KR101233354B1 - Semiconductor Switch - Google Patents

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Abstract

본 발명은 정류 소자를 이용한 반도체 스위치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 다이오드의 전압 상태에 따라 자동으로 스위칭하는 반도체 스위치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명의 반도체 스위치는 다이오드, 상기 다이오드와 병렬로 연결된 FET, 상기 다이오드의 출력단과 상기 FET의 출력단으로부터 출력되는 전압과 설정된 전압을 입력받고, 입력받은 상기 전압에 따라 ON/OFF 신호를 출력하는 비교기, 상기 비교기로부터 출력되는 ON/OFF 신호를 입력받아 상기 FET의 게이트로 공급하는 게이트 드라이버, 상기 다이오드의 출력 전압을 전원을 생성하고, 생성된 전원을 상기 비교기와 게이트 드라이버로 공급하는 전원 발생부를 포함한다.The present invention relates to a semiconductor switch using a rectifying element, and more particularly, to a semiconductor switch that automatically switches according to the voltage state of the diode.
To this end, the semiconductor switch of the present invention receives a diode, a FET connected in parallel with the diode, a voltage output from the output terminal of the diode and an output terminal of the FET and a set voltage, and outputs an ON / OFF signal according to the input voltage. A comparator, a gate driver for receiving the ON / OFF signal output from the comparator and supplying the gate to the FET, generating a power to the output voltage of the diode, and generating power to supply the generated power to the comparator and the gate driver. Contains wealth.

Description

정류 소자를 이용한 반도체 스위치{Semiconductor Switch} Semiconductor switch using rectifier device {Semiconductor Switch}

본 발명은 정류 소자를 이용한 반도체 스위치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 다이오드의 전압 상태에 따라 자동으로 스위칭하는 반도체 스위치에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor switch using a rectifying element, and more particularly, to a semiconductor switch that automatically switches according to the voltage state of the diode.

다이오드는 전류를 한쪽 방향으로만 흐르게 하는 반도체 부품이다. 반도체란 원래 이러한 성질을 가지고 있기 때문이다. 트랜지스터도 반도체의 일종이지만, 다이오드는 이와 같이 한쪽 방향으로만 전류가 흐르는 것을 목적으로 하고 있다. 반도체의 재료는 실리콘이 많이 사용되지만, 이외에도 게르마늄, 셀렌 등도 사용되고 있다.Diodes are semiconductor components that allow current to flow in only one direction. This is because semiconductors have these properties. Although a transistor is also a kind of semiconductor, a diode aims at the electric current flowing in only one direction in this way. Silicon is often used as a material for semiconductors, but germanium, selenium, and the like are also used in addition.

다이오드의 용도는 전원공급장치에서 교류전류를 직류전류로 바꾸는 정류기로써의 용도, 라디오의 고주파에서 신호를 꺼내는 검파용, 전류의 ON/OFF를 제어하는 스위치 용도 등 매우 광범위하게 사용되고 있다.The use of diodes is widely used in rectifiers for converting alternating current into direct current in power supplies, for detecting signals at high frequencies in radios, and for switching switches on and off of current.

다이오드 중에는 단지 순방향으로 전류가 흐르는 성질을 이용하는 것 이외에 다음과 같은 용도로 흔히 사용된다.Among the diodes, in addition to using only the current flowing in the forward direction is commonly used for the following purposes.

정전압 다이오드는 역방향으로 전류를 가했을 경우에 어떤 전압에서 안정하는 성질을 이용하여 일정한 전압을 얻기 위해 사용된다.The constant voltage diode is used to obtain a constant voltage by using a property that is stable at a certain voltage when the current is applied in the reverse direction.

발광 다이오드는 전류를 순방향으로 흘렸을 때에 발광하는 다이오드이다.A light emitting diode is a diode that emits light when a current flows in the forward direction.

