KR101266798B1 - A protecting circuit for load short of dc-dc converter - Google Patents

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Abstract

본 발명은 직류-직류 변환기에서 부하단락을 신속하게 검출하여 부하 단락으로부터 직류-직류 변환기를 보호하는 기술에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 직류-직류 변환기의 출력전압 및 인덕터의 전류를 각기 체크하여 부하단락으로 판단될 때 셧다운신호를 출력하는 부하단락 보호부 및, 상기 부하단락 보호부로부터 셧다운신호가 입력될 때 직류-직류 변환기를 셧다운시키는 콘트롤 로직부를 구비하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a technique for quickly detecting a load short circuit in a DC-DC converter to protect the DC-DC converter from a load short circuit.
The present invention is to check the output voltage of the DC-DC converter and the current of the inductor, respectively, a load short circuit protection unit for outputting a shutdown signal when it is determined that the load short circuit, and a DC signal when the shutdown signal is input from the load short circuit protection unit; And a control logic section for shutting down the DC converter.

Description

직류-직류 변환기의 부하단락 보호회로{A PROTECTING CIRCUIT FOR LOAD SHORT OF DC-DC CONVERTER}A PROTECTING CIRCUIT FOR LOAD SHORT OF DC-DC CONVERTER}

본 발명은 직류-직류 변환기에서 출력단의 부하 단락으로부터 회로를 보호하는 기술에 관한 것으로, 특히 아몰레드(AMOLED) 구동용 직류-직류 변환기에서 부하단락을 신속하게 검출하여 부하 단락으로부터 직류-직류 변환기를 보호하는데 적당하도록 한 직류-직류 변환기의 부하단락 보호회로에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for protecting a circuit against a load short circuit at an output stage in a DC-DC converter. In particular, the present invention relates to a DC-DC converter for quickly detecting a load short circuit in an AMOLED drive DC-DC converter. The present invention relates to a load short circuit protection circuit of a DC-DC converter suitable for protection.

일반적으로, 직류-직류 변환기는 승압형 컨버터(Boost Converter), 강합형 컨버터(Buck Converter) 및 승강압형 컨버터(Buck-Boost Converter)가 있다. 직류-직류 변환기에서 발생되는 부하 단락은 출력단자가 접지단자와 단락되는 접지성 단락과 부하의 조건의 변화에 따른 부하성 단락으로 구분된다. 직류-직류 변환기에서 부하단락이 발생되는 경우 정상적인 출력전압을 발생할 수 없을 뿐만 아니라, 부품이 손상될 수 있다. In general, DC-DC converters include boost converters, buck converters, and buck-boost converters. The load short-circuit generated by DC-DC converter is divided into the grounding short-circuit where the output terminal is shorted to the ground terminal and the load short-circuit due to the change of load condition. If a load short-circuit occurs in the DC-DC converter, not only the normal output voltage can be generated but also the parts can be damaged.

도 1은 종래 기술에 의한 직류-직류 변환기의 부하단락 보호회로의 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 직류-직류 변환기(11), 셧다운신호 출력부(12) 및 비교기(CP11)를 포함한다. FIG. 1 is a block diagram of a load short circuit protection circuit of a DC-DC converter according to the prior art and, as illustrated therein, includes a DC-DC converter 11, a shutdown signal output unit 12, and a comparator CP11.

직류-직류 변환기(11)는 입력전압원(VIN)으로부터 공급되는 직류전압을 요구된 레벨의 직류전압으로 변환하여 부하(RL11) 측으로 출력한다. The DC-DC converter 11 converts the DC voltage supplied from the input voltage source VIN into the DC voltage of the required level and outputs it to the load RL11 side.

비교기(CP11)는 직류-직류 변환기(11)로부터 부하(RL11) 측으로 공급되는 출력전압(VOUT)을 미리 설정된 보호기준전압(Vref)과 비교하여, 출력전압(VOUT)이 보호기준전압(Vref)보다 낮은 경우 부하단락검출신호를 출력한다. The comparator CP11 compares the output voltage V OUT supplied from the DC-DC converter 11 to the load RL11 with a preset protection reference voltage V ref , so that the output voltage V OUT is a protection reference voltage. If it is lower than (V ref ), a load short detection signal is output.

