KR101010766B1

KR101010766B1 - 전력 공급 회로

Info

Publication number: KR101010766B1
Application number: KR1020047017829A
Authority: KR
Inventors: 베른트 마이어; 페터 ?O클
Original assignee: 콘티넨탈 오토모티브 게엠베하
Priority date: 2002-05-16
Filing date: 2003-05-09
Publication date: 2011-01-25
Also published as: EP1504317A1; CN1653401A; CN1653401B; WO2003098367A1; DE50307614D1; US20050046403A1; EP1504317B1; US7915877B2; KR20050006227A

Abstract

본 발명은 전력 공급 회로에 관한 것이고, 특히 제1 출력 전압(U_OUT1)을 공급하기 위한 제1 출력부(3) 및 제2 출력 전압(U_OUT2)을 공급하기 위한 제2 출력부(4)를 포함하는 전송 제어 유닛의 마이크로컨트롤러에 대한 것이고, 상기 제1 출력 전압(U_OUT1)과 제2 출력 전압(U_OUT2)은 서로 다르다. 본 발명의 전력 공급 회로(1)는 또한 제1 출력 전압(U_OUT1)과 제2 출력 전압(U_OUT2)을 조정하기 위한 유닛(OP1, T2, OP2, T3) 및 제1 출력 전압(U_OUT1)과 제2 출력 전압(U_OUT2) 사이의 전압 차이를 제한하기 위한 컨트롤러(OP3-OP5)를 포함한다.

Description

전력 공급 회로{POWER SUPPLY CIRCUIT}

본 발명은 청구항 제1항의 전문에 따른 전력 공급 회로에 관한 것이고, 특히 전송 제어 유닛의 마이크로컨트롤러에 대한 것이다.

현재 마이크로컨트롤러들은, 예를 들면 5볼트 및 3.3볼트의 2개의 서로 다른 공급 전압들을 대부분 필요로 하고, 상기 2개의 공급 전압들은 마이크로컨트롤러의 기능적 성능들에 악영향을 주지 않도록 미리 규정된 2개의 대역폭들 사이에서만 변할 수 있다. 2개의 공급 전압들 사이의 전압 차이가 관련 마이크로컨트롤러의 데이타 시트에 언급된 최대 허용값들을 초과하거나 또는 아래로 떨어지는 환경하에 두어서는 안된다. 상기는 서로 다른 부하전류가 흐르고 또한 서로 다른 부하 용량이 사용될 수 있기 때문에, 스위치-온 후, 및 스위치-오프 동안 전력 감소 동안에 매우 중요하다.

전력 공급 회로들은 공지되었고, 여기서 전력 변동을 피하기 위해서, 2개의 공급 전압들은 선형 레귤레이터에 의해서 각각 조정된다.

그러나, 상기의 단점은 2개의 공급 전압의 조정 변화가 독립적으로 조정되어서, 2개의 출력부에서 매우 다른 부하전류에 대한 조정이 몇몇 환경하에서 특정 전압 차이로 고착시키기에 충분하지 않다.

또한, 전력 공급 회로의 상기 형태의 2개의 출력부가 허용 대역폭 내에서 2개의 공급 전압들 사이에 서로 다른 전압을 유지하기 위해서 제너 다이오드들 또는 전력 쇼트키 다이오드들과 연결될 수 있다는 것이 공지되었다. 따라서, 2개의 공급 전압 사이의 전압 차이는 제너 다이오드의 항복 전압에 도달될 때까지만 일어날 수 있다.

전력 공급 회로의 상기 형태의 단점은 제너 다이오드들 또는 전력 쇼트키 다이오드들의 사용과 결부되어 비교적 비용이 높다는 것이다.

본 발명의 목적은 2개의 다른 출력 전압을 가진 전력 공급 회로를 만드는 것이고, 여기서 2개의 출력 전압 사이의 전압 차이는 가능한 한 적은 노력으로 허용 대역폭내에서 유지될 수 있다.

