 의하여 하이 신호를 계속 출력하는 경우, 스위치의 소손을 방지할 수 있는 스위치 소손 방지 회로에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 기계적 에너지를 압축성 유체의 압축에너지로 변환시키는 장치로서 냉동기기, 예를 들어 냉장고나 공기조화기 등의 일부분으로 사용된다.

공기 조화기는 압축기로 냉매를 압축시킨 후 압축된 냉매가 기화하면서 발생되는 열 교환을 통하여 공기를 냉각하는 장치이다.

공기조화기는 압축기, 팬 등에 전동기를 사용하며, 이를 구동하기 위하여 입력전원으로부터 제공된 교류전압을 직류전압으로 변환하고, 변환된 직류전압을 구동 전압으로 다시 변환하여 부하에 공급한다.

한편 인버터는 스위치를 구비하고, 마이컴에서 출력하는 인버터 제어 신호(PWM 신호)에 기초한 스위치의 동작에 따라 직류 전압을 구동 전압으로 변환한다.

스위치에 과전류가 인가되는 경우 스위치가 소손되기 때문에, 이를 방지할 필요성이 있다. 한국 공개 특허 10-2014-0052138에서는, 션트 저항을 설치하여 과전류를 감지한 후 동작을 차단하는 구성을 개시하고 있다.

과전류로부터 스위치 소자를 보호하는 종래 기술 들의 경우, 과전류 발생시 인버터의 스위치에 출력하던 PWM을 마이컴에서 자체적으로 차단하게 된다.

한편 노이즈, 정전기 등을 원인으로 마이컴이 비정상 동작할 때, 비정상 동작 하기 직전의 신호를 계속 유지하는 현상이 발생하는 경우가 있다.

예를 들어 마이컴이 PWM 신호를 인버터에 출력하는 중, PWM 신호가 하이 레벨인 구간에서 비정상 동작을 시작하면 하이 신호를 계속 출력하게 되고, PWM 신호가 로우 레벨인 구간에서 비정상 동작을 시작하면 로우 신호를 계속 출력하게 된다.

로우 신호가 계속 출력되는 경우에는 인버터 내 스위치 소자에 별다른 영향은 없으나, 하이 신호가 계속 출력되는 경우에는 인버터 내 스위치 소자에 과전류가 흘러서 스위치 소자가 소손되는 문제점이 있다.

종래의 기술은 전류의 크기에 따라 인버터 제어 신호를 차단하는 방식이기 때문에, 인버터 제어 신호를 차단한 후 전류의 크기가 작아지면 다시 인버터 제어 신호의 공급이 이루어지게 된다. 이 경우 하이 신호가 계속 공급되기 때문에, 과전류가 흐르고 인버터 제어 신호를 차단하는 과정이 반복되게 되며, 결국에는 스위치 소자가 소손되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 마이컴 오동작에 의하여 하이 신호를 계속 출력하는 경우, 스위치의 소손을 방지할 수 있는 스위치 소손 방지 회로를 제공하기 위함이다.

본 발명의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 인버터 제어를 위한 PWM 신호와 함께 시험 신호를 출력하고, 비교기 및 앤드 게이트를 이용하여 시험 신호의 비정상 출력 시 PWM 신호가 인버터로 출력되는 것을 차단한다.

본 발명의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 시험 신호가 제1 기준 전압보다 작고 제2 기준 전압보다 크면 인버터 제어 신호를 인버터에 출력하고, 시험 신호가 제1 기준 전압보다 크거나 제2 기준 전압보다 작으면 인버터 제어 신호를 인버터에 출력하지 않는다.

본 발명은 시험 신호를 인가하고, 시험 신호가 하이 레벨을 유지하거나 로우 레벨을 유지하는지에 따라 인버터 제어 신호를 차단할 수 있기 때문에, 인버터 제어 신호가 하이 레벨을 계속 유지하는 경우에는 스위치에 대한 인버터 제어 신호의 공급 역시 계속 차단되게 된다. 이에 따라 오동작 직전의 신호를 계속 유지하는 현상이 발생하더라도, 과전류에 의한 IGBT의 소손을 방지할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은, 제1 기준 전압과 제2 기준 전압의 갭을 일정 크기로 둘 수 있다. 이에 따라 본 발명은 오차가 발생하거나 평활된 신호에 리플이 발생하더라도 마이컴의 정상 동작 및 오동작을 정확하게 파악할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 구성을 예시하는 도면이다.
도 2는 도 1의 실외기와 실내기의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른, 소손 방지 회로를 포함하는 전력 변환 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른, 소손 방지 회로를 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른, 스위치 소손 방지 회로를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른, 제1 비교기에서의 출력 신호 및 제2 비교기에서의 출력 신호를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른, 소손 방지 회로의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에 개시되는 전원 유지 회로는 공기 조화기에 적용될 수 있다. 다만 이에 한정되지 아니하며, 본 명세서에 개시되는 전원 유지 회로는 냉장고 등 냉매를 압축하기 위한 압축기를 포함하는 모든 기기에 적용될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예들을 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 그 기술의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 구성을 예시하는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기(100)는 실내기(10), 상기 실내기(10)에 연결되는 적어도 하나의 실외기(20), 실내기(10)와 연결되는 리모컨(미도시), 그리고 실내기(10) 및 실외기(20)를 제어하는 제어기(미도시)를 포함할 수 있다.

제어기(미도시)는 실내기(10) 및 실외기(20)와 연결되어 그 동작을 모니터링하고 제어할 수 있다. 이때, 제어기(미도시)는 복수의 실내기에 연결되어 실내기에 대한 운전설정, 잠금설정, 스케줄제어 등을 수행할 수 있다. 제어기(미도시)는 실내기(10) 또는 실외기(20)에 포함되는 구조일 수 있다.

공기조화기(100)는 스탠드형 공기조화기, 벽걸이형 공기조화기 및 천장형 공기조화기, 덕트형 공기조화기 중 어느 것이라도 적용 가능하나, 이하 설명의 편의를 위하여 스탠드형 공기조화기를 예로 설명한다.

실외기(20)는 냉매를 공급받아 압축하는 압축기와, 냉매와 실외공기를 열교환하는 실외 열교환기와, 공급되는 냉매로부터 기체 냉매를 추출하여 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터와, 난방운전에 따른 냉매의 유로를 선택하는 사방밸브를 포함할 수 있다. 또한, 다수의 센서, 밸브 및 오일회수기 등을 더 포함할 수 있다.

실외기(20)는 구비되는 압축기 및 실외 열교환기를 동작시켜 설정에 따라 냉매를 압축하거나 열교환하여 실내기(10)로 냉매를 공급한다. 실외기(20)는 제어기(미도시) 또는 실내기(10)의 요구에 의해 구동되고, 구동되는 실내기(10)에 대응하여 냉/난방 용량이 가변 됨에 따라 실외기(20)에 설치된 압축기의 작동 개수가 가변 된다.

