KR102720343B1

KR102720343B1 - Thermoelectric module monitoring system and method

Info

Publication number: KR102720343B1
Application number: KR1020220024525A
Authority: KR
Inventors: 이진영; 이현진; 김기범
Original assignee: 주식회사 글로벌스탠다드테크놀로지
Priority date: 2022-02-24
Filing date: 2022-02-24
Publication date: 2024-10-23
Anticipated expiration: 2042-02-24
Also published as: KR20230126998A

Abstract

복수개의 채널을 통해 열전소자 모듈에 전원을 공급할 수 있는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자 모듈 모니터링 시스템은, 복수개의 채널을 구비하고, 각 채널로 공급되는 전원의 극성에 따라 흡열모드 및 발열모드 중 어느 하나의 모드로 동작하여 타겟의 온도를 제어하는 열전소자 모듈; 상기 각각의 채널에 독립적으로 연결되고, 상기 각 채널의 출력전류를 모니터링하는 복수개의 모니터링 모듈; 및 상기 각 모니터링 모듈에 의해 모니터링 된 출력전류를 이용하여 각 채널의 누설전류발생, 과전류발생, 개방상태, 및 단락상태 중 적어도 하나를 포함하는 이상상태여부를 판단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.A thermoelectric module monitoring system according to one embodiment of the present invention capable of supplying power to a thermoelectric module through a plurality of channels comprises: a thermoelectric module having a plurality of channels and operating in one of a heat absorption mode and a heat generation mode depending on the polarity of the power supplied to each channel to control the temperature of a target; a plurality of monitoring modules independently connected to each of the channels and monitoring the output current of each channel; and a control unit that determines whether an abnormal state including at least one of a leakage current occurrence, an overcurrent occurrence, an open state, and a short-circuit state of each channel exists using the output current monitored by each of the monitoring modules.

Description

{Thermoelectric module monitoring system and method}

본 발명은 열전소자 모듈 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 복수개의 채널을 이용하는 열전소자 모듈 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a thermoelectric module monitoring system and method, and more specifically, to a thermoelectric module monitoring system and method using multiple channels.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 식별항목에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 식별항목에 기재된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.Unless otherwise indicated herein, the matters described in this identifier are not prior art to the claims of this application, and their description in this identifier is not intended to be an admission that they are prior art.

일반적으로, 반도체 공정용 장비인 칠러(Chiller)에는 온도 제어를 위해 열전소자 모듈이 사용된다. 열전소자 모듈은 펠티어 효과(Peltier effect)를 이용하여 온도를 조절하는데, 여기서 펠티어 효과는 성질이 서로 다른 반도체에 전력을 공급하면 일측은 가열되고 타측은 냉각되는 현상을 의미한다.In general, chillers, which are semiconductor process equipment, use thermoelectric modules to control temperature. Thermoelectric modules control temperature using the Peltier effect, where the Peltier effect refers to a phenomenon in which when power is supplied to semiconductors with different properties, one side is heated and the other side is cooled.

종래 열전소자 모듈은 도 1에 도시된 바와 같이, 하나의 채널을 통해 전원이 공급되었다. 이러한 경우, 열전소자 모듈 내의 단일 채널이 단선되거나 단락되면, 열전소자 모듈 자체를 교체해야 한다는 문제가 있었다.As shown in Fig. 1, conventional thermoelectric module was supplied with power through a single channel. In this case, there was a problem that if a single channel within the thermoelectric module was disconnected or short-circuited, the thermoelectric module itself had to be replaced.

또한, 열전소자 모듈은, 전원의 극성변화에 따라 흡열 또는 발열상태가 되어 온도를 조절하게 되는데, 잦은 극성변화에 따라 내부에 습기가 발생할 수 있다. 습기는 누설전류를 유도하여 열전소자 모듈의 효율을 저하시킨다. 하지만, 종래에는 단일 채널을 통해 전원이 공급되기 때문에, 누설전류의 영향으로 열전소자 모듈 내부의 전력분배가 불균형해지고, 이로 인해 효율뿐만 아니라, 화재 발생의 위험이 있다는 문제가 있다. In addition, the thermoelectric module adjusts the temperature by absorbing or generating heat depending on the change in polarity of the power supply, and moisture may occur inside due to frequent polarity changes. Moisture induces leakage current, which reduces the efficiency of the thermoelectric module. However, since power is supplied through a single channel in the past, the power distribution inside the thermoelectric module becomes unbalanced due to the influence of leakage current, which causes problems not only in efficiency but also in the risk of fire.

본 발명은 복수개의 채널을 통해 열전소자 모듈에 전원을 공급할 수 있는 열전소자 모듈 모니터링 시스템 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The purpose of the present invention is to provide a thermoelectric module monitoring system and method capable of supplying power to a thermoelectric module through a plurality of channels.

본 발명은 열전소자 모듈의 각 채널의 이상상태여부를 모니터링할 수 있는 열전소자 모듈 모니터링 시스템 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The purpose of the present invention is to provide a thermoelectric module monitoring system and method capable of monitoring whether each channel of a thermoelectric module is in an abnormal state.

본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자 모듈 모니터링 시스템은, 복수개의 채널을 구비하고, 각 채널로 공급되는 전원의 극성에 따라 흡열모드 및 발열모드 중 어느 하나의 모드로 동작하여 타겟의 온도를 제어하는 열전소자 모듈; 상기 각각의 채널에 독립적으로 연결되고, 상기 각 채널의 출력전류를 모니터링하는 복수개의 모니터링 모듈; 및 상기 각 모니터링 모듈에 의해 모니터링 된 출력전류를 이용하여 각 채널의 누설전류발생, 과전류발생, 개방상태, 및 단락상태 중 적어도 하나를 포함하는 이상상태여부를 판단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.A thermoelectric module monitoring system according to one embodiment of the present invention comprises: a thermoelectric module having a plurality of channels and operating in either an absorption mode or a heat generation mode depending on the polarity of power supplied to each channel to control the temperature of a target; a plurality of monitoring modules independently connected to each of the channels and monitoring the output current of each channel; and a control unit that determines whether an abnormal state including at least one of leakage current generation, overcurrent generation, open state, and short-circuit state of each channel exists using the output current monitored by each of the monitoring modules.

상기 각각의 채널에 독립적으로 연결되고, 스위칭 동작에 따라 해당 채널의 전원을 공급 또는 차단시키는 복수개의 스위칭부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 복수개의 채널 중 적어도 하나의 채널이 누설전류발생으로 판단되면, 이상상태로 판단된 채널에 연결된 스위칭부를 제어하여 해당 채널의 전원이 차단되게 하는 것을 특징으로 한다.The device further includes a plurality of switching units that are independently connected to each of the channels and supply or cut off power to the corresponding channel according to a switching operation, and the control unit is characterized in that, when at least one channel among the plurality of channels is determined to be experiencing leakage current, it controls the switching unit connected to the channel determined to be in an abnormal state so that power to the corresponding channel is cut off.

