KR101861362B1 - Circuit and method for protecting over voltage of ldc - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하이브리드 자동차의 저전압 직류 변환기에 입력되는 고전압으로부터 MOSFET을 보호하는 고전압 보호 회로 및 그 방법에 관한 것이다. 고전압 보호 회로는 입력단에 입력되는 입력 전압과 기준 전압을 비교하는 비교기, 비교기의 결과가 설정 전압 이상인 경우, 하이 신호를 출력하는 동작 제어부, 하이 신호에 대응하게 게이트 드라이버의 동작을 정지시키는 게이트 및 게이트 드라이버의 동작이 멈춘 후, 특정 지연 시간 이후에 동작이 멈추는 마이컴을 포함한다. 이로써, 고전압 보호 회로는 저전압 직류 변환기에 입력되는 전압이 상승하게 되는 경우에 MOSFET의 게이트의 동작을 정지시킴으로써, MOSFET의 소손을 방지할 수 있다. The present invention relates to a high voltage protection circuit and a method for protecting a MOSFET from a high voltage input to a low voltage DC converter of a hybrid vehicle. The high voltage protection circuit includes a comparator for comparing an input voltage input to an input terminal with a reference voltage, an operation controller for outputting a high signal when the result of the comparator is higher than a set voltage, a gate and a gate And the microcomputer stops its operation after a specific delay time after the driver stops its operation. Thus, the high-voltage protection circuit can prevent the MOSFET from being burned out by stopping the operation of the gate of the MOSFET when the voltage input to the low-voltage DC converter is raised.

Figure R1020110045736
Figure R1020110045736

Description

저전압 직류 변환기의 고전압 보호 회로 및 그 방법{CIRCUIT AND METHOD FOR PROTECTING OVER VOLTAGE OF LDC}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high voltage protection circuit for a low voltage DC converter,

본 발명은 저전압 직류 변환기의 고전압 보호 회로 및 그 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 하이브리드 자동차의 저전압 직류 변환기에 입력되는 고전압으로부터 MOSFET을 보호하는 회로 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a high voltage protection circuit and a method thereof for a low voltage DC converter. And more particularly, to a circuit and a method for protecting a MOSFET from a high voltage input to a low voltage DC converter of a hybrid vehicle.

하이브리드 자동차에는 고전압의 하이브리드 배터리의 전력을 정류하여 직류로 만드는 저전압 직류 변환기(Low DC/DC Converter, 이하 "LDC"라고 함)가 구비된다.A hybrid vehicle is equipped with a low DC / DC converter (hereinafter referred to as " LDC ") which rectifies the electric power of a high-voltage hybrid battery into a direct current.

LDC는 일반 직류(DC)를 스위칭시켜 교류(AC)로 만들고 이 교류를 코일, 트랜스, 커패시턴스 등을 이용해 승압 또는 강압시킨 다음, 다시 정류시켜 직류(DC)로 만들어, 각 전장 부하에서 사용되는 전압에 맞게 전기를 공급하는 역할을 한다.The LDC is made of alternating current (AC) by switching the normal direct current (DC). The alternating current is boosted or reduced by using a coil, a transformer, a capacitance, and then rectified to make a direct current (DC) To supply the electricity to meet the requirements.

이러한, LDC는 고전압 보호 회로(OVER VOLTAGE PROTECTION CIRCUIT)를 이용하여 입력되는 전압(이하 "입력 전압"이라고 함)으로부터 보호받는다. This LDC is protected from the input voltage (hereinafter referred to as " input voltage ") using a high voltage protection circuit (OVERVOLTAGE PROTECTION CIRCUIT).

하지만, LDC에서는 고전압 보호 회로를 이용하여 입력 전압을 16bit process의 처리 속도로 센싱하여 입력 전압으로부터 보호받고자 하는 경우, 100uS의 지연이 발생하여 고전압 보호 회로의 응답 속도가 늦어지는 단점이 있다. 또한, LDC에서는 고전압 보호 회로의 응답 속도가 늦어짐에 따라 입력 전압이 상승되어 MOSFET이 오동작(dead)하는 문제점이 있다. However, in the LDC, when the input voltage is sensed at the processing speed of the 16-bit process by using the high-voltage protection circuit, the delay time of 100 uS is delayed and the response speed of the high-voltage protection circuit is delayed. Further, in the LDC, as the response speed of the high voltage protection circuit becomes slow, the input voltage rises and the MOSFET malfunctions.

