KR101580998B1 - Feedback control apparatus for current output having a parallel triple-modular redundancy structure - Google Patents
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Abstract
본 발명은 삼중화 병렬 구조의 전류 출력 피드백 제어장치에 관한 것으로, 전류 출력 모듈을 삼중화 병렬 구조로 구성하고, 어느 하나의 전류 출력 모듈 단일 고장에 의해 최종 출력이 목표 값보다 작은 경우 정상적으로 구동되는 다른 두 전류 출력 모듈에서 최종 출력을 보상하고, 최종 출력이 목표 값보다 큰 경우 정상적으로 구동되는 다른 두 전류 출력 모듈에서 고장이 발생한 전류 출력 모듈의 출력을 최종 출력으로부터 분리시킴으로써 안정적인 전류 출력이 가능하도록 한 것이다.The present invention relates to a current output feedback control apparatus of a triple-parallel parallel structure, in which a current output module is constructed in a triple-parallel parallel structure, and is normally driven when a final output is smaller than a target value by a single fault of a current output module The other two current output modules compensate for the final output, and if the final output is greater than the target value, the output of the current output module that failed in the other two current output modules that normally operate is isolated from the final output, will be.
Description
본 발명은 전류 출력 제어 기술에 관련한 것으로, 특히 삼중화 병렬 구조의 전류 출력 피드백 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a current output control technique, and more particularly to a current output feedback control device of a triple-parallel parallel structure.
최근 고 신뢰도(reliability)가 요구되는 산업 현장에 있어 고장(failure)으로 인해 시스템 기능이 정지되거나 오동작을 일으키는 경우 치명적인 결함을 발생시킬 수 있기 때문에 단일 고장으로 인해 시스템의 성능에 영향을 미치지 않기 위해서 다중화(redundant)된 시스템 구축이 필수적으로 요구된다.Recently, in industrial sites where high reliability is required, it is possible to cause fatal defects when the system function is stopped or malfunction due to failure. Therefore, in order to prevent the system performance from being affected by a single failure, it is essential to construct a redundant system.
즉, 단일 고장으로 인해 단일 제품의 기능 상실 시 이를 대체하거나 보정함으로써 전체 시스템의 성능에는 영향을 미치지 않도록 구성되어야 한다. 이를 위해 대한민국 공개특허 제10-2012-0070817호(2012. 07. 02) 등에서와 같이 이중화(dual-redundant) 또는 삼중화(triple-modular redundancy) 등의 방법으로 시스템을 구성함으로써 시스템 가용도(availability)를 향상시킨다. In other words, it should be configured so as not to affect the performance of the entire system by replacing or compensating for a single product failure due to a single failure. For this purpose, a system is configured by a method such as dual-redundant or triple-modular redundancy as disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 10-2012-0070817 (2012. 07. 02) ).
일반적으로 디지털 출력 신호 및 아날로그 전압 출력 신호의 경우 이러한 다중화 구성이 비교적 간단하게 구성 가능하지만 아날로그 전류 출력 신호의 경우 전류신호의 특성 상 다중화 구성이 상대적으로 어렵다.Generally, in the case of a digital output signal and an analog voltage output signal, such a multiplexing configuration can be configured relatively easily, but in the case of an analog current output signal, multiplexing configuration is relatively difficult due to characteristics of a current signal.
도 1 은 아날로그 전류 출력의 기본 개념을 도시한 도면이다. 도 1 에 도시한 바와 같이, 전류 출력은 전류 루프의 저항 양단 전압을 피드백 하여 D/A변환된 출력 전압과 피드백 전압 비교를 통해 출력 게이트의 전압을 조정함으로써 부하에 원하는 전류 값을 출력할 수 있다.1 is a diagram showing a basic concept of an analog current output. As shown in FIG. 1, the current output can output a desired current value to the load by feeding back the voltage across the resistance of the current loop and adjusting the voltage of the output gate by comparing the D / A-converted output voltage with the feedback voltage .
전류 출력 신호를 다중화하기 위한 종래의 방법으로는 도 2 에 도시한 보우팅(voting) 기법을 이용하여 최종 출력을 선택하는 방식, 도 3 에 도시한 직렬 이중화 구성 방식, 도 4 에 도시한 병렬 이중화 구성 방식 등이 있다. Conventional methods for multiplexing the current output signals include a method of selecting the final output using the voting technique shown in FIG. 2, a serial redundancy configuration method shown in FIG. 3, a parallel redundancy And a configuration method.