상기 복수개의 모니터링 모듈 중 제1 채널에 연결되는 제1 모니터링 모듈은,The first monitoring module connected to the first channel among the above multiple monitoring modules is:

상기 제1 채널에 접속된 제1 전선의 제1 출력전류를 측정하는 제1 전류감지회로; 상기 제1 채널에 접속된 제2 전선의 제2 출력전류를 측정하는 제2 전류감지회로를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 제1 출력전류 및 제2 출력전류의 차이가 미리 정해진 누설기준값을 초과하는 경우, 해당 제1 채널에서 누설전류가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.A first current detection circuit for measuring a first output current of a first wire connected to the first channel; A second current detection circuit for measuring a second output current of a second wire connected to the first channel are included, and the control unit is characterized in that, when a difference between the first output current and the second output current exceeds a predetermined leakage reference value, it determines that a leakage current has occurred in the first channel.

상기 복수개의 모니터링 모듈 중 제1 채널에 연결되는 제1 모니터링 모듈은, (+) 입력단자에 과전류 최대 기준전압이 공급되고, (-) 입력단자에 제1 채널의 제1 전선과 연결되어 제1 출력전압이 공급되고, 상기 과전류 기준전압 및 제1 출력전압을 비교하는 제1 비교기; (+) 입력단자에 상기 제1 채널의 제1 전선과 연결되어 제1 출력전압이 공급되고, (-) 입력단자에 단락 기준전압이 공급되어 상기 제1 출력전압 및 단락 기준전압을 비교하는 제2 비교기; 및 상기 제1 비교기의 제1 출력단자 및 제2 비교기의 제2 출력단자에 연결되고, 상기 제1 출력단자 및 제2 출력단자의 신호가 하이신호이면, 상기 제1 채널이 온되는 신호가 출력되고, 상기 제1 출력단자 및 제2 출력단자의 신호 중 적어도 하나가 로우신호이면 상기 제1 채널이 오프되는 신호가 출력되는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The first monitoring module connected to the first channel among the plurality of monitoring modules is characterized by including: a first comparator, which supplies an overcurrent maximum reference voltage to a (+) input terminal, is connected to a first wire of the first channel to supply a first output voltage, and compares the overcurrent reference voltage and the first output voltage; a second comparator, which supplies a first output voltage to a (+) input terminal and is connected to a first wire of the first channel to supply a first output voltage, and is supplied to a (-) input terminal and compares the first output voltage and the short-circuit reference voltage; and an output unit connected to a first output terminal of the first comparator and a second output terminal of the second comparator, and outputs a signal for turning on the first channel when signals of the first output terminal and the second output terminal are high signals, and outputs a signal for turning off the first channel when at least one of the signals of the first output terminal and the second output terminal is a low signal.

본 발명의 다른 실시예에 따른 열전소자 모듈 모니터링 방법은, 복수개의 채널을 구비하고, 각 채널로 공급되는 전원의 극성에 따라 흡열모드 및 발열모드 중 어느 하나의 모드로 동작하여 타겟의 온도를 제어하는 열전소자 모듈을 포함하는 열전소자 모듈 모니터링 시스템에 의해 수행되는 열전소자 모듈 모니터링 방법에 있어서, 상기 각 채널의 출력전류 및 출력전압 중 적어도 하나를 모니터링하는 단계; 상기 각 모니터링 모듈에 의해 모니터링 된 출력전류를 이용하여 각 채널의 누설전류발생여부를 판단하는 단계; 및 복수개의 채널 중 적어도 하나의 채널이 누설전류발생으로 판단되면, 이상상태로 판단된 채널의 전원이 차단되게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, a thermoelectric module monitoring method is performed by a thermoelectric module monitoring system including a thermoelectric module having a plurality of channels and operating in one of an absorption mode and a heat generation mode depending on the polarity of power supplied to each channel to control the temperature of a target, the method comprising: a step of monitoring at least one of an output current and an output voltage of each channel; a step of determining whether a leakage current occurs in each channel using the output current monitored by each monitoring module; and a step of cutting off power to a channel determined to be in an abnormal state if at least one channel among the plurality of channels is determined to have a leakage current.

상기 이상상태를 판단하는 단계는, 채널에 접속된 제1 전선의 제1 출력전류를 측정하고, 상기 채널에 접속된 제2 전선의 제2 출력전류를 측정하는 단계; 및 상기 제1 출력전류 및 제2 출력전류의 차이가 미리 정해진 누설기준값을 초과하는 경우, 해당 채널에서 누설전류가 발생한 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The step of determining the above abnormal state is characterized by including a step of measuring a first output current of a first wire connected to a channel and a step of measuring a second output current of a second wire connected to the channel; and a step of determining that a leakage current has occurred in the corresponding channel when a difference between the first output current and the second output current exceeds a predetermined leakage reference value.

본 발명은 복수개의 채널을 통해 열전소자 모듈에 전원을 공급할 수 있어 일부 채널에 문제가 발생하더라도 전원을 공급할 수 있어 열전소자 모듈 자체를 교체할 필요가 없고, 이로 인해 열전소자 모듈의 수명에 향상된다는 효과가 있다.The present invention can supply power to a thermoelectric module through a plurality of channels, so that power can be supplied even if a problem occurs in some channels, eliminating the need to replace the thermoelectric module itself, thereby improving the lifespan of the thermoelectric module.

본 발명은 열전소자 모듈의 각 채널의 이상상태여부를 모니터링할 수 있어 열전소자 모듈의 내부를 확인하지 않고도 이상상태여부를 판단할 수 있다는 효과가 있다. The present invention has the effect of being able to monitor whether each channel of a thermoelectric module is in an abnormal state, thereby being able to determine whether there is an abnormal state without checking the inside of the thermoelectric module.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the effects described above, and should be understood to include all effects that can be inferred from the detailed description of the present invention or the composition of the invention described in the claims.

도 1은 종래 열전소자 모듈에 전원을 공급하는 것을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 열전소자 모듈 모니터링 시스템의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터링부의 구성을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스위칭부의 구성을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터링 모듈의 구성을 보여주는 도면이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자 모듈의 채널이 4개인 경우, 스위칭부 및 모니터링 모듈 각각의 회로도를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른, 차단회로의 일 실시예를 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 열전소자 모듈 모니터링 방법을 보여주는 플로우 차트이다.
도 9은 열전소자 모듈의 복수개의 채널을 모니터링하는 방법을 보여주는 플로우차트이다.Figure 1 is a drawing showing power supply to a conventional thermoelectric module.
Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a thermoelectric module monitoring system according to the present invention.
Figure 3 is a drawing showing the configuration of a monitoring unit according to one embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a drawing showing the configuration of a switching unit according to one embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of a monitoring module according to one embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a circuit diagram of each of a switching unit and a monitoring module when a thermoelectric module according to one embodiment of the present invention has four channels.
FIG. 7 is a drawing showing one embodiment of a blocking circuit according to the present invention.
Figure 8 is a flow chart showing a thermoelectric module monitoring method according to the present invention.
Figure 9 is a flow chart showing a method for monitoring multiple channels of a thermoelectric module.

본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.When adding reference numbers to components in each drawing in this specification, it should be noted that identical components are given the same numbers as much as possible even if they are shown in different drawings.

한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제 1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분 품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Meanwhile, the meanings of the terms described in this specification should be understood as follows. Singular expressions should be understood to include plural expressions unless the context clearly defines otherwise, and terms such as "first", "second", etc. are intended to distinguish one component from another, and the scope of rights should not be limited by these terms. Terms such as "include" or "have" should be understood as not excluding in advance the possibility of the existence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1 항목, 제2 항목, 또는 제3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제2 항목, 및 제3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항 목의 조합을 의미한다. The term "at least one" should be understood to include all combinations that can be represented from one or more of the associated items. For example, "at least one of the first, second, and third items" means not only each of the first, second, or third items, but also all combinations of items that can be represented from two or more of the first, second, and third items.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings.