실내기(10)는 실외기(20)에 연결되어, 냉매를 공급받아 공조 대상으로 냉온 또는 열온의 공기를 토출한다. 실내기(10)는 실내 열교환기와, 실내기팬, 공급되는 냉매가 팽창되는 팽창밸브, 다수의 센서를 포함할 수 있다.

실외기 및 실내기는 제어기(미도시)와 별도의 통신선으로 연결되어 제어기(미도시)의 제어에 따라 동작할 수 있다.

리모컨(미도시)은 실내기(10)에 연결되어, 실내기(10)로 사용자의 제어명령을 입력하고, 실내기(10)의 상태정보를 수신하여 표시할 수 있다. 이때, 리모컨(미도시)은 실내기(10)와의 연결 형태에 따라 유선 또는 무선으로 통신한다. 이를 위해, 리모컨(미도시)은 데이터를 송신 또는 수신할 수 있는 통신 모듈을 포함할 수 있다.

예를 들어, 사용자는 리모컨(미도시)을 통해 목표 온도를 입력할 수 있다. 이경우, 리모컨(미도시)은 목표 온도에 대한 사용자 입력을 수신하고, 제어기(미도시)로 전송한다.

도 2는 도 1의 실외기와 실내기의 개략도이다.

도 2를 참조하면, 공기조화기(100)는, 크게 실내기(10)와 실외기(20)로 구분된다.

실외기(20)는, 냉매를 압축시키는 역할을 하는 압축기(102)와, 압축기를 구동하는 압축기용 전동기(102b)와, 압축된 냉매를 방열시키는 역할을 하는 실외측 열교환기(104)와, 실외 열교환기(104)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실외팬(105a)과 실외팬(105a)을 회전시키는 전동기(105b)로 이루어진 실외 송풍기(105)와, 응축된 냉매를 팽창하는 팽창기구(106)와, 압축된 냉매의 유로를 바꾸는 냉/난방 절환밸브(110)와, 기체화된 냉매를 잠시 저장하여 수분과 이물질을 제거한 뒤 일정한 압력의 냉매를 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터(103) 등을 포함한다.

또한 실외기(20)는, 후술하는 전원 유지 회로를 포함할 수 있다.

실내기(10)는 실내에 배치되어 냉/난방 기능을 수행하는 실내측 열교환기(108)와, 실내측 열교환기(108)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실내팬(109a)과 실내팬(109a)을 회전시키는 전동기(109b)로 이루어진 실내 송풍기(109) 등을 포함한다.

실내측 열교환기(108)는 적어도 하나가 설치될 수 있다.

압축기(102)는 인버터 압축기, 정속 압축기 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.

또한, 공기조화기(50)는 실내를 냉방시키는 냉방기로 구성되는 것도 가능하고, 실내를 냉방시키거나 난방시키는 히트 펌프로 구성되는 것도 가능하다.

한편, 도 2에서는 실내기(10)와 실외기(20)를 각각 1개씩 도시하고 있으나, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 구동장치는 이에 한정되지 않으며, 복수개의 실내기와 실외기를 구비하는 멀티형 공기조화기, 한 개의 실내기와 복수개의 실외기를 구비하는 공기조화기 등에도 적용이 가능함은 물론이다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른, 소손 방지 회로를 포함하는 전력 변환 장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 3에 따르면, 전력 변환 장치(300)는, 전원 입력부(310), 컨버터(330), DC 링크 캐패시터(350), 인버터(430) 및 3상 모터(370)를 포함할 수 있다.

전원 입력부(310)는 전원 회로로 구성될 수 있으며, 외부로부터 AC 전원을 전달받아 공기 조화기에 공급할 수 있다.

컨버터(330)는 전원 입력부(310)에 연결되어 입력 교류 전원을 직류 전원으로 정류할 수 있다.

컨버터(330)는 일반적으로 복수의 다이오드, 일반적으로 4개의 다이오드로 구성된 다이오드 브리지를 구비하여, 다이오드들에 의해 교류 전원의 교류 전압을 전파 정류하고, 직류 전압으로 변환할 수 있다.

직류 링크 커패시터(350)는 컨버터(330)의 출력 단에 병렬 연결되고, 커패시터의 양단에 생기는 직류 전압, 즉 직류 링크 전압을 인버터(430)의 입력단으로 인가할 수 있다.

직류 링크 커패시터(350)는 인버터(430) 내의 스위칭 소자들이 스위칭하는 동안, 스위칭 주파수에 대응하여 발생하는 리플 전압(전압 변동)을 평활화 할 수 있다. 또, 직류 링크 커패시터(350)는, 컨버터(330)에 따라 정류하는 전압, 즉 전원 전압에 따라 변동하는 전압을 평활화 할 수 있다.

인버터(430)는 3상 모터(370)의 전단에 구비되고, 인버터 제어 신호를 근거로 직류 전원을 구동 전원으로 변환하여 3상 모터(370)에 부하에 인가할 수 있다.

구체적으로, 인버터(430)는 일 단이 직류 링크 커패시터(350)에 병렬 접속되고, 타 단이 3상 모터(370)에 접속되어, 인버터 제어 신호에 따라 직류 링크 커패시터(350)의 출력을 스위칭하여 모터 구동 전압, 일반적으로 삼상 교류로 변환하여 3상 모터(370)에 공급할 수 있다. 이 경우 압축기(미도시)는 3상 모터(370)의 회전력을 전달받아 냉매를 압축할 수 있다.

한편 전력 변환 장치(300)는, 마이컴(미도시)를 더 포함할 수 있다.

마이컴(미도시)은 전력 변환 장치(300)와 공기 조화기의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.

또한 마이컴(미도시)은 인버터 제어 신호를 생성하여 인버터(430)에 출력할 수 있다. 즉 인버터(430) 내부의 복수의 스위치는 인버터 제어 신호에 의하여 스위칭 온 또는 스위칭 오프 될 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른, 소손 방지 회로를 설명하기 위한 블록도이다.

본 발명의 실시 예에 따른 소손 방지 회로(400)는, 마이컴(410), 인버터(430), 필터부(440), 정상 신호 판단부(450) 및 제어 신호 출력부(470)를 포함할 수 있다.

인버터(430)는 인버터 제어 신호에 기초하여, 직류 전원을 구동 전원으로 변환하여 부하에 인가할 수 있다.

마이컴(410)은 인버터 제어 신호를 출력할 수 있다. 여기서 인버터 제어 신호는 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation) 신호, 즉 PWM 신호일 수 있다.

