KR101727179B1 - Apparatus for recompensing low voltage of battery power - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배터리 전원의 저전압 보상 장치를 개시한다. 본 발명에 따른 배터리 전원의 저전압 보상 장치는, 차량 내의 전자장치를 작동하는 도중에 배터리의 저전압이 발생하는 경우 FET(MOS FET transistor) 소자를 이용하여 배터리 전원의 전압 강하 폭을 줄임에 따라 이미 설계된 차량 내 전장설계 요구에 부합하는 내부 전원을 형성하는 구성으로 이루어진다. 따라서, 본 발명은 전자장치를 제어하는 제어장치(예: MCU: Micro Controller Unit)가 리셋되는 것을 방지할 수 있다.The present invention discloses a low voltage compensation apparatus for a battery power source. The low voltage compensation apparatus for battery power according to the present invention reduces the voltage drop width of the battery power using a FET (MOS FET transistor) device when a low voltage of the battery occurs during operation of the electronic device in the vehicle, And forms an internal power supply that meets the electric field design requirement. Therefore, the present invention can prevent a control device (e.g., MCU: Micro Controller Unit) that controls an electronic device from being reset.

Description

배터리 전원의 저전압 보상 장치{APPARATUS FOR RECOMPENSING LOW VOLTAGE OF BATTERY POWER}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an apparatus for compensating low-

본 발명은 배터리 전원의 저전압 보상 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량 내의 전자장치를 작동하는 도중에 배터리의 저전압이 발생하는 경우, 전자장치를 제어하는 제어장치(예: MCU: Micro Controller Unit)가 리셋되는 것을 방지하기 위한 배터리 전원의 저전압 보상 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a low voltage compensation apparatus for a battery power source, and more particularly to a control apparatus (for example, a micro controller unit (MCU)) for controlling an electronic device To a low voltage compensation device for a battery power source for preventing resetting.

통상적으로, 종래에는 도 1에 도시된 바와 같이 배터리로부터 전자 제어장치에 입력된 전압은 전자 제어장치 내의 다이오드를 거쳐 일정 레벨 이하로 전압 강하된 후 내부 전원으로 사용된다.Conventionally, as shown in FIG. 1, the voltage input to the electronic control unit from the battery is used as an internal power supply after the voltage drops to a certain level or lower through the diode in the electronic control unit.

즉, 배터리로부터 제공되는 배터리 전원의 전압이 여러 이유로 인해 저전압으로 제공되는 경우, 저전압의 배터리 전원이 재차 전자 제어장치 내에 기 구비된 다이오드를 거쳐 전압 강하됨에 따라, 내부 전원으로 사용하기 위한 전원마저 저전압이 되므로 이미 설계된 전장설계 요구에 부합하지 못하게 되는 문제점이 있다.That is, when the voltage of the battery power supplied from the battery is supplied at a low voltage due to various reasons, as the voltage of the battery of the low voltage drops again through the diode provided in the electronic control unit, And thus it is not possible to meet the design requirements of the already designed electric field.

따라서, 배터리 전원이 저전압인 경우에도 차량 내의 전장설계 요구에 부합하는 내부 전원을 제공할 수 있도록 하기 위한 방안이 요구된다 할 것이다.Accordingly, there is a need to provide an internal power supply that meets the electrical field design requirements in the vehicle even when the battery power is low.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 차량 내의 전자장치를 작동하는 도중에 배터리의 저전압이 발생하는 경우 FET(MOS FET transistor) 소자를 이용하여 배터리 전원의 전압 강하 폭을 줄임에 따라 이미 설계된 차량 내 전장설계 요구에 부합하는 내부 전원을 형성함으로써, 전자장치를 제어하는 제어장치(예: MCU: Micro Controller Unit, 이하에서는 '배터리 전원의 저전압 보상 장치'라 함)가 리셋되는 것을 방지하기 위한 배터리 전원의 저전압 보상 장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for controlling a voltage of a battery power source using a FET (MOS FET transistor) device when a low voltage of a battery occurs during operation of an electronic device in a vehicle. (MCU: Micro Controller Unit, hereinafter referred to as 'low voltage compensation device for battery power') by controlling the electronic device by forming an internal power source which meets the design requirement of the electric field in the vehicle, In order to prevent the battery pack from being reset.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 관점에 따른 배터리 전원의 저전압 보상 장치는, 배터리 전원으로부터 전압을 입력받고, 내부 전원으로 사용하기 위한 전압을 출력하기 위한 트랜지스터 및 상기 배터리 전원으로부터 입력되는 전압이 미리 정해진 기준 전압 이하인지 여부를 결정하는 제어기를 포함하고, 상기 제어기는, 상기 배터리 전원으로부터의 전압이 미리 정해진 기준 전압 이하인 경우 상기 트랜지스터를 ON 시키도록 제어하고, 상기 배터리 전원으로부터의 전압이 미리 정해진 기준 전압 이하가 아닌 경우 상기 트랜지스터를 OFF 시키도록 제어하고, 상기 트랜지스터는 OFF 된 경우 내부 다이오드를 통해 상기 배터리 전원으로부터의 전압을 강하시켜서 내부 전원으로 사용하기 위한 전압을 출력한다.
바람직하게는, 상기 트랜지스터는 전계 효과 트랜지스터(FET)일 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 배터리 전원의 저전압 보상 장치는 상기 배터리 전원으로부터의 전압을 미리 정해진 감소 비율로 감소시키는 전압분배기를 더 포함하고, 상기 제어기는 상기 전압분배기를 통해 상기 배터리 전원으로부터의 전압을 입력받을 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for compensating a low voltage of a battery, the apparatus comprising: a transistor for receiving a voltage from a battery power source and outputting a voltage for use as an internal power source; Wherein the controller controls to turn on the transistor when the voltage from the battery power source is lower than or equal to a predetermined reference voltage, and when the voltage from the battery power source is lower than a predetermined reference The transistor is turned off, and when the transistor is turned off, the voltage from the battery power is lowered through the internal diode to output a voltage for use as an internal power supply.
Preferably, the transistor may be a field effect transistor (FET).
Preferably, the low-voltage compensator of the battery power supply further includes a voltage divider that reduces the voltage from the battery power source by a predetermined reduction ratio, and the controller is configured to control the voltage from the battery power source through the voltage divider Input can be received.

