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저전압 DC-DC 컨버터에서 고전압의 1차 전원(Vi)을 입력받아 저전압의 2차 전원(Vo)으로 변환하는 DC-DC 컨버터 회로에 대해 고장을 진단하면서 제어하는 통합형 고장진단 제어장치로서,상위 제어기로부터 전압 및 전력 지령을 제공받고 그 내장된 A/D 컨버터(117a)를 통해 상기 DC-DC 컨버터 회로의 실제 입력전압(Vi), 실제 출력전압(Vo), 실제 출력전류(Io)를 포함하는 실제 입출력과 상기 저전압 DC-DC 컨버터의 온도(T)를 센싱하여 상기 DC-DC 컨버터 회로의 실제 출력이 상기 전압 및 전력 지령을 추종하도록 상기 DC-DC 컨버터 회로의 스위치에 대한 제어 신호를 생성하는 전압전류 제어부(110);상기 전압전류 제어부(110)와 통합 구성되어, 상기 전압전류 제어부(110)로부터 상기 상위 제어기의 전압 및 전력 지령 및 상기 A/D 컨버터(117a)가 센싱한 상기 DC-DC 컨버터 회로의 실제 입력 및 출력과 상기 저전압 DC-DC 컨버터의 온도를 제공받으며, 미리 설정된 고장기준 데이터를 참조하여 상기 상위 제어기의 전압 및 전력 지령으로부터 상기 저전압 DC-DC 컨버터의 소프트웨어 고장을 진단하며 상기 DC-DC 컨버터 회로의 실제 입출력으로부터 상기 DC-DC 컨버터 회로의 하드웨어 고장을 진단하고 상기 저전압 DC-DC 컨버터의 온도로부터 과열 고장을 진단하며, 상기 진단 결과 고장으로 판단시에는 진단 정보를 비휘발성 메모리로 전달하여 저장한 후 상기 전압전류 제어부를 차단시켜 상기 DC-DC 컨버터 회로의 스위치를 차단시키는 고장 진단부(120);를 포함하여 구성되고,상기 고장 진단부(120)는 상기 전압 및 전력 지령이 상기 저전압의 2차 전원을 저장하는 보조 배터리의 사양에 의해 정해지는 최대 전압치 및 최대 전력치를 초과하면 소프트웨어 고장으로 판단하고, 상기 실제 출력전압(Vo)을 체크하여 미리 설정된 Vo_1, Vo_min, Vo_max에 대하여 상기 실제 출력전압(Vo)이 Vo_1 이하일 때 출력 저전압 하드웨어 고장이고 Vo_1 ~ Vo_min일 때 출력전압 하드웨어 경고이고 Vo_max 초과일 때 출력 과전압 하드웨어 고장으로 판단하며(이때, 0 003c# Vo_1 003c# Vo_min 003c# Vo_max), 상기 실제 입력전압(Vi)을 체크하여 미리 설정된 Vi_1, Vi_2, Vi_min, Vi_max에 대하여 상기 실제 입력전압(Vi)이 Vi_1 이하일 때 입력 저전압 하드웨어 고장이고 Vi_1 ~ Vi_min 및 Vi_max ~ Vi_2 일 때 입력전압 하드웨어 경고이고 Vi_2 초과일 때 입력 과전압 하드웨어 고장으로 판단하며(이때, 0 003c# Vi_1 003c# Vi_min 003c# Vi_max 003c# Vi_2), 상기 실제 출력전류(Io)를 체크하여 상기 전력 지령을 상기 전압 지령으로 나눈 값인 최대 전류치(Io_max)를 초과하면 출력 과전류 하드웨어 고장으로 판단하며, 상기 온도(T)를 체크하여 미리 설정된 최대 온도치(T_max)를 초과하면 과열 하드웨어 고장으로 판단하며,상기 고장 진단부(120)는 상기 진단 결과 하드웨어 고장 및 소프트웨어 고장의 어느 하나로 판단시에는 상기 전압전류 제어부에 차단 신호를 제공하여 상기 DC-DC 컨버터 회로의 스위치 온/오프 시간 비율을 조정하는 PWM 신호출력 레지스터 값을 최소치로 설정함으로써 상기 DC-DC 컨버터 회로를 정지시키는 것을 특징으로 하는 저전압 DC-DC 컨버터를 위한 통합형 고장진단 제어장치
