KR102074997B1 - 과전류 진단 방법 및 이를 수행하는 과전류 진단 장치 - Google Patents

과전류 진단 방법 및 이를 수행하는 과전류 진단 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 과전류 진단 장치가 과전류를 진단하는 방법은 진단 노드에 흐르는 전압 값이 제1 기준 전압보다 크거나 같은 경우, 커패시터를 방전시키는 단계, 상기 커패시터의 전압을 모니터링하는 단계 및 상기 과전류 진단 장치가, 상기 모니터링 결과에 따라 상기 커패시터의 전압이 제2 기준 전압에 도달하면, 과전류를 판단하기 위해 상기 진단 노드에 흐르는 전압 값을 측정하는 단계를 포함한다.

Description

과전류 진단 방법 및 이를 수행하는 과전류 진단 장치{OVER-CURRENT DIAGNOSIS METHOD AND OVER-CURRENT DIAGNOSIS APPARATUS USING THE SAME}
본 발명은 과전류 진단 방법 및 과전류 진단 장치에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 커패시터를 이용하여 과전류를 감지하는 방법 및 이를 수행하는 과전류 진단 장치에 관한 것이다.
일반적으로, IC는 내부의 스위칭 동작 또는 IC와 연결된 외부 제어 장치의 동작으로 인해, 순간적으로 수십 mA 내지 수A의 과전류가 흐르는 현상이 발생한다. 그에 따라, IC 내부 회로가 손상되거나, IC의 온도가 높아져 동작과정에서 오류가 발생할 수 있다.
다만, 통상적으로 이러한 과전류의 발생 시간이 매우 짧은 바, IC의 손상을 야기하지 않으므로, 디지털 필터링(Digital Filtering), 디바운스(Debounce), 딜레이 타임(Delay Time)을 이용하여 짧은 시간 동안 흐르는 전류는 과전류로 인식하지 않게 되며, 특정 시간 이상 과전류가 지속될 경우에만 이를 과전류로 인식하게 된다.
그러나 종래의 디지털 필터링, 디바운스, 딜레이 타임과 같은 전류 인식 방식은 디지털 회로를 이용하는 것으로서, 클락(Clock)에 오류가 발생하는 경우에는 정확한 검출을 수행할 수 없다는 문제점이 있다.
따라서 아날로그 회로 내에서도 자체적으로 IC의 손상을 유발하는 과전류가 특정 시간 흐르는지 인식하는 기술이 요구되며, 본 발명은 이에 관한 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 아날로그 회로 내에서 커패시터의 충방전 및 그에 따른 커패시터의 전압 값을 이용하여 과전류가 특정 시간 이상 흐르는지 판단할 수 있는 과전류 진단 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는 사용자가 과전류를 진단하고자 하는 시간을 지정하여, IC 사양에 관계없이 과전류를 진단할 수 있는 과전류 진단 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 과전류 진단 방법은, 과전류 진단 장치가, 진단 노드에 흐르는 전압 값이 제1 기준 전압보다 크거나 같은 경우, 커패시터를 방전시키는 단계, 상기 과전류 진단 장치가, 상기 커패시터의 전압을 모니터링하는 단계 및 상기 과전류 진단 장치가, 상기 모니터링 결과에 따라 상기 커패시터의 전압이 제2 기준 전압에 도달하면, 과전류를 판단하기 위해 상기 진단 노드에 흐르는 전압 값을 측정하는 단계를 포함한다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제2 기준 전압은, 사용자에 의해 레지스터에 저장된 디바운스 시간(Debounce Time)과 대응될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 커패시터를 방전시키는 단계는, 전원과 연결된 제1 스위치를 오프(off)시키고, 상기 커패시터를 포함하는 회로와 연결된 제2 스위치를 온(on) 시킬 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 진단 노드의 전압 값을 측정하는 단계는, 상기 진단 노드에서 측정되는 전압 값과 상기 제1 기준 전압을 비교하여, 상기 디바운스 시간 동안의 과전류 지속 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 커패시터의 전압을 모니터링하는 단계 이전에, 상기 과전류 진단 장치와 연결된 IC의 온도를 측정하고, 측정된 온도에 따라 상기 커패시터의 방전 속도를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 