KR100316933B1 - A solenoid driving circuit - Google Patents
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Abstract
본 발명의 솔레노이드 구동 회로는 메인 컨트롤 유닛으로부터 제1 신호를 입력받아 구동 제어 트랜지스터의 온/오프에 따라 솔레노이드의 구동을 제어하는 솔레노이드 구동 제어부, 솔레노이드 구동 제어부의 출력이 구동 제어 트랜지스터의 게이트에 연결되어 솔레노이드 구동 제어부의 출력에 따라 온/오프되는 솔레노이드 구동부, 솔레노이드 구동부의 출력에 따라 전류가 흐르거나 차단되어 움직이는 솔레노이드, 솔레노이드 구동부가 오프되는 동안 솔레노이드에 계속하여 전류를 흘려 주는 동작을 제어하는 것으로 프리 휠링 제어 트랜지스터의 베이스단에 입력되는 제2 신호에 따라 온/오프되는 프리 휠링 제어부, 프리 휠링 제어부의 출력단이 프리 휠링 트랜지스터의 게이트단에 연결되어 프리 휠링 제어부의 출력에 따라 온/오프하는 프리 휠링부, 구동 트랜지스터의 소스단에 연결되어 구동 트랜지스터에 흐르는 과전류를 검출하는 과전류 검출기와 과전류 검출기에서 과전류가 검출될 때 작동하여 구동 트랜지스터의 게이트에 인가되는 전류를 싱크시키는 과전류 방지부를 포함하여 과전류로부터 구동 트랜지스터를 보호한다.The solenoid drive circuit of the present invention receives a first signal from the main control unit, the solenoid drive control unit for controlling the drive of the solenoid according to the on / off of the drive control transistor, the output of the solenoid drive control unit is connected to the gate of the drive control transistor Free wheeling by controlling the operation of continuously transmitting current to the solenoid while the solenoid drive unit is turned on / off according to the output of the solenoid drive control unit, the solenoid moving by blocking the current according to the output of the solenoid drive unit, and the solenoid drive unit is turned off. A freewheeling control part that is turned on / off according to a second signal input to the base terminal of the control transistor, and an output terminal of the freewheeling control part is connected to the gate terminal of the freewheeling transistor to turn on / off according to the output of the freewheeling control part And an overcurrent detector connected to the source terminal of the driving transistor to detect an overcurrent flowing through the driving transistor, and an overcurrent protection unit operating when an overcurrent is detected by the overcurrent detector to sink a current applied to the gate of the driving transistor. Protect the transistors.
Description
본 발명은 솔레노이드 구동 회로에 관한 것으로 특히, 과전류로부터 솔레노이드 구동 스위치를 보호하기 위한 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a solenoid drive circuit, and more particularly to a circuit for protecting the solenoid drive switch from overcurrent.
자동차를 전자적으로 제어하는 기술의 발달로 현대의 자동차 산업은 보다 편리하고 효율적일 뿐만 아니라 저공해의 자동차를 양산할 수 있었다. 이런 자동차의 전자 제어를 수행하는데 있어 사용되는 중요한 부분이 솔레노이드 밸브이다.With the development of electronic control technology, the modern automotive industry is not only more convenient and efficient, but also can produce low-polluting cars. An important part of the electronic control of such a vehicle is the solenoid valve.
솔레노이드 밸브의 제어는 코일을 밸브에 연결하고 이 코일에 흐르는 전류를 제어함으로써 밸브의 열림과 닫힘을 제어한다.The control of the solenoid valve controls the opening and closing of the valve by connecting the coil to the valve and controlling the current through the coil.
도1은 종래의 솔레노이드 밸브 구동 회로도이다.1 is a conventional solenoid valve driving circuit diagram.
도1에 도시된 바와 같이, 메인 컨트롤 유닛(도시하지 않음)에서 신호(ⓐ)와 신호(ⓑ)를 각각 트랜지스터(TR1)와 트랜지스터(TR2)에 인가하고, 이 신호(ⓐ)와 신호(ⓑ)를 이용하여 솔레노이드 구동 스위치인 트랜지스터(FET1)와트랜지스터(FET2)를 온, 오프함으로써 솔레노이드 밸브(SOL)를 구동한다. 이 때, 트랜지스터(FET1)은 트랜지스터(FET2)가 오프되는 동안 솔레노이드 밸브(SOL)에 전류를 계속 공급하기 위한 프리 휠링(free wheeling)역할을 한다.As shown in Fig. 1, in the main control unit (not shown), the signal ⓐ and the signal ⓑ are applied to the transistors TR1 and TR2, respectively, and the signal ⓐ and the signal ⓑ are shown. The solenoid valve SOL is driven by turning on and off the transistors FET1 and transistors FET2 which are solenoid drive switches. At this time, the transistor FET1 serves as free wheeling for continuously supplying current to the solenoid valve SOL while the transistor FET2 is turned off.
