KR101252251B1 - 시스템의 역전압 방지 회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 메인 유닛, 메인 유닛의 동작을 보조하거나 메인 유닛에 전원을 공급하는 서브 유닛을 포함하는 시스템의 역전압 방지 회로에 있어서, 메인 유닛과 서브 유닛 간의 전원이 분리되도록 하여 메인 유닛이 서브 유닛을 동작시킬 때만 서브 유닛이 동작되도록 하는 스위칭 소자를 포함한다.
메인 유닛에서 서브 유닛으로 전원을 공급하는 경우 폐회로가 형성되도록 함으로써 메인 유닛에 역전압을 가하는 경우에도 회로 내부의 구성 소자들이 파손되는 것을 방지할 수 있도록 한다.

Description

시스템의 역전압 방지 회로{REVERSE VOLTAGE PROTECTING CIRCUIT OF SYSTEM}
본 발명은 메인 유닛(Main Unit)에 역전압을 가한 경우 회로 내부의 구성 소자들이 파손되는 것을 방지할 수 있는 시스템의 역전압 방지 회로에 관한 것이다.
일반적으로, (+) 및 (-) 극성을 가지는 직류 전원을 공급하는 배터리(Battery) 등의 전원에 의해 동작되는 회로에서, 전원의 극성(+, -)이 역으로 연결되면, 동작 회로 또는 응용 회로 등에 역전압이 인가되어 회로 내부의 구성 소자들이 파손된다. 이에 따라, 전원 공급 장치에는 전원의 오결선 시 발생하는 역전압에 의해 부하가 파손되는 것을 방지하기 위해 역전압 방지 회로가 부가된다.
도 1은 종래의 시스템에서 역전압을 방지하기 위한 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 시스템이 배터리(10), 충전부(20), PCM부(30), 레귤레이터(40) 및 전자 제어 유닛(ECU, 50)을 포함하여 이루어질 때, 도 1에서는 전자 제어 유닛(50)을 메인 유닛(Main Unit)으로, PCM(Protected Circuit Mode)부(30) 및 레귤레이터(40)를 서브 유닛(Sub-Unit)으로 전제한다.
배터리(10)는 시스템에 (+) 및 (-) 극성을 가지는 직류 전원을 공급하기 위한 것으로, 충전부(20)와 전기적으로 연결되어 충전부(20)에 의해 충전된다.
또한, 배터리(10)는 배터리(10)의 보호 장치인 PCM부(30)에 연결된다. PCM부(30)는 배터리(10)의 충전 시에 내부 단자 또는 외부 단자를 통해 인입되는 전원이 과잉 충전되는 것을 방지하도록 하며, 배터리(10)의 충전 후에 충전된 전원이 내부 단자 또는 외부 단자를 통해 과잉 방전되는 것을 방지하도록 한다. 즉, PCM부(30)는 전류의 과충전 또는 과방전을 방지하기 위한 보호 장치이다.
레귤레이터(40)는 회로를 안정화시키는 기기로, 전압 레귤레이터, 전류 레귤레이터, 스위칭 레귤레이터 등이 이용될 수 있다.
전자 제어 유닛(50)은 차량의 엔진, 변속기, 조향 장치, 제동 장치, 현가 장치 등의 기계 장치를 제어하는 컨트롤러로, 시스템의 전반적인 동작을 제어한다. 전자 제어 유닛(50)은 시스템 내에서 메인 유닛으로서 동작하고, PCM(Protected Circuit Mode)부(30) 및 레귤레이터(40)와 같은 서브 유닛으로부터 전원을 공급 받는다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래에는 PCM부(30)와 레귤레이터(40) 같은 서브 유닛이 충전부(20)와 직접 연결되어 있어 자체적으로 역전압에 의해 회로 내부의 구성 소자들이 파손되는 것을 방지할 수 있었다. 하지만, 이러한 서브 유닛이 메인 유닛과 연결될 경우 역전압 방지 효과가 발생되지 않는 문제점이 있었다.