상기 목적은 청구항 1 의 전문에 따른, 청구항 1 의 특징부의 확인을 통해서 여기에 설명된 전력 공급 회로에 기초해서 달성된다.

본 발명은 허용 전압 차이가 초과되는 것을 방지하기 위해서 2개의 출력 전압들 사이의 전압 차이를 조정하는 일반적인 기술적 개시 내용을 포함하고, 반면에 공지된 전력 공급 회로들에서는 2개의 출력 전압이 서로 독립적으로 조정된다.

본 발명에 따른 전력 공급 회로는 미리 규정된 값으로 2개의 출력 전압 사이의 전압 차이를 조정하는 레귤레이터를 특징으로 한다.

바람직하게, 전압 차이를 제어하기 위해서, 레귤레이터는 전력 공급 회로의 2개의 출력부가 입력단에 연결되고, 2개의 출력 전압들을 조정하는 유닛이 출력단에 연결되고, 이를 통해서 피드백 루프가 형성된다.

조정 유닛은, 예를 들면 서로 독립적으로 규정된 요구 값에 따라 2개의 출력 전압을 조정하는 통상적인 2개의 선형 레귤레이터들을 특징으로 한다. 상기 경우에, 전압 차이를 조정하기 위한 조정 루프는 바람직하게 2개의 출력 전압을 조정하기 위한 2개의 독립적인 조정 루프들을 오버레이(overlay)한다.

본 발명의 전압 공급 회로의 간단한 실시예에서, 2개의 출력 전압은 어떠한 피드백 없이 제어에 의해 조정되고, 전압 차이를 통제하기 위한 레귤레이터는 제어 변수들을 특정한다. 따라서, 상기 경우에 전압 차이를 조정하기 위한 조정 루프는 2개의 출력 전압을 조절하기 위해서 전압 차이를 오버레이한다.

본 발명의 변형예에서, 전압 차이를 통제하기 위한 레귤레이터는 비교기를 특징으로 하는데, 그 경우에 비교기의 2개의 입력부는 전력 공급 회로의 2개의 출력부에 연결되고, 비교기는 2개의 출력 전압 사이의 전압 차이를 측정한다.

본 발명의 변형예는 2개의 출력부 사이의 전압 차이를 감소시키거나 또는 제한하기 위해서, 전압 공급 회로의 2개의 출력부의 저-저항 연결을 가능하게 하는 적어도 하나의 스위칭 엘리먼트를 제공한다.

별도의 스위칭 엘리먼트는, 전력 공급 회로의 2개의 출력부 사이에 배치되고, 전압 차이를 제한하기 위해서 저-저항에서 함께 연결하여 사용될 수 있다.

2개의 스위칭 엘리먼트들은 전력 공급 회로의 2개의 출력부의 저-저항 연결을 위해서 바람직하게 이용되고, 2개의 출력 전압의 별도 조정을 위해서도 사용된다.

2개의 출력 전압에는 각각의 경우에 하나의 출력 커패시터가 일반적으로 제공되고, 2개의 출력 커패시터들은 입력 전압에 의해서 각각 하나의 스위칭 엘리먼트를 통해서 충전된다. 상기 경우에 2개의 스위칭 엘리먼트들의 스위칭을 통해서 전력 공급 회로의 2개의 출력부 사이의 저-저항 연결이 유도되고, 이는 동기화를 유도한다.

본 발명의 변형예에서, 전압 차이를 통제하기 위한 레귤레이터는 전력 공급 회로의 2개의 출력부가 입력단 상에 각각 연결되는 2개의 비교기들을 특징으로 한다. 상기 경우에, 비교기들의 2개의 입력부 중 하나는 기준 전압 엘리먼트를 통해서 전력 공급 회로의 관련 출력부에 연결되고, 그 경우에 2개의 기준 전압 엘리먼트들은 네가티브 방향의 포지티브로 최대 전압 차이를 규정한다. 따라서, 하나의 비교기는 2개의 출력 전압 사이의 전압 차이가 허용된 대역폭을 위로 초과하는지를 가리킨다. 나머지 비교기는 반대로 2개의 출력 전압 사이의 전압 차이가 허용 대역폭을 아래로 떨어지는지를 규정한다.

