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전력을 변환하는 전력 변환 장치에 있어서,적어도 하나의 반도체 스위칭 소자를 구비하여 전력을 변환하고 전류를 출력하는 컨버터;상기 반도체 스위칭 소자에 접촉하여 냉각재의 순환으로 상기 컨버터를 냉각시키는 냉각 장치부; 및상기 반도체 스위칭 소자에 게이트 펄스를 제공하되 상기 반도체 스위칭 소자와 상기 냉각 장치부 사이의 열 전달에 의한 열저항을 모델링하여 확보되는 전류 출력 여유분을 반영하는 상기 게이트 펄스를 생성하는 전력 변환 제어부를 포함하는 전력 변환 장치
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제1 항에 있어서,상기 전력 변환 제어부는상기 컨버터에서 출력되는 전류의 측정값과 원하는 전류 지령치를 비교하여 오차를 구하는 제1 비교부;상기 오차에 의해 생성된 전류 출력 제어 신호를 통해 게이트 펄스를 생성하여 상기 반도체 스위칭 소자로 출력하는 게이트 펄스 생성부;상기 반도체 스위칭 소자 및 상기 냉각 장치부에 대한 상기 열저항의 모델링을 통해 냉각된 상기 반도체 스위칭 소자의 온도를 계산하여 출력하는 열저항 모델링부;상기 반도체 스위칭 소자의 온도를 입력받아 상기 반도체 스위칭 소자의 수명에 상응하여 설정된 발열 제한 온도와 비교하고, 비교 결과에 따른 상기 반도체 스위칭 소자의 발열 여유분을 출력하는 제2 비교부;상기 발열 여유분을 상기 전류 출력 여유분으로 환산하는 전류 환산부; 및상기 반도체 스위칭 소자가 상기 발열 제한 온도에 상응하는 전류 기준값 이하의 전류를 출력하도록 상기 게이트 펄스 생성부로 제한 신호를 제공하되, 상기 전류 출력 여유분이 반영된 상기 제한 신호를 생성하여 상기 게이트 펄스 생성부로 출력하는 리미터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치
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제2 항에 있어서,상기 전력 변환 제어부는상기 컨버터에서 출력되는 전류의 측정값을 입력받아 상기 반도체 스위칭 소자의 발열량에 상응하는 전력으로 환산하여 상기 열저항 모델링부로 출력하는 전력 환산부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치
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제1 항에 있어서,상기 냉각 장치부는상기 냉각재를 저장하고 상기 냉각재를 보충하는 냉각재 탱크;상기 반도체 스위칭 소자에 부착되고, 상기 냉각재의 순환으로 상기 반도체 스위칭 소자를 냉각시키는 방열판;상기 냉각재 탱크와 상기 방열판에 파이프로 연결되어 상기 냉각재를 순환시키는 메인 펌프; 및상기 냉각재 탱크와 상기 방열판 사이에 연결되어 상기 냉각재를 냉각시키는 열교환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치
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제4 항에 있어서,상기 열저항의 모델링은 케이스 내부에 서로 접합된 n형 반도체 및p형 반도체를 포함하는 상기 반도체 스위칭 소자의 내부 접합부와 상기 케이스 사이의 제1 열저항, 상기 케이스와 상기 방열판 사이의 제2 열저항, 상기 방열판과 상기 냉각재 사이의 제3 열저항, 상기 냉각재와 상기 열교환기 사이의 제4 열저항, 상기 열교환기와 외부 공기 사이의 제5 열저항을 포함하여 설정되는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치
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제4 항에 있어서,상기 냉각 장치부는 상기 냉각재에 의해 생성되는 이온을 제거하는 탈이온화 장치, 상기 냉각재에 포함된 불순물을 제거하는 필터 및 상기 냉각 장치는 상기 냉각재에 물을 공급하는 워터 펌프 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치
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