진단 노드에 흐르는 전압 값을 측정하는 단계 이후에, 상기 제1 스위치를 온(on)시키고, 상기 제2 스위치를 오프(off)시켜, 상기 커패시터를 충전시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 과전류 진단 장치는, 진단 노드에 흐르는 전압 값이 제1 기준 전압보다 크거나 같은 경우, 커패시터를 방전시키는 충방전 제어부, 상기 충방전 제어부를 통해 방전되는 커패시터의 전압을 모니터링하는 모니터링부 및 상기 모니터링부의 모니터링 결과에 따라 상기 커패시터의 전압이 제2 기준 전압에 도달하면, 상기 진단 노드에 흐르는 전압 값을 측정하여 과전류를 판단하는 과전류 판단부를 포함한다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제2 기준 전압과 대응되는 디바운스 시간(Debounce Time)이 저장되는 레지스터를 더 포함하고, 상기 디바운스 시간은 사용자에 의해 저장 가능할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 과전류 판단부는, 상기 진단 노드에서 측정되는 전압과 상기 제1 기준 전압을 비교하여, 상기 디바운스 시간 동안의 과전류 지속 여부를 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 과전류 진단 장치와 연결된 IC의 온도를 감지하는 온도 센서를 포함하는 온도 조절부를 더 포함하고, 상기 온도 조절부는, 상기 과전류 진단 장치와 연결된 IC의 온도 측정 결과에 따라 상기 커패시터의 방전 속도를 조절할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 아날로그 회로 내 커패시터 전압을 이용하여 과전류 진단 시점을 지정할 수 있는 바, 과전류 진단 여부를 정확하게 수행할 수 있다는 효과가 있다.
또한, IC 사양 및 IC 내의 커패시터의 용량에 관계없이, 과전류를 측정할 조건들을 사용자가 지정할 수 있어, 다양한 회로 장치에 적용 가능한 효과가 있다.
또한, 별도의 디지털 디글리치 필터(Digital Deglitch Filter)가 필요하지 않아, 추가 회로를 제조하기 위한 비용이 절감되는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 과전류 진단 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 과전류 진단 장치를 활용한 과전류 진단 방법의 흐름을 나타낸 순서도이다.
도 3은 도 2에 도시된 S130단계를 구체화한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 과전류를 진단하기 위한 시간에 따른 전압 그래프를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 과전류를 진단하기 위한 비교기의 구성을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 과전류를 진단하기 위해 커패시터의 방전 속도를 조절하는 그래프를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.
또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprises)" 및/또는 "포함하는 (comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 과전류 진단 장치(100)의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 과전류 진단 장치(100)는 충방전 제어부(110), 모니터링부(120), 과전류 판단부(130), 온도 조절부(140), 커패시터(C) 및 과전류 진단을 위한 회로 구성들을 포함하는 것을 확인할 수 있으며, 기타 본 발명의 목적을 달성하기 위한 부가적인 구성을 더 포함할 수 있음은 물론이다.
충방전 제어부(110)는 진단 노드에서 측정된 저항 양단의 전압(VSENSE)이 제1 기준 전압(V1)보다 크거나 같아질 경우, 후술하게 될 제1비교기(151)의 비교 결과에 따라, 커패시터(C)를 방전시킬 수 있다. 실시 예에 따라, 충방전 제어부(110)는 충방전 제어부(110)와 연결된 제1 및 제2 스위치(S1, S2)의 온/오프를 제어하여 커패시터(C)를 방전시키며, 과전류 진단 장치(100)의 과전류 진단이 완료되면, 제1 및 제2 스위치(S1, S2)를 반대로 온/오프시켜 내부 전원을 통해 커패시터(C)를 충전시킬 수 있다.