본 발명의 목적은, 하이브리드 자동차의 저전압 직류 변환기에 입력되는 고전압으로부터 MOSFET을 보호하는 고전압 보호 회로 및 그 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a high voltage protection circuit and a method for protecting a MOSFET from a high voltage input to a low voltage DC converter of a hybrid vehicle.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른, 저전압 직류 변환기의 입력단에서 고전압으로부터 MOSFET을 보호하는 고전압 보호 회로는According to an aspect of the present invention, there is provided a high voltage protection circuit for protecting a MOSFET from a high voltage at an input terminal of a low voltage DC converter,

상기 입력단에 입력되는 입력 전압과 기준 전압을 비교하는 비교기; 상기 비교기의 결과가 설정 전압 이상인 경우, 하이 신호를 출력하는 동작 제어부; 상기 하이 신호에 대응하게 게이트 드라이버의 동작을 정지시키는 게이트; 및 상기 게이트 드라이버의 동작이 멈춘 후, 특정 지연 시간 이후에 동작이 멈추는 마이컴을 포함한다. A comparator for comparing an input voltage inputted to the input terminal with a reference voltage; An operation controller for outputting a high signal when the result of the comparator is equal to or higher than a set voltage; A gate for stopping operation of the gate driver corresponding to the high signal; And a microcomputer which stops operating after a specific delay time after the gate driver stops operating.

상기 동작 제어부는 제1 트랜지스터, 제2 트랜지스터 및 제3 트랜지스터를 포함하며, 상기 제1 트랜지스터가 동작되면, 제2 트랜지스터 및 제3 트랜지스터가 동작 되어 래치 모드로 동작하는 것을 특징으로 한다.The operation control unit includes a first transistor, a second transistor, and a third transistor. When the first transistor is operated, the second transistor and the third transistor operate to operate in a latch mode.

상기 동작 제어부는 상기 제1 트랜지스터가 동작되면, 고장 신호를 상기 마이컴으로 전달하는 것을 특징으로 한다.And the operation control unit transmits a failure signal to the microcomputer when the first transistor is operated.

상기 고전압 보호 회로는 상기 입력 전압이 설정 전압 이하로 떨어지고, 상기 저전압 직류 변환기의 출력 전압이 특정 전압 이하가 되는 경우에 상기 저전압 직류 변환기가 정상적으로 동작하도록 제어한다. The high voltage protection circuit controls the low voltage DC converter to operate normally when the input voltage falls below a set voltage and the output voltage of the low voltage DC converter becomes a specific voltage or lower.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른, 저전압 직류 변환기의 입력단에 위치하며, 트랜지스터들, 게이트 드라이버 및 마이컴을 포함하는 고전압 보호 회로가 고전압으로부터 MOSFET을 보호하는 방법은According to another aspect of the present invention, there is provided a method for protecting a MOSFET from a high voltage by a high voltage protection circuit which is disposed at an input terminal of a low voltage DC converter and includes transistors, a gate driver and a microcomputer,

상기 고전압 보호 회로가 상기 입력단에 입력되는 입력 전압을 센싱하는 단계; 상기 입력 전압이 기준 전압 이상인 경우, 상기 트랜지스터들이 동작되면서, 래치 모드로 동작하는 단계; 상기 래치 모드 중에 상기 게이트 드라이버의 동작을 정지시키는 단계; 및 상기 게이트 드라이버의 동작이 멈춘 후, 특정 지연 시간 이후에 상기 마이컴의 동작을 정지시키는 단계를 포함한다. Sensing the input voltage input to the input terminal by the high voltage protection circuit; When the input voltage is equal to or greater than a reference voltage, operating the latch mode while the transistors are operated; Stopping the operation of the gate driver during the latch mode; And stopping the operation of the microcomputer after a specific delay time after the operation of the gate driver stops.