인버터 제어 신호인 제1 PWM 신호는, 하이(high) 레벨의 신호와 로우(low) 레벨의 신호로 구성될 수 있으며, 하이(high) 레벨의 신호와 로우(low) 레벨의 신호가 교번적으로 출력될 수 있다.

이 경우 제1 PWM 신호는 인버터 내부의 스위치에 출력될 수 있으며, 스위치는 PWM 신호에 따라 스위치 온(on) 또는 스위치 오프(off) 될 수 있다.

구체적으로, PWM 신호가 하이 레벨인 경우 인버터 내부의 스위치는 온 되며, 이에 따라 전류가 스위치를 통하여 흐를 수 있다. 반면에 PWM 신호가 로우 레벨인 경우 인버터 내부의 스위치는 오프 되며, 이에 따라 스위치를 흐르는 전류는 차단될 수 있다.

한편 마이컴(410)은 인버터 제어 신호와 함께 시험 신호를 출력할 수 있다. 여기서 시험 신호는 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation) 신호, 즉 PWM 신호일 수 있다.

필터부(440)는 RC 필터를 포함할 수 있으며, 시험 신호인 제2 PWM 신호를 평활하고 평활된 신호를 출력할 수 있다.

마이컴이 정상 동작을 하는 경우, 평활된 신호의 크기는 제1 기준 전압보다 작고 제2 기준 전압보다 클 수 있다.

반면에 마이컴이 비정상 동작을 하는 경우, 평활된 신호의 크기는 제1 기준 전압보다 크거나 제2 기준 전압보다 작을 수 있다.

정상 신호 판단부(450)는, 시험 신호의 정상 출력 여부에 기초하여 하이 신호 또는 로우 신호를 출력할 수 있다.

구체적으로 정상 신호 판단부(450)는 제1 비교기, 제2 비교기 및 제1 앤드 게이트를 포함할 수 있다.

여기서 제1 비교기는 평활된 신호가 제1 기준 전압보다 작으면 하이(high) 신호를 출력하고, 평활된 신호가 제1 기준 전압보다 크면 로우(low) 신호를 출력할 수 있다.

또한 제2 비교기는 평활된 신호가 제1 기준 전압보다 작은 제2 기준전압보다 크면 하이(high) 신호를 출력하고, 평활된 신호가 제2 전압보다 작으면 로우(low) 신호를 출력할 수 있다.

또한 제1 앤드 게이트는, 제1 비교기로부터 하이(high) 신호가 출력되고 제2 비교기로부터 하이(high) 신호가 출력되면, 제어 신호 출력부로 하이(high) 신호를 출력할 수 있다.

또한 제1 앤드 게이트는, 제1 비교기로부터 로우(low) 신호가 출력되거나 제2 비교기로부터 로우(low) 신호가 출력되면, 제어 신호 출력부로 로우(low) 신호를 출력할 수 있다.

제어 신호 출력부(470)는, 인버터 제어 신호를 수신하고, 정상 신호 판단부(450)에서 출력되는 신호의 종류에 대응하여 수신된 인버터 제어 신호를 인버터(430)에 선택적으로 출력할 수 있다.

구체적으로 정상 신호 판단부(450)로부터 하이(high) 신호가 수신되면, 제어 신호 출력부(470)는 마이컴(410)으로부터 수신된 인버터 제어 신호를 인버터로 출력할 수 있다. 또한 정상 신호 판단부(450)로부터 로우(low) 신호가 수신되면, 제어 신호 출력부(470)는 마이컴(410)으로부터 수신된 인버터 제어 신호를 인버터로 출력하지 않을 수 있다.

더욱 구체적으로, 제어 신호 출력부(470)는 앤드 게이트를 포함할 수 있다.

이 경우 정상 신호 판단부(450)로부터 하이(high) 신호가 수신되면, 제2 앤드 게이트는, 제1 PWM 신호가 하이(high) 레벨인 구간에서 하이 (high) 신호를 출력하고, 제1 PWM 신호가 로우(low) 레벨인 구간에서 로우(low) 신호를 출력할 수 있다. 또한 정상 신호 판단부(450)로부터 로우(low) 신호가 수신되면, 로우(low) 신호를 출력할 수 있다.

본 발명의 구체적인 동작에 대해서는 도 5 및 도 6을 참고하여 구체적으로 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른, 스위치 소손 방지 회로를 도시한 도면이다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른, 제1 비교기에서의 출력 신호 및 제2 비교기에서의 출력 신호를 도시한 도면이다.

마이컴(410)의 인버터 제어 신호를 출력하는 포트(X, Y, Z)는, 제어 신호 출력부(470)의 제2 앤드 게이트(471, 472, 473)의 입력단에 연결될 수 있다.

구체적으로 3상 모터의 U 상에 인가되는 전원을 제어하기 위한 인버터 제어 신호를 출력하는 X 포트는 제2-1 앤드 게이트(471)의 제1 입력단에 연결될 수 있다.

또한 3상 모터의 V 상에 인가되는 전원을 제어하기 위한 인버터 제어 신호를 출력하는 Y 포트는 제2-2 앤드 게이트(472)의 제1 입력단에 연결될 수 있다.

또한 3상 모터의 W 상에 인가되는 전원을 제어하기 위한 인버터 제어 신호를 출력하는 Z 포트는 제2-3 앤드 게이트(473)의 제1 입력단에 연결될 수 있다.

한편 마이컴(410)은 시험 신호를 출력하는 신호(signal) 포트를 포함할 수 있다.

한편 마이컴(410)의 신호(signal) 포트는, 필터부(440)의 입력단에 연결될 수 있다.

한편 필터부(440)의 출력단은, 제1 비교기(451)의 제1 입력단 및 제2 비교기(452)의 제1 입력단에 연결될 수 있다.

여기서 제1 비교기(451)의 제1 입력단은 제1 비교기(451)의 마이너스(-) 입력단일 수 있으며, 제2 비교기(452)의 제1 입력단은 제2 비교기(452)의 플러스(+) 입력단일 수 있다.

한편 제1 비교기(451)의 제2 입력단은 제2 비교기(451)의 플러스(+) 입력단일 수 있으며, 제1 비교기(451)의 제2 입력단에는 제1 기준 전압(V2)이 인가될 수 있다.

또한 제2 비교기(452)의 제2 입력단은 제2 비교기(452)의 마이너스(-) 입력단일 수 있으며, 제2 비교기(452)의 제2 입력단에는 제2 기준 전압(V3)이 인가될 수 있다.

한편 제1 비교기(451)의 출력단 및 제2 비교기(452)의 출력단은 제1 앤드 게이트(453)의 입력단에 연결될 수 있다.

또한 제1 앤드 게이트(453)의 출력단은, 제2 앤드 게이트(471, 472, 473)의 입력단에 연결될 수 있다.