이를 위해, 제1 스위치(S1)는 과전류 진단 장치(100) 내의 전원(VDD)과 연결되고, 제2 스위치(S2)는 커패시터(C)를 포함하는 회로와 연결됨을 확인할 수 있으며, 제1 및 제2 스위치(S1, S2)는 충방전 제어부(110)와 병렬 연결되어, 충방전 제어부(110)의 제어 신호에 따라, 커패시터(C)의 충전 또는 방전을 수행할 수 있다.
모니터링부(120)는 충방전 제어부(110)의 제1 및 제2 스위치(S1, S2) 제어에 따라 충방전 되는 커패시터(C)의 전압(VCAP)을 모니터링할 수 있다. 그에 따라, 커패시터(C)에 충전되어 있던 전압(VCAP)은 온도에 따라 조절 가능한 전류원 회로(D)를 통해 특정 값으로 방전될 수 있다.
또한, 모니터링부(120)는 모니터링부(120)와 연결된 제2 비교기(125)를 이용하여, 방전되는 커패시터(C)의 전압(VCAP)과 제2 기준 전압(V2)을 비교하고, 비교 결과에 따라 과전류 진단 시점을 결정할 수 있다. 이에 대한 보다 구체적인 내용은 후술하기로 한다.
과전류 판단부(130)는 모니터링부(120)의 모니터링 결과에 따라, IC에 과전류가 인가되는지 판단할 수 있다. 보다 구체적으로, 과전류 판단부(130)는 IC 회로 내에서 진단하고자 하는 진단 노드의 전압 값(VSENSE)을 측정하고, 측정된 전압 값(VSENSE)을 제1 기준 전압(V1)과 비교하여 과전류 진단 장치(100)에 설정된 디바운스 시간(Tt) 동안 과전류가 지속 되었는지 판단할 수 있으며, 이에 대한 보다 구체적인 내용 역시 후술하기로 한다.
온도 조절부(140)는 온도 센서를 포함하며, 과전류 진단 장치(100)와 연결된 IC의 온도에 따라, 모니터링부(120)가 모니터링하는 커패시터(C)의 전압(VCAP) 방전 속도를 조절할 수 있으며, 그에 따라, 과전류 진단 장치(100)의 과전류 진단이 보다 정확하게 수행될 수 있다.
지금까지 본 발명의 일 실시 예에 따른 과전류 진단 장치(100)의 구성을 개략적으로 설명하였다. 본 발명에 따르면, 별도의 디지털 회로 없이, 아날로그 회로 구성만으로 과전류가 특정 시간 동안 지속 되었는지 판단하고, 오류를 검출할 수 있는 바, 과전류 진단 장치(100)와 연결된 IC의 손상을 보다 정확하고 빠르게 진단하고, 이를 예방할 수 있다. 이하에서는, 과전류 진단 장치(100)를 이용하여 아날로그 회로 내에서 과전류를 진단하는 방법에 대하여 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 과전류 진단 장치(100)를 활용한 과전류 진단 방법의 흐름을 나타낸 순서도이다.
이는 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시 예일 뿐이며, 필요에 따라 일부 단계가 삭제 또는 추가되거나, 어느 한 단계가 다른 단계에 포함되어 수행될 수 있음은 물론이다.
우선, 충방전 제어부(110)가 진단 노드에 흐르는 전압을 측정하고, 측정된 전압 값(VSENSE)과 제1 기준 전압(V1)을 비교하여, 측정된 전압 값(VSENSE)이 제1 기준 전압(V1)보다 크거나 같을 경우 커패시터(C)를 방전시킨다(S110). 보다 구체적으로, 충방전 제어부(110)는 과전류 진단 장치(100) 내의 전원(VDD)과 연결된 제1 스위치(S1)를 오프(off)시키고, 커패시터(C)와 연결되는 제2 스위치(S2)를 온(on)시킴으로서, 커패시터(C)의 방전을 수행할 수 있다. 한편, 충방전 제어부(110)가 커패시터(C)를 방전시키기 이전에, 과전류가 흐르는 것을 예방하기 위한 경고 수준의 오류 신호를 전송할 수도 있으며, 이에 대한 보다 구체적인 설명은 후술하기로 한다.