상기 고전압 보호 회로가 고전압으로부터 MOSFET을 보호하는 방법은 상기 입력 전압이 설정 전압 이하로 떨어지고, 상기 저전압 직류 변환기의 출력 전압이 특정 전압 이하가 되는 경우에 상기 저전압 직류 변환기가 정상적으로 동작하도록 제어하는 단계를 더 포함한다. The high-voltage protection circuit protects the MOSFET from a high voltage by controlling the low-voltage DC converter to operate normally when the input voltage falls below a set voltage and the output voltage of the low-voltage DC converter becomes lower than a specific voltage .

본 발명의 실시예에 따르면, 저전압 직류 변환기의 고전압 보호 회로 및 그 방법은 저전압 직류 변환기에 입력되는 전압이 상승하게 되는 경우에 MOSFET의 게이트의 동작을 정지시킴으로써, MOSFET의 소손을 방지할 수 있다. According to the embodiment of the present invention, the high-voltage protection circuit and method of the low-voltage DC converter can prevent the MOSFET from being burned out by stopping the operation of the gate of the MOSFET when the voltage input to the low-voltage DC converter is raised.

도 1은 일반적인 저전압 직류 변환기를 나타내는 도면이다.
도 2는 종래의 고전압 보호 회로를 적용하는 저전압 직류 변환기를 나타내는 도면이다.
도 3은 종래의 고전압 보호 회로에 따른 전압과 전류의 관계를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 고전압 보호 회로를 적용하는 저전압 직류 변환기를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 고전압 보호 회로에 따른 전압과 전류의 관계를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 고전압 보호 방법을 나타내는 흐름도이다.1 shows a general low-voltage DC converter.
2 is a diagram showing a low voltage DC converter to which a conventional high voltage protection circuit is applied.
3 is a diagram showing a relationship between a voltage and a current according to a conventional high voltage protection circuit.
4 is a diagram showing a low-voltage DC converter to which a high-voltage protection circuit according to an embodiment of the present invention is applied.
5 is a diagram showing the relationship between voltage and current according to the high voltage protection circuit according to the embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a high voltage protection method according to an embodiment of the present invention.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, a repeated description, a known function that may obscure the gist of the present invention, and a detailed description of the configuration will be omitted. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings and the like can be exaggerated for clarity.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 저전압 직류 변환기의 고전압 보호 회로 및 그 방법에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a high-voltage protection circuit and method of a low-voltage DC converter according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 저전압 직류 변환기를 도 1을 참조하여 상세하게 설명한다.First, a low-voltage DC converter will be described in detail with reference to FIG.

도 1은 일반적인 저전압 직류 변환기를 나타내는 도면이다.1 shows a general low-voltage DC converter.

도 1에 도시된 바와 같이, 저전압 직류 변환기는 메인 배터리의 출력 즉, 입력 전압(Vin)에 해당하는 직류 전압(DC)을 교류 전압(AC)으로 변환하는 모스펫(이하 "MOSFET"이라고도 함)(11), 변환된 교류 전압의 크기를 변화시키는 변압기(T)(12), 변압기(12)의 이차측에 접속되어 이차측으로 유도된 전압을 정류시키는 다이오드(13) 및 다시 직류 전압으로 변환하는 인덕터(L)와 커패시터(C)(14)를 포함한다. 1, the low-voltage DC converter includes a MOSFET (hereinafter also referred to as MOSFET) that converts the DC voltage DC corresponding to the output of the main battery, that is, the input voltage V in , to an AC voltage AC, A transformer 12 for changing the magnitude of the converted AC voltage, a diode 13 connected to the secondary side of the transformer 12 for rectifying the voltage induced in the secondary side, Includes an inductor (L) and a capacitor (C) (14).

이때, 저전압 직류 변환기의 입력 전압은 변압기(20)의 출력 전압(Vin _ sec)을 이용하여 추정한다. 여기서, 변압기(20)의 출력 전압은 수학식 1과 같다. At this time, the input voltage of the low voltage direct current converter is estimated using an output voltage (V in _ sec) of the transformer (20). Here, the output voltage of the transformer 20 is expressed by Equation (1).