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따라서, 본 발명에서는 차량 내의 전자장치를 작동하는 도중에 배터리의 저전압이 발생하는 경우 FET(MOS FET transistor) 소자를 이용하여 배터리 전원의 전압 강하 폭을 줄임에 따라 이미 설계된 차량 내 전장설계 요구에 부합하는 내부 전원을 형성함으로써, 전자장치를 제어하는 제어장치(예: MCU: Micro Controller Unit)가 리셋되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.Therefore, according to the present invention, when a low voltage of a battery occurs during operation of an electronic device in a vehicle, a voltage drop of a battery power source is reduced by using a FET (MOS FET transistor) device, By forming an internal power supply, there is an advantage that a control device (for example, an MCU: Micro Controller Unit) for controlling the electronic device can be prevented from being reset.

도 1은 종래 기술에 의한 전자 제어장치를 나타내는 도면, 및
도 2는 본 발명에 의한 배터리 전원의 저전압 보상 장치를 일실시 예로 나타내는 도면이다.1 is a view showing an electronic control device according to the prior art, and Fig.
FIG. 2 is a diagram illustrating a low voltage compensation apparatus for a battery power according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

이하, 첨부도면들을 참조하여 본 발명에 따른 배터리 전원의 저전압 보상 장치(100)의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of a low voltage compensator 100 for a battery power supply according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 의한 배터리 전원의 저전압 보상 장치(100)를 일실시 예로 나타내는 도면이다. 도 2에 단지 예로써 도시된 바와 같이, 배터리 전원의 저전압 보상 장치(100)는 차량 내의 전자장치를 작동하는 도중에 배터리의 저전압이 발생하는지 여부를 모니터링하면서 배터리의 저전압이 발생하는 경우, 저전압의 배터리 전원이 내부에 기 구비된 다이오드를 거쳐 전압 강하되는 그 전압 강하 폭을 대폭 줄이는 방식으로 내부 전원의 전압을 보상하기 위한 구성으로 이루어진다.2 is a diagram showing an apparatus 100 for compensating a low voltage of a battery power according to an embodiment of the present invention. As shown by way of example only in FIG. 2, the low voltage compensation device 100 of the battery power source monitors whether or not the low voltage of the battery is generated while the electronic device in the vehicle is operating, And a configuration for compensating the voltage of the internal power supply in such a manner that the voltage drop width of the power supply dropped through the diode provided therein is greatly reduced.

구체적으로, 배터리 전원의 저전압 보상 장치(100)는 전압 증폭 소자인 트랜지스터(110)를 스위칭 제어함에 따라, 배터리 전원의 저전압을 보상하는 구조이다.Specifically, the low-voltage compensating device 100 for a battery-powered device compensates for the low voltage of the battery power source by switching-controlling the transistor 110, which is a voltage amplifying device.

여기서, 트랜지스터(110)는 FET(MOS FET transistor)를 포함한다.Here, the transistor 110 includes a FET (MOS FET transistor).

즉, 배터리 전원의 전압이 정상 범위 내의 정상 전압으로 제공되는 경우에는 트랜지스터(110)의 동작을 'OFF' 시키는 스위칭 제어를 함으로써, 배터리 전원의 전압을 트랜지스터(110) 내의 내부 다이오드를 거치게 하여 내부 전원으로 사용하기 위한 전압으로 전압 강하한다.That is, when the voltage of the battery power source is provided as a normal voltage within the normal range, the voltage of the battery power source is passed through the internal diode in the transistor 110 by performing switching control for turning off the operation of the transistor 110, The voltage drops to a voltage for use as a voltage.