이후, 모니터링부(120)가 방전을 시작한 커패시터(C)의 전압(VCAP)을 모니터링한다(S120). 이는 모니터링부(120)에서 설명 보류한 내용으로서, 모니터링부(120)가 모니터링하는 커패시터(C)의 전압(VCAP)은 모니터링부(120)와 연결된 제2 비교기(125)의 (+) 입력단자에 입력되고, 제2비교기(125)의 (-) 입력단자에는 제2 기준 전압(V2)이 입력될 수 있다. 그에 따라, 제 2비교기(125)는 커패시터(C)의 전압(VCAP)이 제2 기준 전압(V2)보다 크거나 같은 경우, 과전류 판단부(130)로 전압 센싱 신호를 출력할 수 있다.
한편, 제2비교기(125)의 (-) 입력단자에 입력된 제2 기준 전압(V2)은 과전류 진단 장치(100)가 과전류를 진단하기 위한 디바운스 시간(Tt)과 대응될 수 있다. 다시 말해서, 디바운스 시간(Tt)은, 피크(peak)를 가지는 전류가 IC에 손상을 일으키는 과전류로 판단되지 않을 만큼 흐르는 안정적인 시간이며, 전류가 디바운스 시간(Tt)보다 초과하여 흐를 경우, 이를 과전류로 진단할 수 있다.
실시 예에 따라, 디바운스 시간(Tt)은 사용자에 의해 과전류 진단 장치(100)의 레지스터(미도시)에 저장 가능하며, 디바운스 시간(Tt), 방전 전류(i), 커패시터(C)의 용량 및 커패시터(C)에 충전된 전압(VCAP, t=0)이 지정되는 바, 디바운스 시간(Tt)에 따른 제2 기준 전압(V2)은 아래와 같은 계산식에 의해 구해질 수 있다.
Figure 112018082261350-pat00001
다음으로, 모니터링부(120)의 모니터링 결과에 따라, 커패시터(C)의 전압(VCAP)이 제2 기준 전압(V2)에 도달하면, 과전류 판단부(130)는 과전류를 판단하기 위해 진단 노드에 흐르는 전압 값(VSENSE)을 측정한다(S130). 이때의 진단 노드는 과전류 진단 장치(100)와 연결된 IC 내에서 진단하고 싶은 임의의 노드일 수 있다. 실시 예에 따라, 과전류 판단부(130)는 기 지정된 전압 값(제 1기준 전압)과 현재 측정된 전압 값(VSENSE)을 비교하여, 사용자가 지정한 디바운스 시간(Tt) 동안 과전류가 지속되었는지 판단할 수 있으며, 보다 구체적으로 제 1 비교기(151)와 제 2 비교기(125)의 결과에 따라 과전류가 디바운스 시간을 초과하여 흘렀는지 판단할 수 있다.
지금까지 본 발명의 일 실시 예에 따른 과전류 진단 장치(100)가, 사용자가 지정한 디바운스 시간(Tt)과 대응되는 제2 기준 전압(V2)을 이용하여 과전류를 판단하기 위한 전압 값을 측정하는 방법에 대하여 설명하였으며, 이하에서는 과전류 판단부(130)에서 설명 보류한, 측정된 진단 노드의 전압 값(VSENSE)을 통해 IC에 과전류가 흐르는지 판단하는 과정에 대하여 설명하도록 한다.