도 2 는 보우팅(voting) 기법을 이용하여 최종 출력을 선택하는 방식을 도시한 도면으로, 보우팅 기법을 이용하여 최종 출력을 선택하는 방식에서의 최종 출력은 이중화된 A/B 개별 출력 모듈 중 정상적인 출력을 갖는 출력 모듈의 출력을 최종 출력으로 선택하게 된다. 그러나, 이 경우 출력 비교 및 제어권 선택을 위한 제어부와 스위칭부의 단일 고장 시 전체 시스템 기능 고장의 원인(CCF: Common Cause Failure)이 되어 시스템 고장률(failure-rate)이 증가하는 단점을 갖는다.FIG. 2 illustrates a method of selecting a final output using a voting technique. The final output in a method of selecting a final output using a bowing technique is a method of selecting a final output The output of the output module having the normal output is selected as the final output. However, in this case, a single failure of the control unit and the switching unit for output comparison and control right causes a failure of the entire system function (CCF: Common Cause Failure), thereby increasing the system failure rate.
도 3 은 직렬 이중화 구성 방식을 도시한 도면으로, 직렬 이중화 구성 방식의 경우 이중화된 A/B 개별 출력 모듈이 독립적으로 동작되고, A/B 중 어느 하나의 개별 출력 모듈의 고장에 의해 목표 값보다 큰 전류가 흐르는 경우 다른 개별 출력 모듈에서 원하는 전류 값으로 보상이 가능한 장점이 있으나, A/B 중 어느 하나의 개별 출력 모듈의 고장에 의해 목표 값보다 적은 전류가 흐르는 경우 또는 전류가 흐르지 못하는 경우 다른 개별 출력 모듈에서 보상할 방법이 없다.FIG. 3 is a diagram illustrating a serial redundancy configuration method. In the case of the serial redundancy configuration method, a redundant A / B discrete output module is operated independently and a failure of one of the A / However, if a current smaller than the target value flows due to failure of any one of the A / B output modules, or if the current does not flow, There is no way to compensate for individual output modules.
도 4 는 병렬 이중화 구성 방식을 도시한 도면으로, 병렬 이중화 구성 방식의 경우 A/B 출력 모듈 상호 간 독립적으로 구동될 경우 상대의 전류 제어량을 알 수 없고, A/B 출력 모듈 상호 간 정보교환으로 상대의 전류 제어량을 알 수 있다 하더라도 적은 전류를 구동(drive)하는 고장 발생시 보상이 가능하지만 특정 출력 모듈에서 요구되는 전류 값보다 큰 전류를 구동할 경우 전체 전류량을 감소시킬 수 있는 방법이 없다.FIG. 4 is a diagram illustrating a parallel redundant configuration method. In the parallel redundant configuration mode, when the A / B output modules are independently driven, the relative current control amount can not be known. Even if the current control amount of the partner is known, compensation can be performed when a small current is driven. However, there is no way to reduce the total current amount when driving a current larger than the current value required by a specific output module.
따라서, 본 발명자는 전류 출력 모듈을 삼중화 병렬 구조로 구성하고, 어느 하나의 전류 출력 모듈 단일 고장에 의해 최종 출력 전류가 목표 값보다 작은 경우 정상적으로 구동되는 다른 두 전류 출력 모듈에서 최종 출력을 보상하고, 최종 출력 전류가 목표 값보다 큰 경우 정상적으로 구동되는 다른 두 전류 출력 모듈에서 고장이 발생한 전류 출력 모듈을 최종 출력으로부터 분리시킴으로써 안정적인 전류 출력이 가능한 삼중화 병렬 구조의 전류 출력 피드백 제어 기술에 대한 연구를 하게 되었다.Accordingly, the present inventors have constructed a current output module in a triple-parallel parallel structure. When the final output current is smaller than the target value due to a single fault of any one current output module, the other two current output modules that are normally driven compensate the final output And a current output feedback control technique of a triple-parallel parallel structure capable of stable current output by separating the current output module in which the failure occurs in the other two current output modules that normally operate when the final output current is larger than the target value, from the final output .
