KR101629180B1 - Bgr의 오류 검출이 가능한 전원 관리 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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이순섭
하태옥
신종하
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현대오트론 주식회사
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Abstract

본 발명은 BGR의 오류 검출이 가능한 전원 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 제1 기준 전압을 발생하는 제1 BGR(Band Gap Reference), 제2 기준 전압을 발생하는 제2 BGR(Band Gap Reference), 입력 전압을 강하하여 상기 제1 기준전압에 대응하는 레벨을 가지는 출력전압을 생성하는 LDO 레귤레이터(Low Drop Out regulator), 상기 출력전압과 상기 제2 기준전압을 비교하여 과전압 에러신호(OV) 또는 저전압 에러신호(UV)를 생성하는 에러 검출부, 상기 제1 기준전압과 제2 기준전압을 비교하여 BGR 오류(BGR_fail)를 검출하는 BGR 오류 검출부를 포함한다.

Description

BGR의 오류 검출이 가능한 전원 관리 시스템 및 그 방법{POWER CONTROL APPARATUS CAPABLE ERROR DETECTION OF BAND GAP REFERENCE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 BGR의 오류 검출이 가능한 전원 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 출력전압 생성에 사용되는 제1 BGR(Band Gap Reference), 에러 신호 검출에 사용되는 제2 BGR을 구비하여, 하나의 BGR 출력이 흔들리더라도 정확한 에러 신호를 검출할 수 있는 BGR의 오류 검출이 가능한 전원 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
자동차 내의 전자장비는 매년 증가하고 있으며, 15년 전에 자동차 한대의 전자 장비는 평균 12~15Unit이었지만, 최근 GPS(Global Positioning System), 인터넷 등 다양한 편의성 제공과 더불어 지금은 70Unit 이상이 되었다. 이에 따라 추가적 전원 공급이 더욱 필요하게 되었고, 오늘날의 자동차 배터리는 기본적 부하공급 및 저장장치로서 매우 중요한 부품의 하나가 되었다. 종전엔 배터리의 중요 역할은 차량 기동이었으나, 지금은 차량기동 역할뿐만 아니라 모든 전기 장치에 끊임없이 전원을 제공해야만 하는 것이다.
오늘날 차량 고장의 가장 큰 원인은 충분한 부하 공급을 항상 보장할 수 없다는데 있다. 통계에 따르면 모든 고장의 36%가 일반적인 전자장치에서 발생하는데 이 가운데 60%가 전원 공급의 문제라고 한다. 따라서 배터리 상태의 정확한 진단을 통한 전원 저장 및 공급은 자동차 성능 개선을 위해 아주 중요하다.
한편, 종래의 전원반도체(전원 관리 장치)에서는 하나의 BGR(Band Gap Reference)에서 기준전압을 추가로 생성하여 출력전압과 에러신호를 검출하는데 사용하였다.
그러나, BGR에서 발생된 기준전압이 흔들리게 되면, 출력전압이 흔들리면서 에러 검출을 위한 상한값과 하한값도 같이 흔들리게 되어 에러 출력값에 오차가 발생하는 문제점이 있다.
따라서, 자동차 제어기에 사용되는 전원반도체의 기능안전 강화를 위해 BGR의 오류를 검출할 수 있는 기술 개발이 요구되고 있다.
한국등록특허 제10-1397419호, 발명의 명칭 '감암형 DC-DC 변환기'
본 발명의 목적은 자동차 제어기에 사용되는 전원반도체에서 기준전압을 생성하는 BGR의 오류를 검출할 수 있는 BGR의 오류 검출이 가능한 전원 제어 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 전원반도체의 출력 전압의 에러값을 정확하게 검출할 수 있는 BGR의 오류 검출이 가능한 전원 제어 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.