가변용량 다이오드는 전압을 역방향으로 가했을 경우 다이오드가 가지고 있는 콘덴서 용량(접항용량)이 변화하는 것을 이용하여 전압의 변화에 따라 발진 주파수를 변환시키는 등의 용도에 사용한다. 역방향의 전압을 높이면 접합용량은 작아진다.Variable capacitance diodes are used for applications such as converting oscillation frequency in response to voltage changes by using a change in the capacitor capacity (attenuation capacitance) of the diode when the voltage is applied in the reverse direction. If the voltage in the reverse direction is increased, the junction capacitance becomes smaller.

도 1은 다이오드의 전압-전류 특성을 나타내고 있다. 이하 도 1을 이용하여 다이오드의 전압-전류 특성에 대해 알아보기로 한다.1 shows the voltage-current characteristics of a diode. Hereinafter, the voltage-current characteristics of the diode will be described with reference to FIG. 1.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이 순방향으로 전압을 가했을 경우, 약간의 전압에서도 순방향의 전류가 쉽게 흐른다는 것을 알 수 있다. 순방향으로 흘릴수 있는 전류는 다이오드에 따라 규정되어 있다. 통상적으로 사용하는 경우 다이오드 자체의 저항성분에 의해 강하하는 강하전압은 0.6 내지 1V 정도이다. 여러 개의 다이오드를 직렬로 접속하여 사용하는 회로에서는 상술한 전압강하도 고려할 필요가 있다.As shown in FIG. 1, when a voltage is applied in the forward direction, it can be seen that the forward current easily flows even at a slight voltage. The current that can flow in the forward direction is specified by the diode. In normal use, the drop voltage dropped by the resistance component of the diode itself is about 0.6 to 1V. In the circuit using several diodes connected in series, it is also necessary to consider the above-described voltage drop.

역방향으로 전압을 가했을 경우, 역방향으로는 전류가 흐르기 어렵다는 것을 알 수 있다. 역방향으로 가할 수 있는 전압은 다이오드의 종류에 따라 여러 가지가 있으므로 용도에 따라 선택할 수 있다. 그리고 역방향 전류는 매우 작아서 수 ㎂에서 수 ㎃이며, 다이오드의 종류에 따라 다르다.When a voltage is applied in the reverse direction, it can be seen that the current hardly flows in the reverse direction. The voltage that can be applied in the reverse direction is different depending on the type of diode and can be selected according to the application. The reverse current is so small that it can be from several mA to several mA, depending on the type of diode.

상술한 바와 같이 다이오드는 통전방식에 따라 큰 저항차를 보이는데, 이것을 회로에 넣어 두었다가 on으로 할 때는 순바이어스를, off로 할 때는 역바이어스를 가해 주는 스위치로써 사용 가능하다. 하지만 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 다이오드는 ON시에 Vd 전압이 양단에 발생하여 연속적으로 손실이 발생한다. 특히 이 Vd 전압은 보통의 경우 0.7V이상으로 저전압 고전류에 사용될 경우 손실을 무시할 수 없는 양이다. 즉, 다이오드를 스위치로 사용할 경우, 다이오드에서 손실되는 전력은 Vd*I가 된다. 따라서 고전류에서 사용될 경우 손실되는 전력은 다이오드를 흐르는 전류에 비례하게 된다. As described above, the diode shows a large resistance difference according to the energization method, and it can be used as a switch that puts this into a circuit and applies forward bias when turned on and reverse bias when turned off. However, as shown in FIG. 1, when the diode is turned on, Vd voltages are generated at both ends thereof, thereby causing continuous loss. In particular, this Vd voltage is usually 0.7V or more, and the loss cannot be ignored when used for low voltage and high current. In other words, when the diode is used as a switch, the power lost in the diode is Vd * I. Thus, when used at high currents, the power lost is proportional to the current through the diode.

본 발명이 해결하려는 과제는 저전압 고전류에서 효율이 높은 반도체 스위치를 제안함에 있다.An object of the present invention is to propose a semiconductor switch with high efficiency at low voltage and high current.

본 발명이 해결하려는 다른 과제는 스위치 온/오프 시점을 자유롭게 조절 가능한 반도체 스위치를 제안함에 있다.Another object of the present invention is to propose a semiconductor switch that can freely adjust the switch on / off time.

