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KR101836247B1 - Inverter driving apparatus - Google Patents

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KR101836247B1
KR101836247B1 KR1020120144852A KR20120144852A KR101836247B1 KR 101836247 B1 KR101836247 B1 KR 101836247B1 KR 1020120144852 A KR1020120144852 A KR 1020120144852A KR 20120144852 A KR20120144852 A KR 20120144852A KR 101836247 B1 KR101836247 B1 KR 101836247B1
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igbt
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정강호
정태환
이기종
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현대자동차 주식회사
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Abstract

IGBT의 턴 오프시 IGBT가 손상되는 것을 방지할 수 있는 인버터 구동 장치에 관한 것이다. 본 발명의 인버터 구동 장치는 스위칭 소자로 제어 전압을 인가하여 상기 스위칭 소자의 턴 온/오프를 제어하는 게이트 구동부; 상기 게이트 구동부에 PWM 신호를 인가하여 상기 게이트 구동부의 온/오프를 제어하는 로직 회로부; 및 상기 로직 회로부와 상기 스위칭 소자 사이에 연결되어 상기 스위칭 소자의 게이트 전압을 감지하는 전압 감지 회로를 포함하고, 상기 전압 감지 회로는 세 개의 FET로 구성되는 것을 특징으로 한다.To an inverter driving apparatus capable of preventing an IGBT from being damaged when the IGBT is turned off. According to an aspect of the present invention, there is provided an inverter driving apparatus including: a gate driver for applying a control voltage to a switching element to control turn-on / off of the switching element; A logic circuit unit for applying a PWM signal to the gate driver to control ON / OFF of the gate driver; And a voltage sensing circuit connected between the logic circuit portion and the switching element to sense a gate voltage of the switching element, wherein the voltage sensing circuit is composed of three FETs.

Description

인버터 구동 장치{INVERTER DRIVING APPARATUS}[0001] INVERTER DRIVING APPARATUS [0002]

본 발명은 인버터 구동 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 IGBT의 턴 오프시 IGBT가 손상되는 것을 방지할 수 있는 인버터 구동 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an inverter driving apparatus, and more particularly, to an inverter driving apparatus capable of preventing an IGBT from being damaged when the IGBT is turned off.

도 1은 일반적인 전기자동차의 파워 시스템을 도시한 도면이다.1 is a view showing a power system of a general electric vehicle.

도 1에 도시된 바와 같이, 전기자동차의 파워 시스템은 게이트 구동부(10), 인버터(20) 및 모터(M)를 포함한다.1, the power system of an electric vehicle includes a gate drive unit 10, an inverter 20, and a motor M. [

게이트 구동부(10)는 운전요구에 따라 모터(M)의 구동속도 및 토크를 제어하기 위한 PWM 신호를 복수의 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transister)로 구성되는 인버터(20)에 출력한다.The gate driver 10 outputs a PWM signal for controlling the driving speed and torque of the motor M to the inverter 20 composed of a plurality of IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) in accordance with the operation request.

인버터(20)는 게이트 구동부(10)에서 인가되는 PWM 신호에 따라 각 상별 IGBT의 스위칭을 통해 DC링크에서 공급되는 고전압의 직류전원을 3상 교류전원으로 생성하여 모터(M)의 각 상에 구동 전원으로 공급한다.The inverter 20 generates high voltage DC power supplied from the DC link through the switching of each phase IGBT in accordance with the PWM signal applied from the gate driving unit 10 as a three-phase AC power source, Power supply.

따라서, 모터(M)는 인버터(20)에서 전력 케이블을 통해 공급되는 3상 전원에 의해 구동되어 지정된 속도 및 토크를 출력한다.Thus, the motor M is driven by the three-phase power source supplied through the power cable in the inverter 20 to output the specified speed and torque.

이러한 전기자동차의 파워 시스템을 구성하는 인버터 구동 장치에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 이 명세서에서 설명되는 인버터는 차량을 구동하기 위한 모터에 전력을 공급하기 위한 것으로서, 순수전기자동차(pure electric vehicle), 하이브리드 자동차(hybrid electric vehicle) 등 모터를 동력원으로 사용할 수 있는 여하한 차량에 사용될 수 있다. The inverter driving apparatus constituting the power system of the electric vehicle will be described in more detail. The inverter described in this specification is for supplying electric power to a motor for driving a vehicle, and is used in a pure electric vehicle, a hybrid electric vehicle, or any other vehicle that can use a motor as a power source. .

