KR100513081B1 - 에어백 컨트롤러용 전원 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이그니션 스위치가 온 일때에 배터리로부터 직접 백업 콘덴서에 돌입전류가 흐르는 것을 금지하기 위한 것이다.

그 구성은 뇌관에 점화전류를 공급하는 백업 콘덴서와, 출력단자에 제1역류 방지용 다이오드가 접속되어 제1역류 방지용 다이오드를 통하여 상기 백업 콘덴서에 배터리의 전압을 승압시켜 공급하는 승압회로와, 그 승압회로의 제1역류 방지용 다이오드군에 있어서 각각의 다이오드의 캐소드에 각각의 캐소드가 접속되어 이루어지는 제2역류 방지용 다이오드의 애노드가 출력단자에 공통으로 접속되고, 상기 배터리로부터 상기 백업 콘덴서에 충전전류가 돌입되는 것을 제한하는 전류제한 회로를 구비하여 이루어진다.

Description

에어백 컨트롤러용 전원

본 발명은 조수석, 운전석, 뒷자석 등의 좌석에 앉는 탑승자를 충돌사고로부터 보호하는 여러개의 뇌관을 갖춘 에어백 컨트롤러(air bag controller)에 사용되는 에어백 컨트롤러용 전원에 관한 것이다.

종래 이러한 종류의 여러 개의 뇌관을 갖춘 에어백 컨트롤러에 대하여 설명하기 전에 뇌관을 한 개 가진 단순한 구성의 에어백 컨트롤러를 도2에 나타내며 이하 그 구성을 설명한다.

도2에 있어서, 1은 차량용 배터리(車輛用 battery), 2는 이그니션 스위치(ignition switch), 3은 역류 방지용 다이오드(逆流 防止用 diode), 4는 상기 배터리(1)의 출력전압을 승압(昇壓)시켜 출력하는 승압회로(DC/DC converter)로서, 그 입력단자(入力端子)는 상기 역류 방지용 다이오드(3), 이그니션 스위치(2)를 통하여 상기 배터리(1)의 플러스(plus) 단자에 직렬로 접속되어 있다. 또한 상기 역류 방지용 다이오드(3)의 애노드(anode)는 역류 방지용 다이오드(5)의 애노드에 접속되고 또한 승압회로(4)의 출력단자는 역류 방지용 다이오드(5)의 캐소드(cathode)에 접속되어 있다.

7은 백업 콘덴서로서,그 일단은 저항(6)을 통하여 상기 승압회로(4)의 출력단자에 접속되며 그 저항(6)에는 방전용 다이오드(8)가 병렬로 접속되어 있는데, 이 방전용 다이오드(8)는 저항(6)과 함께 이그니션 스위치(2)가 온(ON)조작 될 때에 전류가 배터리(1)로부터 역류 방지용 다이오드(5)를 통하여 백업 콘덴서(7)에 돌입되는 것을 방지한다.

9는 스위칭 트랜지스터로서, 그 에미터 단자(emitter 端子)는 상기 승압회로(4)의 출력단자에 접속되고, 또한 베이스 단자(base 端子)는 마이크로 컴퓨터(12)의 출력단자에 접속되어, 그 마이크로컴퓨터(12)로부터 일정한 펄스 폭(pulse 幅)의 트리거 신호(trigger 信號)를 공급받아 그 트리거 신호의 펄스 폭에 의하여 뇌관(10)으로의 전류공급량을 규제한다.

뇌관(10)은 그 일단(一端)이 스위칭 트랜지스터(9)의 출력단자인 컬렉터 단자(Collector 端子)에 접속되고 또한 그 뇌관(10)의 타단(他端)은 기계식 가속도 스위치(機械式 加速度 switch)(11)를 통하여 접속되어 있다.

12는 마이크로컴퓨터로서, 가속도 센서(13)로부터 공급되는 가속도 신호에 의거하여 충돌사고의 정도를 판단하며, 중대사고로 판단한 경우에는 출력단자를 소정시간 동안 온상태로 하여 스위칭 트랜지스터(9)를 구동시킨다.

14는 회로계 전원(回路系 電源)으로서, 역류 방지용 다이오드(15) 및 이그니션 스위치(2)를 사이에 두고 배터리(1)에 직렬로 접속됨과 아울러 그 입력측은 전원절환 스위치 회로(電源切換 switch 回賂)(16)를 통하여 백업 콘덴서(7)에 접속되어 있다. 또한 이 전원절환 스위치 회로(16)는 마이크로컴퓨터(12)로부터의 신호, 즉 이그니션 스위치(2)의 온(ON)에서 오프(OFF)로의 절환(또는 그것과 동등한 때 예를 들어 단선(斷線)일 때)을 검출했을 때에 출력되는 신호에 의해 상기 전원절환 스위치 회로(16)를 온시킨다.

