KR100478358B1 - Protection circuit against a electrostatic discharge of ic for managing battery - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배터리 관리용 IC의 정전기 방전에 대한 보호 회로에 관한 것으로, 상세하게는 배터리 관리용 IC의 기능 동작을 위한 주변 응용회로와 배터리 관리용 IC 자체 구현된 정전기 방전(ESD)의 내성을 보완하여 제품의 안정된 신뢰성을 확보할 수 있고, 주변 응용회로중 콘덴서와 과도전압 억제소자를 이용하여 고전류에 의한 전류 경로를 배터리쪽으로 생성시킴으로써 단시간에 고전류가 전달되도록 하여 배터리 관리용 IC에 유입되는 정전기 에너지를 최소화하여 피해를 줄일 수 있다.The present invention relates to a protection circuit against the electrostatic discharge of the battery management IC, and more particularly, to compensate the peripheral application circuit for the functional operation of the battery management IC and the resistance of the electrostatic discharge (ESD) implemented by the battery management IC itself. It is possible to secure the stable reliability of the product, and by using the capacitor and transient voltage suppression element in the peripheral application circuit to generate the current path by the high current to the battery, so that the high current can be delivered in a short time, so the electrostatic energy flowing into the IC for battery management Minimize the damage.

Description

배터리 관리용 아이씨의 정전기 방전에 대한 보호 회로{PROTECTION CIRCUIT AGAINST A ELECTROSTATIC DISCHARGE OF IC FOR MANAGING BATTERY}PROTECTION CIRCUIT AGAINST A ELECTROSTATIC DISCHARGE OF IC FOR MANAGING BATTERY}

본 발명은 배터리 관리용 IC의 보호 회로에 관한 것으로, 상세하게는 IC가 정전기 방전(ESD : Electrostatic Discharge)에 대해 쉽게 손상되는 것을 방지하고 안정된 기능 동작을 유지하도록 주변 회로를 구성하기 위한 것으로, 특히 IC의 래치-업 현상에 의해 IC가 손상되는 것을 방지하도록 하는 배터리 관리용 IC의 정전기 방전에 대한 보호 회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a protection circuit of an IC for battery management, and more particularly, to configure a peripheral circuit to prevent the IC from being easily damaged by electrostatic discharge (ESD) and to maintain stable functional operation. The present invention relates to a protection circuit against electrostatic discharge of an IC for battery management which prevents the IC from being damaged by the latch-up phenomenon of the IC.

일반적으로 도 1에 도시된 바와 같이 배터리 관리회로(10)는 배터리 관리용 IC(11)와, 배터리 관리용 IC(11)에 제어되어 배터리 전원의 전류흐름을 제어하는 제 1 MOSFET(12, 13)와, 배터리 관리용 IC(11)의 각 입력단자와 출력단자로 인입되는 정전기 방전(ESD)에 대해 보호를 하는 제 1~6저항(R1~R6) 및 제 1~4콘덴서(C1~C4)로 이루어진다.In general, as shown in FIG. 1, the battery management circuit 10 may be controlled by the battery management IC 11 and the battery management IC 11 to control the current flow of the battery power source 12, 13. ), The first to sixth resistors R1 to R6 and the first to fourth capacitors C1 to C4 which protect against the electrostatic discharge (ESD) introduced into the respective input and output terminals of the battery management IC 11. )

배터리 관리용 IC(11)는 복수의 입출력단자를 구비하며, 배터리의 각 동작을 제어한다. 여기에서 배터리 관리용 IC(11)는 MAXIM사의 DS276x Battery Monitoring IC를 사용한다. 또한, 배터리 관리용 IC(11)는 배터리 전압(B+) 감지용 단자(VIN), 배터리 전압(B+)의 입력단자(VDD), 배터리 그라운드 전압(B-)의 입력단자(VSS), 슬립모드 해제용 입력단자(PS), 로패스 필터용 외부 콘덴서 접속단자(IS1, IS2), 데이터 통신단자(DQ), 충방전 전류 감지단자(SNS), 방전제어단자(DC), 충전제어단자(CC), 충전측전위 감지단자(PLS)가 구비되어져 있다. The battery management IC 11 includes a plurality of input / output terminals, and controls each operation of the battery. Here, the battery management IC 11 uses MAXIM's DS276x Battery Monitoring IC. In addition, the battery management IC 11 includes a battery voltage B + detecting terminal VIN, an input terminal VDD of the battery voltage B +, an input terminal VSS of the battery ground voltage B-, and a sleep mode. Release input terminal (PS), low pass filter external capacitor connection terminal (IS1, IS2), data communication terminal (DQ), charge / discharge current detection terminal (SNS), discharge control terminal (DC), charge control terminal (CC) Charging side potential detection terminal (PLS) is provided.