본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 외부로 전원을 공급받지 않고 자체 전원으로 구동 가능한 반도체 스위치를 제안함에 있다.Another problem to be solved by the present invention is to propose a semiconductor switch that can be driven by its own power source without receiving power to the outside.

이를 위해 본 발명의 반도체 스위치는 다이오드, 상기 다이오드와 병렬로 연결된 FET, 상기 다이오드의 출력단과 상기 FET의 출력단으로부터 출력되는 전압과 설정된 전압을 입력받고, 입력받은 상기 전압에 따라 ON/OFF 신호를 출력하는 비교기, 상기 비교기로부터 출력되는 ON/OFF 신호를 입력받아 상기 FET의 게이트로 공급하는 게이트 드라이버를 포함한다.To this end, the semiconductor switch of the present invention receives a diode, a FET connected in parallel with the diode, a voltage output from the output terminal of the diode and an output terminal of the FET and a set voltage, and outputs an ON / OFF signal according to the input voltage. And a gate driver configured to receive an ON / OFF signal output from the comparator and supply the gate to the gate of the FET.

이를 위해 본 발명의 반도체 스위치는 다이오드, 상기 다이오드와 병렬로 연결된 FET, 상기 다이오드의 출력단과 상기 FET의 출력단으로부터 출력되는 전압과 설정된 전압을 입력받고, 입력받은 상기 전압에 따라 ON/OFF 신호를 출력하는 비교기, 상기 비교기로부터 출력되는 ON/OFF 신호를 입력받아 상기 FET의 게이트로 공급하는 게이트 드라이버, 상기 다이오드의 출력 전압을 전원을 생성하고, 생성된 전원을 상기 비교기와 게이트 드라이버로 공급하는 전원 발생부를 포함한다.To this end, the semiconductor switch of the present invention receives a diode, a FET connected in parallel with the diode, a voltage output from the output terminal of the diode and an output terminal of the FET and a set voltage, and outputs an ON / OFF signal according to the input voltage. A comparator, a gate driver for receiving the ON / OFF signal output from the comparator and supplying the gate to the FET, generating a power to the output voltage of the diode, and generating power to supply the generated power to the comparator and the gate driver. Contains wealth.

기존의 스위치는 반도체 스위치를 조정하기 위한 회로, 신호전달용 회로, 전원회로 등이 필요했으나, 본 발명은 내부 전원을 이용하여 회로를 구동함으로써 회로가 단순해지며, 낮은 비용으로 제작 가능하다는 장점이 있다.Conventional switches required circuits for adjusting semiconductor switches, signal transmission circuits, power circuits, and the like, but the present invention has the advantage that the circuit can be simplified and manufactured at low cost by driving the circuit using an internal power supply. have.

또한, 본 발명은 자동으로 반도체 스위치의 ON/OFF 시점을 제어하고, 이는 기존의 다이오드와 같은 방법으로 활용하면서도 도통손실이 작은 이점을 가지게 되며, 하나의 다이오드 대체품으로 생산 가능하다.In addition, the present invention automatically controls the ON / OFF timing of the semiconductor switch, which has the advantage of low conduction loss while using in the same way as a conventional diode, can be produced as a single diode replacement.

도 1은 다이오드의 전압-전류 특성을 나타내고 있다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 FET를 이용한 반도체 스위치를 도시하고 있다.
도 3은 도 2와 관련하여 FET의 전압-전류 특성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 도 2의 타이밍도를 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 FET를 이용한 다른 반도체 스위치를 도시하고 있다.1 shows the voltage-current characteristics of a diode.
2 illustrates a semiconductor switch using a FET according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating the voltage-current characteristics of the FET in relation to FIG. 2.
4 is a timing diagram of FIG. 2 according to an embodiment of the present invention.
5 illustrates another semiconductor switch using a FET according to an embodiment of the present invention.

전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시 예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명의 이러한 실시 예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.The foregoing and further aspects of the present invention will become more apparent through the preferred embodiments described with reference to the accompanying drawings. Hereinafter will be described in detail to enable those skilled in the art to easily understand and reproduce through this embodiment of the present invention.