본 발명은 상기한 취지 하에 발명된 것으로, 전류 출력 모듈을 삼중화 병렬 구조로 구성하고, 어느 하나의 전류 출력 모듈 단일 고장에 의해 최종 출력 전류가 목표 값보다 작은 경우 정상적으로 구동되는 다른 두 전류 출력 모듈에서 최종 출력을 보상하고, 최종 출력 전류가 목표 값보다 큰 경우 정상적으로 구동되는 다른 두 전류 출력 모듈에서 고장이 발생한 전류 출력 모듈의 출력을 최종 출력으로부터 분리시킴으로써 안정적인 전류 출력이 가능한 삼중화 병렬 구조의 전류 출력 피드백 제어장치를 제공함을 그 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made under the above-mentioned circumstances, and it is an object of the present invention to provide a current output module having a triple-parallel parallel structure and, when a final output current is smaller than a target value by a single fault, And if the final output current is larger than the target value, the current of the triplet parallel-connected structure capable of stable current output by separating the output of the current output module in which the failure occurs in the other two current output modules And an output feedback control device.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따르면, 삼중화 병렬 구조의 전류 출력 피드백 제어장치가 피드백 전류에 따라 부하에 안정적인 전류를 독립적으로 출력하도록 제어하는 출력 드라이버와; 고장시 오프되어 부하로의 전류 출력을 중지시키는 스위치와; 상기 스위치의 온/오프 제어를 위한 스위치 제어기를; 각각 포함하는 세개의 전류 출력 모듈이 전원과 부하간에 병렬로 연결되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a current output feedback control apparatus of a triple-parallel parallel structure, the output driver controlling an independent output of a stable current to a load according to a feedback current; A switch for turning off the current output to the load when the failure occurs; A switch controller for on / off control of the switch; And three current output modules, each of which is included, are connected in parallel between the power source and the load.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 고장이 발생한 어느 하나의 전류 출력 모듈의 스위치 제어기가 정상적으로 구동되는 다른 두개의 전류 출력 모듈에서 각각 출력되는 두개의 스위치 오프 신호의 논리곱(AND)에 따라, 해당 고장이 발생한 전류 출력 모듈의 스위치를 오프시키는 연결 논리 곱셈기(wired AND)인 것을 특징으로 한다.According to a further aspect of the present invention, the switch controller of any one of the current output modules in which a failure occurs is controlled by a logical product (AND) of two switch-off signals output from the two other current output modules, And a connection logic multiplier (wired AND) for turning off the current output module in which the failure occurs.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 각 전류 출력 모듈의 출력 드라이버가 게이트 전압에 따라 출력 전류를 조정하여 출력하는 트랜지스터와; 피드백된 전류값이 목표 전류값에 도달할 때까지 상기 트랜지스터의 게이트 전압을 조정하고, 피드백된 전류값이 목표 전류값에 도달하면 게이트 전압 조정을 중지하고 안정화 상태가 되도록 하는 출력 제어기를; 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a further aspect of the present invention, an output driver of each of the current output modules adjusts an output current according to a gate voltage and outputs the adjusted output current; An output controller for adjusting a gate voltage of the transistor until the feedback current value reaches a target current value, and stopping and stabilizing the gate voltage adjustment when the feedback current value reaches a target current value; .
