KR0120465Y1 - 단일전원 회로용 전자식 대전류 스위치 - Google Patents

단일전원 회로용 전자식 대전류 스위치

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KR0120465Y1
KR0120465Y1 KR92001957U KR920001957U KR0120465Y1 KR 0120465 Y1 KR0120465 Y1 KR 0120465Y1 KR 92001957 U KR92001957 U KR 92001957U KR 920001957 U KR920001957 U KR 920001957U KR 0120465 Y1 KR0120465 Y1 KR 0120465Y1
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    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection

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Abstract

본 고안은 단일전원 회로용 전자식 대전류 스위치, 보다 상세하게는 단일 직류전원을 사용하는 차량에 있어서, 각종 전기적 부하들에 공급되는 대전류 전원을 스위칭하는 전자식 스위치 회로에 관한 것으로, 입력스위치(SW)등에 의해 단속되는 입력전원(BT1)으로 동작되며 상기 입력전원을 저전압 저전류 전원으로 출력시키는 포토커플러(PC), 상기 포토커플러에서 출력된 저전류 전원을 대전류로 증폭하여 출력하는 전류증폭기(OP), 그리고 상기 전류증폭기에서 출력된 전원을 구동제어 전원으로 인가받아 동작되며 전기적 부하(LD)로 공급되는 차량전원(FT)으로 구성된 것이다.