본 발명은 DC-DC 컨버터와 같이 높은 스위칭 주파수에서 정류 다이오드를 FET와 간단한 회로로 대체할 수 있는 방안을 제안한다.The present invention proposes a method for replacing a rectifier diode with a FET and a simple circuit at a high switching frequency such as a DC-DC converter.

도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 FET를 이용한 반도체 스위치를 도시하고 있다. 이하 도 2를 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 FET를 이용한 반도체 스위치에 대해 알아보기로 한다.2 illustrates a semiconductor switch using a FET according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a semiconductor switch using a FET according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2.

도 2에 의하면, 반도체 스위치는 다이오드(100), FET(102), 비교기(104), 게이트 드라이버(106)를 포함한다. 물론 상술한 구성 이외에 다른 구성이 반도체 스위치에 포함될 수 있음은 자명하다.According to FIG. 2, the semiconductor switch includes a diode 100, a FET 102, a comparator 104, and a gate driver 106. Obviously, other configurations may be included in the semiconductor switch in addition to the above-described configuration.

이하 먼저 FET(102)의 전압-전류 특성에 대해 알아보기로 한다. 도 3은 도 2와 관련하여 FET(102)의 전압-전류 특성을 도시한 도면이다. 이하 도 3을 이용하여 FET(102)의 전압-전류 특성에 대해 알아보기로 한다.First, the voltage-current characteristics of the FET 102 will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating the voltage-current characteristics of FET 102 in conjunction with FIG. Hereinafter, the voltage-current characteristic of the FET 102 will be described with reference to FIG. 3.

FET(102)는 ON시에 저항성분인 Rds로 모델링 될 수 있다. 따라서 전류의 제곱에 비례하는 손실을 발생하므로 그 양이 상당이 많은 것처럼 보이지만, Rds의 값이 작아서 손실 측면에서는 다이오드(100)보다 적게 발생된다. 최근의 통신기기, 자동차분야 등의 저전압 고전류의 DC-DC 컨버터가 필요한 경우에 다이오드(100)를 이용한 정류보다는 FET(102)를 이용하여 그 효율을 높이는 경우가 많다.The FET 102 may be modeled as Rds, which is a resistive component when turned on. Therefore, since the loss is proportional to the square of the current, the amount seems to be considerable, but the value of Rds is small, so in terms of loss, less is generated than the diode 100. When a low-voltage, high-current DC-DC converter in recent communications devices, automobiles, and the like is required, the efficiency is increased by using the FET 102 rather than the rectification using the diode 100.

이하 도 2를 이용하여 본 발명에 대해 상세하게 알아보기로 한다. 도 2에 의하면, 상술한 바와 같이 다이오드(100)의 출력단에는 마이너스 전압 내지 0.7V의 전압(V1)이 발생된다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2. Referring to FIG. 2, as described above, a voltage V1 of negative voltage to 0.7V is generated at the output terminal of the diode 100.

다이오드(100)의 출력단에서 발생된 전압은 비교기(104)로 전달된다. 비교기(104)는 다이오드(100) 출력단의 전압(V1)과 V2를 비교한다. 본 발명과 관련하여 V2는 -0.5 내지 0V의 전압으로 설정한다. 비교기(104)는 입력받은 V1과 V2를 비교하여 높은 전압을 출력한다. 비교기(104)에서 출력된 전압은 게이트 드라이버(106)로 전달된다. 게이트 드라이버(106)는 비교기(104)로부터 전달받은 전압을 이용하여 FET(102)의 게이트로 공급되는 전압을 제어한다. FET(102)는 게이트로 공급된 전압에 따라 드레인과 소스 양단간에 전류가 흐른다. 이에 대해서는 도 4를 이용하여 상세하게 알아보기로 한다.The voltage generated at the output of the diode 100 is transferred to the comparator 104. The comparator 104 compares the voltage V1 of the output terminal of the diode 100 with V2. In the context of the present invention, V2 is set to a voltage of -0.5 to 0V. The comparator 104 outputs a high voltage by comparing the received V1 and V2. The voltage output from the comparator 104 is transferred to the gate driver 106. The gate driver 106 controls the voltage supplied to the gate of the FET 102 using the voltage received from the comparator 104. The FET 102 flows current between the drain and the source in accordance with the voltage supplied to the gate. This will be described in detail with reference to FIG. 4.