셧다운신호 출력부(12)는 타이머를 구비하여, 비교기(CP11)로부터 부하단락검출신호가 지속적으로 입력되는 시간을 체크하여 미리 설정된 시간 이상으로 입력되는 경우, 직류-직류 변환기(11)에 셧다운신호(SD)를 출력한다. 이에 따라, 직류-직류 변환기(11)가 셧다운된다. The shutdown signal output unit 12 includes a timer and checks the time for which the load short detection signal is continuously input from the comparator CP11 to input the shutdown signal to the DC-DC converter 11 when the input time exceeds the preset time. Outputs (SD). As a result, the DC-DC converter 11 is shut down.

이와 같은 종래의 직류-직류 변환기의 부하단락 보호회로에 있어서는 단순히 출력전압만을 근거로 부하단락을 판명하므로, 부하단락의 검출시간이 비교적 오래 걸린다. 이에 따라, 부하단락이 발생된 후 신속하게 직류-직류 변환기를 셧다운시킬 수 없게 되어 직류-직류 변환기의 부품이 과전류에 의해 손상되는 문제점이 발생된다. In such a load short circuit protection circuit of the conventional DC-DC converter, since the load short circuit is found only based on the output voltage, the detection of the load short takes relatively long time. Accordingly, it is not possible to shut down the DC-DC converter quickly after the load short circuit occurs, thereby causing a problem that the components of the DC-DC converter are damaged by overcurrent.

또한, 출력전압을 근거로 부하단락을 판단하기 위해 비교적 많은 개수의 비교기와 타이머를 사용하게 되므로 그에 따른 비용이 증가될 뿐만 아니라, 부품의 크기가 커지는 문제점이 있다.In addition, since a relatively large number of comparators and timers are used to determine the load short circuit based on the output voltage, there is a problem in that the cost is increased and the size of the component is increased.

더욱이, 유기발광다이오드(AMOLED)의 구동용 직류-직류 변환기의 경우 비교적 정밀한 범위의 직류전압이 요구되는데 단순히 출력전압만을 근거로 부하단락을 판명하는 종래의 기술은 유기발광다이오드(AMOLED)의 구동용 직류-직류 변환기에서 요구하는 조건을 만족시키는데 어려움이 있다. Furthermore, a DC-DC converter for driving an organic light emitting diode (AMOLED) requires a relatively precise range of DC voltages. A conventional technique for determining a load short circuit based solely on an output voltage is for driving an organic light emitting diode (AMOLED). There is a difficulty in meeting the requirements of the DC-DC converter.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 직류-직류 변환기의 출력전압 및 인덕터의 전류를 근거로 부하단락을 신속하게 검출하여 부하 단락으로부터 직류-직류 변환기를 보호하는데 있다. The problem to be solved by the present invention is to quickly detect a load short circuit based on the output voltage of the DC-DC converter and the current of the inductor to protect the DC-DC converter from the load short circuit.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 앞에서 언급한 과제로 제한되지 않는다. 본 발명의 다른 과제 및 장점들은 아래 설명에 의해 더욱 분명하게 이해될 것이다.
The problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problem. Other objects and advantages of the invention will be more clearly understood by the following description.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 직류-직류 변환기의 부하단락 보호회로는, 직류-직류 변환기의 출력전압 및 인덕터의 전류를 각기 체크하여 부하단락으로 판단될 때, 셧다운신호를 출력하는 부하단락 보호부; 및 상기 부하단락 보호부로부터 셧다운신호가 입력될 때 직류-직류 변환기를 셧다운시키는 콘트롤 로직부;를 구비하는 것을 특징으로 한다. Load short circuit protection circuit of the DC-DC converter according to the present invention for achieving the above technical problem, the load short circuit for outputting a shutdown signal when it is determined that the load short by checking the output voltage and the current of the inductor of the DC-DC converter, respectively Protection; And a control logic unit for shutting down the DC-DC converter when a shutdown signal is input from the load short protection unit.