본 발명에 따른 열전소자 모듈 모니터링 시스템은, 종래 단일 채널로 열전소자 모듈에 전원을 공급하는 것과 달리, 복수개의 채널을 통해 열전소자 모듈에 전원을 공급한다.The thermoelectric module monitoring system according to the present invention supplies power to the thermoelectric module through multiple channels, unlike the conventional method of supplying power to the thermoelectric module through a single channel.

본 발명에 따른 열전소자 모듈 모니터링 시스템이 복수개의 채널을 통해 열전소자 모듈에 전원을 공급하는 이유는 아래와 같다.The reason why the thermoelectric module monitoring system according to the present invention supplies power to the thermoelectric module through multiple channels is as follows.

단일 채널로 열전소자 모듈에 전원을 공급하는 경우, 단일 채널에 단선이 되면 개방상태가 되어 전원을 공급할 수 없기 때문이다. 이에 따라, 열전소자 모듈 자체가 교체되어야 한다. When power is supplied to the thermoelectric module through a single channel, if a single channel is shorted, it becomes open and power cannot be supplied. Accordingly, the thermoelectric module itself must be replaced.

하지만, 본 발명에 따른 열전소자 모듈 모니터링 시스템은 복수개의 채널을 통해 열전소자 모듈에 전원을 공급함으로써, 복수개의 채널 중 일부가 단선이 되더라도 나머지 채널을 통해 전원을 공급할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 열전소자 모듈 모니터링 시스템은 단선이 발생하더라도, 열전소자 모듈 자체를 교체할 필요가 없을 뿐만 아니라, 이로 인해 열전소자 모듈의 수명을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.However, the thermoelectric module monitoring system according to the present invention supplies power to the thermoelectric module through a plurality of channels, so that even if some of the plurality of channels are disconnected, power can be supplied through the remaining channels. Accordingly, the thermoelectric module monitoring system according to the present invention has the effect of not only eliminating the need to replace the thermoelectric module itself even if a disconnection occurs, but also improving the lifespan of the thermoelectric module.

또한, 습기 또는 기타의 사유로 열전소자 모듈에 누설전류 발생 시 하나의 채널로 전원을 공급하는 종래의 경우, 누설전류로 인해 전력공급이 불균형해지고, 이에 따라 일정한 전력공급이 불가능하여 에너지 효율이 감소하였다. In addition, in the conventional case of supplying power to a single channel when leakage current occurs in the thermoelectric module due to moisture or other reasons, the leakage current causes the power supply to become unbalanced, and thus a constant power supply becomes impossible, reducing energy efficiency.

이에 따라, 본 발명은, 열전소자 모듈에 복수의 채널로 전원을 공급하여 복수의 채널 중 일부 채널에 누설전류가 발생하면 해당 채널들의 전원공급을 차단함으로써, 전력불균형 문제를 해결하였다. Accordingly, the present invention solves the power imbalance problem by supplying power to a thermoelectric module through multiple channels and cutting off the power supply to some of the channels when leakage current occurs in the channels.

이와 같이, 본 발명은 열전소자 모듈에 복수의 채널로 전원을 공급함으로써, 에너지 효율을 향상시켰을 뿐만 아니라, 누설전류로 인한 화재 등의 위험 또한 방지할 수 있다는 효과가 있다. In this way, the present invention not only improves energy efficiency by supplying power to a thermoelectric module through multiple channels, but also has the effect of preventing risks such as fire caused by leakage current.

이하, 본 발명에 따른 열전소자 모듈 모니터링 시스템에 대해 도 2를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the thermoelectric module monitoring system according to the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 2.

도 2는 본 발명에 따른 열전소자 모듈 모니터링 시스템의 구성을 보여주는 블록도이다.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a thermoelectric module monitoring system according to the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 열전소자 모듈 모니터링 시스템(100)은 전원공급장치(110), 복수개의 모니터링부(120), 열전소자 모듈(130), 제어부(140) 및 통신부(150)를 포함한다.As illustrated in FIG. 2, the thermoelectric module monitoring system (100) according to the present invention includes a power supply unit (110), a plurality of monitoring units (120), a thermoelectric module (130), a control unit (140), and a communication unit (150).

전원공급장치(110)는 열전소자 모듈(130)로 전원을 공급한다. 구체적으로, 전원공급장치(110)는 열전소자 모듈(130)의 각 채널(135)로 전원을 공급한다.The power supply unit (110) supplies power to the thermoelectric module (130). Specifically, the power supply unit (110) supplies power to each channel (135) of the thermoelectric module (130).

복수개의 모니터링부(120)은 열전소자 모듈(130)의 복수개의 채널(135)에 각각 독립적으로 연결되고, 연결된 채널(135)을 모니터링하며, 전원공급장치(110)에 의해 열전소자 모듈(130)의 각 채널(135)로 공급되는 전원을 공급 또는 차단한다.A plurality of monitoring units (120) are independently connected to a plurality of channels (135) of a thermoelectric module (130), monitor the connected channels (135), and supply or cut off power supplied to each channel (135) of the thermoelectric module (130) by a power supply unit (110).

이를 위해, 본 발명에 따른 각각의 모니터링부(120)는 도 3에 도시된 바와 같이, 스위칭부(210) 및 모니터링 모듈(220)을 포함한다. To this end, each monitoring unit (120) according to the present invention includes a switching unit (210) and a monitoring module (220), as shown in FIG. 3.

스위칭부(210)는 열전소자 모듈(130)의 복수개의 채널(135) 중 어느 하나의 채널(135)에 연결되고, 스위칭 동작에 따라 해당 채널(135)의 전원을 공급 또는 차단시킨다.The switching unit (210) is connected to one of the multiple channels (135) of the thermoelectric module (130) and supplies or cuts off power to the corresponding channel (135) according to the switching operation.

일 실시예에 있어서, 스위칭부(210)는 연결된 채널(135)이 이상상태인 것으로 판단되면, 해당 채널(135)으로 공급되는 전원을 차단할 수 있다. 이때, 스위칭부(210)는 제어부(130)의 제어에 의해 스위칭동작을 수행할 수 있다.In one embodiment, if the switching unit (210) determines that the connected channel (135) is in an abnormal state, it can cut off the power supplied to the corresponding channel (135). At this time, the switching unit (210) can perform a switching operation under the control of the control unit (130).

여기서, 이상상태는, 누설전류발생, 과전류발생, 개방상태, 단락상태 등을 포함할 수 있다. 개방상태는 해당 채널에서 단선이 발생한 것을 의미한다.Here, the abnormal state may include leakage current occurrence, overcurrent occurrence, open state, short-circuit state, etc. An open state means that a short circuit has occurred in the corresponding channel.

