KR100581003B1 - Switching circuit - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다수의 트랜지스터로 구성되어, 상기 트랜지스터에 발생되는 열폭주 현상으로 인해 발생되는 오동작을 방지하고 전력소모를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 적은 리플전압을 얻을 수 있는 스위칭 구동회로에 관한 것으로서, 펄스 신호가 입력되는 입력단과 회로에 과전류가 발생되는 것을 방지함으로써 스위칭 동작이 안정적으로 수행되도록 하는 스위치 구동 제어부와 상기 스위치 구동 제어부로부터 수신된 신호가 출력되는 출력단을 포함하여 구성됨에 따라, 상기 스위칭 구동회로에 과전류의 발생을 방지하여 안정된 출력전압을 얻을 수 있으며 출력 리플전압의 크기를 감소시킴으로서 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a switching driving circuit composed of a plurality of transistors, which can prevent malfunction due to the thermal runaway phenomenon generated in the transistor, reduce power consumption, and obtain a low ripple voltage. And a switch driving controller for stably performing a switching operation by preventing an overcurrent from being generated at the input terminal and a circuit to which a signal is input, and an output terminal for outputting a signal received from the switch driving controller. The stable output voltage can be obtained by preventing the occurrence of overcurrent, and the reliability of the product can be improved by reducing the magnitude of the output ripple voltage.
스위칭 구동회로, 스위치, 트랜지스터Switching drive circuit, switch, transistor
Description
도 1 은 종래 발명에 의한 스위칭 구동회로가 도시된 도, 1 is a view showing a switching driving circuit according to the prior art,
도 2 는 본 발명에 의한 스위칭 구동회로가 도시된 도이다. 2 is a diagram illustrating a switching driving circuit according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
10: 스위치 구동 제어부 20: 콘트롤 IC10: switch drive control unit 20: control IC
본 발명은 스위칭 구동회로에 관한 것으로써, 특히 상기 회로의 동작 시 발생되는 과전류에 의해 오동작되는 것을 방지하도록 하는 스위칭 구동회로에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching driving circuit, and more particularly to a switching driving circuit which prevents a malfunction due to an overcurrent generated during the operation of the circuit.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 종래 기술에 따른 스위칭 구동회로의 구조 및 문제점을 설명하면 다음과 같다. 도 1은 종래 기술에 따른 스위칭 구동회로의 구조를 도시한 도이다. Hereinafter, a structure and a problem of a switching driving circuit according to the prior art will be described with reference to the accompanying drawings. 1 is a view showing the structure of a switching driving circuit according to the prior art.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 스위칭 구동회로는 신호가 입력되는 입력단(VIN)과, 상기 입력단(VIN)으로부터 입력되는 신호의 전압레벨에 따라 스위칭 동작신호를 생성하는 구동제어부와, 상기 구동제어부로부터 생성된 동작신호를 출력하도록 하는 출력단(VOUT)을 포함하여 구성된다. 1, and a driving control unit for generating a switching operation signal, depending on by the switching drive circuit and an input terminal (V IN) signal is input, the voltage level of the signal inputted from the input terminal (V IN), said And an output terminal V OUT for outputting an operation signal generated from the drive control unit.
상기 구동제어부는 하나의 트랜지스터(Q1)로 구성되어 스위칭 동작이 수행되며, 이때 상기 스위치 구동회로는 상기 출력단(VOUT)을 통해 출력되는 스위칭 동작신호의 전압레벨을 결정하기 위한 기준전압이 더 포함되어 구성된다. The driving control unit is composed of one transistor Q1 to perform a switching operation, wherein the switch driving circuit further includes a reference voltage for determining a voltage level of the switching operation signal output through the output terminal V OUT . It is configured.
상기와 같이 구성되는 스위칭 구동회로는 상기 입력단(VIN) 하이(high)레벨의 전압이 인가되면 상기 트랜지스터가(Q1) 온(on)되어 상기 출력단(VOUT)으로 상기 기준전압(VDD)과 동일한 레벨의 전압이 출력되며, 상기 입력단(VIN)에 로우(Low)레벨의 전압이 인가되면 상기 트랜지스터(Q1)가 오프(off)되어 상기 출력단(VOUT)으로 OV의 전압이 출력되어, 결과적으로 상기 출력단(VOUT)에서는 스위칭 동작을 수행할 수 있는 펄스신호가 출력되게 된다.In the switching driving circuit configured as described above, when the voltage of the input terminal V IN high level is applied, the transistor Q1 is turned on and the reference voltage V DD is applied to the output terminal V OUT . When the voltage of the same level as that is output, and a low level voltage is applied to the input terminal V IN , the transistor Q1 is turned off to output the voltage of OV to the output terminal V OUT . As a result, a pulse signal capable of performing a switching operation is output from the output terminal V OUT .