바람직하게, 상기 부하단락 보호부는 직류-직류 변환기로부터 부하에 공급되는 출력전압을 미리 설정된 제1기준전압과 비교하여, 상기 출력전압이 상기 제1기준전압보다 낮을 때 제1부하단락 검출신호를 출력하는 전압 비교기; 인덕터에 흐르는 전류량에 상응되는 전압을 제2기준전압과 비교하여, 상기 전압이 상기 제2기준전압보다 높을 때 제2부하단락 검출신호를 출력하는 전류 비교기; 및 상기 전압 비교기 및 전류 비교기 모두로부터 부하단락 검출신호가 미리 설정된 시간 이상에 걸쳐 계속적으로 입력될 때 셧다운신호를 출력하는 셧다운신호 출력부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
Preferably, the load short protection unit compares the output voltage supplied from the DC-DC converter to the preset first reference voltage and outputs a first load short detection signal when the output voltage is lower than the first reference voltage. Voltage comparator; A current comparator comparing a voltage corresponding to the amount of current flowing through the inductor with a second reference voltage and outputting a second load short detection signal when the voltage is higher than the second reference voltage; And a shutdown signal output unit for outputting a shutdown signal when a load short detection signal is continuously input from both the voltage comparator and the current comparator over a predetermined time or more.

본 발명은 직류-직류 변환기의 출력전압 및 인덕터의 전류를 근거로 부하단락을 검출하여 직류-직류 변환기를 셧다운시킴으로써, 인덕터의 전류가 제한전류 이상으로 상승되는 것을 확실하게 방지할 수 있고, 출력전압을 비교적 짧은 시간 이내에 부하단락한계전압 이하로 하강시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention can reliably prevent the inductor's current from rising above the limit current by shutting down the DC-DC converter by detecting a load short circuit based on the output voltage of the DC-DC converter and the current of the inductor. It has the effect that can be lowered below the load short limit voltage within a relatively short time.

이와 같이 본 발명에 의한 부하단락 보호회로를 이용하는 경우, 요구된 제한 전류를 초과하지 않고 출력전압을 빠른 시간 내에 부하단락한계전압 이하로 하강시킬 수 있으므로, 비교적 정밀한 출력전압 및 제한전류가 요구되는 유기발광다이오드의 구동회로에 적용할 수 있는 이점이 있다.
As described above, in the case of using the load short circuit protection circuit according to the present invention, the output voltage can be lowered to less than the load short limit voltage within a short time without exceeding the required limit current, so that a relatively precise output voltage and limited current are required. There is an advantage that can be applied to the driving circuit of the light emitting diode.

도 1은 종래 기술에 의한 직류-직류 변환기의 부하단락 보호회로의 블록도이다.
도 2는 본 발명에 의한 직류-직류 변환기의 부하단락 보호회로의 전체 블록도이다.
도 3은 도 2에서 부하단락 보호부의 구현예를 보인 상세 블록도이다.
도 4 내지 도 6의 (a)는 본 발명에 의한 부하단락 보호 동작에 의하여 인덕터에 흐르는 전류가 종래 기술보다 낮은 전류값 이하로 제한되는 것을 종래 기술과 비교 설명한 그래프이다.
도 4 내지 도 6의 (b)는 본 발명에 의한 부하단락 보호 동작에 의하여 부하 단락 검출이 비교적 짧은 시간 이내에 이루어지는 것을 종래 기술과 비교 설명한 그래프이다.1 is a block diagram of a load short circuit protection circuit of a DC-DC converter according to the prior art.
2 is an overall block diagram of a load short circuit protection circuit of the DC-DC converter according to the present invention.
FIG. 3 is a detailed block diagram illustrating an embodiment of a load short circuit protection unit in FIG. 2.
4 to 6 (a) is a graph illustrating that the current flowing through the inductor is limited to a lower current value or less than the prior art by the load short circuit protection operation according to the present invention.
4 to 6 (b) are graphs illustrating comparison with the prior art that load short circuit detection is performed within a relatively short time by the load short circuit protection operation according to the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 의한 부하단락 보호부를 포함하는 직류-직류 변환기의 상세 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 전류 감지기(21), 슬로프 보상부(22), 합산기(23), 에러 증폭기(24), 에러 비교기(25), 전류 제한기(26), 부하단락 보호부(27) 및 콘트롤 로직부(28)를 포함한다.2 is a detailed block diagram of a DC-DC converter including a load short circuit protection unit according to the present invention. As shown therein, a current detector 21, a slope compensator 22, a summer 23, and an error amplifier ( 24, an error comparator 25, a current limiter 26, a load short protection section 27 and a control logic section 28.