한편, 배터리 전원의 전압이 정상 범위를 벗어난 저전압인 경우에는 트랜지스터(110)의 동작을 'ON' 시키는 스위칭 제어를 함으로써, 트랜지스터(110)의 기능 실현으로 인해 저전압의 배터리 전압을 일정 레벨 이상으로 증폭하여 내부 전원을 전장설계 요구조건에 부합하는 전압으로 형성한다.On the other hand, when the voltage of the battery power source is a low voltage out of the normal range, the transistor 110 is turned on to perform switching control so that the battery voltage of the low voltage is amplified Thereby forming the internal power supply with a voltage that meets the electrical field design requirements.

상기에서 언급된 전압의 정상 범위라 함은 배터리 전원의 전압이 미리 정해진 기준전압을 초과하는 경우를 일컫는다.The normal range of the above-mentioned voltage refers to a case where the voltage of the battery power source exceeds a predetermined reference voltage.

또한, 배터리 전원의 저전압 보상 장치(100)에서 배터리의 저전압이 발생하는지 여부를 모니터링하기 위한 구성은 트랜지스터(110)의 입력단으로부터 배터리 전원의 전압을 제공받아 미리 정해진 감소비율로 감소한 전압 강하 전 측정전압을 형성하기 위한 전압 강하 전 전압분배기(120)가 요구된다.In addition, a configuration for monitoring whether a low voltage of the battery is generated in the low voltage compensator 100 of the battery power supply may include a voltage measuring unit 120 which receives a voltage of the battery power source from the input terminal of the transistor 110, Voltage drop distributor 120 is required to form a voltage drop capacitor.

즉, 전압 강하 전 전압분배기(120)에서 형성된 전압 강하 전 측정전압은 제어기(130)로 전달되며, 이후 제어기(130)에서 전압 강하 전 측정전압이 미리 정해진 기준전압 이하인지 여부를 판정하게 된다.That is, the voltage drop pre-voltage measured by the voltage divider 120 before the voltage drop is transmitted to the controller 130, and then the controller 130 determines whether the voltage measured before the voltage drop is below a predetermined reference voltage.

제어기(130)는 판정 결과에 따라 그에 부합하는 제어신호를 형성하여 트랜지스터 스위치(140)로 전달하고, 이에 트랜지스터(110)는 제어기(130)로부터 전달된 제어신호에 의거하여 트랜지스터(110)에 대한 스위칭 제어를 실행한다.The controller 130 generates a control signal corresponding to the determination result and transmits the control signal to the transistor switch 140 so that the transistor 110 can control the transistor 110 based on the control signal transmitted from the controller 130. [ And performs switching control.

예컨대, 상기 판정 결과에서 배터리 전원의 전압이 정상 범위 내에 있으면 제어기(130)가 트랜지스터(110)의 동작을 정상 모드로 실행하여 전압 강하하기 위한 정상 제어신호(즉, 트랜지스터(110)의 동작을 'OFF'상태로 전환하는 신호)를 트랜지스터 스위치(140)로 전달하고, 이에 트랜지스터 스위치(140)는 트랜지스터(110)의 동작을 'OFF' 상태로 전환하는 스위칭을 한다.For example, when the voltage of the battery power source is within the normal range, the controller 130 executes the operation of the transistor 110 in the normal mode so that the normal control signal for decreasing the voltage (that is, OFF " state) to the transistor switch 140, and the transistor switch 140 switches the operation of the transistor 110 to the " OFF " state.

반대로, 상기 판정 결과에서 배터리 전원의 전압이 저전압인 경우에는 트랜지스터(110)의 동작을 저전압 보상 모드로 실행하여 전압 강하하기 위한 보상 제어신호(즉, 트랜지스터(110)의 동작을 'ON'상태로 전환하는 신호)를 트랜지스터 스위치(140)로 전달하고, 이에 트랜지스터 스위치(140)는 트랜지스터(110)의 동작을 'ON' 상태로 전환하는 스위칭을 한다.On the contrary, when the voltage of the battery power source is the low voltage, the operation of the transistor 110 is performed in the low voltage compensation mode and the compensation control signal for decreasing the voltage (i.e., the operation of the transistor 110 is set to the & To the transistor switch 140 so that the transistor switch 140 switches to switch the operation of the transistor 110 to the " ON " state.