도 2는 종래의 인버터 구동 장치를 도시한 도면이다.2 is a view showing a conventional inverter driving apparatus.

도 2를 참조하면, 게이트 구동부(10)는 PWM신호를 IGBT에 출력하여 IGBT를 스위칭한다. IGBT가 턴 오프시, IGBT의 게이트와 콜렉터 사이에 생성된 커패시터(CCG)에 의해 기생 턴-온(Parastic turn-on) 현상이 발생한다. 구체적으로, IGBT가 턴 오프될 때 IGBT의 콜렉터 단에 높은 dV/dt가 커패시터(CCG)를 통해 흐르는 전류를 생성한다. 이에 따라, 게이트 저항과의 전압강하를 유발하고 IGBT의 게이트-에미터 사이에 전압을 형성하여 IGBT의 턴 온을 야기한다.Referring to FIG. 2, the gate driver 10 outputs a PWM signal to the IGBT to switch the IGBT. When the IGBT is turned off, a parasitic turn-on phenomenon occurs due to a capacitor (C CG ) generated between the gate of the IGBT and the collector. Specifically, when the IGBT is turned off, a high dV / dt at the collector stage of the IGBT generates a current flowing through the capacitor C CG . This causes a voltage drop with respect to the gate resistance and forms a voltage between the gate and the emitter of the IGBT, causing the IGBT to turn on.

그 결과, 암-숏(ARM SHORT)이 발생하고, IGBT가 소손되거나 모듈이 파괴된다는 문제점이 발생한다.As a result, there arises a problem that arm short occurs, the IGBT is burned out, and the module is destroyed.

이러한 문제점을 방지하기 위하여, 종래에는 음전압의 전원을 사용하여 IGBT의 턴 오프시 발생하는 기생 전류를 IGBT의 게이트-에미터 간 전압강하 없이 효과적으로 제거해주는 방법이 사용되었다.In order to prevent such a problem, conventionally, a method of effectively removing the parasitic current generated when the IGBT is turned off by using a negative voltage power source without dropping the voltage between the gate and the emitter of the IGBT has been used.

그러나, 음전압의 전원을 사용하는 것은 인버터 구동 장치의 비용 및 크기가 증가한다는 문제가 있다.However, the use of the negative voltage power supply has a problem that the cost and size of the inverter driving apparatus increases.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 음전압의 전원을 사용하지 않고도 IGBT의 턴 오프시 기생 전류에 의한 암-숏을 방지할 수 있는 인버터 구동 장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an inverter driving apparatus capable of preventing arm-short due to a parasitic current when the IGBT is turned off without using a negative voltage power source will be.

또한, 본 발명의 목적은 IGBT의 게이트 전압 오프시 게이트 전압을 빠르게 0V로 떨어뜨리고 기생 전류를 그라운드로 빠르게 흘려 보내 IGBT의 소손을 방지할 수 있는 인버터 구동 장치를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide an inverter driving apparatus capable of rapidly reducing the gate voltage of the IGBT to 0 V and allowing the parasitic current to flow quickly to the ground to prevent the IGBT from being burned out.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 구동 장치는 스위칭 소자로 제어 전압을 인가하여 상기 스위칭 소자의 턴 온/오프를 제어하는 게이트 구동부; 상기 게이트 구동부에 PWM 신호를 인가하여 상기 게이트 구동부의 온/오프를 제어하는 로직 회로부; 및 상기 로직 회로부와 상기 스위칭 소자 사이에 연결되어 상기 스위칭 소자의 게이트 전압을 감지하는 전압 감지 회로를 포함하고, 상기 전압 감지 회로는 세 개의 FET로 구성되는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided an inverter driving apparatus including: a gate driver for applying a control voltage to a switching element to control turn-on / off of the switching element; A logic circuit unit for applying a PWM signal to the gate driver to control ON / OFF of the gate driver; And a voltage sensing circuit connected between the logic circuit portion and the switching element to sense a gate voltage of the switching element, wherein the voltage sensing circuit is composed of three FETs.