도 3은 도 2에 도시된 S130단계를 구체화한 순서도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 과전류를 진단하기 위한 시간에 따른 전압 그래프를 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, IC에 과전류가 발생하여, 진단 노드에 흐르는 전압 값(VSENSE)이 제 1 기준 전압(V1)보다 크거나 같아지면, 충방전 제어부(110)에 의해 커패시터(C)가 방전을 시작한다. 그에 따라, 방전되는 커패시터(C)의 전압(VCAP)이 제 2 기준 전압(V2)에 도달하면, 과전류 판단부(130)는 사용자가 지정한 디바운스 시간(Tt)에서 측정된 진단 노드의 전압 값(VSENSE)과 제1 기준 전압(V1)을 비교하여, 디바운스 시간(Tt) 동안의 과전류 지속 여부를 판단한다(S130-1). 여기서, 제1 기준 전압(V1)은 IC를 안정적으로 구동시킬 수 있는 전압이며, 이에 대한 보다 구체적인 설명은 후술하기로 한다.
비교 결과에 따라, 측정된 진단 노드의 전압 값(VSENSE)이 (a)와 같이, 제1 기준 전압(V1)보다 큰 경우, 과전류 판단부(130)는 현재까지도 IC에 과전류가 흐르고 있는 것으로 판단하고, IC를 보호하기 위한 동작을 수행한다(S130-3, YES). 예를 들어, 과전류 판단부(130)는 과전류 진단 장치(100)와 연결된 회로를 오프(Off)시키거나, OC(Over Current) Flag 신호를 생성함으로써 보호 동작을 수행할 수 있다.
한편, 측정된 진단 노드의 전압 값(VSENSE)이 (b)와 같이, 제1 기준 전압(V1)보다 작은 경우, 과전류 판단부(130)는 해당 전류가 IC에 손상을 일으키는 전류가 아니라 판단하고, 정상으로 처리한다(S130-5, NO).
S130-5 단계 이후에, 측정된 전압 값(VSENSE)과 제1 기준 전압(V1)과의 비교 결과, 측정된 전압 값이 더 낮을 경우, 과전류로 판단되지 않으므로 충방전 제어부(110)는 커패시터(C)를 충전시킨다(S130-7). 그에 따라, 과전류 진단 장치(100)는 이후에 발생할 수 있는 과전류를 진단할 수 있다.
지금까지 본 발명의 일 실시 예에 따른 과전류 진단 장치(100)를 이용하여 사용자가 지정한 디바운스 타임(Tt)을 기준으로, 현재 흐르는 피크(peak) 전류가 과전류인지 판단하는 과정에 대하여 설명하였다. 본 발명에 따르면, IC 사양 및 IC 내의 커패시터(C)의 용량에 관계없이 사용자가 디바운스 타임(Tt)을 지정하고, 이를 통해 과전류를 진단할 수 있는 바, 과전류 진단용 디지털 회로가 필요하지 않아 경제적인 효과를 획득할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 과전류 진단 장치(100)를 활용하여 피크(peak) 전류가 과전류인지 판단하기 전, 전류의 급격한 상승을 감지하고 이에 대한 예방을 수행할 수 있는 구성이 포함될 수 있다. 이는 충방전 제어부(110)에서 설명 보류한 내용이며, 도 5에 대한 내용이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 과전류를 진단하기 위한 비교기의 구성을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 과전류 진단 장치(100)는 IC를 급격한 전류의 흐름으로부터 보호하기 위한 제1 비교기(151), 제3 비교기(153)를 포함할 수 있다. 실시 예에 따라, 제3 비교기(153)는 (+) 입력단자가 모니터링부(120)가 모니터링하고 있는 진단 노드의 전압 값(VSENSE)과 연결되고, (-) 입력단자가 제3 기준 전압(V3)과 연결될 수 있으며, 진단 노드의 전압 값(VSENSE)이 제3 기준 전압(V3)보다 크거나 같은 경우, 과전류 판단부(130)로 오류 신호를 출력할 수 있다. 이때, 제3 기준 전압(V3)은 제1기준 전압(V1)보다 낮은 값이며, IC의 정상 동작에 문제를 발생시키지 않을 수준으로 단순 경고를 위해 사용된다.
