일반기술

전력반도체 소자의 과전류 보호 회로

본 기술은 전력변환에 사용되는 전력반도체 소자에 대하여 파괴에 주 원인이 되는 과전류를 검출하고 제한하여 과전류로부터 전력반도체 소자를 보호할 수 있도록 한 전력반도체 소자의 과전류 보호 회로에 관한 것이다.기존에는 전력반도체 소자를 과전류로부터 보호하기 위하여 전류를 검출하여 보호하거나, 또는 반도체 소자의 구동기에서 자체적으로 보호할 수 있는 방식을 사용하고 있다. 전류를 검출하여 보호하는 방식은 주로 전류센서를 이용하고 있으나, 전류센서를 이용할 경우 반도체 소자의 스위칭시 발생하는 노이즈로 인해 전류센서 출력에 필터를 사용하게 되며, 이 경우 전류의 응답성이 소자의 보호에 영향을 주게 된다. 반면에, 반도체 소자의 구동기에서 자체적으로 보호를 하는 방식의 경우에는 구동기마다 소자를 보호하는 회로를 각각 구현해야 하므로 구동기 회로가 복잡해지고 비용도 증대도며, 특히 다수의 반도체 소자를 사용하는 경우 이러한 경향은 더욱 심하게 되는 문제점이 있다.따라서, 본 기술은 전력변환에 사용되는 전력반도체 소자에 전압검출기를 접속하여 전력반도체 소자에 흐르는 과전압을 검출하고, 검출된 과전압에 대하여 임의로 설정된 소정의 로직부를 통한 로직신호를 전력반도체 소자의 구동부에 인가하여 전력반도체 소자의 구동을 제한하도록 함으로써, 전력반도체 소자를 과전류로부터 보호하고자 한다.본 기술에 의한 전력반도체 소자의 과전류 보호 회로는 전력반도체 소자를 과전류로부터 보호하는 전력반도체 소자의 콜렉터에 전압을 검출하는 전압검출부를 접속하고, 전력반도체 소자의 베이스단자에는 전력반도체 소자의 구동을 제어하는 구동부를 접속하며, 전압검출부에서 검출되는 전력반도체 소자의 검출전압과, 전력반도체 소자의 구동신호인 펄스폭 변조신호와, 전력반도체 소자의 구동신호인 펄스폭변조신호를 지연하여 출력하는 지연부로부터 지연신호를 각각 입력받아 임의로 설정된 소정의 논리회로 구성으로 연산하여 과전류검출신호와 구동부에 구동 및 제한신호를 각각 출력하는 로직부로 구성되어 있다.이와 같이 이루어진 본 기술에 의하면, 전력반도체 소자에 전압검출기를 접속하여 전력반도체 소자에 걸리는 과전압을 검출하고, 검출된 과전압에 대하여 임의로 설정된 소정의 로직부를 통한 논리신호를 전력반도체 소자의 구동부에 인가하여 전력반도체 소자의 구동을 제한하도록 함으로써, 전력반도체 소자를 과전류로부터 간단하고, 저비용으로 보호할 수 있는 효과가 있다.