상기 스위칭 소자는 IGBT로 구성된다.The switching element is composed of an IGBT.

상기 전압 감지 회로는, 게이트 단자가 로직 회로부에 연결되고, 소스 단자가 그라운드에 연결되는 제1FET; 게이트 단자가 스위칭 소자에 연결되고, 소스 단자는 그라운드에 연결되며, 드레인 단자는 전원에 연결되는 제2FET; 및 게이트 단자가 제1FET의 드레인 단자와 연결되고, 소스 단자가 그라운드에 연결되고, 드레인 단자는 스위칭 소자에 연결되는 제3FET를 포함한다.The voltage sensing circuit comprising: a first FET having a gate terminal connected to the logic circuit portion and a source terminal connected to ground; A second FET having a gate terminal connected to the switching element, a source terminal connected to the ground, and a drain terminal connected to the power source; And a third FET having a gate terminal connected to the drain terminal of the first FET, a source terminal connected to ground, and a drain terminal connected to the switching element.

제1FET 및 제3FET는 N채널 FET이고, 제2FET는 공핍형 N채널 FET이다.The first FET and the third FET are N-channel FETs, and the second FET is a depletion-type N-channel FET.

상기 로직 회로부에서 출력하는 PWM신호가 하이(HIGH)일 경우, 상기 제1FET는 온 상태가 되고, 상기 제2FET 및 제3FET는 오프 상태가 되어, 상기 로직 회로부의 PWM신호가 상기 스위칭 소자로 출력되고 상기 스위칭 소자가 턴 온되는 것을 특징으로 한다.When the PWM signal output from the logic circuit portion is HIGH, the first FET is turned on, the second FET and the third FET are turned off, and the PWM signal of the logic circuit portion is outputted to the switching element And the switching element is turned on.

상기 로직 회로부에서 출력하는 PWM신호가 로우(LOW)일 경우, 상기 제1FET는 오프 상태가 되고, 상기 제2FET 및 제3FET는 온 상태가 되어, 상기 스위칭 소자의 게이트 전압이 0V가 되고 상기 스위칭 소자의 게이트에 발생하는 기생 전류가 상기 제2FET 및 제3FET를 통해 그라운드로 흐르는 것을 특징으로 한다.The first FET is turned off and the second FET and the third FET are turned on so that the gate voltage of the switching element becomes 0 V and the switching element is turned on when the PWM signal output from the logic circuit part is LOW, The parasitic current generated in the gate of the second FET flows to the ground through the second FET and the third FET.

본 발명에 따른 인버터 구동 장치는 음전압의 전원을 사용하지 않고도 IGBT의 턴 오프시 기생 전류에 의한 암-숏을 방지할 수 있다.The inverter driving apparatus according to the present invention can prevent arm-short due to the parasitic current when the IGBT is turned off without using a negative voltage power source.

또한, IGBT의 게이트 전압 오프시 게이트 전압을 빠르게 0V로 떨어뜨리고 기생 전류를 그라운드로 빠르게 흘려 보내 IGBT의 소손을 방지할 수 있다.In addition, when the gate voltage of the IGBT is off, the gate voltage is rapidly dropped to 0V, and the parasitic current is rapidly supplied to the ground, thereby preventing the IGBT from being burned.

또한, IGBT의 게이트 전압 오프시 빠르게 전압과 전류를 낮춰주기 때문에 스위칭 특성을 향상시킬 수 있다.In addition, since the voltage and current are rapidly lowered when the gate voltage of the IGBT is turned off, the switching characteristic can be improved.

도 1은 일반적인 전기자동차의 파워 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 종래의 인버터 구동 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 구동 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 4a는 종래의 인버터 구동 장치의 출력을 도시한 그래프이고, 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 구동 장치의 출력을 도시한 그래프이다.1 is a view showing a power system of a general electric vehicle.
2 is a diagram showing a configuration of a conventional inverter driving apparatus.
3 is a diagram showing a configuration of an inverter driving apparatus according to an embodiment of the present invention.
4A is a graph showing an output of a conventional inverter driving apparatus, and FIG. 4B is a graph showing an output of an inverter driving apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains.