한편 제2 앤드 게이트(471, 472, 473)의 출력단은 인버터(430) 내 스위치(S4, S5, S6)와 연결될 수 있다.

구체적으로 제2-1 앤드 게이트(471)의 출력단은 3상 모터의 U 상에 인가되는 전원을 제어하기 위한 제4 스위치(S4)에, 제2-2 앤드 게이트(472)의 출력단은 3상 모터의 V 상에 인가되는 전원을 제어하기 위한 제5 스위치(S5)에, 제2-3 앤드 게이트(473)의 출력단은 3상 모터의 W 상에 인가되는 전원을 제어하기 위한 제6 스위치(S6)에 연결될 수 있다.

제2 앤드 게이트(471, 472, 473)의 출력단은 게이트 구동부(431)를 통하여 인버터(430) 내 스위치(S4, S5, S6)와 연결될 수 있다. 여기서 게이트 구동부(431)는 마이컴(410)에서 출력된 PWM 신호의 펄스폭 듀티에 대응하는 게이트 구동 신호를 출력할 수 있다.

한편 본 실시 예에서는, 마이컴(410)의 X포트, Y포트, Z포트가 인버터(430) 내 하암 스위치(S4, S5, S6)에 연결되는 것으로 설명하였으나 이에 한정되지 않는다. 구체적으로 마이컴(410)의 X포트, Y포트, Z포트는 인버터(430) 내 상암 스위치(S1, S2, S3)에 연결될 수 있다.

한편, 정상 상태에서의 소손 방지 회로의 동작 및 비정상 상태에서의 소손 방지 회로의 동작을 나누어 설명한다.

먼저 정상 상태에서의 동작에 대해서 설명한다.

여기서 정상 상태란, 인버터 제어 신호(제1 PWM 신호)와 시험 신호(제2 PWM 신호)가 정상적으로 출력되고 있는 상태를 의미할 수 있다.

마이컴(410)은 인버터 제어 신호를 출력할 수 있다. 구체적으로 마이컴(410)은 3상 모터의 U 상에 인가되는 전원을 제어하기 위한 제1 인버터 제어 신호를 X 포트를 통하여 출력하고, 3상 모터의 V 상에 인가되는 전원을 제어하기 위한 제2 인버터 제어 신호를 Y 포트를 통하여 출력하고, 3상 모터의 W 상에 인가되는 전원을 제어하기 위한 제1 인버터 제어 신호를 Z 포트를 통하여 출력할 수 있다.

여기서 인버터 제어 신호는 제1 PWM 신호일 수 있다.

이 경우 제1 인버터 제어 신호는 제2-1 앤드 게이트(471)의 입력단에, 제2 인버터 제어 신호는 제2-2 앤드 게이트(472)의 입력단에, 제3 인버터 제어 신호는 제2-3 앤드 게이트(473)의 입력단에 입력될 수 있다.

마이컴(410)은 시험 신호를 출력할 수 있다.

한편 정상 상태에서는 시험 신호가 정상 출력 될 수 있다. 구체적으로 마이컴(410)은 신호(signal) 포트를 통하여 제2 PWM 신호(510)를 출력할 수 있다.

신호(signal) 포트를 통하여 출력된 제2 PWM 신호(510)는 필터부(440)에 인가될 수 있다.

그리고 필터부(440)에 인가된 제2 PWM 신호(510)는, RC 필터에 의해 평활될 수 있다.

필터부(440)에 의해 평활된 신호(V1)는 이상적으로는 직류 전압의 형태일 수 있으며, 실제로는 전압 리플이 나타날 수 있다.

시험 신호가 정상 출력되는 경우, 평활된 신호(V1)의 크기는 제1 기준 전압(V2)보다 작고 제2 기준 전압(V3)보다 크도록 설계될 수 있다.

구체적으로 필터부(440)에 의해 평활된 신호(V1)가 직류 전압의 형태인 경우, 평활된 신호의 크기는 제1 기준 전압(V2)보다 작고 제2 기준 전압(V3)보다 클 수 있다. 또한 평활된 신호(V1)에 전압 리플이 나타나는 경우, 평활된 신호(V1)의 크기의 최대값은 제1 기준 전압(V2)보다 작고 평활된 신호의 크기의 최소값은 제2 기준 전압(V3)보다 클 수 있다.

시험 신호의 일 례로써, 제2 PWM 신호(510)는 듀티(50%) 및 주파수 10Khz의 신호일 수 있다. 다만 제2 PWM 신호의 듀티와 주파수는 제품 설계에 따라 상이해질 수 있으며, 평활된 신호의 크기가 제1 기준 전압보다 작고 제2 기준 전압보다 큰 기준만 만족하면 족하다.

또한 제2 PWM 신호(510)의 듀티 및 주파수는 인버터 제어 신호인 제1 PWM 신호의 듀티 및 주파수와 일치할 필요 없이, 평활된 신호의 크기가 제1 기준 전압보다 작고 제2 기준 전압보다 큰 기준만 만족하면 족하다.

한편 제1 기준 전압(V2)의 크기는 제1 전압(V5), 제1 저항(R1) 및 제2 저항(R2)에 의하여 설계될 수 있다.

한편 평활된 신호(V1) 및 제1 기준 전압(V2)는 제1 비교기(451)에 입력될 수 있다.

여기서 제1 비교기(451)는, 두개의 입력을 비교하고, 플러스(+) 입력단에 큰 전압이 걸리는 경우 하이 신호를 출력할 수 있다.

정상 상태에서는 제2 PWM 신호(510)가 정상적으로 출력되므로, 제2 PWM 신호(510)를 평활한 신호(V1)의 크기는 제1 기준 전압(V2)의 크기보다 작다.

예를 들어 평활한 신호(V1)의 크기는 2.5V일 수 있으며, 제1 기준 전압(V2)의 크기는 3V일 수 있다.

이 경우 제1 비교기(451)는 제1 앤드 게이트(453)의 제1 입력단으로 하이 신호를 출력할 수 있다.

구체적으로, 평활된 신호(V1)가 제1 기준 전압(V2)보다 작기 때문에, 제1 비교기(451)는 제1 앤드 게이트(453)로 하이 신호를 출력할 수 있다.

한편 제2 기준 전압(V3)의 크기는 제2 전압(V6), 제3 저항(R3) 및 제4 저항(R4)에 의하여 설계될 수 있다.

한편 평활된 신호(V1) 및 제2 기준 전압(V3)는 제2 비교기(452)에 입력될 수 있다.

여기서 제2 비교기(452)는, 두개의 입력을 비교하고, 플러스(+) 입력단에 큰 전압이 걸리는 경우 하이 신호를 출력할 수 있다.

정상 상태에서는 제2 PWM 신호(510)가 정상적으로 출력되므로, 제2 PWM 신호(510)를 평활한 신호(V1)의 크기는 제2 기준 전압(V3)의 크기보다 크다.

