KR101018896B1 - 평활용 커패시터의 충전 및 방전 회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 평활용 커패시터의 충전 및 방전 회로에 관한 것이다.
본 발명은 자동차용 전자 장치에 공급되는 전압을 정전압으로 유지하기 위한 장치의 충전 및 방전 회로에 있어서, 배터리(Battery)에서 공급하는 전원을 온/오프하는 전원 스위치; 상기 전원 스위치의 온/오프를 제어하기 위한 전원 제어 스위치; 상기 전원 스위치의 출력단에 직렬로 연결되는 충전용 저항; 일단은 상기 충전용 저항과 병렬로 연결되고, 타단은 GND(Ground)에 연결되는 평활용 커패시터; 애노드(Anode)가 상기 충전용 저항과 직렬로 연결되는 다이오드; 상기 다이오드의 캐소드(Cathode)에 직렬로 연결되는 방전용 저항; 입력단이 상기 방전용 저항과 직렬로 연결되고 출력단이 상기 GND와 연결되는 방전용 스위치; 및 상기 방전용 스위치의 온/오프를 제어하기 위한 방전 제어 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 평활용 커패시터의 충전 및 방전 회로를 제공한다.
본 발명에 의하면, 평활용 커패시터의 충전 및 방전 회로의 방전 라인(Line)에 충전용 저항과 별개인 방전용 저항을 연결하여 회로를 구성하였기 때문에, 방전 제어 스위치의 오동작에 의해 방전 스위치가 턴 온 되어도 방전용 저항에 의해 배터리가 GND에 직접 연결되는 문제가 발생하지 않고, 방전 저항값을 조절하여 방전 시간을 충전 시간과 다르게 하는 효과가 있다.
평활용 커패시터, 충전, 방전, GND, 저항

Description

평활용 커패시터의 충전 및 방전 회로{Circuit for Charging and Discharging of Smoothing Capacitor}
도 1은 평활용 커패시터가 적용되는 자동차용 전자 장치의 회로 구성을 간략하게 나타낸 도면,
도 2는 평활용 커패시터의 종래 충전 및 방전 회로를 간략하게 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평활용 커패시터의 충전 및 방전 회로를 간단하게 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평활용 커패시터의 충전 및 방전 회로에서 다이오드 및 방전용 저항의 위치를 변경한 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
110: 배터리 120: 전자장치
130: 평활용 커패시터 210: 전원 제어 스위치
220: 전원 스위치 230: 방전 제어 스위치
240: 방전 스위치 250: 충전 및 방전용 저항
260: GND 310: 충전용 저항
320: 방전용 저항 330: 다이오드
본 발명은 평활용 커패시터의 충전 및 방전 회로에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 전원 제어 스위치, 전원 스위치, 충전 및 방전용 저항, 방전 제어 스위치 및 방전 스위치를 포함하는 종래 충전/방전 라인을 전원 제어 스위치, 전원 스위치 및 충전용 저항을 포함하는 충전 라인 및 방전 제어 스위치, 방전 스위치, 다이오드 및 방전용 저항을 포함하는 방전 라인으로 구성한 회로에 관한 것이다.
통상적으로 자동차 내의 각종 전자장치(120)는 도 1의 배터리(110)로부터 전원을 공급받고, 전자 제어 장치의 제어에 따라 동작하게 된다. 이러한, 전자 장치(120)를 동시에 다수 개를 사용하면 배터리(110)에 부하가 많이 걸려서, 배터리(110)는 다수 개의 전자장치(120)가 필요로 하는 기준 전압보다 저하된 전압을 공급할 수 있다. 이와 같은 경우에는 전자장치(120)에서 오동작이 일어날 수 있으므로, 이를 방지하기 위해서 배터리(110)와 전자장치(120)를 연결하는 회로에 평활용 커패시터(130)를 병렬로 연결하여 전원의 왜곡에 의한 영향을 최소화하고 전원을 안정화시키고 있다. 여기서, 평활용 커패시터(130)는 전자장치(120)에 공급되는 전압을 정전압으로 유지하는 기능을 수행한다.
도 2는 평활용 커패시터의 종래 충전 및 방전 회로를 간략하게 나타낸 회로도이다.
종래의 평활용 커패시터의 충전 및 방전 회로는 전원 제어 스위치(210), 전원 스위치(220), 방전 제어 스위치(230), 방전 스위치(240), 충전 및 방전용 저 항(250), 평활용 커패시터(130) 및 GND(Ground)(260) 등을 포함한다.