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청구항 1에 있어서,상기 전압전류 제어부(110)는,상위 제어기로부터 전압 및 전력 지령을 수신하는 지령 수신부(111);상기 DC-DC 컨버터 회로의 실제 입력전압, 실제 출력전압, 실제 출력전류와 상기 저전압 DC-DC 컨버터의 온도를 센싱하여 디지털 값으로 변환하는 A/D 컨버터(117a);상기 상위 제어기의 전압 지령과 상기 A/D 컨버터가 센싱한 실제 출력전압의 차이에 따라 전류 지령을 생성하는 전압 제어기(112);상기 전압 제어기가 생성한 전류 지령과 상기 A/D 컨버터가 센싱한 실제 출력전류의 차이에 따라 전류 제어를 수행하여 상기 DC-DC 컨버터 회로의 스위치 온/오프 시간 비율을 조정하는 PWM 신호출력 레지스터 값을 생성하는 전류 제어기(114);상기 전류 제어기가 생성한 PWM 신호출력 레지스터 값을 PWM 신호로 출력하여 그에 따라 상기 DC-DC 컨버터 회로에 대한 전압 및 전류 제어가 실행되도록 하는 제어 출력부(116);상기 상위 제어기의 전압 및 전력 지령과 상기 A/D 컨버터가 센싱한 실제 입력전압, 실제 출력전압, 실제 출력전류, 온도 값을 상기 고장 진단부(120)로 전송하는 제어 전송부(118);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 저전압 DC-DC 컨버터를 위한 통합형 고장진단 제어장치
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청구항 2에 있어서,상기 고장 진단부(120)는,상기 제어 전송부로부터 전압 및 전력 지령, 실제 입력전압, 실제 출력전압, 실제 출력전류, 온도 값을 제공받아 그 값을 모니터링하는 모니터링부(121);미리 설정된 고장기준 데이터를 참조하여 상기 전압 및 전력 지령으로부터 상기 저전압 DC-DC 컨버터의 소프트웨어 고장을 진단하고 상기 실제 입력전압, 실제 출력전압, 실제 출력전류로부터 상기 DC-DC 컨버터 회로의 하드웨어 고장을 진단하고 상기 온도 값으로부터 상기 저전압 DC-DC 컨버터의 과열 고장을 진단하는 고장여부 판단부(122);상기 고장여부 판단부에 의해 고장으로 판단되면 고장진단 결과를 비휘발성 메모리에 전송한 후 상기 전압전류 제어부의 상기 제어 출력부(116)에 차단 신호를 제공하여 상기 PWM 신호출력 레지스터 값을 최소치로 설정함으로써 상기 DC-DC 컨버터 회로를 정지시키는 고장판단 출력부(123);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 저전압 DC-DC 컨버터를 위한 통합형 고장진단 제어장치
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청구항 3에 있어서,상기 전압전류 제어부(110)는,상기 상위 제어기의 전압 및 전력 지령에 따라 계산된 전류 제한 값에 의해 상기 전류 제어기로 입력되는 전류 지령의 최대치를 제한하는 전류 리미터(113);상기 전류 제어기의 출력 레지스터값이 오버플로우되었는지 체크하여 PWM 신호출력 레지스터의 값이 정상 범위 내로 들어오도록 제한하는 PWM 리미터(115);를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 저전압 DC-DC 컨버터를 위한 통합형 고장진단 제어장치