비동기 직렬 통신단(D)은 한 개 라인으로 호스트와 양방향으로 데이터를 주고받을 수 있고, 배터리 전원단(B+, B-)은 배터리의 전원을 공급하고, 전원 출력단(P+, P-)은 전원을 출력한다.The asynchronous serial communication terminal (D) can send and receive data to and from the host in one line. The battery power terminals (B + and B-) supply the battery power, and the power output terminals (P + and P-) supply power. Outputs

제 1MOSFET(12)는 배터리 관리용 IC(11)의 DC단에 게이트가 연결되고, 배터리 전원단(B+)에 소스가, 제 2 MOSFET(13)의 드레인에 드레인이 연결되어 배터리 전원의 전류 흐름을 제어한다.The first MOSFET 12 has a gate connected to the DC terminal of the battery management IC 11, a source connected to the battery power supply B +, and a drain connected to the drain of the second MOSFET 13 so that current flows in the battery power. To control.

제 2MOSFET(13)는 배터리 관리용 IC(11)의 CC단에 게이트가 연결되고, 제 1MOSFET(12)와 전원 출력단(P+) 사이에 드레인과 소스가 연결되어 제 1MOSFET(12)와 연동되어 배터리 전원의 전류 흐름을 제어한다.The second MOSFET 13 has a gate connected to the CC terminal of the battery management IC 11, a drain and a source connected between the first MOSFET 12 and the power output terminal P +, and interlocked with the first MOSFET 12 so as to interoperate with the battery. Control the current flow in the power supply.

제 1~6저항(R1~R6)은 배터리 관리용 IC(11)의 각 입출력단자(VDD단, VIN단, DC단, CC단, PLS단, DQ단)에 연결되어 고전류, 고전압의 정전기 방전(ESD)을 감쇄시킨다.The first to sixth resistors R1 to R6 are connected to respective input / output terminals (VDD terminal, VIN terminal, DC terminal, CC terminal, PLS terminal, and DQ terminal) of the battery management IC 11 to discharge high current and high voltage. Attenuate (ESD).

제 1콘덴서(C1)는 배터리 전원단(B+, B-)과 연결되는 배터리 관리용 IC(11)의 VDD단과, VSS단의 사이에 연결되어 배터리 관리용 IC(11)의 전원의 바이패스용으로 전원 안정화를 유지한다.The first capacitor C1 is connected between the VDD terminal of the battery management IC 11 connected to the battery power terminals B + and B- and the VSS terminal to bypass the power supply of the battery management IC 11. Maintain power stabilization.

제 2콘덴서(C2)는 배터리 관리용 IC(11)의 IS1단과, IS2단 사이에 연결되어 배터리 관리용 IC(11)가 전류 감지시 외부 노이즈의 전달을 억제한다.The second capacitor C2 is connected between the IS1 terminal and the IS2 terminal of the battery management IC 11 to suppress the transfer of external noise when the battery management IC 11 senses a current.

제 3콘덴서(C3)는 제 1MOSFET(12)의 입력측과 제 2MOSFET(13)의 출력측 사이에 병렬 연결되어 제 1, 2MOSFET(12, 13)의 스위칭시 전원 오버슈팅을 억제하여 전원 안정화를 유지한다.The third capacitor C3 is connected in parallel between the input side of the first MOSFET 12 and the output side of the second MOSFET 13 to suppress power overshooting during switching of the first and second MOSFETs 12 and 13 to maintain power supply stabilization. .

제 4콘덴서(C4)는 전원 출력단(P+, P-) 사이에 병렬 연결되어 출력 전원의 바이패스용으로 안정된 출력 전원을 유지한다.The fourth capacitor C4 is connected in parallel between the power output terminals P + and P- to maintain a stable output power for bypass of the output power.