또한 상기 구성에 있어서 역류 방지용 다이오드(5), 백업 콘덴서(7), 방전용 다이오드(8), 스위칭 트랜지스터(9) 및 뇌관(10)에 의해 점화전류 공급 회로부(17)가 형성된다.

다음에 상기 구성의 작용을 설명한다.

차량 충돌사고가 발생하면 그에 따르는 가속도 신호가 가속도 센서(13)에 의하여 검출되고, 그 가속도 센서(13)로부터 마이크로컴퓨터(12)에 가속도 신호가 공급되어 그 가속도 신호에 의거하여 마이크로컴퓨터(12)가 중대사고가 발생했다고 판단한 경우, 마이크로컴퓨터(12)는 트리거 신호를 발생시켜 소정시간 동안 스위칭 트랜지스터(9)를 온시키며 백업 콘덴서(7)에 충전된 전하(電荷)를 방전용 다이오드(8)를 통하여 뇌관(10)으로 공급시킨다. 또한 이 때 기계식 가속도 스위치(11)가 폐쇄된다.

다음에 상기 뇌관(10)을 여러 개 병렬로 접속시킨 경우의 구성에 대하여 설명한다.

즉 도3에 나타내는 회로는 도2에 나타낸 회로의 구성 중에 점화전류 공급 회로부(17)를 이그니션 스위치(2)와 기계식 가속도 스위치(11)의 사이에 병렬로 접속시킨 것으로서, 그에 따라 방전전류 회입방지용 다이오드(放電電流 回入防止用 diode)(18∼21)의 애노드 측을 승압회로(4)의 출력단자에 공통으로 접속시킴과 아울러 그 캐소드 측과 대응하는 고유의 백업 콘덴서(71∼74)의 비접지측 단자에 접속시키고 또한 다른 역류 방지용 다이오드(22∼25)의 캐소드 측을 기계식 가속도 스위치(11)의 비접지측 단자에 공통으로 접속시킴과 아울러 각각의 애노드 측과 대응하는 고유의 뇌관(101∼104)의 한쪽 단자에 접속시킨 것이다.

또한 스위칭 트랜지스터(91∼94)의 각각의 베이스와 마이크로컴퓨터(12)의 출력단자의 사이에는 구동용 트랜지스터(26∼29)가 삽입되고 또한 전원절환 스위치 회로(16)의 트랜지스터 컬렉터는 하나의 백업 콘덴서(71)의 비접지측 단자에 접속되어 있다.

또한 도면에서 역류 방지용 다이오드(51∼54)는 도2에 있어서 역류 방지용 다이오드(5)와 동일하고 또한 백업 콘덴서(71∼74)는 도2에 있어서 백업 콘덴서(7)와 동일하고 또한 방전용 다이오드(81∼84)는 도2에 있어서 방전용 다이오드(8)와 동일하고 또한 스위칭 트랜지스터(91∼94)는 도2에 있어서 스위칭 트랜지스터(9)와 동일하고 또한 뇌관(101∼104)은 도2에 있어서 뇌관(10)과 동일한 것이다.

그러나 도3에 나타내는 바와 같이 종래의 에어백 컨트롤러에 있어서는 방전용 다이오드(81∼84)에 의한 전압 강하를, 승압회로(4)의 출력전압을 상승시킴으로써 보상(補償)시킬 필요가 있으므로 이 상태에서 승압회로(4)의 전력용량을 크게 설정하지 않으면 안되었다.

여기서 이러한 경우 일반적으로는 이 방전용 다이오드(81∼84)를 삭제시키는 것이 고려되는데, 이 경우 이그니션 스위치(2)가 온조작됨으로써 배터리(1)로부터 역류 방지용 다이오드(51∼54)를 통하여 직접 각각의 백업 콘덴서(71∼74)에 돌입전류가 공급되어 버리므로 백업 콘덴서(71∼74)가 조기에 열화(劣化)되어 버릴 우려가 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점에 착안하여 이루어진 것으로서, 이그니션 스위치를 온조작할 때에 배터리로부터 백업 콘덴서에 돌입전류가 흐르는 것을 금지하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 에어백 컨트롤러용 전원, 뇌관에 점화전류를 공급하는 백업 콘덴서와, 출력단자에 제1역류 방지용 다이오드가 접속되어 제1역류 방지용 다이오드를 통하여 상기 백업 콘덴서에 배터리의 전압을 승압시켜 공급하는 승압회로와, 그 승압회로의 제1역류 방지용 다이오드군에 있어서 각각의 다이오드의 캐소드에 각각의 캐소드가 접속되어 이루어지는 제2역류 방지용 다이오드의 애노드가 출력단자에 공통으로 접속되고, 상기 배터리로부터 상기 백업 콘덴서에 충전전류가 돌입되는 것을 제한하는 전류제한 회로를 구비한다.

(실시예)

(제1실시예)

본 발명에 관한 에어백 컨트롤러용 전원을 도1에 나타내는 에어백 컨트롤러에 의거하여 설명한다.

