KR100553645B1 - 자동차의 램프 구동 장치 - Google Patents

Abstract

초기 과도 전류로 인한 드라이버의 오동작 및 파손을 미연에 방지할 수 있도록 한 자동차의 램프 구동 장치가 개시되어 있다. 이러한 본 발명은, 마이크로프로세싱 유닛으로부터 공급되는 다수개의 램프 구동 신호에 따라 각각의 램프를 작동시키기 위한 다수개의 램프 구동 장치와, 상기 마이컴에서 출력되는 펄스폭 변조된 제어 신호에 따라 상기 램프 구동 장치에 흐르는 초기 과도 전류를 제어하기 위하여 상기 마이컴과 상기 다수개의 램프 구동 장치의 각각의 입력측 사이에 설치되는 전류 제어 장치로 이루어지며, 본 발명에 의하면, 램프 구동 신호에 의해 작동되는 램프 구동 장치의 초기 과도 전류가 상기 마이컴에서 출력되는 펄스폭 변조된 제어 신호에 따라 임계치를 넘지 않도록 제어됨으로써, 초기 과도 전류로 인한 램프의 파손 및 오동작을 미연에 방지할 수 있고, 그에 따른 제품의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.

자동차, 램프, 마이컴, 펄스폭 변조 제어 신호,

Description

자동차의 램프 구동 장치{LAMP DRIVING APPARATUS OF CAR}

도 1은 일반적인 자동차의 램프 구동 장치의 구성을 보인 도이다.

도 2는 본 발명에 따른 자동차의 램프 구동 장치의 구성을 보인 도이다.
도 3은 도 1에 도시된 마이크로프로세서 유닛의 출력 신호를 보인 파형도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 마이크로프로세싱 유닛

110 : 다채널 로우 사이드 드라이버

130 : 전류 제어 장치 131, 133, 137 : 저항

135 : 트랜지스터 139 : 다이오드

본 발명은 자동차의 램프 구동 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 마이크로프로세싱 유닛의 램프 구동 신호에 따라 다수개의 램프를 작동시키는 다채널 로우 사이드 드라이버에 흐르는 초기 과도 전류가 임계치를 넘지 않도록 제어할 수 있도록 한 자동차의 램프 구동 장치에 관한 것이다.

일반적인 자동차의 전자 제어 장치(ECU)는 차량의 상태를 확인하는 센서 인터페이스와 차량을 직접 제어하는 액취에이터(ACTUATOR)를 작동/변환시키는 드라이 버로 구성되어 있다.

이러한 드라이버는 2개의 군, 즉 하이 사이드 드라이버(high side driver)와 로우 사이드 드라이버(low side driver)로 분류된다. 상기 하이 사이드 드라이버를 이용한 램프 구동 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 각각의 출력 핀(P1-Pn)을 통해 각각의 램프를 작동시키기 위한 다수개의 램프 구동 신호를 출력하는 마이크로프로세싱 유닛(18)과, 이 램프 구동 신호를 각각의 램프(L1-Ln)에 제공하기 위한 다수개의 1 채널 하이 사이드 드라이버(21)를 포함한다. 이러한 상기 하이 사이드 드라이버는 레벨 쉬프트 회로를 포함하므로 가격이 비싸고, 종류가 적으며, 여러 채널 제어가 불가능하다.

따라서, 최근에는 하이 사이드 드라이버 보다 특성이 좋고 저렴한 반도체 장치를 폭 넓게 선택할 수 있다는 장점에 따라 다 채널 로우 사이드 드라이버를 사용하고 있다. 이러한 다채널 로우 사이드 드라이버를 이용한 램프 구동 장치는 마이크로프로세싱 유닛의 다수의 출력 핀에 접속되는 다채널 로우 사이드 드라이버와, 로우 사이드 드라이버의 출력측에 접속되는 다수개의 램프를 포함한다. 이러한 통상적인 다채널 로우 사이드 드라이버는 전원과, 마이크로프로세싱 유닛과, 모스전계효과 트랜지스터로 구비된 스위칭부를 포함한다.

그러나, 이러한 로우 사이드 드라이버는 초기 구동 시 초과 과도 전류가 발생하게 되고, 이러한 초과 과도 전류를 제거하기 위하여 벌브 램프를 구동시키기 위한 로우 사이드 드라이버의 초기 구동 시 램프에 흐르는 전류값을 감지한 후 이를 제어함으로써 정상적인 램프 점등은 보장되나, 램프를 작동시키기 위한 드라이 버의 구성이 복잡하고, 일정 시간 후 드라이버의 온도 상승으로 인해 드라이버의 수명이 짧아진다.

물론 초기 과도 전류를 컨트롤 하지 않는 경우 상기 드라이버를 통해 흐르는 과도전류는 드라이버의 한계치를 넘는게 되며, 보통 램프 구동에는 많은 전류가 필요하지 않아 다채널 로우사이드 드라이버에서 전류용량이 큰 채널에 할당하는 하지 않는다. 그러나, 용량이 작은 채널은 전류 임계치가 작고(보통 1A, 16채널 드라이버의 경우 1A짜리 채널이 보통 6개 정도 된다), 램프의 초기 과도전류는 온도에 따라 3A까지도 흐르기 때문에, 초기 과도전류를 컨트롤하지 않으면, 이러한 초기 과도 전류로 인해 자동차의 수명이 저하된다.