인덕터(L21)는 모스트랜지스터(M21)에 의해 온될 때 입력전압원(VIN)으로부터 전기 에너지를 충전하고, 오프될 때 상기 충전된 전기에너지가 출력된다. The inductor L21 charges electrical energy from the input voltage source VIN when turned on by the MOS transistor M21 and outputs the charged electrical energy when turned off.

충전용 모스트랜지스터(M21)는 파워 트랜지스터로서 콘트롤 로직부(28)에서 출력되는 게이트펄스에 의해 스위칭(온,오프) 동작한다. 충전용 모스트랜지스터(M21)의 온,오프 동작에 따라 인덕터(L21)가 구동된다. The charging MOS transistor M21 is a power transistor and is switched (on, off) by a gate pulse output from the control logic unit 28. The inductor L21 is driven according to the on / off operation of the charging MOS transistor M21.

커패시터(C31)는 출력용 모스트랜지스터(M22)를 통해 인덕터(L21)로부터 출력되는 전압에 포함된 맥류 성분을 평활시켜 직류 성분의 출력전압(VOUT)을 발생한다. The capacitor C31 smoothes the pulse flow component included in the voltage output from the inductor L21 through the output MOS transistor M22 to generate the output voltage V OUT of the DC component.

전류 감지기(21)는 인덕터(L21)의 출력 전류를 감지하여 그에 따른 감지신호를 출력한다. The current detector 21 detects an output current of the inductor L21 and outputs a detection signal accordingly.

슬로프 보상부(22)는 인덕터(L21)의 전류가 시간에 따라 일정한 듀티를 유지할 수 있도록 슬로프 보상된 전류를 출력한다. 인덕터(L21)의 온타임(듀티비)이 50%를 초과하는 경우 저조파(sub-harmonic) 발진현상이 나타나므로, 이를 방지하기 위해 슬로프 보상부(22)를 사용한다. 슬로프 보상회로(22)에서 슬로프 보상은 인덕터(L21) 전류의 다운 슬로프의 1/2 이상으로 요구된다. 그리고, 슬로프 보상 전류는 비선형 또는 선형 전류를 사용할 수 있다.The slope compensator 22 outputs a slope compensated current so that the current of the inductor L21 can maintain a constant duty over time. When the on-time (duty ratio) of the inductor L21 exceeds 50%, a sub-harmonic oscillation phenomenon occurs, so the slope compensator 22 is used to prevent this. The slope compensation in the slope compensation circuit 22 is required to be 1/2 or more of the down slope of the inductor L21 current. In addition, the slope compensation current may use a nonlinear or linear current.

합산기(23)는 전류 감지기(21)에서 출력되는 전류에 슬로프 보상부(22)에서 출력되는 전류를 합산하여 출력한다. The summer 23 sums and outputs the current output from the slope compensator 22 to the current output from the current detector 21.

에러 증폭기(24)는 분배저항에 의해 분배된 출력전압(VOUT)을 기준전압과 비교하여 그에 따른 오차전압을 증폭하여 출력한다. The error amplifier 24 compares the output voltage V OUT distributed by the distribution resistor with a reference voltage and amplifies and outputs the error voltage.

에러 비교기(25)는 합산기(23)에서 출력되는 전류에 상응되는 전압과 에러 증폭기(24)에서 출력되는 에러 전압을 비교하여 그 비교 결과에 따라 해당 듀티비의 게이트 구동신호를 출력한다.The error comparator 25 compares the voltage corresponding to the current output from the summer 23 with the error voltage output from the error amplifier 24 and outputs the gate driving signal having the duty ratio according to the comparison result.

전류 제한기(26)는 전류 감지기(21)에서 출력되는 전류 감지신호를 근거로 하여, 인덕터(L21)에 흐르는 전류량이 정상적인 동작 범위에서 흐르는 전류량을 벗어나는 것을 검출하여 그에 따른 전류제한신호를 출력한다.The current limiter 26 detects that the amount of current flowing in the inductor L21 is out of the amount of current flowing in the normal operating range based on the current sensing signal output from the current detector 21 and outputs the current limiting signal accordingly. .