더 나아가, 배터리 전원의 저전압 보상 장치(100)에서 배터리의 저전압이 발생하는지 여부를 모니터링하기 위한 구성은 상기에서 언급한 바와 같이 전압 강하 전 측정전압만을 가지고 하는 것이 아니라, 전압 강하 후 측정전압을 통해서도 가능하다.Furthermore, the configuration for monitoring whether or not the low voltage of the battery is generated in the low voltage compensator 100 of the battery power is not limited to the measurement voltage before the voltage drop as mentioned above, It is possible.

물론, 전압 강하 전 측정전압 및 전압 강하 후 측정전압 모두를 가지고 배터리 전원의 저전압 여부를 모니터링하는 것도 가능하다.Of course, it is also possible to monitor the low voltage of the battery power with both the measured voltage before the voltage drop and the measured voltage after the voltage drop.

전압 강하 후 측정전압을 형성하기 위해서는, 트랜지스터(110)의 출력단으로부터 내부 전원으로 사용하기 위한 전압을 제공받아 미리 정해진 감소비율로 감소한 전압 강하 후 측정전압을 형성하기 위한 전압 강하 후 전압분배기(150)가 더 요구된다.In order to form the measured voltage after the voltage drop, a voltage drop after voltage drop 150 for forming a measured voltage after a voltage drop after a voltage drop for a predetermined decrease rate is applied from an output terminal of the transistor 110 to an internal power supply, Is required.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims It can be understood that

또한, 본 발명은 차량 내의 전자장치를 작동하는 도중에 배터리의 저전압이 발생하는 경우 FET(MOS FET transistor) 소자를 이용하여 배터리 전원의 전압 강하 폭을 줄임에 따라 이미 설계된 차량 내 전장설계 요구에 부합하는 내부 전원을 형성함으로써, 전자장치를 제어하는 제어장치(예: MCU: Micro Controller Unit, 이하에서는 '배터리 전원의 저전압 보상 장치'라 함)가 리셋되는 것을 방지하기 위한 것임에 따라, 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.In addition, the present invention reduces the voltage drop of the battery power by using a FET (MOS FET transistor) device when a low voltage of the battery occurs during operation of the electronic device in the vehicle, Since the control unit (e.g., MCU: Micro Controller Unit) for controlling the electronic device (hereinafter, referred to as a 'low voltage compensating unit for battery power supply') is prevented from being reset by forming the internal power supply, This is an invention that is industrially applicable because it is not only possible but also practically possible to carry out clearly.

100: 배터리 전원의 저전압 보상 장치 110: 트랜지스터
120, 150: 전압분배기 130: 제어기
140: 트랜지스터 스위치 100: low voltage compensation device of battery power 110: transistor
120, 150: voltage divider 130: controller
140: transistor switch

Claims (9)

배터리 전원으로부터 전압을 입력받고, 내부 전원으로 사용하기 위한 전압을 출력하기 위한 트랜지스터;
상기 배터리 전원으로부터 입력되는 전압이 미리 정해진 기준 전압 이하인지 여부를 결정하는 제어기
를 포함하고,
상기 제어기는,
상기 배터리 전원으로부터의 전압이 미리 정해진 기준 전압 이하인 경우, 상기 트랜지스터를 ON 시키도록 제어하고,
상기 배터리 전원으로부터의 전압이 미리 정해진 기준 전압 이하가 아닌 경우, 상기 트랜지스터를 OFF 시키도록 제어하고,
상기 트랜지스터는 OFF 된 경우 내부 다이오드를 통해 상기 배터리 전원으로부터의 전압을 강하시켜서 내부 전원으로 사용하기 위한 전압을 출력하는,
배터리 전원의 저전압 보상 장치.A transistor for receiving a voltage from a battery power source and outputting a voltage for use as an internal power source;
A controller for determining whether a voltage input from the battery power source is equal to or lower than a predetermined reference voltage,
Lt; / RTI >
The controller comprising:
When the voltage from the battery power source is equal to or lower than a predetermined reference voltage,
When the voltage from the battery power source is not equal to or lower than a predetermined reference voltage,
When the transistor is turned off, a voltage from the battery power source is lowered through an internal diode to output a voltage for use as an internal power source,
Low voltage compensation device for battery power. 제 1 항에 있어서,
상기 트랜지스터는 전계 효과 트랜지스터(FET)인 것을 특징으로 하는 배터리 전원의 저전압 보상 장치.The method according to claim 1,
Wherein the transistor is a field effect transistor (FET). 제 1 항에 있어서,
상기 배터리 전원으로부터의 전압을 미리 정해진 감소 비율로 감소시키는 전압분배기를 더 포함하고,
상기 제어기는 상기 전압분배기를 통해 상기 배터리 전원으로부터의 전압을 입력받는 것을 특징으로 하는 배터리 전원의 저전압 보상 장치.The method according to claim 1,
Further comprising a voltage divider to reduce the voltage from the battery power source to a predetermined reduction ratio,
Wherein the controller receives a voltage from the battery power source through the voltage divider. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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