또한, 제1 비교기(151)는 (+) 입력단자가 모니터링부(120)가 모니터링하고 있는 진단 노드의 전압 값(VSENSE)과 연결되고, (-) 입력단자가 제1 기준 전압(V1)과 연결될 수 있으며, 진단 노드의 전압 값(VSENSE)이 제1 기준 전압(V1)보다 크거나 같은 경우, 충방전 제어부(110)로 커패시터(C) 방전을 위한 제어 신호를 출력할 수 있다. 또한 제 2 비교기(125)에서 커패시터(C) 전압(VCAP)이 제 2 기준 전압(V2)에 도달하는 시점에, 제 1 비교기(151)에서 진단 노드의 전압 값(VSENSE)이 제 1 기준 전압(V1)보다 여전히 높으면, 과전류로 진단하고 IC는 보호 동작을 취한다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 과전류 진단 장치(100)를 이용하여 과전류를 진단하는 과정은 짧은 시간 동안 수행되는 바, 정확한 시점에서의 진단이 필요하다. 이는 앞서 설명한 온도 조절부(140)에 관한 내용이며, 이하 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 과전류를 진단하기 위해 커패시터(C)의 방전 속도를 조절하는 그래프이다.
도 6을 참조하면, 온도 조절부(140)는 온도 센서를 이용하여 과전류 진단 장치(100)와 연결된 IC의 온도를 측정할 수 있다. 이때, IC의 온도가 통상적인 온도보다 높을 경우, IC와 연결된 과전류 진단 장치(100)의 제2 비교기(125)의 반응 속도가 느려질 수 있으며, 반대로 온도가 낮을 경우 제2 비교기(125)의 반응 속도가 빨라질 수 있다.
실시 예에 따라, IC의 온도가 상승하는 경우, (a)와 같이 방전 전류량을 증가시켜, 커패시터(C)의 방전 속도를 증가시킬 수 있다. 그에 따라, 일반적인 디바운스 시간(Tt) 보다 빠른 시점(Ta)에서 제2 비교기(125)를 동작시켜, 제2 비교기(125)의 느려진 반응 속도를 보상시킬 수 있다.
한편, 실시 예에 따라, IC의 온도가 하강하는 경우, (b)와 같이 방전 전류량을 감소시켜, 커패시터(C)의 방전 속도를 감소시킬 수 있다. 그에 따라, 일반적인 디바운스 시간(Tt)보다 느린 시점(Tb)에서 제2 비교기(125)를 동작시켜, 제2 비교기(125)의 빨라진 반응 속도를 보상할 수 있다.
이와 같이, 온도 조절부(140)가 측정한 온도에 따라, 커패시터(C)의 방전 속도를 조절하여 온도에 따른 비교기의 동작 시점 차이를 보상해 줄 수 있으며, 과전류 진단 장치(100)가 보다 정확한 디바운스 시간(Tt)에 진단을 수행할 수 있도록 보조할 수 있다.
지금까지 본 발명의 일 실시 예에 따른 과전류 진단 장치(100)에 대하여 설명하였다. 본 발명에 따르면, 충방전을 수행하는 기본적인 커패시터(C)의 전압 값을 이용하여 피크(peak) 전류의 과전류 판단 시점을 결정할 수 있어, 디지털 회로를 이용하는 것보다 정확한 과전류 판단이 가능하며, 사용자가 레지스터에 직접 과전류 판단 시점을 설정할 수 있어, 과전류 진단 장치(100)를 다양한 회로에 적용할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 과전류 진단 장치
110: 충방전 제어부
120: 모니터링부
125: 제2 비교기
130: 과전류 판단부
140: 온도 조절부
151: 제1 비교기
153: 제3 비교기

Claims (10)

  1. 과전류 진단 장치가, 진단 노드에 흐르는 전압 값이 제1 기준 전압보다 크거나 같은 경우, 커패시터를 방전시키는 단계;
    상기 과전류 진단 장치가, 상기 커패시터의 전압을 모니터링하는 단계; 및
    상기 과전류 진단 장치가, 상기 모니터링 결과에 따라 상기 커패시터의 전압이 제2 기준 전압에 도달하면, 과전류를 판단하기 위해 상기 진단 노드에 흐르는 전압 값을 측정하는 단계;
    를 포함하는 과전류 진단 방법에 있어서,
    상기 제2 기준 전압은,
    사용자에 의해 레지스터에 저장된 디바운스 시간과 대응되며,
    상기 커패시터를 방전시키는 과정에서 도달하는 전압이고,