그러나, 이와 같은 종래의 솔레노이드 밸브 구동 회로는 메인 컨트롤 유닛의 오동작이나 솔레노이드 밸브로 연결된 여러 가닥 배선들의 묶음인 와이어 하니스(wire harness)가 배터리(VBAT2)와 단락을 일으킬 경우 트랜지스터(FET2)가 파손되는 문제점이 발생한다.However, such a conventional solenoid valve driving circuit has a failure of the transistor FET2 when the wire harness, which is a malfunction of the main control unit or a bundle of several strands connected to the solenoid valve, causes a short circuit with the battery V BAT2 . Problem occurs.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 트랜지스터(FET2)에 흐르는 과전류를 방지할 수 있는 솔레노이드 구동 회로를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to solve such a problem, and to provide a solenoid driving circuit capable of preventing overcurrent flowing in the transistor (FET2).
도1은 종래의 솔레노이드 구동 회로도이다.1 is a conventional solenoid driving circuit diagram.
도2는 본 발명의 솔레노이드 구동 회로도이다.2 is a solenoid drive circuit diagram of the present invention.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 솔레노이드 구동용 트랜지스터의 소스단에 과전류 검출기를 연결하여 이 과전류 검출기에 과전류가 흐를 경우 솔레노이드 구동용 트랜지스터의 게이트에 연결된 전류 싱크부(current sink)를 온시켜 솔레노이드 구동용 트랜지스터의 동작을 오프시킨다.In order to achieve the above object, the present invention connects an overcurrent detector to a source terminal of a solenoid driving transistor and turns on a current sink connected to the gate of the solenoid driving transistor when an overcurrent flows through the overcurrent detector. The operation of the solenoid driving transistor is turned off.
본 발명의 특징에 따른 솔레노이드 구동 회로는 솔레노이드 구동 제어부, 솔레노이드 구동부, 솔레노이드, 프리 휠링 제어부, 프리 휠링부 및 과전류 방지부를 포함한다.A solenoid driving circuit according to a feature of the present invention includes a solenoid driving control unit, a solenoid driving unit, a solenoid, a free wheeling control unit, a free wheeling unit and an overcurrent protection unit.
솔레노이드 구동 제어부는 구동 제어 트랜지스터를 포함하며 메인 컨트롤 유닛으로부터 제1 신호를 입력받아 구동 제어 트랜지스터의 온/오프에 따라 솔레노이드의 구동을 제어한다.The solenoid driving control unit includes a driving control transistor and receives a first signal from the main control unit to control driving of the solenoid according to on / off of the driving control transistor.
솔레노이드 구동부는 구동 제어 트랜지스터를 포함하여 솔레노이드 구동 제어부의 출력이 구동 제어 트랜지스터의 게이트에 연결되어 솔레노이드 구동 제어부의 출력에 따라 온/오프된다.The solenoid driving unit includes a driving control transistor, and the output of the solenoid driving control unit is connected to the gate of the driving control transistor to be turned on / off according to the output of the solenoid driving control unit.
솔레노이드는 솔레노이드 구동부의 출력에 따라 전류가 흐르거나 차단되어 움직인다.The solenoid moves with the current flowing or blocking depending on the output of the solenoid drive.
프리 휠링 제어부는 프리 휠링 제어 트랜지스터를 포함하며 솔레노이드 구동부가 오프되는 동안 솔레노이드에 계속하여 전류를 흘려 주는 동작을 제어하는 것으로 프리 휠링 제어 트랜지스터의 베이스단에 입력되는 제2 신호에 따라 온/오프된다.The free wheeling control unit includes a free wheeling control transistor and controls an operation of continuously flowing a current to the solenoid while the solenoid driver is turned off, and is turned on / off according to a second signal input to the base end of the free wheeling control transistor.
프리 휠링부는 프리 휠링 트랜지스터를 포함하며 프리 휠링 제어부의 출력단이 프리 휠링 트랜지스터의 게이트단에 연결되어 프리 휠링 제어부의 출력에 따라 온/오프한다.The free wheeling unit includes a free wheeling transistor, and an output terminal of the free wheeling controller is connected to a gate terminal of the free wheeling transistor to turn on / off according to the output of the free wheeling controller.