물론 램프 구동을 위해 또 하나의 용량이 큰 다채널 로우 사이드 드라이버를 장착하면 되지만, 그건 전체 ECU의 비용 문제와 PCB의 공간 문제, 열 문제가 발생하였다.

그리고 현재 통용하는 여러 개의 램프 구동용 하이 사이드 드라이버는 비용과 PCB공간 문제, 열 문제는 드라이버의 추가로 인해 발생된다. 여기에 가장 중요한 드라이버 자체의 진단 기능에서, 자동차의 배선이 잘못되었을 때(Short to Ground 또는 Short to Battery), 드라이버를 통해 흐르는 매우 큰 전류로 인한 열 감지(드라이버의 온도가 특정 온도까지 상승하면 드라이버를 꺼버린다.)에 의존하기 때문에 자동차의 수명에 저하되는 반면 다채널 로우 사이드 드라이버는 전류 자체를 감지하여 차단하기 때문에, 많은 전류가 흐르는 것 자체를 허용하지 않는다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 다채널 로우 사이드 드라이버의 용량이 작은 채널을 사용하여 로우 사이드 드라이버의 초기 구동 시 마이크로프로세싱 유닛에서 출력되는 펄스폭 변조 신호에 따라 초기 과도 전류를 제어함으로써, 초기 과도 전류로 인한 다채널 로우 사이드 드라이버의 오작동 및 파손을 미연에 방지할 수 있는 자동차의 램프 구동 장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 과제는

마이크로프로세싱 유닛으로부터 공급되는 다수개의 램프 구동 신호에 따라 각각의 램프를 작동시키기 위한 다채널 로우 사이드 드라이버와,

상기 마이크로프로세싱 유닛에서 출력되는 펄스폭 변조 신호에 따라 상기 다채널 로우 사이드 드라이버에 흐르는 초기 과도 전류를 제어하기 위하여 상기 마이크로프로세싱 유닛과 상기 다채널 로우 사이드 드라이버의 각각의 입력측 사이에 설치되는 전류 제어 장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 램프 구동 장치를 을 제공함으로서 달성될 수 있다.

바람직하게 상기 전류 제어 장치는,

상기 펄스폭 변조된 제어 신호를 분배하는 제1 및 제2 저항과,

상기 제1 및 제2 저항의 분배 전압에 따라 스위칭하는 트랜지스터와,

상기 트랜지스터의 스위칭 상태에 따라 상기 램프 구동 장치로 공급되는 전류량이 제어되는 제3 저항과,

상기 램프 구동 장치에서 램프로 흐르는 전류가 상기 전류 제어 장치로 공급 되는 것을 방지하기 위하여 상기 제3 저항과 상기 램프 구동 장치의 입력측 사이에 설치되는 다이오드로 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차의 램프 구동 장치를 제공함으로서 달성될 수 있다.

본 발명에 의하면, 램프 구동 신호에 의해 작동되는 램프 구동 장치의 초기 과도 전류가 상기 마이크로 프로세싱 유닛에서 출력되는 펄스폭 변조 신호에 따라 임계치를 넘지 않도록 제어됨으로써, 초기 과도 전류로 인한 드라이버의 파손 및 오동작을 미연에 방지할 수 있고, 그에 따른 제품의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 자동차의 램프 구동 장치의 구성을 보인 도이고, 도 3은 도 1에 도시된 마이크로프로세서 유닛의 출력 신호를 보인 파형도이다. 이를 참조하여 본 발명에 따른 자동차의 램프 구동 장치는, 마이크로프로세싱 유닛(100)의 출력 핀 에 접속되는 다채널 로우 사이드 드라이버(110)와, 상기 마이크로프로세싱 유닛(100)과 상기 다채널 로우 사이드 드라이버(110)의 각각의 입력측 사이에 설치되는 전류 제어 장치(130)로 구비된다.

여기서, 상기 다채널 로우 사이드 드라이버(110)는 상기 마이프로프로세싱 유닛(100)으로부터 공급되는 다수개의 램프 구동 신호에 따라 각각의 램프(L1-Ln)를 작동시키도록 구비되고, 상기 전류 제어 장치(130)는 상기 마이크로프로세싱 유닛(100)에서 출력되는 펄스폭 변조 신호(PWM)에 따라 상기 다채널 로우 사이드 드라이버(110)의 초기 구동 시 상기 다채널 로우 사이드 드라이버(100)에 흐르는 초 기 과도 전류를 제어하도록 구비된다. 여기서, 상기 펄스폭 변조 신호(PWM)의 주기는 램프에 따라 결정된다.