본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않고, 도면에서 본 발명을 명확히 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.The present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein;

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 구동 장치의 구성을 도시한 도면이다.3 is a diagram showing a configuration of an inverter driving apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 구동 장치는 로직 회로(100), 게이트 구동부(200), 스위칭 소자(300) 및 전압 감지 회로(400)를 포함한다.Referring to FIG. 3, an inverter driving apparatus according to an embodiment of the present invention includes a logic circuit 100, a gate driving unit 200, a switching device 300, and a voltage sensing circuit 400.

로직 회로(100)는 PWM(Pulse Width Modulation) 신호 등의 입력 신호에 따라 게이트 구동부(200)의 온 오프를 제어한다.The logic circuit 100 controls ON / OFF of the gate driver 200 according to an input signal such as a PWM (Pulse Width Modulation) signal.

게이트 구동부(200)는 로직 회로(100)에 의해 온 오프 전환이 행해지는 소스 드라이버(Q1)와 싱크 드라이버(Q2)로 이루어지는 푸시 풀 회로로 구성된다. 소스 드라이버(Q1)와 싱크 드라이버(Q2)의 접속점은 게이트 저항(RG)을 통해 스위칭 소자(300)의 게이트 단자에 접속되어 있다. 또한, 게이트 구동부(200)는 스위칭 소자(300)의 턴 온과 턴 오프를 제어한다.The gate driver 200 is constituted by a push-pull circuit composed of a source driver Q1 and a sink driver Q2 which are switched on and off by the logic circuit 100. [ A connection point of the source driver (Q1) and the sink driver (Q2) is connected to the gate terminal of the switching element (300) through the gate resistance (R G ). Further, the gate driver 200 controls the turn-on and turn-off of the switching element 300.

스위칭 소자(300)는 게이트 단자, 콜렉터 단자 및 에미터 단자를 구비한 IGBT이다. 다만, 스위칭 소자(300)는 IGBT 에 한정되지 않으며, MOS-FET 등을 사용할 수도 있다. The switching element 300 is an IGBT having a gate terminal, a collector terminal, and an emitter terminal. However, the switching element 300 is not limited to an IGBT, and a MOS-FET or the like may be used.

IGBT는 게이트 구동부(200)에 의해 구동된다. 본 실시예에 있어서, IGBT는 콜렉터 단자와 에미터 단자 사이에 환류용 다이오드(D)가 역 병렬로 접속되어 있다. 로직 회로(100)가 게이트 구동부(200)를 통해 IGBT의 게이트 단자에 전압을 인가하면 IGBT의 콜렉터 단자와 에미터 단자 사이에 콜렉터 전류가 흐르게 된다.The IGBT is driven by the gate driver 200. In the present embodiment, the IGBT is connected in reverse parallel to a diode D for reflux between the collector terminal and the emitter terminal. When the logic circuit 100 applies a voltage to the gate terminal of the IGBT through the gate driver 200, a collector current flows between the collector terminal and the emitter terminal of the IGBT.