[수학식 1][Equation 1]

Vin _ sec = Vin * N2/N1 V in _ sec = V in * N2 / N1

수학식 1에서 N1은 변압기(12)의 1차 턴수 이며, N2는 변압기(12)의 2차 턴수이다. In the equation (1), N1 is the first turn number of the transformer 12 and N2 is the second turn number of the transformer 12.

이러한, 저전압 직류 변환기는 입력단에 고전압 보호 회로를 적용함으로써,Such a low-voltage DC converter applies a high-voltage protection circuit to the input stage,

입력 전압이 고전압인 경우에 고전압으로부터 보호받을 수 있다. The input voltage can be protected from the high voltage when the voltage is high.

다음, 저전압 직류 변환기에 적용하는 종래의 고전압 보호 회로를 도 2를 참조하여 상세하게 설명한다.
Next, a conventional high-voltage protection circuit applied to the low-voltage DC converter will be described in detail with reference to Fig.

도 2는 종래의 고전압 보호 회로를 적용하는 저전압 직류 변환기를 나타내는 도면이다. 도 3은 종래의 고전압 보호 회로에 따른 전압과 전류의 관계를 나타내는 도면이다. 2 is a diagram showing a low voltage DC converter to which a conventional high voltage protection circuit is applied. 3 is a diagram showing a relationship between a voltage and a current according to a conventional high voltage protection circuit.

도 2에 도시된 바와 같이, 저전압 직류 변환기(10)의 입력단에는 고전압 보호(Over Voltage Protection, 이하 "OVP"라고도 함) 회로(20)가 위치한다. 이때, 고전압 보호 회로(20)는 저전압 직류 변환기(10)의 입력 전압 중 고전압 입력을 센싱한다(OVP sensing).As shown in FIG. 2, an overvoltage protection (hereinafter also referred to as "OVP") circuit 20 is disposed at an input terminal of the low voltage DC converter 10. At this time, the high voltage protection circuit 20 senses the high voltage input of the input voltage of the low voltage DC converter 10 (OVP sensing).

고전압 보호 회로(20)는 마이컴(Microcomputer, 이하 "Micom"이라고도 함)(21) 및 (gate driver)(22)를 포함한다. The high voltage protection circuit 20 includes a microcomputer (hereinafter also referred to as " Micom ") 21 and a (gate driver)

Micom(21)은 저전압 직류 변환기(10)의 입력 전압 중 고전압 입력을 전달 받고, 내부 프로세스(Process)를 수행한 결과에 해당하는 고장(Fault) 신호를 게이트 드라이버(22)에 전달한다. The Micom 21 receives the high voltage input of the input voltage of the low voltage DC converter 10 and transmits a fault signal corresponding to the result of the internal process to the gate driver 22.

게이트 드라이버(22)는 고장 신호에 대응하게 저전압 직류 변환기(10)의 MOSFET(11)의 게이트 단자를 제어함으로써, 저전압 직류 변환기(10)의 동작을 정지시킨다. The gate driver 22 stops the operation of the low voltage DC converter 10 by controlling the gate terminal of the MOSFET 11 of the low voltage DC converter 10 in response to the failure signal.

도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 고전압 보호 회로(20)에서 Micom(21)은 16bit process의 처리 속도로 입력 전압 즉, 고전압 입력에 대응하는 고장 신호를 게이트 드라이버(22)에 전달함으로써, 저전압 직류 변환기(10)의 동작을 정지시키는 과정에 있어, 100uS 지연이 발생하는 문제점이 있다. 또한, 저전압 직류 변환기(10)에서는 고전압 보호 회로(20)가 자신의 동작을 정지시키기 이전에, 과전류로 인하여 MOSFET(11)이 파손되는 문제점이 있다. 3, in the conventional high-voltage protection circuit 20, the Micom 21 transmits a failure signal corresponding to an input voltage, that is, a high-voltage input, to the gate driver 22 at a processing speed of 16-bit process, In the process of stopping the operation of the DC-DC converter 10, a delay of 100 μS occurs. Further, in the low voltage DC converter 10, there is a problem that the MOSFET 11 is damaged due to the overcurrent before the high voltage protection circuit 20 stops its operation.