본 발명의 다른 유리한 전개는 종속항들에서 확인되거나 또는 도면에 기초해서 본 발명의 바람직한 예시적인 실시예의 설명과 함께 더 자세히 설명된다.

도 1 은 회로 다이어그램 형태의 본 발명에 따른 전력 공급 회로를 도시한다.

도 2 는 본 발명에 따른 전력 공급 회로의 선택적인 실시예를 도시한다.

도 1 에 도시된 블록 다이어그램은 입력부(2)를 통해서 입력 전압(U_IN)이 공급되고 2개의 출력부(3, 4)를 특징으로 하는 본 발명에 따른 전력 공급 회로(1)를 도시하는데, 그 경우에 출력부(3)에서 출력 전압(U_OUT1=+5V)이 출력되고, 반면에 출력부(4)에서 출력 전압(U_OUT2=+3V)이 제공된다.

출력 전압(U_OUT1)을 안정시키기 위해서, 전력 공급 회로(1)의 출력부(3)는 2개의 출력 커패시터들(C1, C2)에 의해서 그라운드에 연결된다.

출력부(4)는 또한 출력 전압(U_OUT2)을 안정시키기 위해서, 2개의 출력 커패시터들(C3, C4)에 의해서 그라운드에 연결된다.

입력단에서, 전력 공급 회로(1)는 전치-레귤레이터(pre-regulator)(5)에 의해서 작동되는 트랜지스터(T1)를 특징으로 하고, 전치-레귤레이터(5)의 역할 중 하나는 전류를 제한하는 것이다.

전류를 측정하기 위해서, 트랜지스터(T1)는 측정 저항기(R0)와 직렬로 연결되고, 그 경우에 전치-레귤레이터(5)는 측정 저항기(R0)에서의 전압 강하를 측정하고, 측정 저항기(R0)를 통한 전류가 과도하게 상승한다면 트랜지스터(T1)를 차단한다.

출력단에서, 측정 저항기는 트랜지스터(T2)를 통해서 전력 공급 회로의 출력부(3)와 연결되고, 트랜지스터(T3)를 통해서 전력 공급 회로의 출력부(4)와 연결된다.

2개의 트랜지스터들(T1 및 T2)이 도통되면, 2개의 출력 커패시터들(C1, C2)은 출력 전압(U_OUT1)의 증가를 가져오는 입력 전압(U_In)을 통해서 충전될 수 있다. 다른 한 편으로, 트랜지스터(T2)를 차단하는 것은 출력 전압(U_OUT1)을 떨어뜨리는 출력 커패시터들(C1, C2)의 부하-종속 방전을 가져온다.

따라서, 2개의 트랜지스터들(T1 및 T3)이 도통된다면, 2개의 출력 커패시터들(C3, C4)이 충전될 수 있고, 이는 출력 전압(U_OUT2)의 상승을 가져온다. 다른 한 편으로, 트랜지스터(T3)가 차단된다면, 출력 커패시터들(C3, C4)은 출력부(4)에 연결된 전기 부하에 따라서 방전되고, 이는 출력 전압(U_OUT2)의 강하를 가져온다.

출력 전압(U_OUT1) 및 또한 출력 전압(U_OUT2) 둘 다는 상기 경우에 레귤레이터에 의해서 조정되고, 관련 출력 전압(U_OUT1 또는 U_OUT2)의 요구되는 값은 기준 전압 엘리먼트(6)에 의해서 규정된다.

출력 전압(U_OUT1)을 위한 레귤레이터는 입력단에서 출력 전압(U_OUT1)과 규정된 요구 값을 비교하고, 조정 편차에 따라서 미리 규정된 요구 값으로 출력 전압(U_OUT1)을 조정하기 위해서 트랜지스터(T2)를 작동시키는 비교기(OP1)를 특징으로 한다.