전원 제어 스위치(210)는 MCU(Micro Controller Unit)(미도시)에서 전송한 전원 제어 신호에 의해 온/오프하여 전원 스위치(220)의 온/오프를 제어한다.
전원 스위치(220)는 전원 제어 스위치(210)의 제어에 의해 온/오프하여 전자장치(120)에 전원을 공급하는 기능을 수행한다. 전원 스위치(220)가 턴 온 되면 평활용 커패시터(130)는 배터리(110)의 전원을 공급받아 평활용 커패시터(130)의 충전 용량만큼 전하를 충전하게 된다.
방전 제어 스위치(230)는 MCU(미도시)에서 전송한 방전 제어 신호에 의해 온/오프하여 방전 스위치(240)의 온/오프를 제어한다.
방전 스위치(240)는 전원 스위치(220)가 턴 오프되어 전자장치(120)에 전원이 차단되었을 때, 평활용 커패시터(130)에 충전된 전하를 방전하는 기능을 수행한다. 방전 스위치(240)가 턴 온 되면 평활용 커패시터(130)는 충전된 전하를 GND(260)로 방전한다.
충전 및 방전용 저항(250)은 평활용 커패시터(130)의 충전 및 방전 때, 평활용 커패시터(130)에 과전류가 흐르는 것을 방지하기 위한 기능을 수행한다.
이러한, 평활용 커패시터의 종래 충전 및 방전 회로에서 전원 스위치(220)가 턴 온 된 상태에서 방전 제어 스위치(230)의 오동작으로 인해 방전 스위치(240)가 턴 온 되면, 배터리(110)가 GND(260)에 직접 연결되고, 배터리(110)와 GND(260) 간의 선로에 과전류가 흐르게 되어 과전류에 의한 화재 발생 및 선로의 단선이 발생하는 문제점이 있다. 여기서, 방전 제어 스위치(230)의 오동작은 MCU(미도시)의 오 동작으로 인해 발생한다.
또한, 평활용 커패시터의 종래 충전 및 방전 회로는 충전 또는 방전할 때 같은 저항(250)을 통하여 충전 또는 방전이 이루어지기 때문에, RC 시정수가 동일하여 평활용 커패시터(130)의 충전 시간과 방전 시간이 동일하게 되므로, 자동차 내의 각종 전자장치(120) 중에서 평활용 커패시터(130)의 충전 시간과 방전 시간을 별개로 제어해야 하는 전자장치에서는 사용할 수 없다는 문제점이 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 전원 제어 스위치, 전원 스위치, 충전 및 방전용 저항, 방전 제어 스위치 및 방전 스위치를 포함하는 종래 충전/방전 라인을 전원 제어 스위치, 전원 스위치 및 충전용 저항을 포함하는 충전 라인 및 방전 제어 스위치, 방전 스위치, 다이오드 및 방전용 저항을 포함하는 방전 라인으로 구성한 회로를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 자동차용 전자 장치에 공급되는 전압을 정전압으로 유지하기 위한 장치의 충전 및 방전 회로에 있어서, 배터리(Battery)에서 공급하는 전원을 온/오프하는 전원 스위치; 상기 전원 스위치의 온/오프를 제어하기 위한 전원 제어 스위치; 상기 전원 스위치의 출력단에 직렬로 연결되는 충전용 저항; 일단은 상기 충전용 저항과 병렬로 연결되고, 타단은 GND(Ground)에 연결되는 평활용 커패시터; 애노드(Anode)가 상기 충전용 저항과 직렬로 연결되는 다이오드; 상기 다이오드의 캐소드(Cathode)에 직렬로 연결되는 방 전용 저항; 입력단이 상기 방전용 저항과 직렬로 연결되고 출력단이 상기 GND와 연결되는 방전용 스위치; 및 상기 방전용 스위치의 온/오프를 제어하기 위한 방전 제어 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 평활용 커패시터의 충전 및 방전 회로를 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평활용 커패시터의 충전 및 방전 회로를 간단하게 나타낸 도면이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평활용 커패시터의 충전 및 방전 회로에서 도 2에서 설명한 평활용 커패시터의 종래 충전 및 방전 회로와 동일한 구성 요소에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
충전용 저항(310)은 평활용 커패시터(130)의 충전 때, 평활용 커패시터(130)에 과전류가 흐르는 것을 방지하기 위한 기능을 수행한다.