상기 전류 제어 장치(130)는, 상기 펄스폭 변조 신호(PWM)를 분배하는 제1 및 제2 저항(131)(133)과, 상기 제1 및 제2 저항(131)(133)의 분배 전압에 따라 스위칭하는 트랜지스터(135)와, 상기 트랜지스터(135)의 스위칭 상태에 따라 상기 다채널 로우 사이드 드라이버(110)로 공급되는 전류량이 제어되는 제3 저항(137)과,

상기 다채널 로우 사이드 드라이버(110)에서 램프로 흐르는 전류가 상기 트랜지스터(135)로 공급되는 것을 방지하기 위하여 상기 제3 저항(137)과 상기 다채널 로우 사이드 드라이버(110)의 입력측 사이에 설치되는 다이오드(139)로 구비된다.

본 발명의 실시예에서는 상기 다이오드(139)가 램프 구동용 다채널 로우 사이드 드라이버(110)와 접속되도록 구비되어 있으나, 상기 다이오드(139)와 병렬로 접속되는 다이오드의 출력측에는 다른 다채널 로우 사이드 드라이버와 접속되도록 구비될 수도 있다.

이와 같이 구비된 본 발명에 따른 자동차의 램프 구동 장치에 있어서, 우선, 상기 마이크로프로세싱 유닛(100)에서 저전위 레벨의 램프 구동 신호(P1)가 도 3의 a) 에 도시된 바와 같이, 출력되고, 상기 마이크로프로세싱 유닛(100)에서는 펄스폭 변조 신호(PWM)가 도 3의 b)에 도시된 바와 같이 출력된다.

상기 도 3의 a)에 도시된 램프 구동 신호(P1)에 의해 로우 사이드 드라이버(110)에는 도 3의 c)에 도시된 초기 과도 전류가 흐르게 된다. 상기 초기 과도 전류는 마이크로프로세싱 유닛(100)에서 출력되는 펄스폭변조 신호(PWM)에 의해 도 3의 d)에 도시된 바와 같이 다이오드(139)에 의해 설정된 임계치 이하로 조절된다.

즉, 상기 마이크로프로세싱 유닛(100)에서 출력되는 펄스폭변조 신호(PWM)에 의해 트랜지스터(135)가 스위칭되어 저항(137)를 통과한 전류가 다이오드(139)를 통해 다채널 로우 사이드 드라이버(110)에 공급된다.

상기 마이프로프로세싱 유닛(100)에서 출력되는 램프 구동 신호(P1)에 의해 상기 다채널 로우 사이드 드라이버(110)에 흐르는 전류는 상기 다이오드(139)를 통과한 전류에 의해 제한된다. 이러한 전류 제한은 상기 다채널 로우 사이드 드라이버(100)의 스위칭부(미도시됨)의 초기 과도 전류를 상기 다이오드(139)를 통과한 전류치 이하로 설정한다.

이러한 본 발명에 따른 자동차의 램프 구동 장치에 있어, 상기 다채널 로우 사이드 드라이버(100)에 흐르는 초기 과도 전류를 상기 전류 제어 장치(130)에 의해 설정된 임계치 이하로 제한함으로써, 초기 과도 전류로 인한 상기 다채널 로우 사이드 드라이버(100)의 오동작 및 파손을 미연에 방지된다.

이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차의 램프 구동 장치는, 본 발명에 의하면, 램프 구동 신호에 의해 작동되는 램프 구동 장치의 초기 과도 전류가 상기 마이크로 프로세싱 유닛에서 출력되는 펄스폭 변조 신호에 따라 임계치를 넘지 않도록 제어됨으로써, 초기 과도 전류로 인한 드라이버의 파손 및 오동작을 미연에 방지할 수 있고, 그에 따른 제품의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구 하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (3)

1. 마이크로프로세싱 유닛으로부터 공급되는 다수개의 램프 구동 신호에 따라 각각의 램프를 작동시키기 위한 다채널 로우 사이드 드라이버와,

   상기 마이크로프로세싱 유닛에서 출력되는 펄스폭 변조 신호에 따라 상기 다채널 로우 사이드 드라이버에 흐르는 초기 과도 전류를 제어하기 위하여 상기 마이크로프로세싱 유닛과 상기 다채널 로우 사이드 드라이버의 각각의 입력측 사이에 설치되는 전류 제어 장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 램프 구동 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 전류 제어 장치는,

   상기 펄스폭 변조된 제어 신호를 분배하는 제1 및 제2 저항과,

   상기 제1 및 제2 저항의 분배 전압에 따라 스위칭하는 트랜지스터와,

   상기 트랜지스터의 스위칭 상태에 따라 상기 램프 구동 장치로 공급되는 전류량이 제어되는 제3 저항과,

   상기 램프 구동 장치에서 램프로 흐르는 전류가 상기 전류 제어 장치로 공급되는 것을 방지하기 위하여 상기 제3 저항과 상기 램프 구동 장치의 입력측 사이에 설치되는 다이오드로 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차의 램프 구동 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 다이오드와 병렬로 접속되어 상기 다채널 로우 사이드 드라이버를 제외한 다른 다채널 로우 사이드 드라이버를 접속하는 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 램프 구동 장치.

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