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 각 전류 출력 모듈이 피드백된 전류값이 목표 전류값보다 큰 경우, 해당 전류 출력 모듈의 출력 드라이버의 출력 제어기를 통해 해당 전류 출력 모듈의 출력 드라이버의 트랜지스터의 전류 출력을 계속 줄이도록 해당 트랜지스터의 게이트 전압을 조정하되, 해당 트랜지스터의 전류 출력을 0(Zero)으로 줄여도 피드백된 전류값이 목표 전류값보다 큰 상태를 일정 시간 유지할 경우, 고장이 발생한 전류 출력 모듈의 스위치를 오프시키도록 하는 스위치 오프 신호를 출력하는 스위치 제어 신호 출력기를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a further aspect of the present invention, when the current value fed back by each of the current output modules is larger than the target current value, the current of the transistor of the output driver of the current output module of the current output module If the current value of the transistor is controlled to 0 (Zero) but the feedback current value is larger than the target current value for a certain period of time, the current output module A switch control signal output unit for outputting a switch-off signal for turning off the switch; And further comprising:
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 각 전류 출력 모듈이 각 전류 출력 모듈의 출력 드라이버의 출력 제어기로 목표 전류값을 출력하는 목표 전류값 출력부를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a further aspect of the present invention, each of the current output modules outputs a target current value output unit for outputting a target current value to an output controller of an output driver of each current output module; And further comprising:
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 삼중화 병렬 구조의 전류 출력 피드백 제어장치가 세개의 전류 출력 모듈이 공유하는 피드백 저항을; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a further aspect of the present invention, the current output feedback control device of the triple parallel-connected structure comprises a feedback resistor shared by the three current output modules; And further comprising:
본 발명은 전류 출력 모듈을 삼중화 병렬 구조로 구성하고, 어느 하나의 전류 출력 모듈 단일 고장에 의해 최종 출력 전류가 목표 값보다 작은 경우 정상적으로 구동되는 다른 두 전류 출력 모듈에서 최종 출력에 대해 보상하고, 최종 출력 전류가 목표 값보다 큰 경우 정상적으로 구동되는 다른 두 전류 출력 모듈에서 고장이 발생한 전류 출력 모듈의 출력을 최종 출력으로부터 분리시킴으로써 안정적인 전류 출력이 가능한 효과가 있다.In the present invention, the current output module is configured in a triple-parallel parallel structure. When the final output current is smaller than the target value due to a single fault of one of the current output modules, the other two current output modules, When the final output current is larger than the target value, the output of the current output module in which the failure occurs in the other two current output modules that are normally driven is separated from the final output, thereby achieving a stable current output.
도 1 은 아날로그 전류 출력의 기본 개념을 도시한 도면이다.
도 2 는 보우팅(voting) 기법을 이용하여 최종 출력을 선택하는 방식을 도시한 도면이다.
도 3 은 직렬 이중화 구성 방식을 도시한 도면이다.
도 4 는 병렬 이중화 구성 방식을 도시한 도면이다.
도 5 는 본 발명에 따른 삼중화 병렬 구조의 전류 출력 피드백 제어장치의 일 실시예의 구성을 도시한 블럭도이다.1 is a diagram showing a basic concept of an analog current output.
FIG. 2 is a diagram illustrating a method of selecting a final output using a voting technique.
3 is a diagram showing a serial redundancy configuration scheme.
4 is a diagram showing a parallel redundant configuration method.
5 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a current output feedback control apparatus of a triple-parallel parallel structure according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout.