전압 감지 회로(400)는 로직 회로부(100)와 스위칭 소자(300) 사이에 연결되어 스위칭 소자(300)의 게이트 전압을 감지하는 기능을 수행한다. 구체적으로, 전압 감지 회로(400)는 제1FET, 제2FET 및 제3FET를 포함한다. 제1FET는 N 채널 FET로, 게이트 단자는 로직 회로부(100)에 연결되고, 소스 단자는 그라운드에 연결되며, 드레인 단자는 제3FET의 게이트 단자와 연결된다. 제2FET는 공핍형 N 채널 FET로, 게이트 단자는 스위칭 소자(300)에 연결되고, 소스 단자는 그라운드에 연결되며, 드레인 단자는 전원 전압(VDD)에 연결된다. 제3FET는 N 채널 FET로, 게이트 단자는 제1FET의 드레인 단자와 연결되고, 소스 단자는 그라운드에 연결되고, 드레인 단자는 스위칭 소자(300)에 연결된다.The voltage sensing circuit 400 is connected between the logic circuit portion 100 and the switching element 300 to sense the gate voltage of the switching element 300. Specifically, the voltage sensing circuit 400 includes a first FET, a second FET, and a third FET. The first FET is an N-channel FET, the gate terminal is connected to the logic circuit portion 100, the source terminal is connected to the ground, and the drain terminal is connected to the gate terminal of the third FET. The second FET is a depletion type N-channel FET, the gate terminal is connected to the switching element 300, the source terminal is connected to the ground, and the drain terminal is connected to the power source voltage VDD. The third FET is an N-channel FET, the gate terminal is connected to the drain terminal of the first FET, the source terminal is connected to the ground, and the drain terminal is connected to the switching element 300.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 구동 장치의 동작에 대해 설명한다.Hereinafter, the operation of the inverter driving apparatus according to one embodiment of the present invention will be described.

먼저, 로직 회로부(100)에서 출력하는 PWM 신호가 하이(HIGH) 상태일 경우의 동작에 대해 설명한다.First, the operation when the PWM signal output from the logic circuit unit 100 is in the HIGH state will be described.

PWM 신호가 하이 상태이면, 전압 감지 회로(400)를 구성하는 제1FET의 게이트 단자에는 전압이 걸리고, 이에 따라 제1FET는 턴 온 된다. 제1FET의 턴 온에 따라, 제3FET의 게이트 단자에는 그라운드 전압이 걸리고, 이에 따라 제3FET는 턴 오프 된다. 한편, 제2FET는 게이트 단자에 전압이 걸리지 않으면 턴 온 되는 공핍형 FET로, 게이트 단자에 전압이 걸려 턴 오프 된다. When the PWM signal is in the high state, a voltage is applied to the gate terminal of the first FET constituting the voltage sensing circuit 400, so that the first FET is turned on. As the first FET turns on, a ground voltage is applied to the gate terminal of the third FET, and thus the third FET is turned off. On the other hand, the second FET is a depletion type FET which is turned on when no voltage is applied to the gate terminal, and a voltage is applied to the gate terminal and is turned off.

즉, PWM 신호가 하이 상태일 때 전압 감지 회로(400)는 인버터 구동 장치에 영향을 주지 않는다. 따라서, 게이트 구동부(200)는 IGBT를 턴 온 시키고, 정상적인 PWM 신호의 출력이 이루어진다.That is, when the PWM signal is in a high state, the voltage sensing circuit 400 does not affect the inverter driving device. Accordingly, the gate driver 200 turns on the IGBT and outputs a normal PWM signal.

다음으로, 로직 회로부(100)에서 출력하는 PWM 신호가 로우(LOW) 상태일 경우의 동작에 대해 설명한다. Next, the operation when the PWM signal outputted from the logic circuit unit 100 is in the LOW state will be described.

PWM 신호가 로우 상태이면, 전압 감지 회로(400)를 구성하는 제1FET의 게이트 단자에는 전압이 걸리지 않아 제1FET는 턴 오프 된다. 제1FET의 턴 오프에 따라, 제3FET의 게이트 단자에는 전원 전압(VDD)이 걸리고, 제3FET는 턴 온 된다. 또한, 제2FET의 게이트 단자에는 전압이 걸리지 않아 제2FET는 턴 온 된다.When the PWM signal is low, no voltage is applied to the gate terminal of the first FET constituting the voltage sensing circuit 400, so that the first FET is turned off. According to the turn-off of the first FET, the power source voltage VDD is applied to the gate terminal of the third FET, and the third FET is turned on. Further, no voltage is applied to the gate terminal of the second FET, and the second FET is turned on.

한편, PWM 신호가 로우일 경우, 게이트 구동부(200)는 IGBT를 턴 오프 시킨다.On the other hand, when the PWM signal is low, the gate driver 200 turns off the IGBT.