출력 전압(U_OUT1)을 기록하기 위해서, 전압 분배기가 전력 공급 회로의 출력부(3)와 접지 사이에 직렬로 연결된 2개의 저항기들(R1, R2)을 포함하여 제공된다. 2개의 저항기들(R1, R2) 사이의 전압 분배기의 중심 탭은 비교기(OP1)의 반전 입력부에 연결되고, 반면에 비교기(OP1)의 비-반전 입력부는 기준 전압 엘리먼트(6)에 연결된다. 따라서, 기준 전압 엘리먼트(6)에 의해서 규정된 요구 값 이하로 출력 전압(U_OUT1)이 떨어지는 것은 트랜지스터(T2)를 작동시키는 비교기(OP1)가 되고, 그래서 출력 커패시터들(C1, C2)은 충전될 수 있다. 기준 전압 엘리먼트(6)에 의해서 규정된 요구 값 이상으로 출력 전압(U_OUT1)이 상승하는 것은 다른 한 편으로 트랜지스터(T2)를 차단하는 비교기(OP1)가 되고, 그래서 출력 커패시터들(C1, C2)은 더 이상 충전되지 않고, 이는 출력 전압(U_OUT1)이 부하-종속 강하를 유도한다.

동일한 방식으로, 출력 전압(U_OUT2)에 대한 레귤레이터는 규정된 요구 값으로 출력 전압(U_OUT2)을 조정하기 위해서, 출력 전압(U_OUT2)을 규정된 요구 값과 비교하고 상응하게 트랜지스터(T2)를 작동시키는 비교기(OP2)를 특징으로 한다.

출력 전압(U_OUT2)을 측정하기 위해서, 2개의 저항기들(R3, R4)을 포함하는 전압 분배기가 전력 공급 회로(1)의 출력부(4)와 접지 사이에 연결되어 또한 제공된다. 2개의 저항기들(R3, R4) 사이의 중심 탭은 비교기(OP2)의 반전 입력부에 연결되고, 반면에 비교기(OP2)의 비-반전 입력부는 기준 전압 엘리먼트(6)에 연결된다. 기준 전압 엘리먼트(6)에 의해서 규정된 요구 값 이하로 출력 전압(U_OUT2)이 떨어지는 것은 트랜지스터(T2)를 작동시키는 비교기(OP2)가 되고, 그래서 출력 커패시터들(C3, C4)은 충전될 수 있다. 기준 전압 엘리먼트(6)에 의해서 규정된 요구 값 이상으로 출력 전압(U_OUT2)이 상승하는 것은 다른 한 편으로 트랜지스터(T2)를 차단하는 비교기(OP2)가 되고, 그래서 출력 커패시터들(C3, C4)은 더 이상 충전되지 않고, 이는 출력 전압(U_OUT2)이 부하-종속 강하되게 한다.

그러나, 출력 전압(U_OUT1 및 U_OUT2)에 대한 요구 값은 동일하지 않지만, 그러나 저항기들(R1, R2 또는 R3, R4)의 적당한 크기에 의해서 결정될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 전력 공급 회로(1)는 조정 루프에서 출력 전압(U_OUT1)과 출력 전압(U_OUT2) 사이의 전압 차이를 제한하는 것을 특징으로 한다.

상기 전압 차이를 측정하기 위해서, 비교기(OP3)가 제공되고, 그 경우에 비교기(OP3)의 반전 입력부는 전력 공급 회로의 출력부(3)에 연결되고, 반면에 비교기(OP3)의 비-반전 입력부는 전력 공급 회로의 출력부(4)에 연결된다.