그러나 이러한 종래의 배터리 관리회로(10)는 정전기 방전(ESD) 규격 'IEC 1000-4-2의 레벨4'인 접촉방전 ±8㎸와 기중방전 ±15㎸에서 배터리 관리용 IC의 사용 불능, 기능 오동작 및 배터리 관리용 IC(11) 내부에서 전원이 단락되는 래치업(Latch-Up)현상이 발생하여 배터리 관리용 IC(11)의 기능 정지 및 소손이 발생하고, 래치업으로 인해 배터리 전원단(B+, B-)을 차단해야 정상 복귀하지만 배터리 관리용 IC(11)의 내부 소손으로 인해 배터리 전원단(B+, B-)의 차단이 이루어지지 않아 전류 소모가 증가하게 되며, 계속 사용시 배터리 수명 단축 및 폭발할 수 있는 문제점이 있다.However, such a conventional battery management circuit 10 is incapable of using the IC for battery management in the contact discharge ± 8㎸ and the air discharge ± 15㎸ which is the level 4 of the electrostatic discharge (ESD) standard 'IEC 1000-4-2'. A malfunction occurs and a latch-up phenomenon occurs in which the power supply is short-circuited inside the battery management IC 11, thereby causing the function management of the battery management IC 11 to be stopped and burned out. Normal operation will be restored when B + and B- are cut off, but the internal power of the battery management IC 11 does not cut off the battery power terminals B + and B-, resulting in increased current consumption and shortening of battery life. And there is a problem that can explode.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 배터리 관리용 IC의 기능 동작을 위한 주변 응용회로와 배터리 관리용 IC 자체 구현된 정전기 방전(ESD)의 내성을 보완하여 제품의 안정된 신뢰성을 확보할 수 있고, 주변 응용회로중 콘덴서와 과도전압 억제소자를 이용하여 고전류에 의한 전류 경로를 배터리쪽으로 생성시킴으로써 단시간에 고전류가 전달되도록 하여 배터리 관리용 IC에 유입되는 정전기 에너지를 최소화하여 피해를 줄일 수 있도록 하는데 있다.Therefore, an object of the present invention is to solve the above problems, and the stable reliability of the product by complementing the resistance of the electrostatic discharge (ESD) implemented by the peripheral application circuit and the battery management IC itself for the functional operation of the battery management IC By using the capacitor and the transient voltage suppression element in the surrounding application circuit, the current path by the high current is generated toward the battery so that the high current can be delivered in a short time to minimize the damage by minimizing the electrostatic energy flowing into the battery management IC. To reduce it.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,Features of the present invention for achieving the above object,

데이터 통신단자(DQ)를 포함하는 복수의 입출력단자를 구비하며 배터리의 충방전 동작을 제어하는 배터리 관리용 IC와, 상기 배터리 관리용 IC의 방전제어단자(DC)에 게이트가 연결되고, 배터리 전원단(B+)에 소스가 연결되어 배터리 전원의 방전 전류 흐름을 제어하는 제 1MOSFET와, 상기 제 1 MOSFET의 드레인에 드레인이 연결되고, 상기 배터리 관리용 IC의 충전제어단자(CC)에 게이트가 연결되고, 전원출력단(P+)에 소스가 연결되어 상기 제 1MOSFET와 연동되어 배터리 전원의 충전 전류 흐름을 제어하는 제 2MOSFET를 포함하는 배터리 관리용 IC의 정전기 방전에 대한 보호회로에 있어서,A battery management IC having a plurality of input / output terminals including a data communication terminal (DQ) and controlling a charge / discharge operation of a battery, a gate connected to a discharge control terminal (DC) of the battery management IC, and a battery power source A source is connected to the terminal B + to control the discharge current flow of the battery power, a drain is connected to the drain of the first MOSFET, and a gate is connected to the charge control terminal CC of the battery management IC. In the protection circuit for the electrostatic discharge of the battery management IC comprising a second MOSFET for controlling the flow of the charging current of the battery power source is connected to the power source output terminal (P +) in conjunction with the first MOSFET,

상기 데이터 통신단자(DQ)와 상기 배터리의 그라운드 전원단(B-) 사이에 연결되어 상기 데이터 통신단자로 정전기 방전의 고전류의 인입시 동작되어 고전류를 상기 배터리 그라운드 전원단(B-)으로 바이패스시키는 제 1과도전압 억제소자; 전원 그라운드 출력단(P-)과 상기 배터리 그라운드 전원단(B-) 사이에 연결되어 상기 전원 그라운드 출력단(P-)으로 정전기 방전의 고전류의 인입시 동작되어 고전류를 상기 배터리 그라운드 전원단(B-)으로 바이패스시키는 제 2과도전압 억제소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.Connected between the data communication terminal DQ and the ground power supply terminal B- of the battery, the data communication terminal operates when the high current of the electrostatic discharge is drawn into the data communication terminal, thereby bypassing the high current to the battery ground power supply terminal B-. A first transient voltage suppression element; It is connected between a power ground output terminal (P-) and the battery ground power terminal (B-) and is operated when a high current of electrostatic discharge is drawn into the power ground output terminal (P-) to supply a high current to the battery ground power terminal (B-). It characterized in that it comprises a second transient voltage suppression element to bypass.