예를 들어 평활한 신호(V1)의 크기는 2.5V일 수 있으며, 제2 기준 전압(V3)의 크기는 2V일 수 있다.

이 경우 제2 비교기(452)는 제1 앤드 게이트(453)의 제2 입력단으로 하이 신호를 출력할 수 있다.

구체적으로 평활된 신호(V1)가 제2 기준 전압(V3)보다 크기 때문에, 제2 비교기(452)는 제2 앤드 게이트(453)로 하이 신호를 출력할 수 있다.

또한 제1 기준 전압(V2)은 제2 기준 전압(V3)보다 클 수 있으며, 정상 상태에서 평활한 신호(V1)는 제1 기준 전압(V2)보다 작고 제2 기준 전압(V3)보다 클 수 있다. 즉, 정상 상태에서는 제1 비교기(451)와 제2 비교기(452)가 모두 하이 신호를 출력할 수 있다.

한편 제1 앤드 게이트(453)는 두 입력단에 모두 하이 신호가 입력되는 경우 하이 신호를 출력할 수 있다.

즉, 정상 상태에서, 제1 비교기(451)로부터 출력된 하이 신호가 제1 앤드 게이트(453)의 제1 입력단에 입력되고 제2 비교기(452)로부터 출력된 하이 신호가 제1 앤드 게이트(453)의 제2 입력단에 입력되면, 제1 앤드 게이트(453)는 제2 앤드 게이트(47, 472, 473)에 하이 신호를 출력할 수 있다.

한편 제1 앤드 게이트(453)로부터 하이 신호가 수신되면, 제2 앤드 게이트(471, 472, 473)는 수신된 인버터 제어 신호를 인버터(430)에 출력할 수 있다.

구체적으로, 마이컴(410)이 제1 PWM 신호를 제2 앤드 게이트(471, 472, 473)으로 출력하는 것은 앞서 설명한 바 있다. 또한 제2 앤드 게이트(471, 472, 473)는 두 입력단에 모두 하이 신호가 입력되는 경우 하이 신호를 출력할 수 있다.

따라서 제1 앤드 게이트(453)로부터 하이(high) 신호가 수신되면, 제2 앤드 게이트(471, 472, 473)는 제1 PWM 신호가 하이(high) 레벨인 구간에서 하이 (high) 신호를 출력하고, 제1 PWM 신호가 로우(low) 레벨인 구간에서 로우(low) 신호를 출력할 수 있다.

더욱 구체적으로 제1 앤드 게이트(453)로부터 하이(high) 신호가 수신되면, 제2-1 앤드 게이트(471)는, 제4 스위치(S4)를 제어하기 위한 PWM 신호가 하이(high) 레벨인 구간에서 제4 스위치(S4)에 하이 (high) 신호를 출력하고, 로우(low) 레벨인 구간에서 제4 스위치(S4)에 로우(low) 신호를 출력할 수 있다.

또한 제1 앤드 게이트(453)로부터 하이(high) 신호가 수신되면, 제2-2 앤드 게이트(472)는, 제5 스위치(S5)를 제어하기 위한 PWM 신호가 하이(high) 레벨인 구간에서 제5 스위치(S5)에 하이 (high) 신호를 출력하고, 로우(low) 레벨인 구간에서 제5 스위치(S5)에 로우(low) 신호를 출력할 수 있다.

또한 제1 앤드 게이트(453)로부터 하이(high) 신호가 수신되면, 제2-3 앤드 게이트(473)는, 제6 스위치(S6)를 제어하기 위한 PWM 신호가 하이(high) 레벨인 구간에서 제6 스위치(S6)에 하이 (high) 신호를 출력하고, 로우(low) 레벨인 구간에서 제6 스위치(S6)에 로우(low) 신호를 출력할 수 있다.

즉, 제2 앤드 게이트(471, 472, 473)는 제1 PWM 신호와 동일한 하이 레벨 구간 및 동일한 로우 레벨 구간을 가지는 신호를 인버터(430)에 출력할 수 있다. 즉, 인버터(430)에 인가되는 인버터 제어 신호는, 앤드 게이트(471, 472, 473)를 거치면서도 듀티 및 주파수가 유지될 수 있다.

다음은 비정상 상태에서의 동작에 대해서 설명한다.

여기서 비 정상 상태란, 노이즈, 정전기, 마이컴의 오버 플로우 등의 이유로, 마이컴의 포트에서 하이 신호와 로우 신호가 교번적으로 출력되지 않고, 하이 신호가 계속적으로 출력되거나 로우 신호가 계속적으로 출력되는 상태를 의미할 수 있다.

따라서 비정상 상태에서는, 인버터 제어 신호(제1 PWM 신호)가 계속 하이 레벨로 출력되거나 로우 레벨로 출력될 수 있다. 또한 시험 신호(제2 PWM 신호) 역시 계속 하이 레벨로 출력되거나 로우 레벨로 출력될 수 있다.

마이컴(410)은 시험 신호를 출력할 수 있다.

한편 비정상 상태에서는 시험 신호가 비정상적으로 출력 될 수 있다.

예를 들어, 마이컴(410)은 신호(signal) 포트를 통하여 제2 PWM 신호(510)를 출력하는데, 제2 PWM 신호(510)가 하이 레벨인 구간에서 비정상 동작이 시작되는 경우에는 하이 신호가 계속 출력되게 되며, 제2 PWM 신호(510)가 로우 레벨인 구간에서 비정상 동작이 시작되는 경우에는 로우 신호가 계속 출력되게 된다.

먼저 비정상 동작이 시작되어 신호(signal) 포트에서 하이 신호가 계속 출력되는 경우에 대하여 설명한다.

신호(signal) 포트를 통하여 출력된 제2 PWM 신호(510)는 필터부(440)에 인가될 수 있다.

그리고 필터부(440)에 인가된 제2 PWM 신호(510)는, RC 필터에 의해 평활될 수 있다.

시험 신호가 하이 신호로 비정상 출력되는 경우, 평활된 신호(V1)의 크기는 제1 기준 전압(V2) 및 제2 기준 전압(V3)보다 크도록 설계될 수 있다.

한편 평활된 신호(V1) 및 제1 기준 전압(V2)는 제1 비교기(451)에 입력될 수 있다.

여기서 제1 비교기(451)는, 두개의 입력을 비교하고, 플러스(+) 입력단에 큰 전압이 걸리는 경우 하이 신호를 출력할 수 있다.

현재 신호(signal) 포트에서 하이 신호가 계속 출력되므로, 제2 PWM 신호(510)를 평활한 신호(V1)의 크기는 제1 기준 전압(V2)의 크기보다 크다.