상기 목적들을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면, 제1 기준 전압을 발생하는 제1 BGR(Band Gap Reference), 제2 기준 전압을 발생하는 제2 BGR(Band Gap Reference), 입력 전압을 강하하여 상기 제1 기준전압에 대응하는 레벨을 가지는 출력전압을 생성하는 LDO 레귤레이터(Low Drop Out regulator), 상기 출력전압과 상기 제2 기준전압을 비교하여 과전압 에러신호(OV) 또는 저전압 에러신호(UV)를 생성하는 에러 검출부, 상기 제1 기준전압과 제2 기준전압을 비교하여 BGR 오류(BGR_fail)를 검출하는 BGR 오류 검출부를 포함하는 BGR의 오류 검출이 가능한 전원 제어 장치가 제공된다.
상기 전원 제어 장치는 상기 입력 전압 및 상기 출력전압에 따라 제어신호를 구하고, 상기 구해진 제어신호를 이용하여 상기 LDO 레귤레이터를 제어하는 전압 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 에러 검출부는 제2 기준전압을 이용하여 제1 상한값(high limit) 및 제1 하한값(low limit)을 설정하고, 상기 출력전압이 제1 상한값 초과인 경우 과전압 에러신호(OV)를 생성하고, 상기 제1 하한값 미만인 경우 저전압 에러신호(UV)를 생성할 수 있다.
상기 BGR 오류 검출부는 제2 기준전압을 이용하여 제2 상한값 및 제2 하한값을 설정하고, 상기 제1 기준전압이 제2 상한값 초과이거나 또는 제2 하한값 미만인 경우, 상기 제1 기준전압에 오류가 발생한 것으로 판단하여 BGR 오류 신호(BGR_fail)를 발생할 수 있다.
또한, 상기 BGR 오류 검출부는 제1 기준전압에 오류가 발생하지 않은 경우, 제1 기준전압을 이용하여 제3 상한값 및 제3 하한값을 설정하고, 상기 제2 기준전압이 제3 상한값 초과이거나 또는 제3 하한값 미만인 경우, 상기 제2 기준전압에 오류가 발생한 것으로 판단하여 BGR 오류 신호(BGR_fail)를 발생할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 직류의 외부전압을 소정 레벨의 입력전압으로 변환하는 전원 공급부, 상기 입력전압을 제1 기준전압에 대응하는 레벨을 가지는 출력전압으로 생성하고, 상기 출력전압과 제2 기준전압을 비교하여 과전압 에러신호 또는 저전압 에러신호를 발생하며, 상기 제1 기준전압과 제2 기준전압을 비교하여 BGR 오류(BGR_fail)를 검출하는 전원 제어부, 상기 출력 전원부로부터 과전압 에러신호가 수신된 경우, 과전압 발생 정보를 MCU(Microprocessor Control Unit)에 전송하거나 해당 출력 전압을 비활성화시키고, 저전압 에러신호가 수신된 경우, 해당 출력전압과 접지 사이의 쇼트로 판단하여 쇼트 발생 정보를 MCU에 전송하거나 리셋(reset) 신호를 발생하며, BGR 오류 신호가 수신된 경우 BGR 오류 발생 정보를 MCU에 전송되도록 하는 기능 안전부, 상기 기능 안전부로부터 전송된 정보를 MCU로 전송하는 통신부를 포함하는 전원 관리 시스템이 제공된다.
상기 전원 제어부는 제1 기준 전압을 발생하는 제1 BGR, 제2 기준 전압을 발생하는 제2 BGR, 입력 전압을 강하하여 상기 제1 기준전압에 대응하는 레벨을 가지는 출력전압을 생성하는 LDO 레귤레이터, 상기 입력 전압 및 상기 출력전압에 따라 제어신호를 구하고, 상기 구해진 제어신호를 이용하여 상기 LDO 레귤레이터를 제어하는 전압 제어부, 상기 출력전압과 상기 제2 기준전압을 비교하여 과전압 에러신호(OV) 또는 저전압 에러신호(UV)를 생성하는 에러 검출부, 상기 제1 기준전압과 제2 기준전압을 비교하여 BGR 오류(BGR_fail)를 검출하는 BGR 오류 검출부를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 전원 제어 장치가 BGR의 오류를 검출하는 방법에 있어서, 제1 기준전압 및 제2 기준전압을 생성하는 단계, 상기 제2 기준전압을 이용하여 제2 상한값 및 제2 하한값을 설정하는 단계, 상기 제1 기준전압이 제2 상한값 초과이거나 또는 제2 하한값 미만인 경우, 상기 제1 기준전압에 오류가 발생한 것으로 판단하여 BGR 오류 신호(BGR_fail)를 발생하는 단계를 포함하는 BGR의 오류 검출 방법이 제공된다.