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또한, 본 발명에서 상기 배터리 전원단(B+)과 배터리 전압(B+)의 입력단자(VDD)사이에 설치되는 제 1 저항을 더 포함하며, 상기 배터리 관리용 IC의 래치업을 방지하도록 상기 입력단자(VDD)로 흐르는 고전류에 의한 전압 강하를 1V이하가 되도록 상기 제 1 저항의 값이 설정되도록 하는 것이 바람직하다.The present invention further includes a first resistor disposed between the battery power supply terminal B + and the input terminal VDD of the battery voltage B +, wherein the input terminal is prevented from latching up the battery management IC. It is preferable to set the value of the first resistor so that the voltage drop due to the high current flowing in (VDD) is 1 V or less.

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또한, 본 발명에서 상기 배터리 전원단(B+)와 상기 전원 출력단(P+) 사이에는 상기 제 1 MOSFET와 상기 제 2 MOSFET와 병렬로 설치된 제 3 콘덴서가 결선되며, 상기 제 3 콘덴서는 상기 전원 출력단(P+)으로 인입되는 정전기 방전의 고전류를 상기 배터리 전원단(B+)으로 흐를 수 있도록 용량값이 설정되는 것이 바람직하다.Further, in the present invention, a third capacitor installed in parallel with the first MOSFET and the second MOSFET is connected between the battery power terminal B + and the power output terminal P +, and the third capacitor is connected to the power output terminal ( The capacitance value is preferably set so that a high current of the electrostatic discharge drawn into P +) can flow to the battery power supply terminal B +.

또한, 본 발명에서 전원출력단들(P+, P-)간에 결선되되 상기 전원 출력단(P+, P-)으로 인입되는 정전기 방전의 고전류를 반대 극성의 전원 출력단(P-, P+)으로 흐를 수 있도록 용량값을 갖는 제 4 콘덴서를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the present invention is connected between the power output terminals (P +, P-), but the capacity to flow the high current of the electrostatic discharge flowing into the power output terminals (P +, P-) to the power output terminals (P-, P +) of the opposite polarity It is preferred to further include a fourth capacitor having a value.

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이하, 본 발명에 의한 배터리 관리용 IC의 정전기 방전에 대한 보호 회로의 구성을 도 2를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the configuration of the protection circuit against electrostatic discharge of the battery management IC according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 관리용 IC의 정전기 방전에 대한 보호 회로의 구성을 나타낸 회로도이다. 도 2에 있어서 도 1에 나타난 종래의 배터리 관리회로와 동일 부호에 대해서는 동일 부호를 부여한다.2 is a circuit diagram showing a configuration of a protection circuit against electrostatic discharge of the battery management IC according to an embodiment of the present invention. In FIG. 2, the same code | symbol is attached | subjected about the same code | symbol as the conventional battery management circuit shown in FIG.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 관리용 IC의 정전기 방전에 대한 보호 회로(100)는, 배터리 관리용 IC(11)와, 제 1MOSFET(12)와, 제 2MOSFET(13)와, 제 1~6저항(R1~R6)과, 제 1~4콘덴서(C1~C4)와, 제 1과도전압 억제소자(110)와, 제 2과도전압 억제소자(120)로 구성된다.2, the protection circuit 100 for electrostatic discharge of the battery management IC according to the present invention, the battery management IC 11, the first MOSFET 12, the second MOSFET 13, 1 to 6 resistors R1 to R6, first to fourth capacitors C1 to C4, a first transient voltage suppressor 110, and a second transient voltage suppressor 120.

배터리 관리용 IC(11)는 복수의 입출력단자를 구비하며, 배터리의 각 동작을 제어한다. 여기에서 배터리 관리용 IC(11)는 MAXIM사의 DS276x Battery Monitoring IC를 사용한다. The battery management IC 11 includes a plurality of input / output terminals, and controls each operation of the battery. Here, the battery management IC 11 uses MAXIM's DS276x Battery Monitoring IC.

제 1MOSFET(12)는 배터리 관리용 IC(11)의 DC단에 게이트가 연결되고, 배터리 전원단(B+)에 소스가, 제 2 MOSFET의 드레인에 드레인이 연결되어 배터리 전원의 방전 전류 흐름을 제어한다.The first MOSFET 12 has a gate connected to the DC terminal of the battery management IC 11, a source connected to the battery power supply B +, and a drain connected to the drain of the second MOSFET to control the flow of discharge current of the battery power supply. do.