출력단에서, 비교기(OP3)가 간접적으로 2개의 트랜지스터들(T2 및 T3)을 작동시키도록, 비교기(OP3)는 2개의 비교기들(OP1 및 OP2)에 연결된다. 출력 전압(U_OUT1)이 출력 전압(U_OUT2) 이하로 떨어지면, 비교기(OP3)는 2개의 트랜지스터들(T2 및 T3)을 스위치하기 위해서 2개의 비교기들(OP1 및 OP2)을 작동시킨다. 상기 경우에, 출력부(3)는 2개의 트랜지스터들(T2 및 T3)에 의해서 출력부(4)를 통해서 단락회로가 되고, 이는 2개의 출력 전압(U_OUT1 및 U_OUT2)을 동기화시킨다. 다른 한 편으로, 출력 전압(U_OUT1)이 출력 전압(U_OUT2) 이상이라면, 비교기(OP3)는 2개의 비교기들(OP1 및 OP2)에 영향을 주지 않는다.

점선으로 도시된 대안에서, 전력 공급 회로(1)는 출력부(3)와 출력부(4) 사이에 연결되고 비교기(OP3)에 의해서 작동되는 트랜지스터(T4)를 특징으로 한다. 비교기(OP3)는 출력 전압(U_OUT1)이 출력 전압 이하로 떨어지면 트랜지스터(T4)를 스위치하고, 이는 출력 전압(U_OUT1 및 U_OUT2)을 동기화시킨다. 다른 한 편으로 출력 전압(U_OUT1)이 출력 전압(U_OUT2) 이상이라면, 상기 대안에서 비교기(OP3)는 트랜지스터(T4)를 차단하고, 그래서 출력 전압(U_OUT1 및 U_OUT2)은 관련 요구 값까지 2개의 비교기들(OP1 및 OP2)에 의해서 조정된다.

또한, 전력 공급 회로(1)는 출력부(4)를 접지에 연결하고 따라서 출력 전압(U_OUT2)이 접지에 단락회로가 될 수 있게 하는 제어 가능한 스위칭 엘리먼트(7)를 특징으로 한다. 상기 방식으로, 2개의 출력 커패시터들(C3, C4)은 스위치-오프 프로세스 후에, 다음 시작을 위한 정의된 초기 상태를 만들기 위해서 완전히 방전될 수 있다. 또한, 스위칭 엘리먼트(7)의 완전한 스위칭은 2개의 트랜지스터들(T2, T3)이 동시에 완전히 스위치하거나 또는 트랜지스터(T4)가 도통된다면, 출력 커패시터들(C1, C2)을 방전하게 된다.

스위칭 엘리먼트(7)는 출력부(4)가 연결되고 출력 전압(U_OUT2)을 미리규정된 제한값과 비교하는 제어 유닛(8)에 의해서 작동된다. 상기 제한값이 언더슈트라면, 제어 유닛(8)은 출력 커패시터들(C3, C4 또는 C1, C2)이 스위치-오프 단계의 종류시 완전히 방전되기 위해서 스위칭 엘리먼트(7)를 스위치한다.

또한, 전력 공급 회로(1)는 펌프 커패시터(C5)에 여러 번 저장된 전기 에너지를 버퍼 커패시터(C6)로 펌프하는 종래의 차지 펌프 회로(9)를 특징으로 하고, 그래서 차지 펌프 전류(9)의 출력 전압은 입력 전압(U_IN)을 통해서 발생한다. 차지 펌프 회로(9)는 종래 충전 펌프 오실레이터(10)에 의해서 작동된다.

여기에 설명된 전력 공급 회로(1)의 스위치-온 프로세스가 이제 설명된다.

상기 경우에, 기준 전압 엘리먼트(6)는 출력 전압(U_OUT1 또는 U_OUT2)에 대한 연속 상승 요구 값을 규정하고, 그 경우에 상기 전압은 매우 늦게 상승해서 출력 전압(U_OUT1 또는 U_OUT2)에 대한 2개의 레귤레이터들이, 서로 다른 부하 출력부(3, 4)를 가질 때조차도, 관련 요구 값까지 조정의 상당한 편차 없이도 출력 전압(U_OUT1, U_OUT2)을 조정할 수 있다. 따라서, 출력 전압(U_OUT1, U_OUT2)에 대한 요구 값의 느린 시작은 출력 전압(U_OUT1,U_OUT2)사이의 전압 차이가 허용 범위를 벗어나는 것을 방지한다.