일 실시예에 있어서, 스위칭부(210)는, 2개의 스위칭 소자로 구성될 수 있다. 여기서, 스위칭 소자는 MOSFET, IGBT, BJT, SCR, TRIAC, UJT, JFET 등이 될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 스위칭부(210)는 2개의 MOSFET 또는 IGBT로 구성될 수 있고, 제어부(130)의 제어신호에 따라 스위칭부(210)는 개방되거나 단락된다. In one embodiment, the switching unit (210) may be composed of two switching elements. Here, the switching elements may be MOSFETs, IGBTs, BJTs, SCRs, TRIACs, UJTs, JFETs, etc., but are not limited thereto. For example, as illustrated in FIG. 4, the switching unit (210) may be composed of two MOSFETs or IGBTs, and the switching unit (210) is opened or shorted according to a control signal of the control unit (130).

여기서, 스위칭부(210)가 2개의 스위칭소자로 구성되는 이유는, 열전소자 모듈(130)은 전원의 극성에 따라 흡열반응 또는 발열반응을 통해 온도조절을 수행하기 때문이다. 이에 따라, 2개의 스위칭 소자 또한, 서로 역방향으로 배치되게 된다.Here, the reason why the switching unit (210) is composed of two switching elements is because the thermoelectric module (130) performs temperature control through an endothermic reaction or an exothermic reaction depending on the polarity of the power supply. Accordingly, the two switching elements are also arranged in opposite directions to each other.

모니터링 모듈(220)은 열전소자 모듈(130)의 복수개의 채널(135) 중 어느 하나의 채널(135)에 연결되고, 연결된 채널(135)을 모니터링한다.The monitoring module (220) is connected to one of the multiple channels (135) of the thermoelectric module (130) and monitors the connected channel (135).

일 실시예에 있어서, 모니터링 모듈(220)은 채널(135)의 출력전류 및 출력전압 중 적어도 하나를 모니터링할 수 있다.In one embodiment, the monitoring module (220) can monitor at least one of the output current and output voltage of the channel (135).

이를 위해, 모니터링 모듈(220)은 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 전류감지회로(310)를 포함할 수 있다.For this purpose, the monitoring module (220) may include a first current detection circuit (310), as illustrated in FIG. 5.

제1 전류감지회로(310)는 채널(135)에 접속된 제1 전선의 제1 출력전류를 측정한다. 제2 전류감지회로(320)는 채널(135)에 접속된 제2 전선의 제2 출력전류를 측정한다. 여기서, 제1 전선은 채널(135)의 (+)단자에 접속된 전선이고, 제2 전선은 채널(135)의 (-)단자에 접속된 전선을 의미할 수 있다. 또한, 이와 반대로, 제1 전선은 채널(135)의 (-)단자에 접속된 전선이고, 제2 전선은 채널(135)의 (+)단자에 접속된 전선을 의미할 수 있다.The first current detection circuit (310) measures the first output current of the first wire connected to the channel (135). The second current detection circuit (320) measures the second output current of the second wire connected to the channel (135). Here, the first wire may be a wire connected to the (+) terminal of the channel (135), and the second wire may be a wire connected to the (-) terminal of the channel (135). Also, conversely, the first wire may be a wire connected to the (-) terminal of the channel (135), and the second wire may be a wire connected to the (+) terminal of the channel (135).

여기서, 제1 전류감지회로(310) 및 제2 전류감지회로(320)는 전류센서, 홀센서, 션트저항 등으로 구성될 수 있다.Here, the first current detection circuit (310) and the second current detection circuit (320) may be composed of a current sensor, a Hall sensor, a shunt resistor, etc.

상술한 스위칭부(210) 및 모니터링 모듈(220)은 도 6에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다. 도 6은 열전소자 모듈(130)의 채널(135)이 4개인 경우, 스위칭부(210) 및 모니터링 모듈(220) 각각의 회로도를 보여주는 도면이다.The switching unit (210) and monitoring module (220) described above can be configured as shown in Fig. 6. Fig. 6 is a diagram showing a circuit diagram of each of the switching unit (210) and the monitoring module (220) when the thermoelectric module (130) has four channels (135).

도 6에서는 열전소자 모듈(130)의 채널(135)이 4개인 것으로 도시되어 있지만, 이는 하나의 예일 뿐, 이에 한정되지 않는다. 따라서, 열전소자 모듈(130)의 채널(135)이 N개인 경우, 당연히 스위칭부(210) 및 모니터링 모듈(220) 또한 N개로 구성될 수 있다. 또한, 당연히 열전소자 모듈(130)의 채널(135)이 N개일지라도, 스위칭부(210) 및 모니터링 모듈(220)은 N개 중 일부로 구성될 수 도 있을 것이다.In Fig. 6, the number of channels (135) of the thermoelectric module (130) is illustrated as 4, but this is only an example and is not limited thereto. Accordingly, if the number of channels (135) of the thermoelectric module (130) is N, the switching unit (210) and the monitoring module (220) may also be configured as N. In addition, even if the number of channels (135) of the thermoelectric module (130) is N, the switching unit (210) and the monitoring module (220) may be configured as some of the N.

한편, 열전소자 모듈(130)은 복수개의 채널(135)을 구비한다. 여기서 복수개의 채널(135)에는 복수개의 스위칭부(210) 및 복수개의 모니터링 모듈(220) 각각이 연결되어 있다.Meanwhile, the thermoelectric module (130) has a plurality of channels (135). Here, a plurality of switching units (210) and a plurality of monitoring modules (220) are each connected to the plurality of channels (135).

열전소자 모듈(130)은 각 채널(135)로 공급되는 전원의 극성에 따라 흡열모드 또는 발열모드 중 어느 하나의 모드로 동작하여 타겟의 온도를 제어한다. 여기서 타겟은, 웨이퍼(Wafer) 또는 기타 설비를 냉각하는 냉각수일 수 있다.The thermoelectric module (130) operates in either an absorption mode or a heat generating mode depending on the polarity of the power supplied to each channel (135) to control the temperature of the target. Here, the target may be cooling water for cooling a wafer or other equipment.

열전소자 모듈(130)은 타겟의 열용량에 따라 구성되고, 온도 손실을 감소시키기 위해 각종 보온재로 몰딩되어 있다.The thermoelectric module (130) is configured according to the heat capacity of the target and is molded with various insulating materials to reduce temperature loss.

제어부(140)는, 각각의 모니터링 모듈(220)에 의해 측정된 출력전류를 이용하여 해당 모니터링 모듈(320)에 연결된 채널(135)의 이상상태를 판단한다. 여기서 이상상태는, 누설전류발생, 과전류발생, 개방상태, 단락상태 등을 포함할 수 있다.The control unit (140) determines the abnormal state of the channel (135) connected to the corresponding monitoring module (320) using the output current measured by each monitoring module (220). Here, the abnormal state may include leakage current occurrence, overcurrent occurrence, open state, short-circuit state, etc.

일 실시예에 있어서, 제어부(140)는 제1 전류감지회로(310) 및 제2 전류감지회로(320)에서 측정된 제1 출력전류 및 제2 출력전류를 이용하여 해당 채널의 누설전류발생여부를 판단할 수 있다.In one embodiment, the control unit (140) can determine whether leakage current occurs in the corresponding channel using the first output current and the second output current measured by the first current detection circuit (310) and the second current detection circuit (320).