제 2MOSFET(13)는 배터리 관리용 IC(11)의 CC단에 게이트가 연결되고, 제 1MOSFET(12)의 드레인에 드레인이, 전원 출력단(P+)에 소스가 연결되어 제 1MOSFET(12)와 연동되어 배터리 전원의 충전 전류 흐름을 제어한다.The second MOSFET 13 has a gate connected to the CC terminal of the battery management IC 11, a drain connected to the drain of the first MOSFET 12, and a source connected to the power output terminal P + to interlock with the first MOSFET 12. Control the charging current flow of the battery power source.

제 1~6저항(R1~R6)은 배터리 관리용 IC(11)의 각 입출력단자(VDD단, VIN단, DC단, CC단, PLS단, DQ단)에 연결되어 고전류, 고전압의 정전기 방전(ESD)을 감쇄시킨다. 여기에서 배터리 관리용 IC(11)의 VDD단과 연결된 제 1저항(R1)은 배터리 관리용 IC(11)의 래치업을 방지하도록 VDD단으로 흐르는 고전류에 의한 전압 강하를 1V이하가 되도록 저항값(1.0㏀)이 설정된다.The first to sixth resistors R1 to R6 are connected to respective input / output terminals (VDD terminal, VIN terminal, DC terminal, CC terminal, PLS terminal, and DQ terminal) of the battery management IC 11 to discharge high current and high voltage. Attenuate (ESD). Here, the first resistor R1 connected to the VDD terminal of the battery management IC 11 has a resistance value such that the voltage drop due to the high current flowing to the VDD terminal is 1 V or less to prevent latch-up of the battery management IC 11. 1.0 ms) is set.

비동기 직렬 통신단(D)은 한 개 라인으로 호스트와 양방향으로 데이터를 주고받을 수 있고, 배터리 전원단(B+), 배터리 그라운드 전원단(B-: 이하, 배터리전원단 B-라 함)은 배터리의 전원을 공급하고, 전원 출력단(P+), 전원 그라운드 출력단(P-: 이하, 전원출력단 P-라 함)은 전원을 출력한다.The asynchronous serial communication terminal (D) can send and receive data to and from the host in one line, and the battery power terminal (B +) and battery ground power terminal (B-: hereinafter, battery power terminal B-) are batteries Supplies power, and the power output terminal P + and the power ground output terminal P- (hereinafter referred to as power output terminal P-) output power.

제 1콘덴서(C1)는 배터리 전원단(B+, B-)과 연결되는 배터리 관리용 IC(11)의 VDD단과, VSS단의 사이에 연결되어 배터리 관리용 IC(11)의 전원의 바이패스용으로 전원 안정화를 유지한다.The first capacitor C1 is connected between the VDD terminal of the battery management IC 11 connected to the battery power terminals B + and B- and the VSS terminal to bypass the power supply of the battery management IC 11. Maintain power stabilization.

제 2콘덴서(C2)는 배터리 관리용 IC(11)의 IS1단과, IS2단 사이에 연결되어 배터리 관리용 IC(11)가 전류 감지시 외부 노이즈의 전달을 억제한다.The second capacitor C2 is connected between the IS1 terminal and the IS2 terminal of the battery management IC 11 to suppress the transfer of external noise when the battery management IC 11 senses a current.

제 3콘덴서(C3)는 제 1MOSFET(12)의 입력측과 제 2MOSFET(13)의 출력측 사이에 병렬 연결되어 제 1, 2MOSFET(12, 13)의 스위칭시 전원 오버슈팅을 억제하여 전원 안정화를 유지한다. 여기에서 제 3콘덴서(C3)는 전원 출력단(P+)으로 인입되는 정전기 방전의 고전류를 배터리 전원단(B+)으로 흐를 수 있도록 용량값(0.1㎌)이 설정된다.The third capacitor C3 is connected in parallel between the input side of the first MOSFET 12 and the output side of the second MOSFET 13 to suppress power overshooting during switching of the first and second MOSFETs 12 and 13 to maintain power supply stabilization. . Here, the third capacitor C3 has a capacitance value of 0.1 mA so that the high current of the electrostatic discharge flowing into the power supply output terminal P + may flow to the battery power supply terminal B +.