다른 방식으로 시작될 수 있는 여기에 설명된 전력 공급 회로(1)의 스위치-오프 프로세스가 이제 설명된다.

스위치-오프 프로세스를 시작하는 한가지 가능성은 스위치-오프 신호를 비교기(OP1)에 연결된 제어 입력 스위치에 인가하는 단계를 포함한다. 이어, 스위치-오프 신호는 비교기(OP1)가 트랜지스터(T2)를 차단하게 한다.

또한, 스위치-오프 프로세스는, 입력 전압(U_IN)이 스위치-오프될 때, 전치-레귤레이터(5)에 의해서 시작될 수도 있다. 따라서, 전치-레귤레이터(5)는 비교기(OP1)에 연결되고, 트랜지스터(T2)를 차단하기 위해서 스위치-오프 프로세스의 시작에서 상기를 제어한다.

트랜지스터(T2)의 차단은 처음에 출력부(3)를 통해서 출력 커패시터들(C1, C2)의 부하-종속 방전을 만들고, 따라서 스위치-오프 프로세스의 시작에서 출력 전압(U_OUT2)보다 더 큰 출력 전압(U_OUT1)으로 떨어지게 한다.

반대로, 출력 전압(U_OUT2)은 출력 커패시터(C1, C2)의 방전의 결과로써 출력 전압(U_OUT2)이하로 출력 전압(U_OUT2)이 떨어질 때까지, 비교기(OP2)에 의해서 요구 값까지 여전히 유지된다.

출력 전압(U_OUT1)이 출력 전압(U_OUT2)까지 떨어질 때, 동기 기능은 2개의 트랜지스터들(T2, T3)을 통해서 스위치하는 2개의 비교기들(OP1, OP2)을 작동시키는 비교기(OP3)에 의해서 작동된다. 상기 상태에서, 출력부(3)는 2개의 트랜지스터들(T2 및 T3)을 통해서 전력 공급 회로와 단락회로가 되어, 2개의 출력 전압(U_{OUT1 ,}U_OUT2)의 동기화가 이루어진다.

또한, 비교기(OP3)는 트랜지스터(T1)를 분리하기 위해서 상기 지점에서 전치-레귤레이터(5)를 제어하고, 2개의 출력 전압(U_OUT1및 U_OUT2)의 완전한 차단(shutdown)이 가능하게 된다.

이어, 2개의 출력 전압(U_OUT1 및 U_OUT2)은 제어 유닛(8)에 의해서 규정된 더 낮은 제한값이 초과될 때까지, 동시에 떨어지고, 그 지점에서 제어 유닛(8)은 출력 커패시터들(C1, C2 및 C3, C4)이 최종적으로 접지와 단락회로가 되도록 스위칭 엘리먼트(7)를 스위치해서, 출력 커패시터들(C1-C4)의 완전한 방전을 만든다.

다른 한 편으로, 스위칭 엘리먼트(7)를 통한 출력 커패시터들(C1-C4)의 단락회로는 스위치-오프 프로세스를 단축시킨다.

다른 한 편으로, 스위치-오프 프로세스의 단부에서 출력 커패시터들(C1-C4)의 완전한 방전은 다음 시작을 위해서 정의된 시작 상태를 만든다.

스위치-오프 프로세스를 위해 요구되는 전기 에너지는 입력 전압(U_IN)이 스위치-오프된다면, 차지 펌프 회로(9)에 의해서 제공된다. 상기 경우에, 전치-레귤레이터(5)는 스위치-오프 프로세스 동안에 에너지를 절약하기 위해서 충전 펌프 오실레이터(10)를 스위치 오프한다.

본 발명에 따른 전력 공급 회로(1)의 도 2 에 도시된 선택적인 실시예는 상기되고 도 1 에 도시된 전력 공급 회로와 대부분 부합하고, 따라서 반복을 피하기 위해서 현재 설명이 참조된다.

또한, 상응하는 도 1 및 2 의 컴포넌트들을 더 쉽게 할당하도록 동일한 참조 기호들로 주어진다.