Description

단일 전원 회로용 전자식 대전류 스위치
제1도는 종래의 단일 전원 회로용 전자식 대전류 스위치의 회로도.
제2도는 본 고안의 실시예의 회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
BT1: 입력전원 BT2: 차량전원
PC : 포토커플러 OP : 전류증폭기
LD : 전기적 부하 SC : 보호회로부
SW : 입력스위치 FT : 스위칭 소자
본 고안은 단일전원 회로용 전자식 대전류 스위치, 보다 상세하게는 단일 직류전원을 사용하는 차량에 있어서, 각종 전기적 부하들에 공급되는 대전류 전원을 스위칭하는 전자식 스위치 회로에 관한 것이다.
종래의 단일전원 회로용 전자식 대전류 스위치는 스위칭 트랜지스터의 베이스 인가전원을 DC/DC컨버터에 의하여 저전압 고전류의 전원으로 인가되게 하므로써 차량전원에서 전기적 부하에 흐르는 약10-15A정도의 대전류를 스위칭 제어하도록 되어있다.
즉, 본원 출원인 등록권자인 실용신안등록 제49280호에 제시된 종래의 전자식 스위치는 차량의 밧데리전원(BT1)을 파형정형하여 발진시키고 정류하여 저전압전원으로 출력하는 DC-DC컨버터(CON)와 이 DC-DC컨버터에서 출력되는 저전압전원으로 동작제어되며, 차량전원(BT2)에서 전기적 부하(LD)로 공급되는 전원을 스위칭 제어하는 스위칭 트랜지스터(TR3)로 구성되므로써, 상기 스위칭 트랜지스터(TR3)의 베이스 인가전원을 저전압 고전류(약1A)전원으로 바이어스하여 콜렉터-에미터간의 포화전압을 낮추게 되어 콜렉터-에미터간의 소비전력용량이 작아져서 10-15A정도의 대전류를 차량전원(BT2)으로부터 전기적 부하(LD)에 스위칭 하도록 한다.
그러나 이와 같은 종래의 전자식 스위치가 차량의 전기적 부하(LD)로 흐르는 대전류를 무리없이 스위칭 가능케 하더라도, 상기 DC-DC컨버터에서의 출력이 저전압 고전류 전원이 되게 하기 위해서는, 차량전원(BT1)을 파형정형하여 발진시키기 위한 자기코어(core)와, 발진되어 출력된 전원을 DC로 정류하기 위한 정류소자등이 구비되어야 하므로 그 부피 및 중량이 크고 원가가 상승되는 등의 결점이 있다.
본 고안은 이와 같은 결점을 해결하기 위하여, 차량의 밧데리로부터 전기적 부하로 흐르는 10-15A 정도의 대전류를 스위칭함에 있어 스위칭소자의 소비전력을 극소화시키고 제품의 소형화와 원가절감을 이루도록 하는데 그 목적이 있다.
본 고안은 이와 같은 목적을 달성하기 위하여 차량밧데리 전원을 저전압 저전류 전원으로 강하시키는 포토커플러, 그리고 이 포토커플러에서 출력되는 소전류를 대전류(약1A정도)로 증폭하여 스위칭 소자의 구동제어전원으로 인가시키는 전류증폭기로 구성된다.
이하, 본 고안의 실시예를 첨부된 도면에 의거 다음과 같이 상세히 설명한다.
제2도는 본 고안의 실시예의 회로도로서, 입력스위치(SW)등에 의해 단속되는 입력전원(BT1)으로 동작되며 이 입력전원(BT1)의 전류를 저전류전원으로 출력시키는 포토커플러(PC), 상기 포토커플러(PC)에서 출력된 저전류 전원을 대전류로 증폭하여 출력하는 전류증폭기(OP), 그리고 상기 전류증폭기에서 출력된 대전류 전원을 구동제어 전원으로 인가받아 동작되며 전기적부하(LD)로 공급되는 차량전원(BT2)을 스위칭하는 스위칭소자(FT)로 구성된 것이다.
본 고안의 실시예에 있어서, 상기 스위칭소자(FT)로서 전계효과 트랜지스터를 사용하고 있으며, 일반적인 트랜지스터를 사용할 수도 있다.
미설명 부호중 SC는 보호회로부이다.
이와 같이 구성되는 본 고안에 있어서, 입력스위치(SW)를 온시키면 입력전원(BT1)은 저항(R1)을 통하여 포토커플러(PC)내의 발광다이오드(LED)에 인가되어 발광시키고, 포토트랜지스터(PT)에서는 상기 발광다이오드에서 발광된 입사광을 수광하여 베이스 전류로 인가받아 턴온된다.
이때의 포토트랜지스터(PT)의 베이스에 인가되는 전류는 발광다이오드에 흐르는 전류의 양, 즉 발광되는 입사광의 밝기와 비례하므로 발광다이오드의 입력전원(BT1)의 전류를 조절하므로써 포토트랜지스터의 콜렉터-에미터간을 흐르는 전류의 양을 저전류로 조절할 수 있게 된다.
이와 같이 포토트랜지스터(PT)가 턴온됨에 따라 입력전원(BT1)은 저항(R2)과 다이오드(D)를 통하여 포토트랜지스터의 콜렉터와 에미터간에 저전류의 전원으로 출력되어 분압저항(R4)(R5)를 통해 저전압으로 강하되고, 전류증폭기(OP)의 입력단에 인가되어 저전압 고전류의 전원으로 증폭되어 출력된다. 즉, 입력전원(BT1)은 상기 포토커플러(PC)내의 발광다이오드(LED)의 입사광량으로서 포토트랜지스터(PT)의 콜렉터-에미터간의 저전류로 도통되어 분압저항(R4)(R5)에 인가되므로 분압저항(R4)(R5)에서의 소비전력을 저전류에 의해 작게 제한할 수 있다.
한편, 전류증폭기(OP)에서 출력된 저전압 고전류 전원은 스위칭소자(FT)인 전계효과 트랜지스터의 게이트(G)전류를 1A정도로 크게 흘려줌으로써 소오스(S)-드레인(D)간의 포화전압이 낮아지게 된다. 따라서 전계효과 트랜지스터의 소비전력이 감소되어 열발생이 극소화된 상태로 차량전원(BT2)에서 전기적부하(LD)로 공급되는 10-15A정도의 대전류전원을 공급하게 된다.
이와 같은 상태에서 전기적 부하(LD)에 공급되는 차량전원(BT2)를 단속하기 위하여 입력스위치(SW)를 오프시키게 되면, 포토커플러(PC)내의 발광다이오드(LED)는 빛을 방사하지 않게되어 포토트랜지스터(PT)가 턴오프되고 전계효과 트랜지스터는 게이트 전원을 공급받지 못하여 턴오프됨으로써 전기적 부하(LD)로 공급되는 차량전원(BT2)이 차단된다.
또한 본 고안의 실시예에서의 보호회로부(SC)는 전기적 부하(LD)가 접점 불량등의 원인으로 순시과전류가 발생하며 입력전원(BT2)이 포토커플러(PC)내의 발광다이오드(LED)에 공급되는 것을 차단하므로써 전계효과 트랜지스터의 게이트 전원을 차단하여 과전류에 의한 방열현상으로 전계효과 트랜지스터를 보호하도록 하는 회로도로서 본원 출원인의 실용신안등록출원 제91-21138호에 기술되어 있는 것을 사용할 수 있다.
이상과 같이 본 고안은 전기적 부하에 공급되는 대전류의 차량전원을 단속하기 위한 스위칭 소자의 구동제어전원을 포토커플러와 전류증폭기에 의하여 저전압 고전류의 전원으로 인가되게 함으로써 스위칭 소자의 스위칭 포화전압을 낮추어 전력손실을 극소화시켜 방열에 의한 스위칭 소자의 파손 및 열화를 방지하는 잇점이 있으며, 또한 종래의 전자식 스위치 회로에서 발진회로와 트랜스 및 정류소자로 구성된 DC-DC컨버터를 사용함으로써 발생되는 부피 및 중량의 증가와 제조원가의 상승등의 문제를 해소시켜 주게되므로, 제품의 신뢰성의 향상과 제품의 소형화를 달성할 수 있는 일층 고양된 효과가 있는 것이다.

Claims (3)

  1. 입력스위치(SW)등에 의해 단속되는 입력전원(BT1)으로 동작되며 상기 입력전원을 저전압 저전류 전원으로 출력시키는 포토커플러(PC), 상기 포토커플러에서 출력된 저전류 전원을 대전류로 증폭하여 출력하는 전류증폭기(OP), 그리고 상기 전류증폭기에서 출력된 전원을 구동제어 전원으로 인가받아 동작되며 전기적 부하(LD)로 공급되는 차량전원(BT2)을 스위칭하는 스위칭소자(FT)로 구성된 것을 특징으로 하는 단일전원 회로용 전자식 대전류 스위치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스위칭 소자(FT)가 전계효과 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 단일전원 회로용 전자식 대전류 스위치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 스위칭 소자(FT)가 PNP 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 단일전원 회로용 전자식 대전류 스위치.
KR92001957U 1992-02-11 1992-02-11 단일전원 회로용 전자식 대전류 스위치 KR0120465Y1 (ko)

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