일예로, 제어부(140)는 제1 출력전류 및 제2 출력전류의 차이가 미리 정해진 누설전류기준값을 초과하는 경우, 해당 채널에서 누설전류가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 예컨대, 제어부(140)는, 누설전류기준값이 100mA이고, 제1 출력전류가 10.10A이며, 제2 출력전류가 10.30A인 경우, 제1 출력전류 및 제2 출력전류의 차이(200mA)가 누설전류기준값(100mA)를 초과하므로, 누설전류가 발생한 것으로 판단할 수 있다. For example, the control unit (140) may determine that a leakage current has occurred in the corresponding channel if the difference between the first output current and the second output current exceeds a predetermined leakage current reference value. For example, if the leakage current reference value is 100 mA, the first output current is 10.10 A, and the second output current is 10.30 A, the control unit (140) may determine that a leakage current has occurred since the difference (200 mA) between the first output current and the second output current exceeds the leakage current reference value (100 mA).

예컨대, 제어부(140)는, 누설전류기준값이 100mA이고, 제1 출력전류가 10.10A이며, 제2 출력전류가 10.15A인 경우, 제1 출력전류 및 제2 출력전류의 차이(50mA)가 누설전류기준값(100mA)를 초과하지 않으므로, 누설전류가 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있다. For example, when the leakage current reference value is 100 mA, the first output current is 10.10 A, and the second output current is 10.15 A, the control unit (140) can determine that no leakage current has occurred because the difference (50 mA) between the first output current and the second output current does not exceed the leakage current reference value (100 mA).

일 실시예에 있어서, 제어부(140)는 제1 전류감지회로(310) 및 제2 전류감지회로(320)에서 측정된 제1 출력전류 및 제2 출력전류를 이용하여 해당 채널의 과전류발생여부를 판단할 수 있다.In one embodiment, the control unit (140) can determine whether an overcurrent occurs in the corresponding channel using the first output current and the second output current measured by the first current detection circuit (310) and the second current detection circuit (320).

예컨대, 제어부(140)는 제1 출력전류가 미리 정해진 과전류기준값을 초과하는 경우, 해당 채널에서 과전류가 발생한 것으로 판단할 수 있다. For example, the control unit (140) can determine that an overcurrent has occurred in the corresponding channel when the first output current exceeds a predetermined overcurrent reference value.

예컨대, 제어부(140)는 제2 출력전류가 미리 정해진 과전류기준값을 초과하는 경우, 해당 채널에서 과전류가 발생한 것으로 판단할 수 있다.For example, the control unit (140) can determine that an overcurrent has occurred in the corresponding channel when the second output current exceeds a predetermined overcurrent reference value.

예컨대, 제어부(140)는 제1 출력전류 및 제2 출력전류가 미리 정해진 과전류기준값을 초과하는 경우, 해당 채널에서 과전류가 발생한 것으로 판단할 수 있다.For example, the control unit (140) can determine that an overcurrent has occurred in the corresponding channel when the first output current and the second output current exceed a predetermined overcurrent reference value.

이와 같이, 제어부(140)는 하나의 전류감지회로만으로도 과전류발생여부를 판단할 수도 있지만, 전류감지회로 내의 부품 오차로 인한 오감지 발생을 방지하기 위해, 제1 전류감지회로(310) 및 제2 전류감지회로(320) 각각에서 측정된 제1 출력전류 및 제2 출력전류를 이용하여 과전류발생여부를 판단할 수 있다.In this way, the control unit (140) can determine whether an overcurrent has occurred using only one current detection circuit, but in order to prevent false detection due to component errors in the current detection circuit, the control unit (140) can determine whether an overcurrent has occurred using the first output current and the second output current measured by each of the first current detection circuit (310) and the second current detection circuit (320).

일 실시예에 있어서, 제어부(140)는 제1 전류감지회로(310) 및 제2 전류감지회로(320)에서 측정된 제1 출력전류, 제2 출력전류를 이용하여 해당 채널의 개방상태여부를 판단할 수 있다.In one embodiment, the control unit (140) can determine whether the corresponding channel is open using the first output current and the second output current measured by the first current detection circuit (310) and the second current detection circuit (320).

일예로, 제어부(140)는 제1 출력전류 및 제2 출력전류가 미리 정해진 개방기준값 이하인 경우, 해당 채널이 개방상태인 것으로 판단할 수 있다.For example, the control unit (140) can determine that the corresponding channel is open when the first output current and the second output current are below a predetermined opening reference value.

예컨대, 제어부(140)는 제1 및 제2 출력전류가 1mA 이하인 경우 해당 채널이 개방상태인 것으로 판단할 수 있다. For example, the control unit (140) can determine that the corresponding channel is open when the first and second output currents are 1 mA or less.

제어부(140)는 제1 출력전류 및 제2 출력전류 중 하나만을 이용할 수도 있지만, 상술한 바와 같이, 오감지 발생여부를 방지하기 위해 제1 출력전류 및 제2 출력전류 모두 이용하여 채널의 개방상태여부를 판단한다.The control unit (140) may use only one of the first output current and the second output current, but as described above, in order to prevent false detection, it determines whether the channel is open by using both the first output current and the second output current.

일 실시예에 있어서, 제어부(140)는 제1 전류감지회로(310) 및 제2 전류감지회로(320)에서 측정된 제1 출력전류, 제2 출력전류를 이용하여 해당 채널의 단락상태여부를 판단할 수 있다.In one embodiment, the control unit (140) can determine whether a short-circuit state of the corresponding channel exists using the first output current and the second output current measured by the first current detection circuit (310) and the second current detection circuit (320).

일예로, 제어부(140)는 제1 출력전류 및 제2 출력전류가 미리 정해진 단락기준값 이상인 경우, 해당 채널이 단락상태인 것으로 판단할 수 있다.For example, the control unit (140) can determine that the corresponding channel is in a short-circuit state when the first output current and the second output current are equal to or greater than a predetermined short-circuit reference value.

예컨대, 제어부(140)는 제1 및 제2 출력전류가 100mA 이상인 경우 해당 채널이 단락상태인 것으로 판단할 수 있다. For example, the control unit (140) can determine that the corresponding channel is in a short-circuit state when the first and second output currents are 100 mA or more.

제어부(140)는 제1 출력전류 및 제2 출력전류 중 하나만을 이용할 수도 있지만, 상술한 바와 같이, 오감지 발생여부를 방지하기 위해 제1 출력전류 및 제2 출력전류 모두 이용하여 채널의 단락상태여부를 판단한다.The control unit (140) may use only one of the first output current and the second output current, but as described above, in order to prevent false detection, it determines whether the channel is in a short-circuit state by using both the first output current and the second output current.

제어부(140)는 복수개의 채널(135) 중 적어도 하나의 채널(135)이 이상상태로 판단되면, 해당 채널(135)에 연결된 스위칭부(210)를 제어하여 해당 채널의 전원이 차단되게 한다.If the control unit (140) determines that at least one channel (135) among multiple channels (135) is in an abnormal state, it controls the switching unit (210) connected to the corresponding channel (135) to cut off power to the corresponding channel.

이러한 실시예를 따르는 경우, 열전소자 모듈(130)이 4개의 채널을 가지고, 4개의 채널 중 1개의 채널이 이상상태이면, 제어부(140)는 이상상태인 1개의 채널의 전원이 차단되게 한다. 이에 따라, 열전소자 모듈(130)은 나머지 3개의 채널로 동작하게 된다.In accordance with this embodiment, if the thermoelectric module (130) has four channels and one of the four channels is in an abnormal state, the control unit (140) cuts off the power to the one channel in the abnormal state. Accordingly, the thermoelectric module (130) operates with the remaining three channels.