제 4콘덴서(C4)는 전원 출력단(P+, P-) 사이에 병렬 연결되어 출력 전원의 바이패스용으로 안정된 출력 전원을 유지한다. 여기에서 제 4콘덴서(C4)는 전원 출력단(P+, P-)으로 인입되는 정전기 방전의 고전류를 반대 극성의 전원 출력단(P-, P+)으로 흐를 수 있도록 용량값(0.1㎌)이 설정된다. 여기에서 또한 제 4콘덴서(C4)의 용량과 내압의 산정은 IEC 1000-4-2의 규정에 따라 330Ω/150㎊로 15㎸, 15A/1㎱의 방전 에너지에 대응하기 위해 '정전기 에너지=콘덴서 용량식'을 적용하면 (15000V ×150㎊)/(100000㎊)=22.4V로 산출되며, 0.1㎌의 콘덴서 내부저항(ESR)이 0.2Ω정도이므로 0.2Ω×15A=3V로 내압은 25V이상이면 된다.The fourth capacitor C4 is connected in parallel between the power output terminals P + and P- to maintain a stable output power for bypass of the output power. Herein, the fourth capacitor C4 has a capacitance value of 0.1 mA so that the high current of the electrostatic discharge flowing into the power output terminals P + and P- may flow to the power output terminals P- and P + of opposite polarity. In addition, the capacity of the fourth capacitor (C4) and the breakdown voltage are calculated as 330 Ω / 150 방전 to 15 ㎸, 15 A / 1 방전 discharge energy in accordance with IEC 1000-4-2. When applying 'Capacity type', it is calculated as (15000V × 150kV) / (100000kV) = 22.4V, and the internal resistance (ESR) of 0.1kV is about 0.2kV, so if the internal voltage is 25V or more do.

제 1과도전압 억제(TVS : Transient Voltage Suppression)소자(110)는 비동기 직렬 통신단(D)과 배터리 전원단(B-) 사이에 연결되어 비동기 직렬 통신단(D)으로 정전기 방전의 고전류의 인입시 동작되어 고전류를 배터리 전원단(B-)으로 바이패스시킨다.The first transient voltage suppression (TVS) element 110 is connected between the asynchronous serial communication terminal D and the battery power supply terminal B- to draw a high current of electrostatic discharge into the asynchronous serial communication terminal D-. Operation to bypass the high current to the battery power supply (B-).

제 2과도전압 억제소자(120)는 전원 출력단(P-)과 배터리 전원단(B-) 사이에 연결되어 전원 출력단(P-)으로 정전기 방전의 고전류의 인입시 동작되어 고전류를 배터리 전원단(B-)으로 바이패스시킨다.The second transient voltage suppressing element 120 is connected between the power output terminal (P-) and the battery power terminal (B-) is operated when the high current of the electrostatic discharge into the power output terminal (P-) to convert the high current into the battery power terminal ( Bypass to B-).

이하 본 발명에 따른 배터리 관리용 IC의 정전기 방전에 대한 보호 회로에 대한 동작을 도 2를 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an operation of the protection circuit against electrostatic discharge of the battery management IC according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2.

먼저 본 발명에 따른 배터리 관리용 IC의 정전기 방전에 대한 보호 회로(100)는 배터리 관리용 IC(11)의 기능 동작을 유지하면서도 인입되는 정전기 방전(ESD)의 고전류를 배터리쪽으로 최대한 빨리 흐르도록 경로를 구성하여 배터리 관리용 IC(11)의 각 입, 출력단자로 전달되는 정전기 에너지를 최소화시킨다.First, the protection circuit 100 for electrostatic discharge of the battery management IC according to the present invention passes the high current of the incoming electrostatic discharge (ESD) to the battery as quickly as possible while maintaining the functional operation of the battery management IC 11. It is configured to minimize the electrostatic energy delivered to each input, output terminal of the battery management IC (11).

한편 제 1, 2과도전압 억제소자(110, 120)의 특성은 동작전압 이하에서는 수 ㏁ 이상의 높은 내부저항을 가지고, 동작전압 이상에서는 수mΩ으로 변화하는 물성적인 특성을 가지고 있기 때문에, 정전기 방전 에너지의 순간 고전류에 의해 동작하여 전류 흐름을 바꾼다.On the other hand, the characteristics of the first and second transient voltage suppression elements 110 and 120 have a high internal resistance of several kΩ or more at the operating voltage or less, and have physical properties that change to several m < > By operating by high current at the moment of changing the current flow.