상기 BGR의 오류 검출 방법은 상기 제1 기준전압에 오류가 발생하지 않은 경우, 제1 기준전압을 이용하여 제3 상한값 및 제3 하한값을 설정하는 단계, 상기 제2 기준전압이 제3 상한값 이상이거나 또는 제3 하한값 미만인 경우, 상기 제2 기준전압에 오류가 발생한 것으로 판단하여 BGR 오류 신호(BGR_fail)를 발생하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, BGR을 2개로 구성하여 제1 BGR은 출력 전압 생성에 사용하고, 제2 BGR은 에러 신호 검출에 사용함으로써, 하나의 BGR 출력이 흔들리더라도 다른 하나는 흔들리지 않기 때문에 정확한 에러 신호를 검출할 수 있다.
또한, 자동차 전자 부품의 기능안전 요구 수준이 점차 증가하고 있는 추세에 따라 기능안전을 강화시켜 자동차 제어기에 사용되는 전원반도체를 대체할 수 있을 것으로 기대된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 BGR의 오류 검출이 가능한 전원 제어 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 전원 제어 장치가 적용된 전원 관리 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 BGR 오류 검출 방법을 나타낸 흐름도.
본 발명의 전술한 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 'BGR의 오류 검출이 가능한 전원 제어 장치 및 그 방법'을 상세하게 설명한다. 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.
한편, 이하에서 표현되는 각 구성부는 본 발명을 구현하기 위한 예일 뿐이다. 따라서, 본 발명의 다른 구현에서는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 구성부가 사용될 수 있다. 또한, 각 구성부는 순전히 하드웨어 또는 소프트웨어의 구성만으로 구현될 수도 있지만, 동일 기능을 수행하는 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 구성들의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 하나의 하드웨어 또는 소프트웨어에 의해 둘 이상의 구성부들이 함께 구현될 수도 있다.
또한, 어떤 구성요소들을 '포함'한다는 표현은, '개방형'의 표현으로서 해당 구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 BGR의 오류 검출이 가능한 전원 제어 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, BGR의 오류 검출이 가능한 전원 제어 장치(100)는 제1 BGR(Band Gap Reference)(110), 제2 BGR(120), LDO 레귤레이터(Low Drop Out regulator)(130), 전압 제어부(140), 에러 검출부(150), BGR 오류 검출부(160)를 포함한다.
제1 BGR(110)은 출력전압을 생성하기 위한 제1 기준전압을 발생한다. 제1 BGR(110)은 온도 및 외부환경에 따라 전압의 레벨이 변화되지 않는 안정된 제1 기준전압을 발생한다.
제2 BGR(120)은 에러 검출을 위한 제2 기준전압을 발생한다. 제2 BGR(120)은 온도 및 외부환경에 따라 전압의 레벨이 변화되지 않는 안정된 제2 기준전압을 발생한다.
제1 BGR(110) 및 제2 BGR(120)은 일반적인 BGR 전압 발생기가 사용될 수 있다.
LDO 레귤레이터(130)는 입력 전압을 강하하여 제1 BGR(110)에서 발생된 제1 기준전압에 대응하는 레벨을 가지는 출력전압을 생성한다. 제1 기준전압에 대한 출력 전압(Vout)의 비는 제어신호(Ctrl)에 의하여 제어된다.
LDO 레귤레이터(130)는 일종의 DC 선형 전압 레귤레이터로써, 입력 전압(Vin)과 출력 전압(Vout) 사이의 전압 강하가 작은 레귤레이터이다. LDO 레귤레이터(130)는 출력 전압(Vout)을 전압 분배하여 얻은 전압과 제1 기준전압을 비교하여, 그 결과에 따라 출력 전압(Vout)의 레벨을 조절함으로써, 원하는 레벨의 출력 전압(Vout)을 유지한다. 따라서, 제1 기준전압에 대한 출력 전압(Vout)의 비는 소정 값을 가진다.