한편, 상술한 실시예에서는 제어부(140)가 출력전류를 이용하여 과전류발생여부 및 단락상태여부를 판단하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은, 모니터링 모듈(220)이 과전류 발생여부 및 단락상태여부를 판단하고, 이에 따라 과전류 또는 단락이 발생한 채널을 오프시킬 수 있다.Meanwhile, in the above-described embodiment, the control unit (140) was described as using the output current to determine whether an overcurrent has occurred and whether a short circuit has occurred. However, in the present invention, the monitoring module (220) can determine whether an overcurrent has occurred and whether a short circuit has occurred, and accordingly, turn off the channel in which an overcurrent or short circuit has occurred.

이를 위해, 도 7에 도시된 바와 같이, 각 모니터링 모듈(220)은, 차단회로(300)를 더 포함한다.To this end, as illustrated in Fig. 7, each monitoring module (220) further includes a blocking circuit (300).

도 7은 본 발명에 따른, 차단회로의 일 실시예를 보여주는 도면이다.FIG. 7 is a drawing showing one embodiment of a blocking circuit according to the present invention.

차단회로(300)는, 제1 비교기(310), 제2 비교기(320), 및 출력부(330)를 포함한다.The blocking circuit (300) includes a first comparator (310), a second comparator (320), and an output unit (330).

제1 비교기(310)는 과전류 기준전압과, 채널의 출력전압을 비교한다. 이를 위해, 제1 비교기(310)의 (+) 입력단자에는 과전류 기준전압이 공급되는 기준전압 공급부(미도시)와 연결되고, (-) 입력단자에는 출력전압이 공급되는 채널과 연결된다. 여기서, 채널은 해당 모니터링 모듈(220)이 연결된 채널울 의미한다.The first comparator (310) compares the overcurrent reference voltage with the output voltage of the channel. To this end, the (+) input terminal of the first comparator (310) is connected to a reference voltage supply unit (not shown) to which the overcurrent reference voltage is supplied, and the (-) input terminal is connected to a channel to which the output voltage is supplied. Here, the channel means the channel to which the corresponding monitoring module (220) is connected.

제1 비교기(310)는 과전류 기준전압이 채널의 출력전압보다 크면, 하이신호를 출력하고, 과전류 기준전압이 채널의 출력전압보다 작으면, 로우신호를 출력한다.The first comparator (310) outputs a high signal when the overcurrent reference voltage is greater than the output voltage of the channel, and outputs a low signal when the overcurrent reference voltage is less than the output voltage of the channel.

제2 비교기(320)는 단락 기준전압과, 채널의 출력전압을 비교한다. 이를 위해, 제2 비교기(310)의 (+) 입력단자에는 출력전압이 공급되는 채널과 연결되고, (-) 입력단자에는 단락 기준전압이 공급되는 기준전압 공급부(미도시)와 연결된다.The second comparator (320) compares the short-circuit reference voltage with the output voltage of the channel. To this end, the (+) input terminal of the second comparator (310) is connected to a channel to which the output voltage is supplied, and the (-) input terminal is connected to a reference voltage supply unit (not shown) to which the short-circuit reference voltage is supplied.

제2 비교기(320)는 채널의 출력전압이 단락 기준전압보다 크면, 하이신호를 출력하고, 채널의 출력전압이 단락 기준전압보다 작으면, 로우신호를 출력한다.The second comparator (320) outputs a high signal when the output voltage of the channel is greater than the short-circuit reference voltage, and outputs a low signal when the output voltage of the channel is less than the short-circuit reference voltage.

출력부(330)는 제1 비교기(310)의 제1 출력단자 및 제2 비교기(320)의 제2 출력단자에 연결된다. 출력부(330)는 제1 출력단자 및 제2 출력단자의 신호가 하이신호이면, 해당 채널이 온되는 신호가 출력되고, 제1 출력단자 및 제2 출력단자의 신호 중 하나가 로우신호이면 해당 채널이 오프되는 신호가 출력될 수 있다. 일예로, 출력부(330)는 AND 게이트로 구현될 수 있다.The output unit (330) is connected to the first output terminal of the first comparator (310) and the second output terminal of the second comparator (320). If the signals of the first output terminal and the second output terminal are high signals, the output unit (330) can output a signal that turns on the corresponding channel, and if one of the signals of the first output terminal and the second output terminal is a low signal, the output unit (330) can output a signal that turns off the corresponding channel. For example, the output unit (330) can be implemented as an AND gate.

예컨대, 도 7에 도시된 바와 같이, 출력부(330)는 제1 출력단자 및 제2 출력단자에 연결된 공통 풀업저항(R10)으로 구현될 수 있다. For example, as illustrated in FIG. 7, the output unit (330) can be implemented with a common pull-up resistor (R10) connected to the first output terminal and the second output terminal.

출력부(330)에 의해 출력된 신호는 스위칭부(210)로 출력될 수 있다. 이를 위해, 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명은, 스위칭부(210)를 구동하는 게이트 구동회로(400)를 더 포함할 수 있다. The signal output by the output unit (330) can be output to the switching unit (210). To this end, as shown in Fig. 7, the present invention may further include a gate driving circuit (400) that drives the switching unit (210).

출력부(330)는 게이트 구동회로(400)의 제1 단자(INUnL)에 연결될 수 있다. 게이트 구동회로(400)는 출력부(330)가 채널이 온되는 신호를 출력하면, 제1 트랜지스터(Q1) 및 제2 트랜지스터(Q2A, Q2B)가 구동되면서, 게이트 신호가 스위칭부(210)로 출력된다. 스위칭부(210)는 스위칭 소자의 게이트가 게이트 구동회로(400)의 스위칭단자(PC-A)와 연결된다. 이러한 경우, 해당 채널에는 전원이 공급되게 된다.The output unit (330) can be connected to the first terminal (INUnL) of the gate driving circuit (400). When the output unit (330) outputs a signal that the channel is turned on, the gate driving circuit (400) drives the first transistor (Q1) and the second transistor (Q2A, Q2B), and the gate signal is output to the switching unit (210). The gate of the switching element of the switching unit (210) is connected to the switching terminal (PC-A) of the gate driving circuit (400). In this case, power is supplied to the corresponding channel.

게이트 구동회로(400)는 출력부(330)가 채널이 오프되는 신호를 출력하면, 제1 트랜지스터(Q1) 및 제2 트랜지스터(Q2A, Q2B)가 차단되면서, 스위칭부(210)로 출력되는 게이트 신호를 차단한다.When the output unit (330) outputs a signal that the channel is turned off, the gate driving circuit (400) blocks the gate signal output to the switching unit (210) by blocking the first transistor (Q1) and the second transistor (Q2A, Q2B).