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저전압 DC-DC 컨버터에서 고전압의 1차 전원(Vi)을 입력받아 저전압의 2차 전원(Vo)으로 변환하는 DC-DC 컨버터 회로에 대해 고장을 진단하면서 제어하는 통합형 고장진단 제어 방법으로서,전압전류 제어부가 상위 제어기로부터 전압 및 전력 지령을 수신하는 제 1 단계;상기 전압전류 제어부에 내장된 A/D 컨버터가 상기 DC-DC 컨버터 회로의 실제 입력전압(Vi), 실제 출력전압(Vo), 실제 출력전류(Io)와 상기 저전압 DC-DC 컨버터의 온도(T)를 센싱하여 디지털 값으로 변환하는 제 2 단계;상기 전압전류 제어부가 상기 DC-DC 컨버터 회로의 실제 출력이 상기 지령을 추종하도록 상기 DC-DC 컨버터 회로의 스위치에 대한 제어 신호를 생성하는 제 3 단계;고장 진단부가 상기 전압전류 제어부로부터 상기 상위 제어기의 지령 및 상기 A/D 컨버터가 센싱한 상기 DC-DC 컨버터 회로의 실제 입력 및 출력과 상기 저전압 DC-DC 컨버터의 온도를 수신하는 제 4 단계;상기 고장 진단부가 상기 전압 및 전력 지령이 상기 저전압의 2차 전원을 저장하는 보조 배터리의 사양에 의해 정해지는 최대 전압치 및 최대 전력치를 초과하면 상기 저전압 DC-DC 컨버터의 소프트웨어 고장으로 판단하는 제 5 단계;상기 고장 진단부가 상기 실제 출력전압(Vo)을 체크하여 미리 설정된 Vo_1, Vo_min, Vo_max에 대하여 상기 실제 출력전압(Vo)이 Vo_1 이하일 때 출력 저전압 하드웨어 고장이고 Vo_1 ~ Vo_min일 때 출력전압 하드웨어 경고이고 Vo_max 초과일 때 상기 DC-DC 컨버터 회로의 출력 과전압 하드웨어 고장으로 판단하는 제 6 단계(이때, 0 003c# Vo_1 003c# Vo_min 003c# Vo_max); 상기 고장 진단부가 상기 실제 입력전압(Vi)을 체크하여 미리 설정된 Vi_1, Vi_2, Vi_min, Vi_max에 대하여 상기 실제 입력전압(Vi)이 Vi_1 이하일 때 입력 저전압 하드웨어 고장이고 Vi_1 ~ Vi_min 및 Vi_max ~ Vi_2 일 때 입력전압 하드웨어 경고이고 Vi_2 초과일 때 상기 DC-DC 컨버터 회로의 입력 과전압 하드웨어 고장으로 판단하는 제 7 단계(이때, 0 003c# Vi_1 003c# Vi_min 003c# Vi_max 003c# Vi_2); 상기 고장 진단부가 상기 실제 출력전류(Io)를 체크하여 상기 전력 지령을 상기 전압 지령으로 나눈 값인 최대 전류치(Io_max)를 초과하면 상기 DC-DC 컨버터 회로의 출력 과전류 하드웨어 고장으로 판단하는 제 8 단계;상기 고장 진단부가 상기 저전압 DC-DC 컨버터의 온도(T)를 체크하여 미리 설정된 최대 온도치(T_max)를 초과하면 상기 DC-DC 컨버터 회로의 과열 하드웨어 고장으로 판단하는 제 9 단계;상기 고장 진단부가 상기 진단 결과 하드웨어 고장 및 소프트웨어 고장의 어느 하나로 판단시에는 고장진단 정보를 비휘발성 메모리로 전달한 후 상기 전압전류 제어부에 차단 신호를 제공하여 상기 DC-DC 컨버터 회로의 스위치 온/오프 시간 비율을 조정하는 PWM 신호출력 레지스터 값을 최소치로 설정함으로써 상기 DC-DC 컨버터 회로를 정지시키는 제 10 단계;를 포함하여 구성되는 저전압 DC-DC 컨버터를 위한 통합형 고장진단 제어 방법
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청구항 6에 있어서,상기 제 3 단계는
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컴퓨터에 청구항 6 또는 청구항 7에 따른 저전압 DC-DC 컨버터를 위한 통합형 고장진단 제어 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독가능한 기록매체
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