예를 들어 평활한 신호(V1)의 크기는 5V일 수 있으며, 제1 기준 전압(V2)의 크기는 3V일 수 있다.

이 경우 제1 비교기(451)는 제1 앤드 게이트(453)의 제1 입력단으로 로우 신호를 출력할 수 있다.

구체적으로, 평활된 신호(V1)가 제1 기준 전압(V2)보다 크기 때문에, 제1 비교기(451)는 제1 앤드 게이트(453)로 로우 신호를 출력할 수 있다.

한편 평활된 신호(V1) 및 제2 기준 전압(V3)는 제2 비교기(452)에 입력될 수 있다.

여기서 제2 비교기(452)는, 두개의 입력을 비교하고, 플러스(+) 입력단에 큰 전압이 걸리는 경우 하이 신호를 출력할 수 있다.

현재 신호(signal) 포트에서 하이 신호가 계속 출력되므로, 제2 PWM 신호(510)를 평활한 신호(V1)의 크기는 제2 기준 전압(V3)의 크기보다 크다.

예를 들어 평활한 신호(V1)의 크기는 5V일 수 있으며, 제2 기준 전압(V3)의 크기는 2V일 수 있다.

이 경우 제2 비교기(452)는 제1 앤드 게이트(453)의 제2 입력단으로 하이 신호를 출력할 수 있다.

구체적으로 평활된 신호(V1)가 제2 기준 전압(V3)보다 크기 때문에, 제2 비교기(452)는 제2 앤드 게이트(453)로 하이 신호를 출력할 수 있다.

한편 제1 앤드 게이트(453)는 두 입력단 중 적어도 하나에 로우 신호가 입력되는 경우 로우 신호를 출력할 수 있다.

즉, 비정상 상태에서, 제1 비교기(451)로부터 출력된 로우 신호가 제1 앤드 게이트(453)의 제1 입력단에 입력되고 제2 비교기(452)로부터 출력된 하이 신호가 제1 앤드 게이트(453)의 제2 입력단에 입력되면, 제1 앤드 게이트(453)는 제2 앤드 게이트(47, 472, 473)에 로우 신호를 출력할 수 있다.

한편 제1 앤드 게이트(453)로부터 로우 신호가 수신되면, 제2 앤드 게이트(471, 472, 473)는 수신된 인버터 제어 신호를 인버터(430)에 출력하지 않을 수 있다.

구체적으로, 마이컴(410)이 제1 PWM 신호를 제2 앤드 게이트(471, 472, 473)으로 출력하는 것은 앞서 설명한 바 있다. 또한 제2 앤드 게이트(471, 472, 473)는 두 입력단에 모두 하이 신호가 입력되는 경우 하이 신호를 출력할 수 있다.

따라서 제1 앤드 게이트(453)로부터 로우 신호가 수신되면, 제2 앤드 게이트(471, 472, 473)는 인버터(430)에 로우 신호를 출력할 수 있다.

더욱 구체적으로, 제2-1 앤드 게이트(471)는 제4 스위치(S4)에 로우 신호를 출력하고, 제2-2 앤드 게이트(472)는 제5 스위치(S5)에 로우 신호를 출력하고, 제2-3 앤드 게이트(473)는, 제6 스위치(S6)에 로우 신호를 출력할 수 있다.

즉, 비정상 상태에서 시험 신호가 하이 레벨로 출력되는 경우, 제2 앤드 게이트(471, 472, 473)는 로우 신호만을 출력할 수 있다.

다음은 비정상 동작이 시작되어 신호(signal) 포트에서 로우 신호가 계속 출력되는 경우에 대하여 설명한다.

신호(signal) 포트를 통하여 출력된 제2 PWM 신호(510)는 필터부(440)에 인가될 수 있다.

그리고 필터부(440)에 인가된 제2 PWM 신호(510)는, RC 필터에 의해 평활될 수 있다.

시험 신호가 로우 신호로 비정상 출력되는 경우, 평활된 신호(V1)의 크기는 제1 기준 전압(V2) 및 제2 기준 전압(V3)보다 작도록 설계될 수 있다.

한편 평활된 신호(V1) 및 제1 기준 전압(V2)는 제1 비교기(451)에 입력될 수 있다.

여기서 제1 비교기(451)는, 두개의 입력을 비교하고, 플러스(+) 입력단에 큰 전압이 걸리는 경우 하이 신호를 출력할 수 있다.

현재 신호(signal) 포트에서 로우 신호가 계속 출력되므로, 제2 PWM 신호(510)를 평활한 신호(V1)의 크기는 제1 기준 전압(V2)의 크기보다 작다.

예를 들어 평활한 신호(V1)의 크기는 1V일 수 있으며, 제1 기준 전압(V2)의 크기는 3V일 수 있다.

이 경우 제1 비교기(451)는 제1 앤드 게이트(453)의 제1 입력단으로 하이 신호를 출력할 수 있다.

구체적으로, 평활된 신호(V1)가 제1 기준 전압(V2)보다 작기 때문에, 제1 비교기(451)는 제1 앤드 게이트(453)로 하이 신호를 출력할 수 있다.

한편 평활된 신호(V1) 및 제2 기준 전압(V3)는 제2 비교기(452)에 입력될 수 있다.

여기서 제2 비교기(452)는, 두개의 입력을 비교하고, 플러스(+) 입력단에 큰 전압이 걸리는 경우 하이 신호를 출력할 수 있다.

현재 신호(signal) 포트에서 로우 신호가 계속 출력되므로, 제2 PWM 신호(510)를 평활한 신호(V1)의 크기는 제2 기준 전압(V3)의 크기보다 작다.

예를 들어 평활한 신호(V1)의 크기는 1V일 수 있으며, 제2 기준 전압(V3)의 크기는 2V일 수 있다.

이 경우 제2 비교기(452)는 제1 앤드 게이트(453)의 제2 입력단으로 로우 신호를 출력할 수 있다.

구체적으로 평활된 신호(V1)가 제2 기준 전압(V3)보다 작기 때문에, 제2 비교기(452)는 제2 앤드 게이트(453)로 로우 신호를 출력할 수 있다.

한편 제1 앤드 게이트(453)는 두 입력단 중 적어도 하나에 로우 신호가 입력되는 경우 로우 신호를 출력할 수 있다.

즉, 비정상 상태에서, 제1 비교기(451)로부터 출력된 하이 신호가 제1 앤드 게이트(453)의 제1 입력단에 입력되고 제2 비교기(452)로부터 출력된 로우 신호가 제1 앤드 게이트(453)의 제2 입력단에 입력되면, 제1 앤드 게이트(453)는 제2 앤드 게이트(47, 472, 473)에 로우 신호를 출력할 수 있다.

한편 제1 앤드 게이트(453)로부터 로우 신호가 수신되면, 제2 앤드 게이트(471, 472, 473)는 수신된 인버터 제어 신호를 인버터(430)에 출력하지 않을 수 있다.