본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명 실시예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
본 발명 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 용어들은 본 발명 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 사용자 또는 운용자의 의도, 관례 등에 따라 충분히 변형될 수 있는 사항이므로, 이 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.The terms used throughout the specification of the present invention have been defined in consideration of the functions of the embodiments of the present invention and can be sufficiently modified according to the intentions and customs of the user or operator. It should be based on the contents of.
도 5 는 본 발명에 따른 삼중화 병렬 구조의 전류 출력 피드백 제어장치의 일 실시예의 구성을 도시한 블럭도이다. 도 5 를 참조해 보면, 본 발명에 따른 삼중화 병렬 구조의 전류 출력 피드백 제어장치(100)는 전원(200)과 부하(300)간에 병렬로 연결되는 세개의 전류 출력 모듈(110)을 포함하는 삼중화 병렬 구조로 구성된다.5 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a current output feedback control apparatus of a triple-parallel parallel structure according to the present invention. 5, the current output
상기 각 전류 출력 모듈(110)은 출력 드라이버(111)와, 스위치(112)와, 스위치 제어기(113)를 포함하고, 각 출력 모듈(110)은 독립적으로 구동되며, 전류 제어를 위한 피드백 전류를 최종 출력 전류로부터 피드백 받도록 구성되고, 어느 하나의 전류 출력 모듈 단일 고장에 의해 최종 출력 전류가 목표 값보다 작은 경우 정상적으로 구동되는 다른 두 전류 출력 모듈에서 최종 출력을 보상하고, 최종 출력 전류가 목표 값보다 큰 경우 정상적으로 구동되는 다른 두 전류 출력 모듈에서 고장이 발생한 전류 출력 모듈의 출력을 최종 출력으로부터 분리시킴으로써 안정적인 전류 출력이 가능하도록 한다.Each of the
상기 출력 드라이버(111)는 피드백 전류에 따라 부하에 안정적인 전류를 독립적으로 출력하도록 제어한다. 예컨대, 상기 출력 드라이버(111)가 게이트 전압에 따라 출력 전류를 조정하여 출력하는 트랜지스터(111a)와, 피드백된 전류값이 목표 전류값에 도달할 때까지 상기 트랜지스터(111a)의 게이트 전압을 조정하고, 피드백된 전류값이 목표 전류값에 도달하면 게이트 전압 조정을 중지하고 안정화 상태가 되도록 하는 출력 제어기(111b)를 포함할 수 있다.The
상기 스위치(112)는 고장시 오프되어 부하로의 전류 출력을 중지시킨다. 이 때, 상기 스위치(112)는 스위치 제어기(113)의 온/오프 제어에 따라 턴 온 또는 턴 오프된다.The
상기 스위치 제어기(113)는 상기 스위치(112)의 온/오프 제어를 수행한다. 이 때, 각 전류 출력 모듈(110)의 스위치 제어기(113)가 다른 두개의 전류 출력 모듈에서 각각 출력되는 두개의 스위치 제어 신호의 논리곱에 따라 상기 스위치(112)의 온/오프 제어를 위한 제어 신호를 출력하는 연결 논리 곱셈기(wired AND) 형태로 구현될 수 있다.The
이 때, 고장이 발생한 어느 하나의 전류 출력 모듈의 스위치 제어기(113)로 구현된 연결 논리 곱셈기(wired AND)는 정상적으로 구동되는 다른 두개의 전류 출력 모듈에서 각각 출력되는 두개의 스위치 오프 신호의 논리곱(AND)에 따라, 해당 고장이 발생한 전류 출력 모듈의 스위치를 오프시킨다.At this time, a connection logic multiplier (wired AND) implemented in the
이에 따라, 어느 하나의 전류 출력 모듈(110) 단일 고장에 의해 최종 출력 전류가 목표 값보다 큰 경우 정상적으로 구동되는 다른 두 전류 출력 모듈에서 고장이 발생한 전류 출력 모듈의 출력을 연결 논리 곱셈기(wired AND)를 통해 출력이 되지 않도록 함으로써 고장이 발생한 전류 출력 모듈을 최종 출력으로부터 분리시킬 수 있고, 어느 하나의 전류 출력 모듈 단일 고장에 인해 적은 전류가 구동되더라도 정상적인 다른 전류 출력 모듈에 의해 출력 전류 보상이 가능하므로 안정적인 전류 출력이 가능해진다.Accordingly, when the final output current is larger than the target value due to a single failure of any one of the
한편, 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 각 전류 출력 모듈(110)이 스위치 제어 신호 출력기(114)를 더 포함할 수 있다. 각 전류 출력 모듈(110)의 스위치 제어 신호 출력기(114)는 다른 두개의 전류 출력 모듈의 스위치 제어기(113)로 스위치 제어 신호를 출력한다.According to a further aspect of the present invention, each of the
각 전류 출력 모듈(110)은 피드백된 전류값이 목표 전류값보다 큰 경우, 해당 전류 출력 모듈의 출력 드라이버(111)의 출력 제어기(111b)를 통해 해당 전류 출력 모듈의 출력 드라이버의 트랜지스터(111a)의 전류 출력을 계속 줄이도록 해당 트랜지스터의 게이트 전압을 조정한다.Each