그러나, 상기와 같이 구성 및 동작되는 스위칭 구동회로는 상기 트랜지스터가(Q1) 온(on)되는 경우에 있어서 상기 기준전압(VDD)과 트랜지스터(Q1) 및 출력단(VOUT) 사이에 일정크기의 전류가 형성될 수 있다.However, the switching driving circuit constructed and operated as described above has a constant size between the reference voltage V DD , the transistor Q1, and the output terminal V OUT when the transistor Q1 is turned on. Current can be formed.
따라서, 상기 전류가 상기 스위칭 구동회로에 흐르게 되면 그 크기만큼의 전력소모가 크게 되며 또한, 상기 트랜지스터(Q1)에 상기 전류가 인가되면 상기 트랜지스터(Q1)가 과전류로 인해 열폭주되어 오동작을 하게 되는 문제점이 발생하게 된다. Therefore, when the current flows in the switching driving circuit, power consumption of that size is increased, and when the current is applied to the transistor Q1, the transistor Q1 is thermally runaway due to overcurrent and malfunctions. Problems will arise.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출 된 것으로서, 다수의 트랜지스터로 구성되어, 상기 트랜지스터에 발생되는 열폭주 현상으로 인해 발생되는 오동작을 방지하고 전력소모를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 적은 리플전압을 얻을 수 있는 스위칭 구동회로를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, it is composed of a plurality of transistors, it is possible to reduce the power consumption as well as to prevent malfunction caused by the thermal runaway phenomenon occurring in the transistors It is an object of the present invention to provide a switching driving circuit capable of obtaining a ripple voltage.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 스위칭 구동회로는 N 타입의 제 1 트랜지스터, P 타입의 제 2 트랜지스터 및 N 채널 전계효과 트랜지스터인 제 3 트랜지스터 및 상기 제 1 , 제 2 트랜지스터의 동작에 따라 기준전압이 상기 제 3 트랜지스터로 공급되도록 하는 저항을 구비하는 스위치 구동 제어부와 상기 제 3 트랜지스터를 통해 출력되는 전압에 노이즈를 제거하여 출력하는 출력단을 포함하여 구성된다. The switching driving circuit according to the present invention for solving the above problems is a third transistor which is an N type first transistor, a P type second transistor, and an N-channel field effect transistor and the operation of the first and second transistors. And a switch driving control unit having a resistor for supplying a reference voltage to the third transistor, and an output terminal for removing noise and outputting the voltage output through the third transistor.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.도 2 는 본 발명에 의한 스위칭 구동회로가 도시된 도이다. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 2 is a diagram illustrating a switching driving circuit according to the present invention.
본 발명에 따른 스위치 구동회로는 도 2에 도시한 바와 같이, 입력되는 펄스 신호에 따라 동작되는 제 1 트랜지스터, 제 2 트랜지스터스 및 제 3 트랜지스터의 온-오프 동작에 따라 기준전압에 대해 출력을 하는 위치 구동 제어부(10)와, 상기 스위치 구동 제어부를 통해 출력되는 전압에 포함되는 노이즈를 제거하여 출력하는 출력단(VOUT)을 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 2, the switch driving circuit according to the present invention outputs a reference voltage according to on-off operations of a first transistor, a second transistor, and a third transistor operated according to an input pulse signal. And a position
또한 상기 스위칭 구동회로는 펄스 신호를 발생하여 상기 입력단에 인가하도록 하는 컨트롤 IC(20)를 더 포함하여 구성된다. The switching driving circuit further includes a
상기 스위치 구동 제어부(10)는 제 1, 제 2 및 제 3 트랜지스터를 포함하여 구성되며, 상기 제1 (Q11) 및 제 2 트랜지스터(Q12)는 베이스가 상기 컨트롤 IC(20)와 연결되고, 상기 제 1 트랜지스터(Q11)의 콜렉터가 기준전압(VDD)과 연결되고, 상기 제 3 트랜지스터(Q13)는 게이트가 상기 제 1 트랜지스터(Q11)의 에미터와 상기 제 2 트랜지스터(Q12)의 콜렉터와 연결된다.
상기 스위치 구동 제어부(10)는 상기 제 1 트랜지스터(Q11)의 컬렉터와 베이스 및 상기 제 2 트랜지스터(Q12)의 베이스와 공통으로 저항이 연결된다. The
The
또한, 상기 스위칭 구동 제어부(10)로 구성되는 트랜지스터 중 상기 제 1 트랜지스터(Q11)는 N-type BJT, 상기 제 2 트랜지스터(Q12)는 P-type BJT, 상기 제 3 트랜지스터(Q3)은 N-MOSFET 로 구성되는 것이 출력 리플전압을 감소시킬 수 있으므로 바람직하다.In addition, the first transistor Q11 is N-type BJT, the second transistor Q12 is P-type BJT, and the third transistor Q3 is N- among the transistors configured by the switching
상기 출력단(VOUT)은 인덕터, 커패시터 및 다이오드 등으로 구성되어 상기 제 3 트랜지스터(Q13)로부터 출력되는 전압을 일정크기의 DC전압으로 평활시킬 수 있다.The output terminal V OUT may include an inductor, a capacitor, and a diode to smooth the voltage output from the third transistor Q13 to a DC voltage having a predetermined magnitude.