IGBT가 턴 오프시, IGBT의 게이트와 콜렉터 사이에 생성된 커패시터에 의해 기생 턴-온(Parastic turn-on) 현상이 발생한다. 즉, IGBT가 턴 오프될 때 IGBT의 콜렉터 단에 높은 dV/dt가 커패시터를 통해 흐르는 기생 전류를 생성한다. When the IGBT is turned off, a parasitic turn-on phenomenon occurs due to the capacitor generated between the gate of the IGBT and the collector. That is, when the IGBT is turned off, a high dV / dt at the collector end of the IGBT generates a parasitic current flowing through the capacitor.

이 때, 전압 감지 회로(400)의 제3FET가 턴 온 상태이므로, 상기 기생 전류는 제3FET를 통해 그라운드로 흐른다. 즉, IGBT의 게이트 단에 발생하는 기생 전류가 IGBT의 전압 강하를 유발하지 않고 곧바로 제3FET를 통해 그라운드로 빠진다.At this time, since the third FET of the voltage sensing circuit 400 is turned on, the parasitic current flows to the ground through the third FET. That is, the parasitic current generated at the gate terminal of the IGBT does not cause the voltage drop of the IGBT but goes directly to the ground via the third FET.

또한, 제2FET가 턴 온 상태이므로 상기 기생 전류는 제2FET 및 제3FET를 통해 보다 빠른 속도로 그라운드로 흐른다. 이에 따라, IGBT의 게이트 전압이 빠른 속도로 0V가 된다. Further, since the second FET is turned on, the parasitic current flows to the ground at a higher speed through the second FET and the third FET. Thus, the gate voltage of the IGBT becomes 0 V at a high speed.

도 4a는 종래의 인버터 구동 장치의 출력을 도시한 그래프이고, 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 구동 장치의 출력을 도시한 그래프이다.4A is a graph showing an output of a conventional inverter driving apparatus, and FIG. 4B is a graph showing an output of an inverter driving apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 전압 감지 회로(400)를 포함하지 않는 종래의 인버터 구동 장치에 의할 경우 스위칭 소자의 출력이 불완전하였다. 즉, 도 4a에 도시된 바와 같이, PWM 신호를 인가하였을 때, 특히 PWM 신호가 로우 상태일 때 스위칭 소자의 출력이 0V로 완전히 떨어지지 않는 것을 확인할 수 있다.In the conventional inverter driving apparatus not including the voltage sensing circuit 400 according to the embodiment of the present invention, the output of the switching element is incomplete. That is, as shown in FIG. 4A, when the PWM signal is applied, it can be confirmed that the output of the switching element does not completely drop to 0V, especially when the PWM signal is in a low state.

그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 구동 장치의 경우 스위칭 소자(300)의 출력이 완전하다. 즉, 도 4b에 도시된 바와 같이, PWM 신호가 로우 상태일 때도 스위칭 소자(300)의 출력이 0V로 완전히 떨어지는 것을 확인할 수 있다.However, in the case of the inverter driving apparatus according to the embodiment of the present invention, the output of the switching element 300 is perfect. That is, as shown in FIG. 4B, it can be seen that the output of the switching element 300 completely drops to 0V even when the PWM signal is in a low state.

이와 같이, 본 발명의 인버터 구동 장치는 스위칭 소자(300)의 게이트 단자 오프 시 전압 감지 회로(400)를 통해 빠르게 전압과 전류를 낮춰줄 수 있어 스위칭 소자(300)의 게이트 스위칭 특성을 향상시킬 수 있다.As described above, the inverter driving apparatus of the present invention can rapidly lower the voltage and current through the voltage sensing circuit 400 when the gate terminal of the switching device 300 is off, thereby improving the gate switching characteristic of the switching device 300 have.

또한, 음 전원 전압을 사용하지 않고도 IGBT의 기생 턴 온 현상을 방지할 수 있어 스위칭 소자(300)의 소손을 방지할 수 있다.In addition, it is possible to prevent a parasitic turn-on phenomenon of the IGBT without using a negative power supply voltage, thereby preventing the switching element 300 from being burned.

한편, 본 발명의 인버터 구동 장치는 전기자동차뿐만 아니라, 하이브리드 자동차, 연료전지 자동차에서도 적용될 수 있음은 물론이다.
It should be noted that the inverter driving apparatus of the present invention can be applied not only to electric vehicles but also to hybrid vehicles and fuel cell vehicles.