전압 제어부(140)는 입력 전압 및 출력전압에 따라 제어신호를 구하고, 구해진 제어신호를 이용하여 LDO 레귤레이터(130)를 제어한다. 즉, 전압 제어부(140)는 입력 전압(Vint)에 대한 출력 전압(Vout)의 비가 소정의 값을 가지도록 하는 제어신호(Ctrl)를 구한다. 전압 제어부(140)는 정상 동작 기간에는 LDO 레귤레이터(130)가 테스트 기간에 구해진 제어신호(Ctrl)에 따라 동작하도록 LDO 레귤레이터(130)를 제어한다. 일례로, 원하는 제1 기준전압이 0.5V이고, 공정에 의하여 발생한 제1 기준전압의 오차가 0.04V이고(따라서, 실제 제1 기준전압은 0.54V임), 입력 전압(Vin)의 레벨이 1.1V이고, 원하는 출력 전압의 레벨이 1.0V인 경우에, 테스트 기간에는 입력 전압(Vin)에 대한 출력 전압(Vout)의 비가 1.0/1.1이 되게 하는 제어신호(Ctrl)를 구한다. 구해진 제어신호(Ctrl)에 의하여 제1 기준전압에 대한 출력 전압(Vout)의 비가 결정되므로, 테스트 단계에서 구해진 제어신호는 제1 기준전압에 대한 출력전압(Vout)의 비가 1.0/0.54가 되게 하는 제어신호(Ctrl)이다. 그 후, 정상 동작 기간에 LDO 레귤레이터(130)는 테스트 기간에 구해진 제어신호(Ctrl)에 따라 동작하여, 제1 기준전압에 대한 출력 전압(Vout)의 비를 1.0/0.54로 유지한다.
에러 검출부(150)는 LDO 레귤레이터(130)에서 생성된 출력전압과 제2 BGR(120)에서 발생된 제2 기준전압을 비교하여 과전압 에러신호(OV, OverVoltage) 또는 저전압 에러신호(UV, UnderVoltage)를 생성한다. 즉, 에러 검출부(150)는 제2 기준전압을 이용하여 제1 상한값(high limit) 및 제1 하한값(low limit)을 설정하고, 출력전압이 제1 상한값 초과인 경우 과전압 상태라고 판단하여 과전압 에러신호(OV)를 생성하고, 제1 하한값 미만인 경우 저전압 상태라고 판단하여 저전압 에러신호(UV)를 생성한다. 여기서, 제1 상한값 및 제1 하한값은 관리자가 미리 설정한 상한범위 및 하한범위에 제2 기준전압을 연산한 값일 수 있다. 예를 들어, 관리자가 상한범위를 +1V, 하한범위를 -1V로 설정하였고, 제2 기준전압이 5V인 경우, 제1 상한값은 6V, 제1 하한값은 4V가 될 수 있다.
BGR 오류 검출부(160)는 제1 BGR(110)에서 발생된 제1 기준전압과 제2 BGR(120)에서 발생된 제2 기준전압을 비교하여 BGR 오류(BGR_fail)를 검출한다.
즉, BGR 오류 검출부(160)는 제2 기준전압을 이용하여 제2 상한값 및 제2 하한값을 설정하고, 제1 기준전압이 제2 상한값 초과이거나 또는 제2 하한값 미만인 경우, 제1 기준전압에 오류가 발생한 것으로 판단하여 BGR 오류 신호(BGR_fail)를 발생한다. 여기서, 제1 기준전압에 오류가 발생했다는 것은 제1 BGR(110)에 오류가 발생했다는 것을 의미하므로, BGR 오류 신호는 제1 BGR(110), 제1 기준전압 등의 정보를 포함할 수 있다. 제2 상한값 및 제2 하한값은 관리자가 미리 설정한 상한범위 및 하한범위에 제2 기준전압을 연산한 값일 수 있다.