즉, 제 1과도전압 억제소자(110)는 비동기 직렬 통신단(D)으로 정전기 방전의 고전류의 인입시 동작되어 비동기 직렬 통신단(D)과 배터리 전원단(B-)의 경로를 형성하여 고전류를 배터리 전원단(B-)으로 바이패스시켜 배터리 관리용 IC(11)의 오동작, 래치업 및 소손으로부터 보호한다.That is, the first transient voltage suppression element 110 is operated when the high current of the electrostatic discharge is drawn into the asynchronous serial communication terminal D to form a path between the asynchronous serial communication terminal D and the battery power source B- so that the high current is generated. Bypasses the battery power supply terminal B- to protect against malfunction, latch-up and burnout of the battery management IC 11.

또한, 제 2과도전압 억제소자(120)는 전원 출력단(P-)으로 정전기 방전의 고전류의 인입시 동작되어 전원 출력단(P-)과 배터리 전원단(B-)의 경로를 형성하여 고전류를 배터리 전원단(B-)으로 바이패스시켜 배터리 관리용 IC(11)의 오동작, 래치업 및 소손으로부터 보호한다.In addition, the second transient voltage suppression element 120 is operated when the high current of the electrostatic discharge is drawn into the power output terminal P- to form a path between the power output terminal P- and the battery power terminal B- to generate a high current. Bypassing to the power supply terminal B- protects the battery management IC 11 from malfunction, latch up and burnout.

이때 배터리 관리용 IC(11)의 내부 전류 감지 저항이 25mΩ정도이므로 제 1, 2과도전압 억제소자(110, 120)에 의해 유입 경로를 우회시킴으로써 배터리 관리용 IC(11)의 직접 유입을 차단할 수 있다.At this time, since the internal current sense resistance of the battery management IC 11 is about 25 mΩ, the inflow path is bypassed by the first and second transient voltage suppression elements 110 and 120 to block the direct inflow of the battery management IC 11. have.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 배터리 관리용 IC의 정전기 방전에 대한 보호 회로에 의하면, 배터리 관리용 IC의 기능 동작을 위한 주변 응용회로와 배터리 관리용 IC 자체 구현된 정전기 방전(ESD)의 내성을 보완하여 제품의 안정된 신뢰성을 확보할 수 있고, 주변 응용회로중 콘덴서와 과도전압 억제소자를 이용하여 고전류에 의한 전류 경로를 배터리쪽으로 생성시킴으로써 단시간에 고전류가 전달되도록 하여 배터리 관리용 IC에 유입되는 정전기 에너지를 최소화하여 피해를 줄일 수 있다.As described above, according to the protection circuit against the electrostatic discharge of the battery management IC according to the present invention, the peripheral application circuit for the functional operation of the battery management IC and the resistance of the electrostatic discharge (ESD) implemented by the battery management IC itself. It is possible to secure stable reliability of the product by creating a current path by high current toward the battery by using a capacitor and transient voltage suppression element among peripheral application circuits, so that a high current can be delivered in a short time to enter the battery management IC. Damage can be reduced by minimizing electrostatic energy.

도 1은 종래의 일실시예에 따른 배터리 관리보호 회로의 구성을 나타낸 회로도1 is a circuit diagram illustrating a configuration of a battery management protection circuit according to an exemplary embodiment.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 관리용 IC의 정전기 방전에 대한 보호 회로의 구성을 나타낸 회로도2 is a circuit diagram showing a configuration of a protection circuit against electrostatic discharge of the battery management IC according to an embodiment of the present invention;

<도면중 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

11 : 배터리 관리용 IC 12, 13 : 제 1, 2MOSFET11: battery management IC 12, 13: first, second MOSFET

110, 120 : 제 1, 2과도전압 억제소자 C1~C4 : 제 1~4콘덴서110, 120: first and second transient voltage suppressors C1 to C4: first to fourth capacitors

R1~R6 : 제 1~6저항R1 to R6: first to sixth resistors

Claims (4)