과전류 방지부는 구동 트랜지스터의 소스단에 연결되어 구동 트랜지스터(FET1)에 흐르는 과전류를 검출하는 과전류 검출기와 과전류 검출기에서 과전류가 검출될 때 작동하여 구동 트랜지스터의 게이트에 인가되는 전류를 싱크(sink)시킨다.The overcurrent protection unit is connected to the source terminal of the driving transistor to operate when the overcurrent detector detects the overcurrent flowing in the driving transistor FET1 and the overcurrent detector detects the current applied to the gate of the driving transistor.
이 때, 과전류 검출기는 저항을 포함하여 한쪽단을 구동 트랜지스터의 소스단에 연결하며, 전류 싱크부는 전류 싱크 트랜지스터를 포함하여 베이스단은 구동트랜지스터의 소스단과 저항의 공통단에 연결되고 컬렉터단은 구동 트랜지스터의 게이트에 연결되고 이미터단은 저항의 다른쪽 단에 연결되어 접지된다.At this time, the overcurrent detector connects one end including the resistor to the source terminal of the driving transistor, the current sink including the current sink transistor, the base terminal is connected to the common terminal of the source terminal and the resistor of the driving transistor, and the collector terminal is driven. It is connected to the gate of the transistor and the emitter terminal is connected to the other end of the resistor to ground.
그리고, 저항의 크기는 구동 트랜지스터에 정상적인 전류가 흐를 경우 인가되는 전압이 전류 싱크 트랜지스터를 턴온시킬 수 없는 정도의 크기이고, 구동 트랜지스터에 과전류가 흐를 경우 인가되는 전압이 전류 싱크 트랜지스터를 턴온시킬 수 있는 정도의 크기이다.The size of the resistor is such that the voltage applied when the normal current flows in the driving transistor cannot turn on the current sink transistor, and the voltage applied when the over current flows in the driving transistor can turn on the current sink transistor. It is about the size.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 솔레노이드 구동 회로도이다.2 is a solenoid driving circuit diagram according to an embodiment of the present invention.
도2에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 솔레노이드 구동 회로는 솔레노이드 구동 제어부(10), 솔레노이드 구동부(20), 솔레노이드(30), 프리 휠링 제어부(40), 프리 휠링부(50) 및 과전류 방지부(60)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the solenoid driving circuit according to the embodiment of the present invention includes the solenoid driving control unit 10, the solenoid driving unit 20, the solenoid 30, the free wheeling control unit 40, the free wheeling unit 50, and the like. An overcurrent prevention unit 60 is included.
솔레노이드 구동 제어부(10)는 트랜지스터(TR1)를 포함하며 메인 컨트롤 유닛(도시하지 않음)으로부터 신호(ⓑ)를 입력받아 트랜지스터(TR1)의 온/오프에 따라 솔레노이드를 구동하는 동작을 제어한다.The solenoid driving control unit 10 includes a transistor TR1 and receives a signal ⓑ from a main control unit (not shown) to control an operation of driving the solenoid according to on / off of the transistor TR1.
솔레노이드 구동부(20)는 트랜지스터(FET1)를 포함하여 솔레노이드 구동 제어부(10)의 출력이 트랜지스터(FET1)의 게이트에 연결된다. 따라서, 솔레노이드 구동부(20)는 솔레노이드 구동 제어부(10)의 출력에 따라 온/오프된다.The solenoid drive unit 20 includes a transistor FET1 so that the output of the solenoid drive control unit 10 is connected to the gate of the transistor FET1. Accordingly, the solenoid drive unit 20 is turned on / off according to the output of the solenoid drive control unit 10.
솔레노이드(30)는 솔레노이드 구동부(20)의 출력에 따라 전류가 흐르거나 차단되어 움직인다.The solenoid 30 moves according to the output of the solenoid drive unit 20 while the current flows or is blocked.
프리 휠링 제어부(40)는 트랜지스터(TR2)를 포함하며 상기 솔레노이드 구동부(20)가 오프되는 동안 솔레노이드(30)에 계속하여 전류를 흘려 주는 동작을 제어하는 것으로 신호(ⓐ)에 따라 온/오프한다.The free wheeling control unit 40 includes a transistor TR2 and controls the operation of continuously applying current to the solenoid 30 while the solenoid driver 20 is turned off. .