메인 유닛에서 서브 유닛으로 전원을 공급하는 경우 폐회로가 형성되도록 함으로써 메인 유닛에 역전압을 가하는 경우에도 회로 내부의 구성 소자들이 파손되는 것을 방지할 수 있는 시스템의 역전압 방지 회로를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 시스템의 역전압 방지 회로는 메인 유닛, 상기 메인 유닛의 동작을 보조하거나 상기 메인 유닛에 전원을 공급하는 서브 유닛을 포함하는 시스템의 역전압 방지 회로에 있어서, 상기 메인 유닛과 상기 서브 유닛 간의 전원이 분리되도록 하여 상기 메인 유닛이 상기 서브 유닛을 동작시킬 때만 상기 서브 유닛이 동작되도록 하는 스위칭 소자를 포함하고, 상기 메인 유닛과 상기 서브 유닛 간의 전원이 분리되도록 하는 것은 상기 메인 유닛과 상기 서브 유닛의 그라운드(GND)가 분리되도록 하는 것을 포함할 수 있다.
또한 스위칭 소자는 전계 효과 트랜지스터(Field Effect Transistor)이다.
삭제
또한 메인 유닛은 전자 제어 유닛(ECU)이다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 시스템의 역전압 방지 회로는 메인 유닛, 상기 메인 유닛의 동작을 보조하거나 상기 메인 유닛에 전원을 공급하는 서브 유닛을 포함하는 시스템의 역전압 방지 회로에 있어서, 상기 메인 유닛과 상기 서브 유닛 간의 전원이 분리되도록 하여 상기 메인 유닛이 상기 서브 유닛을 동작시킬 때만 상기 서브 유닛이 동작되도록 하는 스위칭 소자를 포함하고, 상기 메인 유닛은 전자 제어 유닛(ECU)이고, 서브 유닛은 레귤레이터를 포함할 수 있다.
또한 스위칭 소자는 레귤레이터 내에 장착된다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따른 시스템의 역전압 방지 회로는 메인 유닛, 상기 메인 유닛의 동작을 보조하거나 상기 메인 유닛에 전원을 공급하는 서브 유닛을 포함하는 시스템의 역전압 방지 회로에 있어서, 상기 메인 유닛과 상기 서브 유닛 간의 전원이 분리되도록 하여 상기 메인 유닛이 상기 서브 유닛을 동작시킬 때만 상기 서브 유닛이 동작되도록 하는 스위칭 소자를 포함하고, 상기 메인 유닛은 전자 제어 유닛(ECU)이고, 서브 유닛은 PCM(Protected Circuit Mode) 회로를 포함할 수 있다.
메인 유닛에서 서브 유닛으로 전원을 공급하는 경우 폐회로가 형성되도록 함으로써 메인 유닛에 역전압을 가하는 경우에도 회로 내부의 구성 소자들이 파손되는 것을 방지할 수 있도록 한다.
도 1은 종래의 시스템에서 역전압을 방지하기 위한 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 시스템의 역전압 방지 회로를 나타낸 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세하게 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 시스템의 역전압 방지 회로를 나타낸 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 시스템의 역전압 방지 회로는 메인 유닛에서 서브 유닛으로 전원을 공급하는 경우 폐회로가 형성되도록 함으로써 메인 유닛에 역전압을 가하는 경우에도 회로 내부의 구성 소자들이 파손되는 것을 방지할 수 있도록 구성된 회로이다. 특히, 서브 유닛이 충전부를 통해 전원을 공급 받거나 다른 전원을 사용하는 경우에도 적용이 가능하다.
도 2에 도시된 바와 같이, 전체 시스템이 배터리(110), 충전부(120), PCM부(130), 레귤레이터(140) 및 전자 제어 유닛(ECU, 150)을 포함하여 이루어질 때, 도 2에서는 전자 제어 유닛(150)을 메인 유닛(Main Unit)으로, PCM(Protected Circuit Mode)부(130) 및 레귤레이터(140)를 서브 유닛(Sub-Unit)으로 전제한다.
배터리(110)는 시스템에 (+) 및 (-) 극성을 가지는 직류 전원을 공급하기 위한 것으로, 충전부(120)와 전기적으로 연결되어 충전부(120)에 의해 충전된다.
또한, 배터리(110)는 배터리(110)의 보호 장치인 PCM부(130)에 연결된다. PCM부(130)는 배터리(110)의 충전 시에 내부 단자 또는 외부 단자를 통해 인입되는 전원이 과잉 충전되는 것을 방지하도록 하며, 배터리(110)의 충전 후에 충전된 전원이 내부 단자 또는 외부 단자를 통해 과잉 방전되는 것을 방지하도록 한다. 즉, PCM부(130)는 전류의 과충전 또는 과방전을 방지하기 위한 보호 장치이다.