다음, 본 발명의 실시예에 따른 고전압 보호 회로를 도 4를 참조하여 상세하게 설명한다.Next, a high voltage protection circuit according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 고전압 보호 회로를 적용하는 저전압 직류 변환기를 나타내는 도면이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 고전압 보호 회로에 따른 전압과 전류의 관계를 나타내는 도면이다. 4 is a diagram showing a low-voltage DC converter to which a high-voltage protection circuit according to an embodiment of the present invention is applied. 5 is a diagram showing the relationship between voltage and current according to the high voltage protection circuit according to the embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 OVP 회로(400)는 저전압 직류 변환기(10)의 입력단에 위치한다. 여기서, 저전압 직류 변환기(10)는 종래의 저전압 직류 변환기와 구성이 동일하며, 이에 한정되지 않는다. 4, an OVP circuit 400 according to an embodiment of the present invention is located at the input of the low voltage DC converter 10. [ Here, the configuration of the low-voltage DC converter 10 is the same as that of the conventional low-voltage DC converter, but is not limited thereto.

OVP 회로(400)는 분배 저항(R1, R2), 비교기(COMP), 동작 제어부(410), OR 게이트, Micom(420) 및 게이트 드라이버(430)를 포함한다. 여기서, 동작 제어부(410)는 복수개의 트랜지스터(Tr1(NPN), Tr(PNP), TR(NPN)), 제너 다이오드(Zener), 전류 제한 저항(R3, R4, R5, R6, R7) 등을 포함한다. The OVP circuit 400 includes distribution resistors R1 and R2, a comparator COMP, an operation control section 410, an OR gate, a Micom 420 and a gate driver 430. Here, the operation control unit 410 includes a plurality of transistors Tr1 (NPN), Tr (PNP), TR (NPN), Zener diode, current limiting resistors R3, R4, R5, R6, .

구체적으로, 분배 저항(R1, R2)은 입력 전압을 센싱한다. 이때, Micom(420) 및 게이트 드라이버(430)는 정상적으로 동작한다. Specifically, the distribution resistors R1 and R2 sense the input voltage. At this time, the Micom 420 and the gate driver 430 operate normally.

비교기(COMP)는 분배 저항(R1, R2) 의해 센싱된 입력 전압과 기준 전압(Vref_2.5V)을 비교한다. The comparator COMP compares the reference voltage V ref_2.5V with the input voltage sensed by the distribution resistors R1 and R2.

동작 제어부(410)는 입력 전압이 설정 전압 예를 들어, 420V 이상인 경우에 동작한다. The operation controller 410 operates when the input voltage is a set voltage, for example, 420 V or more.

구체적으로, 동작 제어부(410)는 Tr1(NPN)가 동작되는 경우에 Tr(PNP) 및 TR(NPN)이 동작 되어, 래치 모드(Latch Mode)로 동작한다. 이때, 동작 제어부(410)는 출력 전압(Vout(14V))에 대응하는 하이 신호(1)를 OR 게이트로 전달한다. Specifically, when the Tr1 (NPN) is operated, the operation control unit 410 operates in the latch mode (Latch Mode) by operating Tr (PNP) and TR (NPN). At this time, the operation controller 410 and delivers a high signal (1) corresponding to the output voltage (V out (14V)) to the OR gate.

또한, 동작 제어부(410)는 Tr1(NPN)가 동작되는 경우, 고장(Fault) 신호를 Micom(21)로 전달한다. 다음, Micom(420)은 고장(Fault) 신호에 대응하는 하이 신호(1)를 OR 게이트로 전달한다. In addition, the operation control unit 410 transmits a fault signal to the Micom 21 when Tr1 (NPN) is operated. Next, the Micom 420 transfers the high signal (1) corresponding to the fault signal to the OR gate.

다음, OR 게이트는 두 개의 입력 신호에 해당하는 하이 신호를 게이트 드라이버(430)로 전달한다. Next, the OR gate transfers the high signal corresponding to the two input signals to the gate driver 430.