상기 예시적인 실시예의 특별한 특징은 2개의 출력 전압(U_OUT1 및 U_OUT2) 사이의 전압 차이의 조정에 있다. 상기 목적을 위해서, 전력 공급 회로(1)는 2개의 출력 전압(U_OUT1 및 U_OUT2) 사이의 전압 차이가 허용 범위를 벗어나는지를 체크하는 2개의 비교기들(OP4 및 OP5)을 특징으로 한다.

상기 경우에, 비교기(OP4)는 2개의 출력 전압(U_OUT1 및 U_OUT2) 사이의 전압 차이가 너무 커지는지를 체크한다. 상기 목적을 위해서, 비교기(OP4)의 비-반전 입력부가 출력부(3)에 연결되고, 반면에 비교기(OP4)의 반전 입력부는 기준 전압 엘리먼트(11)를 통해서 출력부(4)에 연결된다. 상기 경우에, 기준 전압 엘리먼트(11)는 2개의 출력 전압(U_OUT1 및 U_OUT2)사이의 최대 허용 전압 차이에 상응하는 기준 전압(U_REF1)을 전달한다. 출력단에서, 비교기(OP4)는 2개의 출력 전압(U_OUT1 및 U_OUT2)사이의 전압 차이를 조정하기 위해서 트랜지스터(T2)에 연결된다. 따라서, 비교기(OP4)는 다음 전압 조건을 체크한다:

U_OUT1 > U_OUT2 + U_REF1

상기 전압 조건이 만족된다면, 비교기(OP4)는 출력 전압(U_OUT1)이 더 이상 일어나지 않도록 트랜지스터(T2)를 차단한다. 이는 최대 허용 전압 차이(U_OUT1 - U_OUT2)가 기준 전압에 의해서 규정된 제한값 내에서 2개의 출력 전압 사이에 유지되는 것을 보장한다.

다른 한 편으로, 비교기(OP5)는 2개의 출력 전압(U_OUT1 및 U_OUT2)사이의 최대 허용 전압 차이가 초과되는 것을 방지하도록 설계된다. 상기 목적을 위해서, 비교기(OP5)의 반전 입력부는 출력부(3)에 연결되고, 반면에 비교기(OP5)의 비-반전 입력부는 기준 전압 엘리먼트(12)를 통해서 출력부(4)에 연결된다. 상기 경우에, 기준 전압 엘리먼트(12)는 출력 전압(U_OUT1 및 U_OUT2)사이의 최대 허용 전압 차이에 상응하는 기준 전압(U_REF2)을 전달한다. 출력단에서, 비교기(OP5)는 출력 전압(U_OUT2)이 측정된 전압 차이에 따라서 조정되도록 트랜지스터(T3)에 연결된다. 상기 경우에, 비교기(OP5)는 다음 전압 조건을 체크한다:

U_OUT1 < U_OUT2 + U_REF2

상기 조건이 만족된다면, 비교기(OP5)는 트랜지스터(T3)를 차단하고, 그 결과 출력 전압(U_OUT2)은 더 이상 상승할 수 없다. 이는 출력 전압 사이의 전압 차이(U_OUT1 - U_OUT2)가 기준 전압에 의해서 규정된 제한값들 내에서 유지되는 것을 보장한다.

본 발명은 여기에 설명된 바람직한 실시예에 한정되지 않는다. 대신에 많은 변형예 및 변경들을 생각할 수 있고, 또한 상기 변형 및 변경들은 본 발명의 개념을 이용하고, 따라서 본 발명의 보호 범위 내에 있다.