또한, BGR 오류 검출부(160)는 제1 기준전압에 오류가 발생하지 않은 경우(즉, 제1 BGR이 정상동작 하는 경우), 제1 기준전압을 이용하여 제3 상한값 및 제3 하한값을 설정하고, 제2 기준전압이 제3 상한값 초과이거나 또는 제3 하한값 미만인 경우, 제2 기준전압에 오류가 발생한 것으로 판단하여 BGR 오류 신호(BGR_fail)를 발생한다. 즉, 제1 BGR(110)은 정상동작하고 제2 BGR(120)에서 발생된 제2 기준전압에 오류가 발생할 경우에는 제3 상한값 및 제3 하한값도 같이 오류가 발생하기 때문에, 이 경우에도 BGR 오류 신호(BGR_fail)를 발생하게 된다. 여기서, 제2 기준전압에 오류가 발생했다는 것은 제2 BGR(120)에 오류가 발생했다는 것을 의미하므로, BGR 오류 신호는 제2 BGR(120), 제2 기준전압 등의 정보를 포함할 수 있다. 제3 상한값 및 제3 하한값은 관리자가 미리 설정한 상한범위 및 하한범위에 제1 기준전압을 연산한 값일 수 있다.
상기와 같은 BGR의 오류 검출이 가능한 전원 제어 장치(100)는 BGR을 2개로 구성하여 제1 BGR(110)은 출력 전압을 생성하는데 사용하고, 제2 BGR(120)은 에러 신호를 검출하는데 사용한다. 따라서 하나의 BGR 출력이 흔들리더라도 다른 하나는 흔들리지 않기 때문에 정확한 에러 신호를 검출할 수 있게 된다. 예를 들어, 과전압 에러신호, 저전압 에러신호를 검출하기 위해 BGR을 하나만 사용하면 BGR 출력이 흔들리면서 과전압, 저전압이 검출되는 값도 같이 흔들리게 된다. 하지만 BGR을 2개로 나누어 사용하게 되면, 출력 전압에 사용되는 제1 BGR(110)이 흔들리더라도 에러신호를 검출하는데 사용되는 제2 BGR(120)은 흔들리지 않기 때문에 정확한 값에서 에러신호를 검출할 수 있게 된다.
도 2는 도 1에 도시된 전원 제어 장치가 적용된 전원 관리 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 전원 관리 시스템(200)은 전원 공급부(210), 전원 제어부(220), 기능 안전부(230), 통신부(240), 모니터링부(250)를 포함한다.
전원 공급부(210)는 직류의 외부전압을 소정 레벨의 입력전압으로 변환한다.
전원 공급부(210)는 직류의 외부 전원을 입력받고, 입력받은 외부 전원의 레벨을 변환하여 전원 관리 시스템 내부에 필요한 전원 레벨로 공급한다. 예를 들면, 12V의 전원을 입력받아, 5V로 변환한다. 이러한 전원 공급부(210)는 DC-DC 변환기일 수 있다.
전원 제어부(220)는 전원 공급부(210)에서 변환된 입력전압을 제1 기준전압에 대응하는 레벨을 가지는 출력전압으로 생성하고, 출력전압과 제2 기준전압을 비교하여 과전압 에러신호 또는 저전압 에러신호를 발생하며, 제1 기준전압과 제2 기준전압을 비교하여 BGR 오류(BGR_fail)를 검출한다.
이러한 전원 제어부(220)에 대한 상세한 설명은 도 1을 참조하기로 한다. 도 1에서는 전원 제어 장치(100)로 칭하였으나, 전원 제어부(220)와 동일한 기능을 수행한다.
기능 안전부(230)는 전원 제어부(220)로부터 과전압 에러신호가 수신된 경우, 과전압 발생 정보를 통신부를 통해 MCU(Microprocessor Control Unit)에 전송하거나 해당 출력 전압을 비활성화시킨다.
또한, 기능 안전부(230)는 전원 제어부(220)로부터 저전압 에러신호가 수신된 경우, 해당 출력전압과 접지 사이의 쇼트로 판단하여 쇼트 발생 정보를 통신부(240)를 통해 MCU에 전송하거나 리셋(reset) 신호를 발생한다.