또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 제어부(140)는 게이트 구동회로(400)의 제2 단자(SW-ON)에 연결될 수 있다. 제어부(140)는 해당 채널이 과전류가 아닌 것으로 판단하면, 채널이 온되는 신호를 게이트 구동회로(400)로 출력한다. 게이트 구동회로(400)는 출력된 신호에 따라 제1 트랜지스터(Q1) 및 제2 트랜지스터(Q2A, Q2B)가 구동되면서, 게이트 신호를 스위칭부(210)로 출력한다. 제어부(140)는 해당 채널을 과전류로 판단하면, 채널이 오프되는 신호를 게이트 구동회로(400)로 출력한다. 게이트 구동회로(400)는 출력된 신호에 따라 제1 트랜지스터(Q1) 및 제2 트랜지스터(Q2A, Q2B)가 차단되면서, 스위칭부(210)로 출력되는 게이트 신호를 차단한다.In addition, as illustrated in FIG. 7, the control unit (140) may be connected to the second terminal (SW-ON) of the gate driving circuit (400). If the control unit (140) determines that the corresponding channel is not overcurrent, it outputs a signal for turning the channel on to the gate driving circuit (400). The gate driving circuit (400) outputs the gate signal to the switching unit (210) while the first transistor (Q1) and the second transistor (Q2A, Q2B) are driven according to the output signal. If the control unit (140) determines that the corresponding channel is overcurrent, it outputs a signal for turning the channel off to the gate driving circuit (400). The gate driving circuit (400) blocks the gate signal output to the switching unit (210) while the first transistor (Q1) and the second transistor (Q2A, Q2B) are blocked according to the output signal.

이와 같이, 본 발명이 게이트 구동회로(400)를 더 포함하는 이유는, 제어부(140) 및 차단회로(300) 각각이 과전류 및 단락여부에 따라 채널로 공급되는 전원을 제어하기 때문이다. Thus, the reason why the present invention further includes a gate driving circuit (400) is because the control unit (140) and the blocking circuit (300) each control the power supplied to the channel depending on whether there is overcurrent or a short circuit.

단순히, 제어부(140) 및 차단회로(300) 중 하나가 과전류 및 단락여부를 통해 채널로 공급되는 전원을 제어하는 경우, 도 7과 같은 게이트 구동회로가 필요하지 않지만, 이와 같이, 제어부(140) 및 차단회로(300) 모두가 과전류 및 단락여부에 따라 채널로 공급되는 전원을 제어하기 때문에, 본 발명은 게이트 구동회로(400)를 더 포함할 수 밖에 없다.Simply, if one of the control unit (140) and the blocking circuit (300) controls the power supplied to the channel based on whether there is overcurrent or a short circuit, a gate driving circuit such as that in FIG. 7 is not necessary. However, since both the control unit (140) and the blocking circuit (300) control the power supplied to the channel based on whether there is overcurrent or a short circuit, the present invention cannot help but further include a gate driving circuit (400).

특히, 제어부(140)는 미리 저장된 제어로직에 따라 과전류 및 단락여부를 판단하고, 이에 따라 스위칭부(210)를 동작시키는 반면에, 차단회로(300)는 회로구성을 통해 과전류여부 및 단락여부가 판단되고, 이에 따라 스위칭부(210)가 동작된다.In particular, the control unit (140) determines whether there is overcurrent or a short circuit based on pre-stored control logic and operates the switching unit (210) accordingly, while the blocking circuit (300) determines whether there is overcurrent or a short circuit through the circuit configuration and operates the switching unit (210) accordingly.

이와 같이, 본 발명은 S/W적으로 과전류 및 단락여부를 판단함과 동시에 H/W적으로 과전류 및 단락여부를 판단함으로써, 정확도가 향상될 뿐만 아니라, 둘 중 하나가 오류가 발생하더라도 나머지 하나를 통해 과전류 및 단락여부를 판단할 수 있어 시스템 안정성 또한 향상된다는 효과가 있다.In this way, the present invention not only improves accuracy by determining overcurrent and short-circuit through S/W and H/W simultaneously, but also improves system stability because even if one of the two has an error, the other can be used to determine overcurrent and short-circuit.

통신부(150)는, 모니터링 모듈(220)에 의해 모니터링된 채널들(135)의 출력전압, 제1 출력전류, 제2 출력전류를 관리시스템(500)으로 전송한다.The communication unit (150) transmits the output voltage, first output current, and second output current of the channels (135) monitored by the monitoring module (220) to the management system (500).

또한, 통신부(150)는 제어부(140)에 의해 복수개의 채널(135) 중 적어도 하나의 채널(135)이 이상상태인 것으로 판단되면, 이를 관리시스템(500)으로 전송한다.In addition, if the communication unit (150) determines that at least one channel (135) among multiple channels (135) is in an abnormal state by the control unit (140), it transmits this to the management system (500).

관리시스템(500)은 관리자에게 통신부(150)에 의해 전송된 정보들을 제공한다. 여기서 관리시스템(500)은 산업용 PC, PLC, 기타 제어반으로 구현될 수 있다.The management system (500) provides the manager with information transmitted by the communication unit (150). Here, the management system (500) can be implemented as an industrial PC, PLC, or other control panel.

일 실시예에 있어서, 관리시스템(500)은 관리자에 의해 입력된 정보를 통신부(150)로 전송할 수 있다. 여기서 입력된 정보는, 복수개의 채널(135) 중 적어도 하나의 채널(135)을 차단하는 제어명령을 포함할 수 있다. 이러한 경우, 제어부(140)는 통신부(150)를 통해 전송된 정보에 따라 해당 채널(135)을 강제로 차단할 수도 있다.In one embodiment, the management system (500) may transmit information entered by the administrator to the communication unit (150). Here, the entered information may include a control command for blocking at least one channel (135) among a plurality of channels (135). In this case, the control unit (140) may forcibly block the corresponding channel (135) according to the information transmitted through the communication unit (150).

이하, 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 열전소자 모듈 모니터링 방법에 대해 설명한다. 본 발명에 따른 열전소자 모듈 모니터링 방법은 상술한 열전소자 모듈 모니터링 시스템에 의해 수행될 수 있다. 설명의 편의를 위해 상술한 내용과 중복되는 내용은 생략하도록 한다.Hereinafter, a thermoelectric module monitoring method according to the present invention will be described with reference to FIG. 8. The thermoelectric module monitoring method according to the present invention can be performed by the thermoelectric module monitoring system described above. For the convenience of explanation, any content that overlaps with the above-described content will be omitted.

열전소자 모듈 모니터링 시스템은 열전소자 모듈의 각 채널로 전원을 공급한다(S700).The thermoelectric module monitoring system supplies power to each channel of the thermoelectric module (S700).

열전소자 모듈 모니터링 시스템은 열전소자 모듈의 복수개의 채널을 모니터링한다(S710).The thermoelectric module monitoring system monitors multiple channels of the thermoelectric module (S710).

이하, 도 9을 참조하여 열전소자 모듈 모니터링 시스템이 열전소자 모듈의 복수개의 채널을 모니터링하는 방법에 대해 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to FIG. 9, a method for a thermoelectric module monitoring system to monitor multiple channels of a thermoelectric module will be described in more detail.

열전소자 모듈 모니터링 시스템은 채널에 접속된 제1 전선의 제1 출력전류를 측정하고, 채널에 접속된 제2 전선의 제2 출력전류를 측정한다(S800).The thermoelectric module monitoring system measures the first output current of the first wire connected to the channel and measures the second output current of the second wire connected to the channel (S800).

여기서, 제1 전선은 채널의 (+)단자에 접속된 전선이고, 제2 전선은 채널의 (-)단자에 접속된 전선을 의미할 수 있다.Here, the first wire may refer to a wire connected to the (+) terminal of the channel, and the second wire may refer to a wire connected to the (-) terminal of the channel.