도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 도 2의 타이밍도를 도시하고 있다. 이하 도 4를 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 도 2의 타이밍도에 대해 상세하게 알아보기로 한다.4 is a timing diagram of FIG. 2 according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, the timing diagram of FIG. 2 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 4.

도 4에 도시되어 있는 바와 같이 V1의 전압은 양의 전압과 -0.7의 전압이 번갈아 가며 발생한다. 이하에서는 V1에 양의 전압이 발생된 경우를 가정한다. 다이오드(100)의 출력단에 양의 전압이 발생되면, 다이오드(100)에 역방향 전압이 걸리게 되므로 다이오드(100) 양단간에는 전류가 흐르지 않게 된다. 즉, 다이오드(100)의 입력단의 0V가 되며, 출력단은 양의 전압이 되므로 다이오드(100) 양단간에는 전류가 흐르지 않게 된다. As shown in FIG. 4, the voltage of V1 occurs alternately between a positive voltage and a voltage of −0.7. In the following, it is assumed that a positive voltage is generated at V1. When a positive voltage is generated at the output terminal of the diode 100, a reverse voltage is applied to the diode 100 so that no current flows between both ends of the diode 100. That is, since the input terminal of the diode 100 becomes 0V and the output terminal becomes a positive voltage, no current flows between both ends of the diode 100.

다이오드(100) 출력단의 전압은 비교기(104)로 입력되며, 비교기(104)는 다이오드(100)로부터 양의 전압(V1)을 입력받으며, 동시에 설정된 전압(V2)을 입력받는다. 상술한 바와 같이 V2의 전압은 -0.5 내지 0V의 전압으로 설정할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 V2의 전압은 -Vd보다 크며, 0V보다 작게 설정할 수 있다.The voltage at the output terminal of the diode 100 is input to the comparator 104, and the comparator 104 receives the positive voltage V1 from the diode 100 and simultaneously receives the set voltage V2. As described above, the voltage of V2 may be set to a voltage of -0.5 to 0V, but is not limited thereto. As shown in FIG. 4, the voltage of V2 is greater than −Vd and may be set smaller than 0V.

비교기(104)는 입력받은 전압 중 V1 전압이 높은 경우에는 OFF 신호(또는 0)를 출력하고, 비교기(104)에서 출력된 OFF 신호(또는 0)는 게이트 드라이버(106)로 입력된다. 게이트 드라이버(106)는 입력받은 OFF 신호를 FET(102)의 게이트로 입력한다. FET(102)는 p channel인 경우 게이트로 OFF 신호가 공급되면, 드레인과 소스 양단간에 전류가 흐르지 않게 된다. 따라서 FET(102)는 게이트 드라이버(106)로부터 OFF 신호가 공급되므로 드레인과 소스 양단간에는 전류가 흐르지 않게 된다.The comparator 104 outputs an OFF signal (or 0) when the V1 voltage among the input voltages is high, and the OFF signal (or 0) output from the comparator 104 is input to the gate driver 106. The gate driver 106 inputs the received OFF signal to the gate of the FET 102. When the FET 102 is a p channel, when the OFF signal is supplied to the gate, no current flows between the drain and the source. Therefore, since the FET 102 is supplied with the OFF signal from the gate driver 106, no current flows between the drain and the source.