또한, 기능 안전부(230)는 전원 제어부(220)로부터 BGR 오류 신호가 수신된 경우 BGR 오류 발생 정보를 통신부(240)를 통해 MCU에 전송한다.
통신부(240)는 기능 안전부로부터 전송된 정보를 MCU로 전송한다.
또한 통신부(240)는 전원 관리 시스템(200)내의 각 구성칩간의 데이터, 명령, 전원 등의 모든 상호 통신을 수행한다. 이러한 통신부(240)는 CAN(Controller Area Network), LIN(Local Interconnect Network) 등을 이용할 수 있다.
모니터링부(Watchdog)(250)는 시스템이 기계적인 오류나, 프로그램의 오류로 무제한의 반복(loop) 상태로 들어가는 것을 감시하는 장치로, 이와 같은 오(誤)동작을 방지하기 위하여 프로그램으로 설정된 타이머로 어떤 조건을 만족하면 경보를 내게 할 수 있다.
이러한 구성의 전원관리시스템(200)은 자동차 제어기에 사용되는 전원반도체일 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 BGR 오류 검출 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 전원 제어 장치는 제1 기준전압 및 제2 기준전압을 생성한다(S302).
그런 후, 전원 제어 장치는 제1 BGR이 정상 동작하는지를 판단하기 위해 제2 기준전압을 이용하여 제2 상한값 및 제2 하한값을 설정하고(S304), 제1 기준전압이 제2 하한값 미만인지 판단한다(S306).
S306의 판단결과 제1 기준전압이 제2 하한값 미만이면, 전원 제어 장치는 제1 기준전압을 발생시킨 제1 BGR에 오류가 발생한 것으로 판단하여 제1 BGR에 대한 BGR 오류 신호(BGR_fail)를 발생한다(S308).
만약 S306의 판단결과 제1 기준전압이 제2 하한값 미만이 아니면, 전원제어 장치는 제1 기준전압이 제2 상한값 초과인지의 여부를 판단한다(S310).
S310의 판단결과 제1 기준전압이 제2 상한값 초과이면, 전원 제어 장치는 제1 기준전압을 발생시킨 제1 BGR에 오류가 발생한 것으로 판단하여 제1 BGR에 대한 BGR 오류 신호(BGR_fail)를 발생한다(S308).
만약, S310의 판단결과 제1 기준전압이 제2 상한값 초과가 아니면, 전원제어장치는 제1 BGR은 정상 동작하는 것으로 판단하고(S312), 제2 BGR이 정상 동작하는지를 판단하기 위해 제1 기준전압을 이용하여 제3 상한값 및 제3 하한값을 설정하고(S314), 제2 기준전압이 제3 하한값 미만인지 판단한다(S316).
S316의 판단결과 제2 기준전압이 제3 하한값 미만이면, 전원 제어 장치는 제2 기준전압을 발생시킨 제2 BGR에 오류가 발생한 것으로 판단하여 제2 BGR에 대한 BGR 오류 신호(BGR_fail)를 발생한다(S318).
만약 S316의 판단결과 제2 기준전압이 제3 하한값 미만이 아니면, 전원제어 장치는 제2 기준전압이 제3 상한값 초과인지의 여부를 판단한다(S320).
S320의 판단결과 제2 기준전압이 제3 상한값 초과이면, 전원 제어 장치는 제2 기준전압을 발생시킨 제2 BGR에 오류가 발생한 것으로 판단하여 제2 BGR에 대한 BGR 오류 신호(BGR_fail)를 발생한다(S318).
만약, S320의 판단결과 제2 기준전압이 제3 상한값을 초과하지 않으면, 전원제어장치는 제2 BGR은 정상 동작하는 것으로 판단한다(S322).