방전용 저항(320)은 평활용 커패시터(130)의 방전 때, 평활용 커패시터(130)에 과전류가 흐르는 것을 방지하기 위한 기능을 수행한다. 본 발명에서의 방전용 저항(320)은 충전용 저항(310)과 저항값을 다르게 하여 충전 시간과 다른 방전 시 간을 제공할 수 있다.
다이오드(330)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평활용 커패시터의 충전 및 방전 회로에 역전압이 걸리는 것을 방지하는 기능을 수행한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평활용 커패시터의 충전 및 방전 회로는 전원 제어 스위치, 전원 스위치, 충전 및 방전용 저항, 방전 제어 스위치 및 방전 스위치를 포함하는 종래 충전/방전 회로를 전원 제어 스위치, 전원 스위치 및 충전용 저항을 포함하는 충전 라인 및 방전 제어 스위치, 방전 스위치, 다이오드 및 방전용 저항을 포함하는 방전 라인으로 구성하였기 때문에, 전원 스위치(220)가 턴 온 된 상태에서 방전 제어 스위치(230)의 오동작으로 인해 방전 스위치(240)가 턴 온 되어도 충전용 저항(310) 및 방전용 저항(320)이 배터리(110)에서 GND(260)로 흐르는 전류를 억제하여 배터리(110)와 GND(260) 간의 선로에 과전류가 흐르지 않도록 한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평활용 커패시터의 충전 및 방전 회로에서 다이오드 및 방전용 저항의 위치를 변경한 도면이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평활용 커패시터의 충전 및 방전 회로는 도 4와 같이 다이오드(330) 및 방전용 저항(320)을 방전 스위치(240)의 출력단에 연결하여도 무방하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따 라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 평활용 커패시터의 충전 및 방전 회로의 방전 라인(Line)에 충전용 저항과 별개인 방전용 저항을 연결하여 회로를 구성하였기 때문에, 방전 제어 스위치의 오동작에 의해 방전 스위치가 턴 온 되어도 방전용 저항에 의해 배터리가 GND에 직접 연결되는 문제가 발생하지 않고, 방전 저항값을 조절하여 방전 시간을 충전 시간과 다르게 하는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 자동차용 전자 장치에 공급되는 전압을 정전압으로 유지하기 위한 장치의 충전 및 방전 회로에 있어서,
    배터리(Battery)에서 공급하는 전원을 온/오프하는 전원 스위치;
    상기 전원 스위치의 온/오프를 제어하기 위한 전원 제어 스위치;
    상기 전원 스위치의 출력단에 직렬로 연결되는 충전용 저항;
    일단은 상기 충전용 저항과 병렬로 연결되고, 타단은 GND(Ground)에 연결되는 평활용 커패시터;
    애노드(Anode)가 상기 충전용 저항과 직렬로 연결되는 다이오드;
    상기 다이오드의 캐소드(Cathode)에 직렬로 연결되는 방전용 저항;
    입력단이 상기 방전용 저항과 직렬로 연결되고 출력단이 상기 GND와 연결되는 방전용 스위치; 및
    상기 방전용 스위치의 온/오프를 제어하기 위한 방전 제어 스위치
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 평활용 커패시터의 충전 및 방전 회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 충전용 저항은 상기 평활용 커패시터의 충전 때, 상기 평활용 커패시터에 과전류가 흐르는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 평활용 커패시터의 충전 및 방전 회로.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 방전용 저항은 상기 평활용 커패시터의 방전 때, 상기 평활용 커패시터에 과전류가 흐르는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 평활용 커패시터의 충전 및 방전 회로.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 방전용 저항은 상기 충전용 저항과 저항값이 같거나 또는 상이한 것을 특징으로 하는 평활용 커패시터의 충전 및 방전 회로.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 다이오드는 상기 평활용 커패시터의 충전 및 방전 회로에 역전압이 걸리는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 평활용 커패시터의 충전 및 방전 회로.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 평활용 커패시터의 충전 및 방전 회로는 상기 충전용 저항에 상기 방전 스위치의 입력단을 직렬로 연결하고, 상기 방전 스위치의 출력단에 상기 다이오드의 애노드를 직렬로 연결하고, 상기 다이오드의 캐소드에 상기 방전용 저항을 직렬로 연결하고, 상기 방전용 저항과 상기 GND와 연결되어도 무방한 것을 특징으로 하는 평활용 커패시터의 충전 및 방전 회로.
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