만약, 트랜지스터(111a)의 게이트 전압 조정에 의해 해당 트랜지스터의 전류 출력을 0(Zero)으로 줄여도 피드백된 전류값이 목표 전류값보다 큰 상태를 일정 시간 유지할 경우, 정상적인 두개의 전류 출력 모듈(110)의 스위치 제어 신호 출력기(114)는 고장이 발생한 전류 출력 모듈의 스위치를 오프시키도록 하는 스위치 오프 신호를 출력한다.If the state where the feedback current value is larger than the target current value is maintained for a predetermined time even if the current output of the transistor is reduced to 0 (Zero) by adjusting the gate voltage of the
정상적인 두개의 전류 출력 모듈(110)의 스위치 제어 신호 출력기(114)로부터 출력된 고장이 발생한 전류 출력 모듈의 스위치를 오프시키도록 하는 스위치 오프 신호는 고장이 발생한 전류 출력 모듈의 스위치 제어기(113)로 구현된 연결 논리 곱셈기(wired AND)로 각각 입력되고, 고장이 발생한 전류 출력 모듈의 스위치 제어기(113)는 두개의 스위치 오프 신호의 논리곱(AND)에 따라, 해당 고장이 발생한 전류 출력 모듈의 스위치(112)를 오프시켜 고장이 발생한 전류 출력 모듈을 최종 출력으로부터 분리시킬 수 있게 된다.A switch-off signal for turning off the switch of the current output module in which the failure output from the switch control
한편, 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 각 전류 출력 모듈(110)이 목표 전류값 출력부(115)를 더 포함할 수 있다. 상기 목표 전류값 출력부(115)는 각 전류 출력 모듈(110)의 출력 드라이버(111)의 출력 제어기(111b)로 목표 전류값을 출력한다.According to a further aspect of the present invention, each of the
이 목표 전류값은 피드백된 전류값과 비교되어 피드백된 전류값이 목표 전류값에 도달하여 안정화 상태가 될 때까지 트랜지스터(111a)의 게이트 전압이 조정되어 각 전류 출력 모듈(110)의 출력 전압값이 보상되게 된다.This target current value is compared with the feedback current value so that the gate voltage of the
한편, 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 삼중화 병렬 구조의 전류 출력 피드백 제어장치(100)가 피드백 저항(120)을 더 포함할 수 있다. 상기 피드백 저항(120)은 세개의 전류 출력 모듈(110)이 공유하는 저항으로, 저항값에 따라 피드백되는 전류 크기가 결정된다.According to a further aspect of the present invention, the current output
각 전류 출력 모듈(110)의 스위치(112) 제어 신호는 연결 논리 곱셈기(wired AND)에 의해 구현되므로 별도의 제어 회로가 필요하지 않으며, 삼중화 병렬 구조의 전류 출력 피드백 제어장치(100)의 전체 시스템 기능 고장의 원인(CCF : Common Cause Failure) 요소는 피드백 저항(120)만 존재하게 되나, 저항 자체의 고장률(failure-rate)은 매우 낮기 때문에 전체 시스템의 고장률에는 거의 영향을 미치지 않는다.Since the control signal of the
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 전류 출력 모듈을 삼중화 병렬 구조로 구성하고, 어느 하나의 전류 출력 모듈 단일 고장에 의해 최종 출력 전류가 목표 값보다 작은 경우 정상적으로 구동되는 다른 두 전류 출력 모듈에서 최종 출력을 보상하고, 최종 출력 전류가 목표 값보다 큰 경우 정상적으로 구동되는 다른 두 전류 출력 모듈에서 고장이 발생한 전류 출력 모듈의 출력을 최종 출력으로부터 분리시킴으로써 안정적인 전류 출력이 가능하므로, 상기에서 제시한 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.As described above, according to the present invention, when the current output module is configured in a triple-parallel parallel structure and the final output current is smaller than the target value due to a single fault of any current output module, Output is compensated and when the final output current is larger than the target value, stable current output is possible by separating the output of the current output module in which failure occurs in the other two current output modules that are normally driven from the final output. Can be achieved.
본 발명은 첨부된 도면에 의해 참조되는 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만, 이러한 기재로부터 후술하는 특허청구범위에 의해 포괄되는 범위내에서 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다.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 spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. .
본 발명은 전류 출력 제어 기술분야 및 이의 응용 기술분야에서 산업상으로 이용 가능하다.The present invention is industrially applicable in the field of current output control technology and its application fields.