콘트롤 로직부(28)는 에러 비교기(25)에서 출력되는 펄스폭변조신호(PWM) 형태의 게이트 구동신호를 클럭신호에 동기하여 충전용 모스트랜지스터(M21)에 출력한다. 이에 따라 충전용 모스트랜지스터(M21)가 상기와 같이 구동된다. 또한, 콘트롤 로직부(28)는 상기 게이트 구동신호와 교번되는 주기의 출력구동신호를 출력용 모스트랜지스터(M22)에 출력하여, 인덕터(L21)로부터 출력되는 전압이 출력용 모스트랜지스터(M22)를 통해 부하(RL21) 측으로 출력된다. 또한, 콘트롤 로직부(28)는 전류제한기(26)로부터 전류제한신호가 입력될 때 상기 게이트 구동신호의 듀티비를 제어하여 인덕터(L21)에 흐르는 전류량이 정상적인 동작 범위에서 흐르는 전류량을 벗어나지 않도록 한다. The control logic unit 28 outputs a gate driving signal in the form of a pulse width modulation signal PWM output from the error comparator 25 to the charging MOS transistor M21 in synchronization with a clock signal. Accordingly, the charging morph transistor M21 is driven as described above. In addition, the control logic unit 28 outputs an output driving signal having a period alternated with the gate driving signal to the output MOS transistor M22, so that the voltage output from the inductor L21 is loaded through the output MOS transistor M22. It is output to the (RL21) side. In addition, the control logic unit 28 controls the duty ratio of the gate driving signal when the current limiting signal is input from the current limiter 26 so that the amount of current flowing through the inductor L21 does not deviate from the amount of current flowing in the normal operating range. do.

부하단락 보호부(27)는 직류-직류 변환기의 출력전압 및 인덕터의 전류를 각기 체크하여 부하단락으로 판단될 때, 콘트롤 로직부(28)에 셧다운신호(SD)를 출력한다. 이에 대하여, 콘트롤 로직부(28)는 부하단락 보호부(27)로부터 셧다운신호(SD)가 입력될 때 충전용 모스트랜지스터(M21) 및 출력용 모스트랜지스터(M22)의 구동신호를 차단하여 직류-직류 변환기가 셧다운 상태로 된다.
The load short protection unit 27 checks the output voltage of the DC-DC converter and the current of the inductor, respectively, and outputs a shutdown signal SD to the control logic unit 28 when it is determined that the load is short. On the other hand, the control logic unit 28 cuts off the driving signals of the charging MOS transistor M21 and the output MOS transistor M22 when the shutdown signal SD is input from the load short protection unit 27 so as to provide DC-DC current. The converter will shut down.

한편, 도 3은 부하단락 보호부(27)의 구현예를 나타낸 상세 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 전압 비교기(CP31), 전류 비교기(CP32) 및 셧다운신호 출력부(31)를 포함한다.3 is a detailed block diagram illustrating an implementation of the load short protection unit 27 and includes a voltage comparator CP31, a current comparator CP32, and a shutdown signal output unit 31.

전압 비교기(CP31)는 직류-직류 변환기(20A)로부터 부하(RL21) 측으로 공급되는 출력전압(VOUT)을 미리 설정된 제1기준전압(Vref1)과 비교하여, 출력전압(VOUT)이 제1기준전압(Vref1)보다 낮을 때 '하이'의 제1부하단락 검출신호를 출력한다. 상기 제1기준전압(Vref1)의 레벨은 특별히 한정되지 않으나 빠른 검출을 위해서 출력전압(VOUT)의 95%로 설정하는 것이 바람직하다. 이 레벨은 사용자가 유기적으로 설정할 수 있다.The voltage comparator CP31 compares the output voltage V OUT supplied from the DC-DC converter 20A to the load RL21 side with the first reference voltage V ref1 set in advance, so that the output voltage V OUT is zero. When the voltage is lower than one reference voltage V ref1 , the first load short detection signal of 'high' is output. The level of the first reference voltage V ref1 is not particularly limited, but is preferably set to 95% of the output voltage V OUT for fast detection. This level can be set organically by the user.

전류 비교기(CP32)는 전류감지기(21)를 통해 검출되는 인덕터(L21)에 흐르는 전류량에 상응되는 전압을 미리 설정된 제2기준전압(Vref2)과 비교하여, 상기 전압이 제2기준전압(Vref2)보다 높을 때 '하이'의 제2부하단락 검출신호를 출력한다. 상기 제2기준전압(Vref2)의 레벨은 특별히 한정되지 않으나 정상범위의 전류제한레벨(ILIM)의 120%로 설정하는 것이 바람직하다. 이 레벨 또한 사용자가 유기적으로 설정할 수 있다.The current comparator CP32 compares a voltage corresponding to the amount of current flowing through the inductor L21 detected by the current sensor 21 with a preset second reference voltage V ref2 , so that the voltage is equal to the second reference voltage V. FIG. ref2 ) outputs a second load short detection signal of 'high'. The level of the second reference voltage V ref2 is not particularly limited, but is preferably set to 120% of the current limit level I LIM in the normal range. This level can also be set organically by the user.