이하에서는 V1에 -Vd의 전압이 발생된 경우를 가정한다. 다이오드(100)의 출력단에 -Vd의 전압이 발생되면, 다이오드(100)에 순방향 전압이 걸리게 되므로 다이오드(100) 양단간에는 전류가 흐르게 된다. 즉, 다이오드(100)의 입력단의 0V가 되며, 출력단은 -Vd의 전압이 되므로 다이오드(100) 양단간에는 전류가 흐르게 된다. In the following, it is assumed that a voltage of -Vd is generated in V1. When a voltage of -Vd is generated at the output terminal of the diode 100, a forward voltage is applied to the diode 100 so that current flows between both ends of the diode 100. That is, since the input terminal of the diode 100 becomes 0V and the output terminal becomes a voltage of -Vd, current flows between both ends of the diode 100.

다이오드(100) 출력단의 전압은 비교기(104)로 입력되며, 비교기(104)는 다이오드(100)로부터 -Vd의 전압(V1)을 입력받으며, 동시에 설정된 전압(V2)을 입력받는다. The voltage at the output terminal of the diode 100 is input to the comparator 104, and the comparator 104 receives the voltage V1 of −Vd from the diode 100 and simultaneously receives the set voltage V2.

비교기(104)는 입력받은 전압 중 V2전압이 높은 경우에는 ON 신호(또는 1)를 출력하고, 비교기(104)에서 출력된 ON 신호는 게이트 드라이버(106)로 입력된다. 게이트 드라이버(106)는 입력받은 ON 신호를 FET(102)의 게이트로 입력한다. FET(102)는 p channel인 경우 게이트로 ON 신호가 공급되면, 드레인과 소스 양단간에 전류가 흐르게 된다. 따라서 FET(102)는 게이트 드라이버(106)로부터 ON 신호가 공급되므로 드레인과 소스 양단간에는 전류가 흐르게 된다.When the V2 voltage among the input voltages is high, the comparator 104 outputs an ON signal (or 1), and the ON signal output from the comparator 104 is input to the gate driver 106. The gate driver 106 inputs the received ON signal to the gate of the FET 102. When the FET 102 is a p channel, when the ON signal is supplied to the gate, current flows between the drain and the source. Therefore, since the ON signal is supplied from the gate driver 106 to the FET 102, current flows between the drain and the source.

물론 FET가 n channel인 경우에는 비교기에서 출력되는 신호는 FET가 n channel인 경우 비교기에서 출력되는 신호와 반대가 되도록 한다.Of course, when the FET is n channel, the signal output from the comparator is the opposite of the signal output from the comparator when the FET is n channel.

본 발명과 관련하여 FET(102)는 다이오드(100)의 온-오프 동작에 따라 지연없이 온-오프 동작을 수행한다. 즉, 다이오드(100)의 출력단의 출력 전압을 FET(102)의 게이트로 입력되는 전압으로 사용함으로써 FET(102)의 온-오프 동작은 다이오드(100)의 온-오프 동작과 지연없이 수행할 수 있게 된다.In connection with the present invention, the FET 102 performs the on-off operation without delay according to the on-off operation of the diode 100. That is, by using the output voltage of the output terminal of the diode 100 as the voltage input to the gate of the FET 102, the on-off operation of the FET 102 can be performed without a delay with the on-off operation of the diode 100. Will be.

도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 FET를 이용한 반도체 스위치를 도시하고 있다. 이하 도 5를 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 FET를 이용한 반도체 스위치에 대해 알아보기로 한다.5 illustrates a semiconductor switch using a FET according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a semiconductor switch using a FET according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5.

도 5에 의하면, 반도체 스위치는 다이오드(100), FET(102), 비교기(104), 게이트 드라이버(106), 전원 발생부(108)를 포함한다. 물론 상술한 구성 이외에 다른 구성이 반도체 스위치에 포함될 수 있음은 자명하다.Referring to FIG. 5, the semiconductor switch includes a diode 100, a FET 102, a comparator 104, a gate driver 106, and a power generator 108. Obviously, other configurations may be included in the semiconductor switch in addition to the above-described configuration.