상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Should be regarded as belonging to the following claims.

100: 로직 회로부
200: 게이트 구동부
300: 스위칭 소자
400: 전압 감지 회로100: logic circuit portion
200: Gate driver
300: switching element
400: voltage sensing circuit

Claims (6)

삭제delete 스위칭 소자로 제어 전압을 인가하여 상기 스위칭 소자의 턴 온/오프를 제어하는 게이트 구동부;
상기 게이트 구동부에 PWM 신호를 인가하여 상기 게이트 구동부의 온/오프를 제어하는 로직 회로부; 및
상기 로직 회로부와 상기 스위칭 소자 사이에 연결되어 상기 스위칭 소자의 게이트 전압을 감지하는 전압 감지 회로를 포함하고,
상기 전압 감지 회로는 세 개의 FET로 구성되는 것을 특징으로 하는 인버터 구동장치에 있어서,
상기 전압 감지 회로는,
게이트 단자가 로직 회로부에 연결되고, 소스 단자가 그라운드에 연결되는 제1FET;
게이트 단자가 스위칭 소자에 연결되고, 소스 단자는 그라운드에 연결되며, 드레인 단자는 전원에 연결되는 제2FET; 및
게이트 단자가 제1FET의 드레인 단자와 연결되고, 소스 단자가 그라운드에 연결되고, 드레인 단자는 스위칭 소자에 연결되는 제3FET를 포함하는 것을 특징으로 하는 인버터 구동 장치.A gate driver for applying a control voltage to the switching element to control turn-on / off of the switching element;
A logic circuit unit for applying a PWM signal to the gate driver to control ON / OFF of the gate driver; And
And a voltage sensing circuit connected between the logic circuit portion and the switching element to sense a gate voltage of the switching element,
Wherein the voltage sensing circuit is comprised of three FETs,
The voltage sensing circuit includes:
A first FET having a gate terminal connected to the logic circuit portion and a source terminal connected to the ground;
A second FET having a gate terminal connected to the switching element, a source terminal connected to the ground, and a drain terminal connected to the power source; And
A gate terminal connected to the drain terminal of the first FET, a source terminal connected to the ground, and a drain terminal connected to the switching element. 제2항에 있어서,
제1FET 및 제3FET는 N채널 FET이고, 제2FET는 공핍형 N채널 FET인 것을 특징으로 하는 인버터 구동 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the first FET and the third FET are N-channel FETs and the second FET is a depletion-type N-channel FET. 제2항에 있어서,
상기 로직 회로부에서 출력하는 PWM신호가 하이(HIGH)일 경우,
상기 제1FET는 온 상태가 되고, 상기 제2FET 및 제3FET는 오프 상태가 되어, 상기 로직 회로부의 PWM신호가 상기 스위칭 소자로 출력되고 상기 스위칭 소자가 턴 온되는 것을 특징으로 하는 인버터 구동 장치. 3. The method of claim 2,
When the PWM signal output from the logic circuit is HIGH,
The first FET is turned on, the second FET and the third FET are turned off, and the PWM signal of the logic circuit is output to the switching element and the switching element is turned on. 제2항에 있어서,
상기 로직 회로부에서 출력하는 PWM신호가 로우(LOW)일 경우,
상기 제1FET는 오프 상태가 되고, 상기 제2FET 및 제3FET는 온 상태가 되어, 상기 스위칭 소자의 게이트 전압이 0V가 되고 상기 스위칭 소자의 게이트에 발생하는 기생 전류가 상기 제2FET 및 제3FET를 통해 그라운드로 흐르는 것을 특징으로 하는 인버터 구동 장치.3. The method of claim 2,
When the PWM signal output from the logic circuit unit is LOW,
The first FET is turned off, the second FET and the third FET are turned on, a gate voltage of the switching element becomes 0 V, and a parasitic current generated in the gate of the switching element is passed through the second FET and the third FET To the ground. 제2항에 있어서,
상기 스위칭 소자는 IGBT인 것을 특징으로 하는 인버터 구동 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the switching element is an IGBT.
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