레귤레이터(140)는 회로를 안정화시키는 기기로, 전압 레귤레이터, 전류 레귤레이터, 스위칭 레귤레이터 등이 이용될 수 있다.
전자 제어 유닛(150)은 차량의 엔진, 변속기, 조향 장치, 제동 장치, 현가 장치 등의 기계 장치를 제어하는 컨트롤러로, 시스템의 전반적인 동작을 제어한다. 전자 제어 유닛(150)은 시스템 내에서 메인 유닛으로서 동작하고, PCM(Protected Circuit Mode)부(130) 및 레귤레이터(140)와 같은 서브 유닛으로부터 전원을 공급 받는다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 시스템의 역전압 방지 회로는 메인 유닛(150)과 서브 유닛 간의 전원이 분리되도록 특히, 그라운드(GND)가 분리되도록 하기 위해 스위칭 소자(160)를 채용한다. 즉, 레귤레이터(140) 내에 스위칭 소자(160)를 장착하여 메인 유닛(150)의 그라운드(GND)와 서브 유닛의 그라운드(GND)를 분리시킴으로써, 메인 유닛(150)이 서브 유닛을 동작시키지 않는 한 서브 유닛이 자체적으로 동작하지 않도록 한다. 여기서, 스위칭 소자(160)로는 전계 효과 트랜지스터(Field Effect Transistor) 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 시스템의 역전압 방지 회로는 메인 유닛(150)에서 서브 유닛으로 전원을 공급하는 경우 폐회로(도 2의 점선과 실선의 연결 구조 참조)가 형성되도록 함으로써 메인 유닛(150)에 역전압을 가하는 경우에도 회로 내부의 구성 소자들이 파손되는 것을 방지할 수 있도록 한다.
110: 배터리 120: 충전부
130: PCM부 140: 레귤레이터
150: 전자 제어 유닛(ECU) 160: 스위칭 소자(FET)

Claims (7)

  1. 메인 유닛, 상기 메인 유닛의 동작을 보조하거나 상기 메인 유닛에 전원을 공급하는 서브 유닛을 포함하는 시스템의 역전압 방지 회로에 있어서,
    상기 메인 유닛과 상기 서브 유닛 간의 전원이 분리되도록 하여 상기 메인 유닛이 상기 서브 유닛을 동작시킬 때만 상기 서브 유닛이 동작되도록 하는 스위칭 소자를 포함하고,
    상기 메인 유닛과 상기 서브 유닛 간의 전원이 분리되도록 하는 것은 상기 메인 유닛과 상기 서브 유닛의 그라운드(GND)가 분리되도록 하는 것인 시스템의 역전압 방지 회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위칭 소자는 전계 효과 트랜지스터(Field Effect Transistor)인 시스템의 역전압 방지 회로.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 유닛은 전자 제어 유닛(ECU)인 시스템의 역전압 방지 회로.
  5. 메인 유닛, 상기 메인 유닛의 동작을 보조하거나 상기 메인 유닛에 전원을 공급하는 서브 유닛을 포함하는 시스템의 역전압 방지 회로에 있어서,
    상기 메인 유닛과 상기 서브 유닛 간의 전원이 분리되도록 하여 상기 메인 유닛이 상기 서브 유닛을 동작시킬 때만 상기 서브 유닛이 동작되도록 하는 스위칭 소자를 포함하고,
    상기 메인 유닛은 전자 제어 유닛(ECU)이고,
    상기 서브 유닛은 레귤레이터인 시스템의 역전압 방지 회로.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 스위칭 소자는 상기 레귤레이터 내에 장착되는 시스템의 역전압 방지 회로.
  7. 메인 유닛, 상기 메인 유닛의 동작을 보조하거나 상기 메인 유닛에 전원을 공급하는 서브 유닛을 포함하는 시스템의 역전압 방지 회로에 있어서,
    상기 메인 유닛과 상기 서브 유닛 간의 전원이 분리되도록 하여 상기 메인 유닛이 상기 서브 유닛을 동작시킬 때만 상기 서브 유닛이 동작되도록 하는 스위칭 소자를 포함하고,
    상기 메인 유닛은 전자 제어 유닛(ECU)이고,
    상기 서브 유닛은 PCM(Protected Circuit Mode) 회로인 시스템의 역전압 방지 회로.
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