이후, 열전소자 모듈 모니터링 시스템은, 측정된 출력전류를 이용하여 해당 채널의 이상상태를 판단한다(S810). 여기서 이상상태는, 누설전류발생, 과전류발생, 개방상태, 단락상태 등을 포함할 수 있다.Thereafter, the thermoelectric module monitoring system determines an abnormal state of the corresponding channel using the measured output current (S810). Here, the abnormal state may include leakage current occurrence, overcurrent occurrence, open state, short-circuit state, etc.

열전소자 모듈 모니터링 시스템은 제1 출력전류 및 제2 출력전류의 차이()가 미리 정해진 누설전류기준값()을 초과하는 경우(S820), 해당 채널에서 누설전류가 발생한 것으로 판단할 수 있다(S830). The thermoelectric module monitoring system detects the difference between the first output current and the second output current ( ) is a pre-determined leakage current reference value ( ) exceeds (S820), it can be determined that a leakage current has occurred in the corresponding channel (S830).

열전소자 모듈 모니터링 시스템은 제1 출력전류() 및 제2 출력전류()가 미리 정해진 과전류기준값()을 초과하는 경우(S823), 해당 채널에서 과전류가 발생한 것으로 판단할 수 있다(S833).The thermoelectric module monitoring system has a first output current ( ) and the second output current ( ) is a pre-determined overcurrent threshold value ( ) exceeds (S823), it can be determined that an overcurrent has occurred in the corresponding channel (S833).

열전소자 모듈 모니터링 시스템은 제1 출력전류() 및 제2 출력전류()가 미리 정해진 제2 개방기준값() 이하인 경우(S825), 해당 채널이 개방상태인 것으로 판단할 수 있다(S835).The thermoelectric module monitoring system has a first output current ( ) and the second output current ( ) is a pre-determined second opening criterion value ( ) below (S825), the channel can be determined to be open (S835).

열전소자 모듈 모니터링 시스템은 제1 출력전류() 및 제2 출력전류()가 미리 정해진 제2 단락기준값() 이상인 경우(S828), 해당 채널이 단락상태인 것으로 판단할 수 있다(S838).The thermoelectric module monitoring system has a first output current ( ) and the second output current ( ) is the second paragraph standard value that has been determined in advance ( ) or more (S828), it can be determined that the channel is in a short-circuit state (S838).

한편, 다시 도 8을 참조하면, 열전소자 모듈 모니터링 시스템은 복수개의 채널 중 적어도 하나의 채널이 이상상태로 판단되면(S720), 이상상태로 판단된 채널의 전원이 차단되게 한다(S730).Meanwhile, referring again to FIG. 8, if at least one channel among a plurality of channels is determined to be in an abnormal state (S720), the thermoelectric module monitoring system causes the power of the channel determined to be in an abnormal state to be cut off (S730).

열전소자 모듈 모니터링 시스템은 이상상태 정보를 관리시스템으로 전송한다(S740). The thermoelectric module monitoring system transmits abnormal condition information to the management system (S740).

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. Although the preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the attached drawings, the embodiments described in this specification and the configurations illustrated in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical ideas of the present invention. Therefore, it should be understood that there may be various equivalents and modified examples that can replace them at the time of filing this application.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative and not restrictive in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the claims described below rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

Claims

A thermoelectric module having multiple channels and operating in either an absorption mode or a heat generation mode depending on the polarity of the power supplied to each channel to control the temperature of the target;
A plurality of monitoring modules independently connected to each of the above channels and monitoring the output current of each of the above channels; and
A control unit is included that determines whether there is an abnormal state including at least one of leakage current occurrence, overcurrent occurrence, open state, and short-circuit state of each channel using the output current monitored by each of the above monitoring modules.
The first monitoring module connected to the first channel among the above multiple monitoring modules is:
A first comparator, which is connected to a first wire of a first channel and supplies a first output voltage to a (-) input terminal and supplies a maximum overcurrent reference voltage to the (+) input terminal, and compares the maximum overcurrent reference voltage and the first output voltage;
A second comparator connected to the first wire of the first channel at the (+) input terminal and supplying the first output voltage, and supplying the short-circuit reference voltage at the (-) input terminal to compare the first output voltage and the short-circuit reference voltage; and
An output unit is connected to the first output terminal of the first comparator and the second output terminal of the second comparator, and outputs a signal that turns on the first channel when the signals of the first output terminal and the second output terminal are high signals, and outputs a signal that turns off the first channel when at least one of the signals of the first output terminal and the second output terminal is a low signal.
A thermoelectric module monitoring system characterized by:

In the first paragraph,
It further includes a plurality of switching units that are independently connected to each of the above channels and supply or cut off power to the corresponding channel according to the switching operation.
The above control unit,
A thermoelectric module monitoring system characterized in that, when at least one channel among a plurality of channels is determined to be in the above abnormal state, a switching unit connected to the channel determined to be in the abnormal state is controlled so that power to the corresponding channel is cut off.

In the first paragraph,
The first monitoring module connected to the first channel among the above multiple monitoring modules is:
A first current sensing circuit for measuring a first output current of a first wire connected to the first channel;
A second current sensing circuit for measuring a second output current of a second wire connected to the first channel is included,
The above control unit,
A thermoelectric module monitoring system characterized in that when the difference between the first output current and the second output current exceeds a predetermined leakage reference value, it is determined that a leakage current has occurred in the first channel.

delete

A thermoelectric module monitoring method performed by a thermoelectric module monitoring system including a thermoelectric module having a plurality of channels and operating in either an absorption mode or a heat generation mode depending on the polarity of power supplied to each channel to control the temperature of a target,
A step of monitoring the output current of each channel above;
A step of determining whether there is an abnormal state including at least one of leakage current occurrence, overcurrent occurrence, open state, and short-circuit state of each channel using the output current monitored by each monitoring module; and
If at least one channel among a plurality of channels is determined to be in an abnormal state, a step is included for cutting off power to the channel determined to be in an abnormal state.
The step of determining whether there is an abnormal state including at least one of leakage current occurrence, overcurrent occurrence, open state, and short-circuit state of each channel using the output current monitored by each monitoring module is
A step of supplying an overcurrent maximum reference voltage to a (+) input terminal of a first comparator of a first monitoring module connected to a first channel among the plurality of monitoring modules, supplying a first output voltage to a (-) input terminal connected to a first wire of the first channel, and comparing the overcurrent maximum reference voltage and the first output voltage;
A step of supplying a first output voltage to the (+) input terminal of the second comparator by connecting the first wire of the first channel, and supplying a short-circuit reference voltage to the (-) input terminal to compare the first output voltage and the short-circuit reference voltage; and
A thermoelectric module monitoring method, characterized in that it comprises a step of connecting the first output terminal of the first comparator and the second output terminal of the second comparator in the output section, outputting a signal for turning on the first channel when the signals of the first output terminal and the second output terminal are high signals, and outputting a signal for turning off the first channel when at least one of the signals of the first output terminal and the second output terminal is a low signal.

In paragraph 5,
The steps for judging the above abnormal condition are:
A step of measuring a first output current of a first wire connected to a channel and measuring a second output current of a second wire connected to the channel; and
A thermoelectric module monitoring method characterized by including a step of determining that a leakage current has occurred in a corresponding channel when the difference between the first output current and the second output current exceeds a predetermined leakage reference value.