상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the present invention configured as described above are as follows.
상기 컨트롤IC(20)로부터 하이 레벨의 신호가 인가되는 경우 상기 제 1 (Q11) 및 제 2 트랜지스터 (Q12) 의 게이트로 하이레벨의 신호가 전달되어 상기 제 1 트래지스터(Q11)는 온(ON)되고, 상기 제 2 트래지스터(Q12)는 오프(OFF)된다.When a high level signal is applied from the
따라서, 제 3 트랜지스터 (Q13)는 상기 제 2 트랜지스터(Q11)을 통하여 전달된 상기 기준전압(VDD)이 인가되어 온(ON)되며 상기 출력단(VOUT)으로 일정크기의 전압이 출력된다.
즉, 제 3 트랜지스터(Q13)는 게이트로 인가되는 상기 기준전압(VDD)이 전위차에 의해 채널이 생성되고, 생성된 채널을 통하여 상기 기준전압(VDD)의 일정크기의 전압이 드레인을 통해 상기 출력단(VOUT)으로 출력된다.Accordingly, the third transistor Q13 is turned on by applying the reference voltage V DD transmitted through the second transistor Q11 and outputs a voltage having a predetermined magnitude to the output terminal V OUT .
That is, in the third transistor Q13, a channel is generated by the potential difference of the reference voltage V DD applied to the gate, and a voltage having a predetermined magnitude of the reference voltage V DD is drained through the generated channel. It is output to the output terminal V OUT .
또한, 상기 컨트롤IC(20)로부터 로우 레벨의 신호가 인가되는 경우 상기 제 1 (Q11) 및 제 2 트랜지스터 (Q12)의 게이트로 로우레벨의 신호가 인가되어 상기 제 1 트래지스터(Q11)는 오프(OFF)되고, 상기 제 2 트래지스터(Q12)는 온(ON)되어 상기 기준전압(VDD)이 상기 제 3 트랜지스터 (Q13)에 인가되지 않아 상기 제 3 트랜지스터(Q13)는 오프(OFF)된다.
즉, 상기 제 3 트랜지스터(Q13)는 상기 제 2 트랜지스터(Q12)가 온(ON)되면, 상기 기준전압(VDD)이 저항을 통하여 접지로 인가한다. 여기서, 상기 제 2 트랜지스터(Q12)가 상기 제 3 트랜지스터(Q13)보다 전위차가 낮아 상기 제 3 트랜지스터(Q13)로 상기 기준전압(VDD)이 인가되지 않는 것이다. In addition, when a low level signal is applied from the
That is, when the second transistor Q12 is turned on, the third transistor Q13 applies the reference voltage V DD to ground through a resistor. The reference voltage V DD is not applied to the third transistor Q13 because the second transistor Q12 has a lower potential difference than the third transistor Q13.
따라서, 본 발명에 따른 스위치 구동회로는, 회로의 도통시 상기 기준전압( (VDD)으로부터 그라운드까지 상기 제 3의 트랜지스터(Q13)를 관통하여 흐르는 전류의 발생을 방지하여 제 3 트랜지스터(Q13)가 보호되며, 상기 컨트롤IC(20)로부터 신호가 입력되는 경우 상기 제 1 (Q11) 및 제 2 트랜지스터(Q12) 중 어느 하나의 트랜지스터만 온(ON)되므로 상기 제 1(Q11) 및 제2(Q12) 트랜지스터를 동시에 관통하는 정전류의 발생이 방지된다. Accordingly, the switch driving circuit according to the present invention prevents the generation of a current flowing through the third transistor Q13 from the reference voltage (V DD ) to the ground when the circuit is turned on so that the third transistor Q13 is prevented. Is protected, and when a signal is input from the
이상과 같이 본 발명에 의한 스위칭 구동회로를 예시된 도면을 참조로 설명 하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 응용될 수 있다. As described above, the switching driving circuit according to the present invention has been described with reference to the illustrated drawings, but the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed herein, and may be applied within the scope of the technical idea.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 스위칭 구동회로는 다수의 트랜지스터를 포함하여 구성되어 상기 스위칭 구동회로에 과전류의 발생을 방지하여 안정된 출력전압을 얻을 수 있으며, 출력 리플전압의 크기를 감소시킴으로서, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The switching driving circuit according to the present invention configured as described above includes a plurality of transistors to prevent the occurrence of overcurrent in the switching driving circuit to obtain a stable output voltage, and by reducing the size of the output ripple voltage, There is an effect that can improve the reliability of.
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