구체적으로, 마이컴(410)이 제1 PWM 신호를 제2 앤드 게이트(471, 472, 473)으로 출력하는 것은 앞서 설명한 바 있다. 또한 제2 앤드 게이트(471, 472, 473)는 두 입력단에 모두 하이 신호가 입력되는 경우 하이 신호를 출력할 수 있다.

따라서 제1 앤드 게이트(453)로부터 로우 신호가 수신되면, 제2 앤드 게이트(471, 472, 473)는 인버터(430)에 로우 신호를 출력할 수 있다.

더욱 구체적으로, 제2-1 앤드 게이트(471)는 제4 스위치(S4)에 로우 신호를 출력하고, 제2-2 앤드 게이트(472)는 제5 스위치(S5)에 로우 신호를 출력하고, 제2-3 앤드 게이트(473)는, 제6 스위치(S6)에 로우 신호를 출력할 수 있다.

즉, 비정상 상태에서 시험 신호가 로우 레벨로 출력되는 경우, 제2 앤드 게이트(471, 472, 473)는 로우 신호만을 출력할 수 있다.

한편 제2 앤드 게이트(471, 472, 473)에서 로우 신호가 출력되는 동안, 인버터 내 스위치(S4, S5, S5)는 오프 상태를 유지할 수 있다. 이에 따라 인버터 내 스위치(S4, S5, S5)에 전류가 흐르지 않게 되어, 과전류에 의한 소손이 방지될 수 있다.

마이컴 오동작하는 경우 오동작 직전의 신호를 계속 유지하는 현상이 발생할 수 있으며, 하이 신호를 계속 유지하는 경우에는 과전류에 의해 IGBT가 소손될 수 있다.

종래의 기술은 스위치를 통과하는 전류를 검출하고 검출된 크기에 따라 인버터 제어 신호를 차단하는 방식이기 때문에, 인버터 제어 신호를 차단한 후 전류의 크기가 작아지면 다시 인버터 제어 신호의 공급이 이루어지게 된다. 이 경우 하이 신호가 계속 공급되기 때문에 위와 같은 과정이 반복되게 되며, 결국에는 스위치 소자가 소손되는 문제점이 있었다.

다만 본 발명은 시험 신호를 인가하고, 시험 신호가 하이 레벨을 유지하거나 로우 레벨을 유지하는지에 따라 인버터 제어 신호를 차단할 수 있기 때문에, 인버터 제어 신호가 하이 레벨을 계속 유지하는 경우에는 스위치에 대한 인버터 제어 신호의 공급 역시 계속 차단되게 된다. 이에 따라 오동작 직전의 신호를 계속 유지하는 현상이 발생하더라도, 과전류에 의한 IGBT의 소손을 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명은, 제1 기준 전압과 제2 기준 전압의 갭을 일정 크기로 둘 수 있다. 예를 들어 제1 기준 전압은 3V일 수 있고, 제2 기준 전압은 2V일 수 있다. 이에 따라 본 발명은 오차가 발생하거나 평활된 신호에 리플이 발생하더라도 마이컴의 정상 동작 및 오동작을 정확하게 파악할 수 있는 장점이 있다.

한편 위에서는, 인버터 내 스위치에 인가되는 PWM 신호를 차단할 수 있는 것으로 설명하였으나 이에 한정되지 않는다. 예를 들어 본 발명은 컨버터 내 스위치 등 전력 변환 장치(300) 내의 모든 스위칭 소자에 적용될 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른, 소손 방지 회로의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.

마이컴은, 직류 전원을 구동 전원으로 변환하여 부하에 인가하기 위하여 인버터 제어 신호를 제어 신호 출력부에 출력할 수 있다(S710).

또한 마이컴은, 인버터 제어 신호와 함께 시험 신호를 정상 신호 판단부에 출력할 수 있다(S720).

한편 정상 신호 판단부는 시험 신호의 정상 출력 여부에 기초하여 하이 신호 또는 로우 신호를 출력할 수 있다(S730, S740, S750).

구체적으로 시험 신호가 정상 출력되는 경우, 정상 신호 판단부에 포함되는 제1 비교기는 평활된 신호가 제1 기준 전압보다 작으면 하이 신호를 출력하고, 정상 신호 판단부에 포함되는 제2 비교기는 평활된 신호가 제1 기준 전압보다 작은 제2 기준 전압보다 크면 하이 신호를 출력할 수 있다.

이 경우 정상 신호 판단부에 포함되는 앤드 게이트는, 제1 비교기로부터 하이(high) 신호가 출력되고 제2 비교기로부터 하이(high) 신호가 출력되면 상기 제어 신호 출력부로 하이(high) 신호를 출력할 수 있다(S740).

이 경우, 정상 신호 판단부로부터 하이 신호가 수신되면, 제어 신호 출력부는 수신된 인버터 제어 신호를 인버터로 출력할 수 있다(S750).

구체적으로 제어 신호 출력부에 포함되는 앤드 게이트는, 정상 신호 판단부로부터 하이(high) 신호가 수신되면, PWM 신호가 하이(high) 레벨인 구간에서 하이 (high) 신호를 출력하고, PWM 신호가 로우(low) 레벨인 구간에서 로우(low) 신호를 출력할 수 있다.

한편 시험 신호가 비정상 출력되는 경우, 정상 신호 판단부에 포함되는 제1 비교기는 평활된 신호가 제1 기준 전압보다 크면 로우 신호를 출력할 수 있다.

또한 정상 신호 판단부에 포함되는 제2 비교기는 평활된 신호가 제2 기준 전압보다 작으면 로우 신호를 출력할 수 있다.

이 경우 정상 신호 판단부에 포함되는 앤드 게이트는, 제1 비교기로부터 로우 신호가 출력되거나 제2 비교기로부터 로우 신호가 출력되면 제어 신호 출력부로 로우 신호를 출력할 수 있다(S760).

이 경우, 정상 신호 판단부로부터 로우 신호가 수신되면, 제어 신호 출력부는 수신된 인버터 제어 신호를 인버터로 출력하지 않을 수 있다(S770).

구체적으로 제어 신호 출력부에 포함되는 앤드 게이트는, 정상 신호 판단부로부터 로우(low) 신호가 수신되면, 로우(low) 신호를 인버터에 출력할 수 있다.