또한 도1에 있어서 도3에서 설명한 구성과 동일한 것 또는 균등한 것에는 동일부호를 붙여 그 상세한 설명을 생략하고 다른 부분만 이하 설명한다.

즉 역류 방지용 다이오드(3)와 역류 방지용 다이오드(51∼54)의 사이에 전류제한 회로(30)가 끼워지며, 그 전류제한 회로(30)는 상기 마이크로컴퓨터(12)에 의하여 온·오프제어되는 구동용 트랜지스터(30b), 그 구동용 트랜지스터(30b)에 의하여 온·오프제어되는 스위칭 트랜지스터(30a) 등으로 구성됨과 아울러 그 구동용 트랜지스터(30b)의 컬렉터와 스위칭 트랜지스터(30a)의 베이스는 제1바이어스 저항(30c)을 통하여 접속되고 또한 스위칭 트랜지스터(30a)의 컬렉터와 베이스의 사이에는 제2바이어스 저항(30d)이 접속되어 있다. 또한 스위칭 트랜지스터(30a)의 에미터는 제2역류 방지용 다이오드(51∼54)의 애노드에 공통으로 접속되고, 그 컬렉터는 역류 방지용 다이오드(3)의 캐소드에 접속되어 있다. 또한 도1에 있어서 도3의 방전용 다이오드(81∼84)가 삭제되는 것은 말할 필요조차 없다.

이와 같이 구성함으로써, 이그니션 스위치(2)가 온되면 마이크로컴퓨터(12)는 작동을 개시하지만, 승압회로(4)에 의하여 백업 콘덴서(71∼74)가 각각 충분히 충전될 때 까지, 소정시간 동안 구동용 트랜지스터(30b)의 베이스(A)가 마이크로컴퓨터(12)의 출력에 의하여 로우 레벨(low level)로 유지되므로 구동용 트랜지스터(30b)가 오프상태로 유지된다. 그 결과 스위칭 트랜지스터(30a)는 오프상태로 유지되어 배터리(1)로부터 직접 백업 콘덴서(71∼74)에 충전전류가 흐르지 않는다.

한편 승압회로(4)에 의하여 각각의 백업 콘덴서(71∼74)가 충전되면 구동용 트랜지스터(30b)의 베이스(A)에 마이크로컴퓨터(12)로부터 하이 레벨(high level) 신호가 공급되므로, 스위칭 트랜지스터(30a)가 온상태로 절환되어 각각의 백업 콘덴서(71∼74)는 전류제한 회로(30)를 통하여 돌입전류 없이 전류가 제한되면서 충전된다.

이렇게 함으로써, 통상시 백업 콘덴서(71∼74)가 뇌관(101∼104)으로 점화전류를 공급하지만, 승압회로(4)가 기능을 정지한 경우에는 전류제한 회로(30)는 저항이 제로(zero)로서 각각의 뇌관(101∼104)에 지장을 주지 않고 점화전류를 공급할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 간단한 구성의 전류제한 회로에 의하여 이그니션 스위치가 온 일 때에 배터리로부터 전류가 백업 콘덴서에 돌입되는 것을 방지할 수 있는 효과가 발휘된다. 또한 이 전류제한 회로는 작동시의 회로의 저항을 제로로 할 수 있으므로 손실없는 효과가 발휘된다.

도1은 본 발명의 제1실시예를 나타내는 회로 설명도,

도2는 뇌관(雷管)이 하나인 경우의 종래의 회로 설명도,

도3은 뇌관이 여러 개 병렬로 접속된 경우의 종래의 회로 설명도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

7, 71∼74 : 백업 콘덴서 (back-up condenser)

9, 91∼94, 30a : 스위칭 트랜지스터(switching transistor)

10, 101∼104 : 뇌관(雷管) 11 : 기계식 가속도 스위치

30 : 전류제한 회로 30b : 구동용 트랜지스터

30c, 30d : 바이어스 저항(bias 抵抗)

Claims (1)

1. 뇌관(雷管)에 점화전류를 공급하는 백업 콘덴서(back-up condenser)와,

   출력단자에 제1역류 방지용 다이오드(제1逆流 防止用 diode)가 접속되어 제1역류 방지용 다이오드를 통하여 상기 백업 콘덴서에 배터리(battery)의 전압을 승압시켜 공급하는 승압회로(昇壓回路)와,

   상기 승압회로의 제1역류 방지용 다이오드군(第1逆流 防止用 diode群)의 각각의 다이오드의 캐소드(cathode)에 각각의 캐소드가 접속되어 이루어지는 제2역류 방지용 다이오드의 애노드(anode)가 출력단자에 공통으로 접속되어 상기 배터리로부터 상기 백업 콘덴서에 충전전류가 돌입되는 것을 제한하는 전류제한 회로를

   구비하는 것을 특징으로 하는 에어백 컨트롤러용 전원(air bag controller用 電源).