셧다운신호 출력부(28_1)는 전압 비교기(CP31) 및 전류 비교기(CP32) 모두로부터 '하이'의 부하단락 검출신호가 미리 설정된 시간 이상에 걸쳐 계속적으로 입력될 때 콘트롤 로직부(28)에 셧다운신호(SD)를 출력한다.The shutdown signal output unit 28_1 is a shutdown signal to the control logic unit 28 when a load short detection signal of 'high' is continuously input from both the voltage comparator CP31 and the current comparator CP32 over a preset time. Outputs (SD).

상기 설명에서와 같이, 콘트롤 로직부(28)는 셧다운신호 출력부(28_1)로부터 셧다운신호(SD)가 입력될 때 충전용 모스트랜지스터(M21) 및 출력용 모스트랜지스터(M22)의 구동신호를 차단하여 직류-직류 변환기(20A)가 셧다운 상태로 된다.
As described above, the control logic unit 28 blocks the driving signals of the charging MOS transistor M21 and the output MOS transistor M22 when the shutdown signal SD is input from the shutdown signal output unit 28_1. The DC-DC converter 20A is in a shutdown state.

도 4의 (a)에서와 같이, 부하단락 시 본 발명에 의한 부하단락 보호 동작에 인하여 인덕터(L21)에 흐르는 전류(I2)가 미리 설정한 전류값(120%의 ILIM) 이하로 제한되는 것에 비하여, 종래 기술에 의한 부하단락 보호 동작을 이용하는 경우 인덕터(L21)에 흐르는 전류(I1)가 제한된 전류값(120%의 ILIM) 보다 훨씬 높은 값으로 상승되는 것을 실험을 통해 확인하였다. As shown in FIG. 4A, the current I2 flowing in the inductor L21 is limited to less than or equal to a preset current value (I LIM of 120%) due to the load short protection operation according to the present invention when the load is shorted. In comparison, when the load short-circuit protection operation according to the prior art is used, the experiment confirmed that the current I1 flowing in the inductor L21 rises to a much higher value than the limited current value (I LIM of 120%).

또한, 도 4의 (b)에서와 같이, 부하단락 시 본 발명에 의한 부하단락 보호 동작에 인하여 부하측의 단락으로 인해 하강되는 출력전압(VOUT)을 높은 부하단락한계전압(Vth) 설정으로 비교적 짧은 시간(t1) 이내(노멀 모드 출력전압(VO)의 95%)에 빠른 검출이 가능하지만, 종래 기술에 의한 부하단락 보호 동작을 이용하는 경우 낮은 부하단락한계전압(Vth) 설정으로 인해 비교적 긴 시간(t2)이 경과된 이후(노멀 모드 출력전압(VO)의 80%))에 부하단락이 검출되는 것을 실험을 통해 확인하였다. In addition, as shown in FIG. 4B, when the load is shorted, the output voltage V OUT dropped due to the short-circuit on the load side due to the load short-circuit protection operation according to the present invention is set to a high load short limit voltage V th . Fast detection is possible within a relatively short time (t1) (95% of the normal mode output voltage (V O )), but when using the load short-circuit protection operation according to the prior art, due to the low load short limit voltage (V th ) setting Experiments confirmed that the load short was detected after a relatively long time t2 (80% of the normal mode output voltage (V O )).

이와 같이, 본 발명에 의한 부하단락 보호회로를 이용하는 경우, 설정된 제한 전류를 초과하지 않고 단락에 의해 하강하는 출력전압을 근거로 빠른 시간 내에 부하단락을 검출하여, 비교적 정밀한 출력전압 및 제한전류가 요구되는 유기발광다이오드의 구동회로에 적용할 수 있게 된다.As described above, in the case of using the load short circuit protection circuit according to the present invention, the load short circuit is detected within a short time based on the output voltage falling by the short circuit without exceeding the set limit current, and a relatively precise output voltage and the limit current are required. It is possible to apply to the driving circuit of the organic light emitting diode.