이러한 BGR 오류 검출 방법은 프로그램으로 작성 가능하며, 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 또한, BGR 오류 검출 방법에 관한 프로그램은 전자장치가 읽을 수 있는 정보저장매체(Readable Media)에 저장되고, 전자장치에 의하여 읽혀지고 실행될 수 있다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 전원 제어 장치 110 : 제1 BGR
120 : 제2BGR 130 : LDO 레귤레이터
140 : 전압 제어부 150 : 에러 검출부
160 : BGR 오류 검출부 200 : 전원 관리 시스템
210 : 전원 공급부 220 : 전원 제어부
230 : 기능안전부 240 : 통신부
250 : 모니터링부

Claims (9)

  1. 직류의 외부전압을 소정 레벨의 입력전압으로 변환하는 전원 공급부;
    상기 입력전압을 제1 기준전압에 대응하는 레벨을 가지는 출력전압으로 생성하고, 상기 출력전압과 제2 기준전압을 비교하여 과전압 에러신호 또는 저전압 에러신호를 발생하며, 상기 제1 기준전압과 제2 기준전압을 비교하여 BGR 오류(BGR_fail)를 검출하는 전원 제어부;
    상기 전원 제어부로부터 과전압 에러신호가 수신된 경우, 과전압 발생 정보를 MCU(Microprocessor Control Unit)에 전송하거나 해당 출력 전압을 비활성화시키고, 저전압 에러신호가 수신된 경우, 해당 출력전압과 접지 사이의 쇼트로 판단하여 쇼트 발생 정보를 MCU에 전송하거나 리셋(reset) 신호를 발생하며, BGR 오류 신호가 수신된 경우 BGR 오류 발생 정보를 MCU에 전송되도록 하는 기능 안전부; 및
    상기 기능 안전부로부터 전송된 정보를 MCU로 전송하는 통신부;
    를 포함하는 BGR의 오류 검출이 가능한 전원 관리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전원 제어부는,
    제1 기준 전압을 발생하는 제1 BGR(Band Gap Reference);
    제2 기준 전압을 발생하는 제2 BGR(Band Gap Reference);
    입력 전압을 강하하여 상기 제1 기준전압에 대응하는 레벨을 가지는 출력전압을 생성하는 LDO 레귤레이터(Low Drop Out regulator);
    상기 출력전압과 상기 제2 기준전압을 비교하여 과전압 에러신호(OV) 또는 저전압 에러신호(UV)를 생성하는 에러 검출부; 및
    상기 제1 기준전압과 제2 기준전압을 비교하여 BGR 오류(BGR_fail)를 검출하는 BGR 오류 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 BGR의 오류 검출이 가능한 전원 관리 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 에러 검출부는 제2 기준전압을 이용하여 제1 상한값(high limit) 및 제1 하한값(low limit)을 설정하고, 상기 출력전압이 제1 상한값 초과인 경우 과전압 에러신호(OV)를 생성하고, 상기 제1 하한값 미만인 경우 저전압 에러신호(UV)를 생성하는 것을 특징으로 하는 BGR의 오류 검출이 가능한 전원 관리 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 BGR 오류 검출부는 제2 기준전압을 이용하여 제2 상한값 및 제2 하한값을 설정하고, 상기 제1 기준전압이 제2 상한값 초과이거나 또는 제2 하한값 미만인 경우, 상기 제1 기준전압에 오류가 발생한 것으로 판단하여 BGR 오류 신호(BGR_fail)를 발생하는 것을 특징으로 하는 BGR의 오류 검출이 가능한 전원 관리 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 BGR 오류 검출부는 제1 기준전압에 오류가 발생하지 않은 경우, 제1 기준전압을 이용하여 제3 상한값 및 제3 하한값을 설정하고, 상기 제2 기준전압이 제3 상한값 초과이거나 또는 제3 하한값 미만인 경우, 상기 제2 기준전압에 오류가 발생한 것으로 판단하여 BGR 오류 신호(BGR_fail)를 발생하는 것을 특징으로 하는 BGR의 오류 검출이 가능한 전원 관리 시스템.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 입력 전압 및 상기 출력전압에 따라 제어신호를 구하고, 상기 구해진 제어신호를 이용하여 상기 LDO 레귤레이터를 제어하는 전압 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 BGR의 오류 검출이 가능한 전원 관리 시스템.


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