게이트 드라이버(430)는 동작을 멈춤으로써, 저전압 직류 변환기(10)의 동작을 정지시킨다. 게이트 드라이버(430)의 동작이 멈추고 100uS 후에, Micom(420)은 동작을 정지한다. The gate driver 430 stops the operation, thereby stopping the operation of the low voltage DC converter 10. [ After 100 uS of operation of the gate driver 430 is stopped, the Micom 420 stops its operation.

OVP 회로(400)는 입력 전압이 설정 전압 즉, 420V이하로 떨어지고, 출력 전압이 9V 이하가 되는 경우에 저전압 직류 변환기(10)가 정상적으로 동작하도록 제어한다. The OVP circuit 400 controls the low-voltage DC converter 10 to operate normally when the input voltage falls to a set voltage, that is, 420 V or lower and the output voltage becomes 9 V or lower.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 OVP 회로(400)는 종래의 고전압 보호 회로(20)의 지연이 발생되지 않고, 입력 전압에서 고전압이 검출되자마자 저전압 직류 변환기의 동작을 멈추게 함으로써, 과전류를 발생하지 않는다. As shown in FIG. 5, the OVP circuit 400 according to the embodiment of the present invention does not generate a delay of the conventional high voltage protection circuit 20, and operates the low voltage DC converter immediately after a high voltage is detected at the input voltage So that no overcurrent is generated.

다음, 고전압으로부터 MOSFET을 보호하는 방법을 도 6을 참조하여 상세하게 설명한다.Next, a method for protecting the MOSFET from high voltage will be described in detail with reference to FIG.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 고전압 보호 방법을 나타내는 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a high voltage protection method according to an embodiment of the present invention.

먼저, OVP 회로(400)는 저전압 직류 변환기(10)의 입력단에 위치하여, 저전압 직류 변환기(10)에 입력되는 고전압으로부터 저전압 직류 변환기(10)의 MOSFET을 보호한다. 이를 위하여, OVP 회로(400)는 분배 저항(R1, R2), 비교기(COMP), 동작 제어부(410), OR 게이트, Micom(420) 및 게이트 드라이버(430)를 포함한다. 여기서, 동작 제어부(410)는 복수개의 트랜지스터(Tr1(NPN), Tr(PNP), TR(NPN)), 제너 다이오드(Zener), 전류 제한 저항(R3, R4, R5, R6, R7) 등을 포함한다. First, the OVP circuit 400 is located at the input end of the low voltage DC converter 10 to protect the MOSFET of the low voltage DC converter 10 from the high voltage input to the low voltage DC converter 10. To this end, the OVP circuit 400 includes distribution resistors R1 and R2, a comparator COMP, an operation control unit 410, an OR gate, a Micom 420 and a gate driver 430. Here, the operation control unit 410 includes a plurality of transistors Tr1 (NPN), Tr (PNP), TR (NPN), Zener diode, current limiting resistors R3, R4, R5, R6, .

도 6을 참고하면, OVP 회로(400)는 저전압 직류 변환기(10)의 입력 전압을 센싱한다(S610). Referring to FIG. 6, the OVP circuit 400 senses the input voltage of the low-voltage DC converter 10 (S610).

OVP 회로(400)의 동작 제어부(410)는 센싱된 입력 전압이 설정 전압 예를 들어, 420V 이상인지를 판단한다(S620). The operation control unit 410 of the OVP circuit 400 determines whether the sensed input voltage is equal to or higher than a set voltage, for example, 420V (S620).

동작 제어부(410)에서는 입력 전압이 420V 이상인 경우에 Tr1(NPN)이 동작되면, 이에 따라 Tr(PNP) 및 TR(NPN)이 동작 됨으로써, 래치 모드(Latch Mode)로 동작한다(S630). The operation control unit 410 operates in a latch mode (S630) by operating Tr (PNP) and TR (NPN) when Tr1 (NPN) is operated when the input voltage is 420V or more.

다음, 동작 제어부(410)는 래치 모드에서 게이트 드라이버(430)의 동작을 정지시킨다(S640). Next, the operation control unit 410 stops the operation of the gate driver 430 in the latch mode (S640).