Claims

전력 공급 회로(1)로서,

제1 출력 전압(U_OUT1)을 제공하기 위한 제1 출력부(3),

제2 출력 전압(U_OUT2)을 제공하기 위한 제2 출력부(4) ― 상기 제1 출력 전압(U_OUT1)과 상기 제2 출력 전압(U_OUT2)은 서로 상이함 ―; 및

상기 제1 출력 전압(U_OUT1)과 상기 제2 출력 전압(U_OUT2)을 조정하기 위한 조정 유닛을 갖고,

상기 제1 출력 전압(U_OUT1)과 상기 제2 출력 전압(U_OUT2) 사이의 전압 차이를 제한하기 위해 제1 레귤레이터가 제공되고, 상기 제1 레귤레이터는 상기 2개의 출력 전압들(U_OUT1, U_OUT2) 사이의 상기 전압 차이를 통제(regulate)하는,

전력 공급 회로.
제1항에 있어서,

상기 제1 레귤레이터는 입력 측에서 상기 제1 출력부(3) 및 상기 제2 출력부(4)에 연결되고, 출력 측에서 상기 조정 유닛에 연결되는,

전력 공급 회로.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제1 레귤레이터는 제1 입력부 및 제2 입력부를 갖는 비교기(OP3)를 특징으로 하고, 상기 비교기(OP3)의 상기 제1 입력부는 상기 제1 출력부(3)에 연결됨에 반해 상기 비교기(OP3)의 상기 제2 입력부는 상기 제2 출력부(4)에 연결되는,

전력 공급 회로.
제3항에 있어서,

상기 제2 출력부(4)로의 상기 제1 출력부(3)의 저-저항 연결을 위해서 적어도 하나의 제어가능한 스위칭 엘리먼트가 제공되고, 상기 비교기(OP3)는 출력 측에서 상기 스위칭 엘리먼트와 연결되는,

전력 공급 회로.
제4항에 있어서,

상기 조정 유닛은 상기 제1 출력 전압(U_OUT1)을 조정하기 위한 제1 스위칭 엘리먼트(T2) 및 상기 제2 출력 전압(U_OUT2)을 조정하기 위한 제2 스위칭 엘리먼트(T3)를 특징으로 하고, 이 경우 상기 제1 스위칭 엘리먼트(T2) 및 상기 제2 스위칭 엘리먼트(T3)는 상기 제1 출력부(3)와 상기 제2 출력부(4) 사이에 직렬로 연결되고, 활성화(activation)를 위해 상기 비교기(OP3)에 연결되는,

전력 공급 회로.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제1 레귤레이터는, 상기 전압 차이를 기록하기 위해서 입력 측에서 상기 제1 출력부(3) 및 상기 제2 출력부(4)에 각각 연결되는 2개의 비교기들(OP4, OP5)을 특징으로 하는,

전력 공급 회로.
제6항에 있어서,

상기 제1 레귤레이터의 상기 2개의 비교기들(OP4, OP5) 중 적어도 하나는 기준 전압 엘리먼트(11, 12)를 통해서 상기 제1 출력부(3) 또는 상기 제2 출력부(4)에 연결되는,

전력 공급 회로.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 조정 유닛은 상기 제1 출력 전압(U_OUT1)을 통제하기 위한 제2 레귤레이터 및 상기 제2 출력 전압(U_OUT2)을 통제하기 위한 제3 레귤레이터를 특징으로 하는,

전력 공급 회로.
제8항에 있어서,

상기 제2 레귤레이터 및 상기 제3 레귤레이터 중 적어도 하나는 입력 측에서 기준 전압 엘리먼트(6)와 연결되는,

전력 공급 회로.
제9항에 있어서,

상기 기준 전압 엘리먼트(6)는 미리규정된 전압 시간 라인에 상응하는 가변 출력 전압을 특징으로 하는,

전력 공급 회로.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제1 출력부(3) 및 상기 제2 출력부(4) 중 적어도 하나는 출력 커패시터에 연결되고, 이 경우 상기 출력 커패시터를 방전시키기 위해서 단락 회로 스위치(7)가 제공되는,

전력 공급 회로.
제1항 또는 제2항에 있어서,

내부 제어 전압을 제공하기 위해서, 차지(charge) 펌프 회로(9)가 제공되는,

전력 공급 회로.
제1항에 있어서,

상기 전력 공급 회로(1)는 전송 제어 유닛의 마이크로컨트롤러를 위한 것인,

전력 공급 회로.