100 : 전류 출력 피드백 제어장치
110 : 전류 출력 모듈
111 : 출력 드라이버
111a : 트랜지스터
111b : 출력 제어기
112 : 스위치
113 : 스위치 제어기
114 : 스위치 제어 신호 출력기
115 : 목표 전류값 출력부
120 : 피드백 저항
200 : 전원
300 : 부하100: Current output feedback control device
110: Current output module
111: Output Driver
111a: transistor
111b: output controller
112: switch
113: Switch controller
114: Switch control signal output device
115: Target current value output section
120: Feedback resistance
200: Power supply
300: load
Claims (6)
고장시 오프되어 부하로의 전류 출력을 중지시키는 스위치와;
상기 스위치의 온/오프 제어를 위한 스위치 제어기를;
각각 포함하는 세개의 전류 출력 모듈이 전원과 부하간에 병렬로 연결되되,
고장이 발생한 어느 하나의 전류 출력 모듈의 스위치 제어기가 정상적으로 구동되는 다른 두개의 전류 출력 모듈에서 각각 출력되는 두개의 스위치 오프 신호의 논리곱(AND)에 따라, 해당 고장이 발생한 전류 출력 모듈의 스위치를 오프시키는 것을 특징으로 하는 삼중화 병렬 구조의 전류 출력 피드백 제어장치.An output driver for controlling to independently output a stable current to the load in accordance with the feedback current;
A switch for turning off the current output to the load when the failure occurs;
A switch controller for on / off control of the switch;
Each of the three current output modules, including each, is connected in parallel between the power supply and the load,
A switch of the current output module in which the corresponding failure occurs can be switched according to the logical product (AND) of the two switch-off signals output from the other two current output modules in which the switch controller of one of the current output modules, Off state of the current output feedback control device.
상기 각 전류 출력 모듈의 출력 드라이버가:
게이트 전압에 따라 출력 전류를 조정하여 출력하는 트랜지스터와;
피드백된 전류값이 목표 전류값에 도달할 때까지 상기 트랜지스터의 게이트 전압을 조정하고, 피드백된 전류값이 목표 전류값에 도달하면 게이트 전압 조정을 중지하고 안정화 상태가 되도록 하는 출력 제어기를;
포함하는 것을 특징으로 하는 삼중화 병렬 구조의 전류 출력 피드백 제어장치.The method according to claim 1,
Wherein the output driver of each current output module comprises:
A transistor for adjusting and outputting an output current according to a gate voltage;
An output controller for adjusting a gate voltage of the transistor until the feedback current value reaches a target current value, and stopping and stabilizing the gate voltage adjustment when the feedback current value reaches a target current value;
And the current output feedback control device of the triplet parallel-connected structure.
상기 각 전류 출력 모듈이:
피드백된 전류값이 목표 전류값보다 큰 경우, 해당 전류 출력 모듈의 출력 드라이버의 출력 제어기를 통해 해당 전류 출력 모듈의 출력 드라이버의 트랜지스터의 전류 출력을 계속 줄이도록 해당 트랜지스터의 게이트 전압을 조정하되,
해당 트랜지스터의 전류 출력을 0(Zero)으로 줄여도 피드백된 전류값이 목표 전류값보다 큰 상태를 일정 시간 유지할 경우, 고장이 발생한 전류 출력 모듈의 스위치를 오프시키도록 하는 스위치 오프 신호를 출력하는 스위치 제어 신호 출력기를;
더 포함하는 것을 특징으로 하는 삼중화 병렬 구조의 전류 출력 피드백 제어장치.The method of claim 3,
Each current output module comprising:
Adjusting the gate voltage of the corresponding transistor so as to continuously decrease the current output of the transistor of the output driver of the current output module through the output controller of the output driver of the corresponding current output module if the feedback current value is larger than the target current value,
A switch control for outputting a switch-off signal for turning off the switch of the current output module in which a fault occurs, when a state in which the feedback current value is greater than the target current value is maintained for a predetermined time even if the current output of the transistor is reduced to 0 A signal output device;
Wherein the current output feedback control unit includes a triple parallel-connected current output feedback control unit.
상기 각 전류 출력 모듈이:
각 전류 출력 모듈의 출력 드라이버의 출력 제어기로 목표 전류값을 출력하는 목표 전류값 출력부를;
더 포함하는 것을 특징으로 하는 삼중화 병렬 구조의 전류 출력 피드백 제어장치.The method of claim 3,
Each current output module comprising:
A target current value output unit for outputting a target current value to an output controller of an output driver of each current output module;
Wherein the current output feedback control unit includes a triple parallel-connected current output feedback control unit.
상기 삼중화 병렬 구조의 전류 출력 피드백 제어장치가:
세개의 전류 출력 모듈이 공유하는 피드백 저항을;
더 포함하는 것을 특징으로 하는 삼중화 병렬 구조의 전류 출력 피드백 제어장치.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
The current output feedback control apparatus of the triple parallel-connected structure comprises:
A feedback resistor shared by three current output modules;
Wherein the current output feedback control unit includes a triple parallel-connected current output feedback control unit.
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