구체적으로, 동작 제어부(410)는 Tr1(NPN)가 동작되는 경우, 고장(Fault) 신호를 Micom(21)로 전달한다. 다음, Micom(420)은 고장(Fault) 신호에 대응하는 하이 신호(1)를 OR 게이트로 전달한다. 그러면, OR 게이트는 두 개의 입력 신호에 해당하는 하이 신호를 게이트 드라이버(430)로 전달한다. 즉, OR 게이트는 두 개의 입력 신호에 해당하는 하이 신호를 게이트 드라이버(430)로 전달하여, 게이트 드라이버(430)의 동작이 정지된다. 이때, 게이트 드라이버(430)는 동작을 멈춤으로써, 저전압 직류 변환기(10)가 포함하는 MOSFET의 동작을 정지시킨다.Specifically, the operation control unit 410 transmits a fault signal to the Micom 21 when Tr1 (NPN) is operated. Next, the Micom 420 transfers the high signal (1) corresponding to the fault signal to the OR gate. Then, the OR gate transfers the high signal corresponding to the two input signals to the gate driver 430. That is, the OR gate transfers the high signal corresponding to the two input signals to the gate driver 430, and the operation of the gate driver 430 is stopped. At this time, the gate driver 430 stops the operation, thereby stopping the operation of the MOSFET included in the low voltage DC converter 10. [

Micom(420)은 게이트 드라이버(430)의 동작이 멈추고 100uS 후에, 동작을 정지한다(S650).After the operation of the gate driver 430 is stopped and the operation of the Micom 420 is stopped after 100 uS (S650).

OVP 회로(400)는 입력 전압이 420V이하로 떨어지는지를 실시간으로 센싱함으로써, 입력 전압의 고전압이 해제 유무를 판단한다(S660).The OVP circuit 400 determines in real time whether the input voltage drops to 420 V or less by detecting the high voltage of the input voltage (S660).

OVP 회로(400)는 입력 전압이 420V이하로 떨어지고, 출력 전압이 9V 이하로 떨어지는지를 실시간으로 센싱한다(S670).The OVP circuit 400 senses in real time whether the input voltage drops below 420 V and the output voltage falls below 9 V (S670).

OVP 회로(400)는 입력 전압이 420V이하이고, 출력 전압이 9V 이하가 되는 경우 저전압 직류 변환기(10)가 정상적으로 동작하도록 제어한다(S680).The OVP circuit 400 controls the low voltage DC converter 10 to operate normally when the input voltage is 420 V or less and the output voltage is 9 V or less (S680).

이로써, 본 발명의 실시예에 따른 저전압 직류 변환기의 고전압 보호 방법은 저전압 직류 변환기에 입력되는 전압이 상승하게 되는 경우에 바로 MOSFET의 게이트의 동작을 정지시킴으로써, MOSFET의 소손을 방지할 수 있다.
Thus, the high voltage protection method of the low-voltage DC converter according to the embodiment of the present invention can prevent the MOSFET from being burned out by stopping the operation of the gate of the MOSFET immediately when the voltage input to the low-voltage DC converter is increased.

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
As described above, an optimal embodiment has been disclosed in the drawings and specification. Although specific terms have been employed herein, they are used for purposes of illustration only and are not intended to limit the scope of the invention as defined in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

Claims (6)