도 5의 (a),(b) 및 도 6의 (a),(b)는 상기 도 4의 (a),(b)와 유사한 실험 결과의 파형도로서 부하의 여러 가지 단락 상황에 따른 전압과 전류 파형을 나타낸 것으로, 모두의 경우에 대하여 빠른 시간 내에 부하 단락의 검출이 가능함을 알 수 있다.
5 (a), 5 (b) and 6 (a), (b) are waveform diagrams of the experimental results similar to those of FIGS. 4 (a) and (b), and voltages according to various short-circuit conditions of the load. By showing the overcurrent waveform, it can be seen that it is possible to detect a load short circuit in a short time in all cases.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것이 아니라 다음의 청구범위에서 정의하는 본 발명의 기본 개념을 바탕으로 보다 다양한 실시예로 구현될 수 있으며, 이러한 실시예들 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
Although the preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and may be implemented in various embodiments based on the basic concept of the present invention defined in the following claims. Such embodiments are also within the scope of the present invention.

21 : 전류 감지기 22 : 슬로프 보상부
23 : 합산기 24 : 에러 증폭기
25 : 에러 비교기 26 : 전류 제한기
27 : 부하단락 보호부 28 : 콘트롤 로직부
28_1 : 셧다운신호 출력부21: current detector 22: slope compensation unit
23: summer 24: error amplifier
25: error comparator 26: current limiter
27: load short protection unit 28: control logic unit
28_1: shutdown signal output

Claims (5)

유기발광다이오드의 구동회로에 포함되는 직류-직류 변환기의 출력전압 및 인덕터의 전류를 각기 체크하여 부하단락으로 판단될 때, 셧다운신호를 출력하는 부하단락 보호부; 및
상기 부하단락 보호부로부터 셧다운신호가 입력될 때 직류-직류 변환기를 셧다운시키는 콘트롤 로직부;를 구비하되,
상기 부하단락 보호부는
상기 직류-직류 변환기로부터 부하에 공급되는 출력전압을 미리 설정된 제1기준전압과 비교하여, 상기 출력전압이 상기 제1기준전압보다 낮을 때 제1부하단락 검출신호를 출력하는 전압 비교기;
인덕터에 흐르는 전류량에 상응되는 전압을 제2기준전압과 비교하여, 상기 전압이 상기 제2기준전압보다 높을 때 제2부하단락 검출신호를 출력하는 전류 비교기; 및
상기 전압 비교기 및 전류 비교기 모두로부터 부하단락 검출신호가 미리 설정된 시간 이상에 걸쳐 계속적으로 입력될 때 셧다운신호를 출력하는 셧다운신호 출력부를 구비하는 것을 특징으로 하는 직류-직류 변환기의 부하단락 보호회로.
A load short circuit protection unit configured to check the output voltage of the DC-DC converter and the current of the inductor included in the driving circuit of the organic light emitting diode, respectively and output a shutdown signal when it is determined that the load is shorted; And
And a control logic unit for shutting down the DC-DC converter when a shutdown signal is input from the load short protection unit.
The load short circuit protector
A voltage comparator for outputting a first load short detection signal when the output voltage is lower than the first reference voltage by comparing an output voltage supplied to the load from the DC-DC converter to a preset first reference voltage;
A current comparator comparing a voltage corresponding to the amount of current flowing through the inductor with a second reference voltage and outputting a second load short detection signal when the voltage is higher than the second reference voltage; And
And a shutdown signal output unit for outputting a shutdown signal when the load short detection signal is continuously input from both the voltage comparator and the current comparator over a predetermined time period.
제1항에 있어서, 상기 전압비교기의 제1기준전압은 상기 출력전압의 95%인 것을 특징으로 하는 직류-직류 변환기의 부하단락 보호회로.
The load short circuit protection circuit of a DC-DC converter according to claim 1, wherein the first reference voltage of the voltage comparator is 95% of the output voltage.
제1항에 있어서, 상기 전류비교기의 제2기준전압은 상기 출력전압의 120%인 것을 특징으로 하는 직류-직류 변환기의 부하단락 보호회로.
The load short circuit protection circuit of claim 1, wherein the second reference voltage of the current comparator is 120% of the output voltage.
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