    상기 진단 노드의 전압 값을 측정하는 단계는,
    상기 진단 노드에서 측정되는 전압 값과 상기 제1 기준 전압을 비교하여, 상기 디바운스 시간 동안의 과전류 지속 여부를 판단하는 단계;
    를 더 포함하는 과전류 진단 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 커패시터를 방전시키는 단계는,
    전원과 연결된 제1 스위치를 오프(off)시키고,
    상기 커패시터를 포함하는 회로와 연결된 제2 스위치를 온(on) 시키는,
    과전류 진단 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 커패시터의 전압을 모니터링하는 단계 이전에,
    상기 과전류 진단 장치와 연결된 IC의 온도를 측정하고, 측정된 온도에 따라 상기 커패시터의 방전 속도를 조절하는 단계;
    를 더 포함하는 과전류 진단 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 진단 노드에 흐르는 전압 값을 측정하는 단계 이후에,
    상기 제1 스위치를 온(on)시키고, 상기 제2 스위치를 오프(off)시켜, 상기 커패시터를 충전시키는 단계;
    를 더 포함하는 과전류 진단 방법.
  7. 진단 노드에 흐르는 전압 값이 제1 기준 전압보다 크거나 같은 경우, 커패시터를 방전시키는 충방전 제어부;
    상기 충방전 제어부를 통해 방전되는 커패시터의 전압을 모니터링하는 모니터링부; 및
    상기 모니터링부의 모니터링 결과에 따라 상기 커패시터의 전압이 제2 기준 전압에 도달하면, 상기 진단 노드에 흐르는 전압 값을 측정하여 과전류를 판단하는 과전류 판단부;
    를 포함하는 과전류 진단 장치에 있어서,
    상기 제2 기준 전압은,
    사용자에 의해 레지스터에 저장된 디바운스 시간과 대응되며,
    상기 커패시터를 방전시키는 과정에서 도달하는 전압이고,
    상기 과전류 판단부는,
    상기 진단 노드에서 측정되는 전압 값과 상기 제1 기준 전압을 비교하여, 상기 디바운스 시간 동안의 과전류 지속 여부를 판단하는,
    과전류 진단 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제7항에 있어서,
    상기 과전류 진단 장치와 연결된 IC의 온도를 감지하는 온도 센서를 포함하는 온도 조절부; 를 더 포함하고,
    상기 온도 조절부는,
    상기 과전류 진단 장치와 연결된 IC의 온도 측정 결과에 따라 상기 커패시터의 방전 속도를 조절하는,
    과전류 진단 장치.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1164397A (ja) * 1997-08-27 1999-03-05 Fujitsu Ten Ltd 過電流検知回路
KR100588561B1 (ko) * 2003-11-18 2006-06-14 현대자동차주식회사 차량의 피 더블유 엠 장치 및 그것의 제어방법
JP2017075925A (ja) * 2015-10-16 2017-04-20 株式会社デンソー 電池監視装置
KR20180067132A (ko) * 2016-12-12 2018-06-20 현대오트론 주식회사 모터 구동 ic 고장진단 장치 및 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1164397A (ja) * 1997-08-27 1999-03-05 Fujitsu Ten Ltd 過電流検知回路
KR100588561B1 (ko) * 2003-11-18 2006-06-14 현대자동차주식회사 차량의 피 더블유 엠 장치 및 그것의 제어방법
JP2017075925A (ja) * 2015-10-16 2017-04-20 株式会社デンソー 電池監視装置
KR20180067132A (ko) * 2016-12-12 2018-06-20 현대오트론 주식회사 모터 구동 ic 고장진단 장치 및 방법

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