데이터 통신단자(DQ)를 포함하는 복수의 입출력단자를 구비하며 배터리의 충방전 동작을 제어하는 배터리 관리용 IC와, 상기 배터리 관리용 IC의 방전제어단자(DC)에 게이트가 연결되고, 배터리 전원단(B+)에 소스가 연결되어 배터리 전원의 방전 전류 흐름을 제어하는 제 1MOSFET와, 상기 제 1 MOSFET의 드레인에 드레인이 연결되고, 상기 배터리 관리용 IC의 충전제어단자(CC)에 게이트가 연결되고, 전원출력단(P+)에 소스가 연결되어 상기 제 1MOSFET와 연동되어 배터리 전원의 충전 전류 흐름을 제어하는 제 2MOSFET를 포함하는 배터리 관리용 IC의 정전기 방전에 대한 보호회로에 있어서,A battery management IC having a plurality of input / output terminals including a data communication terminal (DQ) and controlling a charge / discharge operation of a battery, a gate connected to a discharge control terminal (DC) of the battery management IC, and a battery power source A source is connected to the terminal B + to control the discharge current flow of the battery power, a drain is connected to the drain of the first MOSFET, and a gate is connected to the charge control terminal CC of the battery management IC. In the protection circuit for the electrostatic discharge of the battery management IC comprising a second MOSFET for controlling the flow of the charging current of the battery power source is connected to the power source output terminal (P +) in conjunction with the first MOSFET, 상기 데이터 통신단자(DQ)와 상기 배터리의 그라운드 전원단(B-) 사이에 연결되어 상기 데이터 통신단자로 정전기 방전의 고전류의 인입시 동작되어 고전류를 상기 배터리 그라운드 전원단(B-)으로 바이패스시키는 제 1과도전압 억제소자; Connected between the data communication terminal DQ and the ground power supply terminal B- of the battery, the data communication terminal operates when the high current of the electrostatic discharge is drawn into the data communication terminal, thereby bypassing the high current to the battery ground power supply terminal B-. A first transient voltage suppression element; 전원 그라운드 출력단(P-)과 상기 배터리 그라운드 전원단(B-) 사이에 연결되어 상기 전원 그라운드 출력단(P-)으로 정전기 방전의 고전류의 인입시 동작되어 고전류를 상기 배터리 그라운드 전원단(B-)으로 바이패스시키는 제 2과도전압 억제소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리용 IC의 정전기 방전에 대한 보호 회로.It is connected between a power ground output terminal (P-) and the battery ground power terminal (B-) and is operated when a high current of electrostatic discharge is drawn into the power ground output terminal (P-) to supply a high current to the battery ground power terminal (B-). And a second transient voltage suppressor for bypassing the circuit. 제 1 항에 있어서, 상기 배터리 전원단(B+)과 배터리 전압(B+)의 입력단자(VDD)사이에 설치되는 제 1 저항을 더 포함하며, 상기 배터리 관리용 IC의 래치업을 방지하도록 상기 입력단자(VDD)로 흐르는 고전류에 의한 전압 강하를 1V이하가 되도록 상기 제 1 저항의 값이 설정되도록 하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리용 IC의 정전기 방전에 대한 보호 회로.The method of claim 1, further comprising a first resistor disposed between the battery power supply terminal B + and the input terminal VDD of the battery voltage B +, wherein the input is configured to prevent latch-up of the battery management IC. A protection circuit for electrostatic discharge of a battery management IC, characterized in that the value of the first resistor is set so that the voltage drop due to the high current flowing through the terminal (VDD) is 1 V or less. 제 1 항에 있어서, 상기 배터리 전원단(B+)와 상기 전원 출력단(P+) 사이에는 상기 제 1 MOSFET와 상기 제 2 MOSFET와 병렬로 설치된 제 3 콘덴서가 결선되며, 상기 제 3 콘덴서는 상기 전원 출력단(P+)으로 인입되는 정전기 방전의 고전류를 상기 배터리 전원단(B+)으로 흐를 수 있도록 용량값이 설정되는 것을 특징으로 하는 배터리 관리용 IC의 정전기 방전에 대한 보호 회로.The power supply terminal of claim 1, wherein a third capacitor disposed in parallel with the first MOSFET and the second MOSFET is connected between the battery power terminal B + and the power output terminal P +, and the third capacitor is connected to the power output terminal. And a capacitance value is set such that a high current of the electrostatic discharge drawn into (P +) flows to the battery power supply terminal (B +). 제 1 항에 있어서, 상기 전원 출력단들(P+, P-)간에 결선되되 상기 전원 출력단(P+, P-)으로 인입되는 정전기 방전의 고전류를 반대 극성의 출력단(P-, P+)으로 흐를 수 있도록 용량값을 갖는 제 4 콘덴서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리용 IC의 정전기 방전에 대한 보호 회로.The method of claim 1, wherein the high current of the electrostatic discharge flowing into the power output terminals (P +, P-) connected to the power output terminals (P +, P-) flows to the output terminals (P-, P +) of opposite polarity. And a fourth capacitor having a capacitance value. The protection circuit for electrostatic discharge of an IC for battery management.
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