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부(180)를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

410: 마이컴 430: 인버터
440: 필터부 450: 정상신호 판단부
470: 제어신호 출력부

Claims (12)

1. 인버터 제어 신호에 기초하여, 직류 전원을 구동 전원으로 변환하여 부하에 인가하는 인버터;
   상기 인버터 제어 신호 및 시험 신호를 출력하는 마이컴;
   상기 시험 신호의 정상 출력 여부에 기초하여 하이(high) 신호 또는 로우(low) 신호를 출력하는 정상 신호 판단부; 및
   상기 인버터 제어 신호를 수신하고, 상기 정상 신호 판단부에서 출력되는 신호의 종류에 대응하여, 상기 수신된 인버터 제어 신호를 상기 인버터에 선택적으로 출력하는 제어 신호 출력부를 포함하는
   소손 방지 회로.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 시험 신호는, PWM 신호이고,
   상기 소손 방지 회로는,
   상기 PWM 신호를 평활하는 필터부를 더 포함하는
   소손 방지 회로.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 정상 신호 판단부는, 제1 비교기, 제2 비교기를 포함하고,
   상기 제1 비교기는,
   상기 평활된 신호가 제1 기준 전압보다 작으면 하이(high) 신호를 출력하고, 상기 평활된 신호가 상기 제1 기준 전압보다 크면 로우(low) 신호를 출력하고,
   상기 제2 비교기는,
   상기 평활된 신호가 상기 제1 기준 전압보다 작은 제2 기준전압보다 크면 하이(high) 신호를 출력하고, 상기 평활된 신호가 상기 제2 전압보다 작으면 로우(low) 신호를 출력하는
   소손 방지 회로.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 정상 신호 판단부는, 앤드 게이트를 더 포함하고,
   상기 앤드 게이트는,
   상기 제1 비교기로부터 하이(high) 신호가 출력되고 상기 제2 비교기로부터 하이(high) 신호가 출력되면, 상기 제어 신호 출력부로 하이(high) 신호를 출력하고,
   상기 제1 비교기로부터 로우(low) 신호가 출력되거나 상기 제2 비교기로부터 로우(low) 신호가 출력되면, 상기 제어 신호 출력부로 로우(low) 신호를 출력하는
   소손 방지 회로.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 제어 신호 출력부는,
   상기 정상 신호 판단부로부터 하이(high) 신호가 수신되면, 상기 수신된 인버터 제어 신호를 상기 인버터로 출력하고,
   상기 정상 신호 판단부로부터 로우(low) 신호가 수신되면, 상기 수신된 인버터 제어 신호를 상기 인버터로 출력하지 않는
   스위치 소손 방지 회로.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 인버터 제어 신호는, PWM 신호이고,
   상기 제어 신호 출력부는, 앤드 게이트를 포함하고,
   상기 앤드 게이트는,
   상기 정상 신호 판단부로부터 하이(high) 신호가 수신되면, 상기 PWM 신호가 하이(high) 레벨인 구간에서 하이 (high) 신호를 출력하고, 상기 PWM 신호가 로우(low) 레벨인 구간에서 로우(low) 신호를 출력하고,
   상기 정상 신호 판단부로부터 로우(low) 신호가 수신되면, 로우(low) 신호를 출력하는
   스위치 소손 방지 회로.
7. 마이컴이, 직류 전원을 구동 전원으로 변환하여 부하에 인가하기 위하여 인버터 제어 신호를 출력하는 단계;
   상기 마이컴이, 상기 인버터 제어 신호와 함께 시험 신호를 출력하는 단계;
   정상 신호 판단부가, 상기 시험 신호의 정상 출력 여부에 기초하여 하이(high) 신호 또는 로우(low) 신호를 출력하는 단계; 및
   제어 신호 출력부가, 상기 인버터 제어 신호를 수신하고, 상기 정상 신호 판단부에서 출력되는 신호의 종류에 대응하여 상기 수신된 인버터 제어 신호를 상기 인버터에 선택적으로 출력하는 단계를 포함하는
   소손 방지 회로의 동작 방법.
8. 제 7항에 있어서,
   상기 시험 신호는, PWM 신호이고,
   상기 소손 방지 회로의 동작 방법은,
   상기 PWM 신호를 평활하는 단계를 더 포함하는
   소손 방지 회로의 동작 방법.
9. 제 8항에 있어서,
   상기 시험 신호의 정상 출력 여부에 기초하여 하이(high) 신호 또는 로우(low) 신호를 출력하는 단계는,
   상기 정상 신호 판단부에 포함되는 제1 비교기가, 상기 평활된 신호가 제1 기준 전압보다 작으면 하이(high) 신호를 출력하고, 상기 평활된 신호가 상기 제1 기준 전압보다 크면 로우(low) 신호를 출력하는 단계; 및
   상기 정상 신호 판단부에 포함되는 제2 비교기가, 상기 평활된 신호가 상기 제1 기준 전압보다 작은 제2 기준전압보다 크면 하이(high) 신호를 출력하고, 상기 평활된 신호가 상기 제2 기준 전압보다 작으면 로우(low) 신호를 출력하는 단계를 포함하는
   소손 방지 회로의 동작 방법.
10. 제 9항에 있어서,
    상기 시험 신호의 정상 출력 여부에 기초하여 하이(high) 신호 또는 로우(low) 신호를 출력하는 단계는,
    상기 정상 신호 판단부에 포함되는 앤드 게이트가, 상기 제1 비교기로부터 하이(high) 신호가 출력되고 상기 제2 비교기로부터 하이(high) 신호가 출력되면 상기 제어 신호 출력부로 하이(high) 신호를 출력하고, 상기 제1 비교기로부터 로우(low) 신호가 출력되거나 상기 제2 비교기로부터 로우(low) 신호가 출력되면 상기 제어 신호 출력부로 로우(low) 신호를 출력하는 단계를 포함하는
    소손 방지 회로의 동작 방법.
11. 제 7항에 있어서,
    상기 수신된 인버터 제어 신호를 상기 인버터에 선택적으로 출력하는 단계는,
    상기 정상 신호 판단부로부터 하이(high) 신호가 수신되면, 상기 수신된 인버터 제어 신호를 상기 인버터로 출력하고,
    상기 정상 신호 판단부로부터 로우(low) 신호가 수신되면, 상기 수신된 인버터 제어 신호를 상기 인버터로 출력하지 않는
    스위치 소손 방지 회로의 동작 방법.
12. 제 11항에 있어서,
    상기 인버터 제어 신호는, PWM 신호이고,
    상기 수신된 인버터 제어 신호를 상기 인버터에 선택적으로 출력하는 단계는,
    상기 제어 신호 출력부에 포함되는 앤드 게이트가, 상기 정상 신호 판단부로부터 하이(high) 신호가 수신되면, 상기 PWM 신호가 하이(high) 레벨인 구간에서 하이 (high) 신호를 출력하고, 상기 PWM 신호가 로우(low) 레벨인 구간에서 로우(low) 신호를 출력하고,
    상기 정상 신호 판단부로부터 로우(low) 신호가 수신되면, 로우(low) 신호를 출력하는
    스위치 소손 방지 회로.

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