도 2의 반도체 스위치를 구성하고 있는 비교기(104)와 게이트 드라이버(106)는 구동을 구동 전원이 필요하다. 즉, 반도체 스위치를 구성하고 있는 비교기(104)와 게이트 드라이버(106)를 구동하기 위해서는 별도의 구동 전원이 필요하다. 도 5는 별도의 외부 구동 전원없이 반도체 스위치를 구성하고 있는 비교기(104)와 게이트 드라이버(106)를 구동하기 위한 구동 전원을 제공하는 방안을 제안한다.The comparator 104 and the gate driver 106 constituting the semiconductor switch of FIG. 2 require driving power to drive the drive. That is, a separate driving power source is required to drive the comparator 104 and the gate driver 106 constituting the semiconductor switch. FIG. 5 proposes a method of providing a driving power source for driving the comparator 104 and the gate driver 106 constituting the semiconductor switch without a separate external driving power source.

도 5에 의하면, 전원 발생부(108)는 다이오드(100)의 출력단과 연결되며, 다이오드(100) 출력단에서 출력되는 전압을 이용하여 비교기(104)와 게이트 드라이버(106)를 구동하기 위한 구동전원을 생성한다. 즉, 전원 발생부(108)는 변압기 또는 정류 회로를 이용하여 다이오드(100)의 출력 전압을 이용하여 5V 내지 15V의 전원을 발생한다. Referring to FIG. 5, the power generation unit 108 is connected to an output terminal of the diode 100, and a driving power source for driving the comparator 104 and the gate driver 106 using a voltage output from the output terminal of the diode 100. Create That is, the power generator 108 generates a power of 5V to 15V using the output voltage of the diode 100 using a transformer or a rectifier circuit.

본 발명은 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the scope of the present invention .

100: 다이오드 102:FET
104: 비교기 106: 게이트 드라이버
108: 전원 발생부100: diode 102: FET
104: comparator 106: gate driver
108: power generating unit

Claims (8)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 다이오드;
상기 다이오드와 병렬로 연결된 FET;
상기 다이오드의 출력단과 상기 FET의 출력단으로부터 출력되는 제1전압과 설정된 제2전압을 입력받고, 입력받은 상기 제1전압과 제2전압에 따라 ON/OFF 신호를 출력하는 비교기;
상기 비교기로부터 출력되는 ON/OFF 신호를 입력받아 상기 FET의 게이트로 공급하는 게이트 드라이버;
상기 다이오드의 출력 전압을 전원을 생성하고, 생성된 전원을 상기 비교기와 게이트 드라이버로 공급하는 전원 발생부를 포함함을 특징으로 하는 반도체 스위치.
diode;
A FET connected in parallel with the diode;
A comparator receiving a first voltage and a set second voltage output from the output terminal of the diode and the output terminal of the FET, and outputting an ON / OFF signal according to the received first voltage and the second voltage;
A gate driver configured to receive an ON / OFF signal output from the comparator and supply the gate signal to the gate of the FET;
And a power generator configured to generate power from an output voltage of the diode and supply the generated power to the comparator and a gate driver.
제 5항에 있어서, 상기 다이오드의 입력단과 상기 FET의 소스는,
접지되어 있음을 특징으로 하는 반도체 스위치.
The method of claim 5, wherein the input terminal of the diode and the source of the FET,
A semiconductor switch characterized in that it is grounded.
제 6항에 있어서, 상기 설정된 제2전압은,
-Vd(다이오드의 문턱전압)보다 크며, 0V보다 작음을 특징으로 하는 반도체 스위치.
The method of claim 6, wherein the set second voltage,
A semiconductor switch characterized by being greater than -Vd (the diode's threshold voltage) and less than 0V.
제 7항에 있어서, 상기 FET는 p 채널 FET이며,
상기 다이오드에 전류가 흐르면 상기 FET의 드레인과 소스 사이에도 전류가 흐르며, 상기 다이오드에 전류가 흐르지 않으면 상기 FET의 드레인과 소스 사이에도 전류가 흐르지 않음을 특징으로 하는 반도체 스위치.The method of claim 7, wherein the FET is a p-channel FET,
A current flows between the drain and the source of the FET when a current flows in the diode, and no current flows between the drain and the source of the FET when a current does not flow in the diode.
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