프리 휠링부(50)는 트랜지스터(FET2)를 포함하며 프리 휠링 제어부(40)의 출력단이 트랜지스터(FET2)의 게이트단에 연결되어 프리 휠링 제어부(40)의 출력에 따라 온/오프한다.The free wheeling unit 50 includes a transistor FET2 and an output terminal of the free wheeling controller 40 is connected to a gate terminal of the transistor FET2 to be turned on / off according to the output of the free wheeling controller 40.
과전류 방지부(60)는 과전류 검출기인 저항(RS)과 전류 싱크부인 트랜지스터(TR3)를 포함하여 저항(RS)의 한쪽단은 트랜지스터(FET1)의 소스단과 트랜지스터(TR3)의 베이스단에 공통으로 연결하고 트랜지스터(TR3)의 컬렉터단은 트랜지스터(FET1)의 게이트에 연결되고 이미터단은 저항(RS)의 다른쪽 단에 연결되어 접지된다. 이 때, 트랜지스터(FET1)에 정상적인 전류가 흐를 경우 저항(RS)에 인가되는 전압이 전류 싱크부인 트랜지스터(TR3)를 턴온시킬 수 없는 정도가 되게 저항(RS)의 크기가 설정된다.The overcurrent protection unit 60 includes a resistor RS that is an overcurrent detector and a transistor TR3 that is a current sink, and one end of the resistor RS is common to the source terminal of the transistor FET1 and the base terminal of the transistor TR3. And the collector terminal of transistor TR3 is connected to the gate of transistor FET1 and the emitter terminal is connected to the other end of resistor RS to ground. At this time, when a normal current flows in the transistor FET1, the size of the resistor RS is set such that the voltage applied to the resistor RS cannot turn on the transistor TR3, which is a current sink.
다음으로 도2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 솔레노이드 구동 회로의 동작을 설명한다.Next, the operation of the solenoid driving circuit according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
솔레노이드 구동부(20)의 트랜지스터(FET1)가 정상적인 전류가 흐르면 과전류 검출기인 저항(RS)에 인가되는 전압은 전류 싱크부(TR3)를 턴온시킬 수 있는 전압 이하이므로 트랜지스터(TR3)는 오프되어 있다.When the transistor FET1 of the solenoid drive unit 20 flows with a normal current, the transistor TR3 is turned off because the voltage applied to the resistor RS, which is an overcurrent detector, is lower than or equal to a voltage capable of turning on the current sink TR3.
그러던 중 메인 컨트롤 유닛의 오동작이나 솔레노이드(30)로 연결된 여러 가닥 배선들의 묶음인 와이어 하니스(wire harness)와 배터리(VBAT2)의 단락 등 여러가지 원인에 의하여 트랜지스터(FET1)에 과전류가 흐를 경우 저항(RS)에도 이 과전류가 흘러 트랜지스터(TR3)를 턴온시킬 만한 전압이 인가된다.If overcurrent flows through the transistor FET1 due to various reasons such as malfunction of the main control unit or wire harness, which is a bundle of several strands connected to the solenoid 30, and a short circuit of the battery V BAT2 , the resistance ( This overcurrent also flows into RS to apply a voltage sufficient to turn on the transistor TR3.
저항(RS)는 인가된 전압은 트랜지스터(TR3)의 베이스단에도 인가되므로 트랜지스터(TR3)는 턴온되어 트랜지스터(FET1)의 게이트에 인가되는 전압이 접지되어 트랜지스터(FET1)가 오프됨으로써 과전류로 인한 트랜지스터(FET1)의 소손을 막을 수 있다.Since the resistor RS is applied to the base terminal of the transistor TR3, the transistor TR3 is turned on, the voltage applied to the gate of the transistor FET1 is grounded, and the transistor FET1 is turned off, resulting in an overcurrent transistor. Burnout of (FET1) can be prevented.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 하나의 실시예일 뿐 본 발명이 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 또한 상기 실시예 외에 많은 변경이나 변형이 가능한 것은 물론이다.The embodiment of the present invention described above is only one embodiment, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and of course, many modifications and variations are possible.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 솔레노이드 구동 회로는 여러 가지 원인으로 인해 솔레노이드 구동부에 과전류가 흐를 때 솔레노이드 구동부의 동작을 멈추게 함으로써 솔레노이드 구동부의 소손을 방지할 수 있다.As described above, the solenoid driving circuit of the present invention can prevent the solenoid driving unit from being burned out by stopping the operation of the solenoid driving unit when an overcurrent flows in the solenoid driving unit due to various causes.
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