저전압 직류 변환기의 입력단에서 고전압으로부터 MOSFET을 보호하는 회로에 있어서,
상기 입력단에 입력되는 입력 전압과 기준 전압을 비교하는 비교기;
상기 비교기의 결과가 설정 전압 이상이 검출되자 마자 MOSFET을 보호하는 회로의 지연이 발생되지 않도록 하이 신호를 출력하는 동작 제어부;
상기 하이 신호에 대응하게 게이트 드라이버의 동작을 정지시키는 OR 게이트; 및
상기 게이트 드라이버의 동작이 멈춘 후, 특정 지연 시간 이후에 동작이 멈추는 마이컴;을 포함하며,
상기 동작 제어부는
제1 트랜지스터, 제2 트랜지스터 및 제3 트랜지스터를 포함하며,
상기 제1 트랜지스터가 동작되면, 제2 트랜지스터 및 제3 트랜지스터가 동작 되어 래치 모드로 동작하고,
상기 동작 제어부는
상기 제1 트랜지스터가 동작되면, 고장 신호를 상기 마이컴으로 전달하는 것을 포함하는 고전압 보호 회로.
A circuit for protecting a MOSFET from a high voltage at an input terminal of a low-voltage DC converter,
A comparator for comparing an input voltage inputted to the input terminal with a reference voltage;
An operation control unit for outputting a high signal so that a delay of a circuit for protecting the MOSFET is not generated as soon as the result of the comparator is above a set voltage;
An OR gate for stopping operation of the gate driver corresponding to the high signal; And
And a microcomputer which stops operation after a specific delay time after the operation of the gate driver stops,
The operation control unit
A first transistor, a second transistor, and a third transistor,
When the first transistor is operated, the second transistor and the third transistor are operated to operate in a latch mode,
The operation control unit
And transmitting a malfunction signal to the microcomputer when the first transistor is operated.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 입력 전압이 설정 전압 이하로 떨어지고, 상기 저전압 직류 변환기의 출력 전압이 특정 전압 이하가 되는 경우에 상기 저전압 직류 변환기가 정상적으로 동작하도록 제어하는 고전압 보호 회로.The method according to claim 1,
Wherein the low voltage DC converter operates normally when the input voltage falls below a set voltage and the output voltage of the low voltage DC converter becomes a specific voltage or lower. 저전압 직류 변환기의 입력단에 위치하며, 트랜지스터들, 게이트 드라이버 및 마이컴을 포함하는 고전압 보호 회로가 고전압으로부터 MOSFET을 보호하는 방법에 있어서,
상기 고전압 보호 회로가 상기 입력단에 입력되는 입력 전압을 센싱하는 단계;
상기 입력 전압이 기준 전압 이상이 검출되자 마자 MOSFET을 보호하는 고전압 보호 회로의 지연이 발생되지 않도록 상기 트랜지스터들이 동작되면서, 래치 모드로 동작하는 단계;
상기 래치 모드 중에 상기 게이트 드라이버의 동작을 정지시키는 단계; 및
상기 게이트 드라이버의 동작이 멈춘 후, 특정 지연 시간 이후에 상기 마이컴의 동작을 정지시키는 단계를 포함하며,
상기 트랜지스터들은 제1 트랜지스터, 제2 트랜지스터 및 제3 트랜지스터를 포함하며,
상기 제1 트랜지스터가 동작되면, 제2 트랜지스터 및 제3 트랜지스터가 동작 되어 래치 모드로 동작하고,
상기 고전압 보호 회로는
상기 제1 트랜지스터가 동작되면, 고장 신호를 상기 마이컴으로 전달하는 것을 특징으로 하는 고전압 보호 방법.
A method for protecting a MOSFET from a high voltage, the high voltage protection circuit being located at an input of a low voltage DC converter and including transistors, a gate driver and a microcomputer,
Sensing the input voltage input to the input terminal by the high voltage protection circuit;
Operating in a latch mode while the transistors are operated such that a delay of a high voltage protection circuit protecting the MOSFET is not generated as soon as the input voltage exceeds the reference voltage;
Stopping the operation of the gate driver during the latch mode; And
And stopping the operation of the microcomputer after a specific delay time after the operation of the gate driver stops,
The transistors including a first transistor, a second transistor and a third transistor,
When the first transistor is operated, the second transistor and the third transistor are operated to operate in a latch mode,
The high voltage protection circuit
Wherein when the first transistor is operated, a malfunction signal is transmitted to the microcomputer.
청구항 5에 있어서,
상기 입력 전압이 설정 전압 이하로 떨어지고, 상기 저전압 직류 변환기의 출력 전압이 특정 전압 이하가 되는 경우에 상기 저전압 직류 변환기가 정상적으로 동작하도록 제어하는 단계
를 더 포함하는 고전압 보호 방법.
The method of claim 5,
Controlling the low-voltage DC converter to operate normally when the input voltage drops below a set voltage and the output voltage of the low-voltage DC converter becomes lower than a specific voltage
/ RTI >
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