KR102144917B1 - 인러쉬 전류 방지 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배터리가 전자장치에 탈착될 때, 발생하는 인러쉬 전류를 보호 회로를 이용하여 인러쉬 전류로부터 전자 장치를 보호 할 수 있다.
또한, 보호 회로의 오동작을 방지하여 보호 회로의 안정성을 높일 수 있다.

Description

인러쉬 전류 방지 회로{Inrush current protection circuit}

본 발명은 배터리가 전자 장치에 탈착될 때 발생하는 인러쉬 전류로부터 전자 장치를 보호하는 보호 회로에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 인러쉬 전류로부터 전자 장치를 보호하는 회로의 오동작을 방지하는 회로에 관한 것이다.

최근, 휴대용 단말기와 같은 전자 장치는 현대인에게 없어서는 안될 필수품으로서 남녀 노소를 막론하고 사용하고 있으며, 서비스 제공자 및 전자 장치의 제조자는 다른 업체와의 차별화를 위해 제품(또는 서비스)을 경쟁적으로 개발하고 있다.

예를 들어, 상기 전자 장치는 폰북, 게임, 단문 메시지, 전자메일, 모닝콜, MP 3, 일정 관리 기능, 멀티미디어 메시지 및 무선 인터넷 서비스가 가능한 멀티미디어 기기로 발전하여 다양한 서비스를 제공한다.

일반적으로, 상기 전자 장치는 배터리라는 전원 공급 수단으로부터 전원을 공급받아 동작한다.

하지만, 상기 전자 장치에서 배터리에 의한 이상현상이 종종 발생하고 있다.

상기 이상현상 중 하나로, 상기 전자 장치에 배터리가 탈착 되는 경우, 정상적인 배터리의 출력보다 더 큰 전압 및 전류가 전자 장치에 공급되는 문제점이 발생한다.

이와 같이 정상 범위를 벗어난 과전압 및 과전류가 전자 장치에 공급되면, 전자 장치의 오동작 및 전자 장치가 손상 될 수 있다.

본 발명은 배터리가 전자 장치에 탈착될 때 발생하는 인러쉬 전류로부터 전자 장치를 보호하는 보호 회로를 제공한다.

또한, 본 발명은 인러쉬 전류로부터 전자 장치를 보호하는 보호 회로의 오동작을 방지하는 회로를 제공한다.

본 발명은 배터리를 전원으로 사용하는 전자 장치에 있어서, 상기 배터리가 전자 장치에 탈착 될 때 발생하는 인러쉬 전류로부터 전자 장치를 보호하는 보호 회로를 포함하여 구성되며, 상기 보호 회로는 배터리에서 출력되는 전류를 안정화 시켜 전자 장치에 전원을 공급하는 안정화부, 상기 보호 회로의 오동작을 방지하는 오동작 방지부를 포함하여 구성된다.

상기 안정화부는 슈퍼 커패시터를 포함하여 구성되며, 상기 오동작 방지부는 상기 슈퍼 커패시터가 전원으로 동작하는 것을 방지하는 다이오드, 상기 슈퍼 커패시터에 서지전압이 걸리는 것을 방지하는 제노다이오드를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 슈퍼 커패시터의 일단은 다이오드의 (-)단에 연결되고, 타단은 배터리의 (-)출력단, 제노다이오드의 (+)단, 전자 장치에 연결되어 슈퍼 커패시터에 전하를 충전하여 배터리의 출력 전류를 안정화 시키고, 상기 다이오드의 (+)단은 배터리의 (+)출력단 및 제노다이오드의 (-)단과 연결되어, 슈퍼 커패시터가 전자 장치에 전원을 공급하는 오동작을 방지하며, 상기 제노다이오드의 (-)단은 배터리의 (+)출력단 및 다이오드의 (+)단과 연결되어 슈퍼 커패시터가 서지 전압으로 인하여 오동작 하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 전자 장치에 전원을 공급하는 배터리에 있어서, 상기 배터리가 전자 장치에 탈착 될 때 발생하는 인러쉬 전류로부터 전자 장치를 보호하는 보호 회로를 포함하여 구성되며, 상기 보호 회로는 배터리에서 출력되는 전류를 안정화 시켜 전자 장치에 전원을 공급하는 안정화부, 상기 보호 회로의 오동작을 방지하는 오동작 방지부를 포함하여 구성된다.

상기 안정화부는 슈퍼 커패시터를 포함하여 구성되며, 상기 오동작 방지부는 상기 슈퍼 커패시터가 전원으로 동작하는 것을 방지하는 다이오드, 상기 슈퍼 커패시터에 서지전압이 걸리는 것을 방지하는 제노다이오드를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 슈퍼 커패시터의 일단은 다이오드의 (-)단에 연결되고, 타단은 배터리의 (-)출력단 및 제노다이오드의 (+)단에 연결되어 슈퍼 커패시터에 전하를 충전하여 배터리의 출력 전류를 안정화 시키고, 상기 다이오드의 (+)단은 배터리의 (+)출력단 및 제노다이오드의 (-)단과 연결되어, 슈퍼 커패시터가 전자 장치에 전원을 공급하는 오동작을 방지하며, 상기 제노다이오드의 (-)단은 배터리의 (+)출력단 및 다이오드의 (+)단과 연결되어 슈퍼 커패시터가 서지 전압으로 인하여 오동작 하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 배터리가 전자 장치에 탈착 될 때 발생하는 인러쉬 전류로부터 전자 장치를 보호하는 방법에 있어서, 안정화부는 배터리에서 출력되는 전하를 슈퍼 커패시터에 충전하여 배터리에서 출력되는 전류를 안정화하는 안정화 단계, 상기 안정화부의 오동작을 방지하는 오동작 방지 단계를 포함하여 구성된다.

상기 오동작 방지 단계는 상기 안정화부에 서지전압이 걸리는 것을 방지하는 서지 전압 방지 단계, 상기 안정화부가 전원으로 동작하는 것을 방지하는 전원 동작 방지 단계를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명은 배터리가 전자장치에 탈착될 때, 발생하는 인러쉬 전류를 보호 회로를 이용하여 인러쉬 전류로부터 전자 장치를 보호 할 수 있다.

또한, 보호 회로의 오동작을 방지하여 보호 회로의 안정성을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 전체적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 보호 회로의 회로도이다.
도 3은 본 발명의 전체적인 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 보호 회로가 배터리에 탑재된 회로도이다.
도 5는 본 발명의 보호 회로가 전자 장치에 탑재된 회로도이다.

이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명에 따른 예시적 실시 예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예컨대, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.

본 발명은 배터리가 전자 장치에 탈착될 때 발생하는 인러쉬 전류로 인한 전자 장치의 손상을 방지하는 회로에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 전체적인 구성도이다.

본 발명은 배터리(400), 전자 장치(500), 보호 회로(100)로 구성되어 있다.

보다 구체적으로 상기 보호 회로(100)는 배터리(400)가 전자 장치(500)에 탈착될 때 발생하는 인러쉬 전류를 제거하는 안정화부(110)와 보호 회로(100)의 오동작을 방지하는 오동작 방지부(120)로 구성되어 있다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 보호 회로(100)의 회로도이다.

이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 보호 회로(100)를 설명한다.

본 발명의 보호 회로(100)는 입력 전원을 안정화 시키는 안정화부(110)와 상기 안정화부(110) 및 보호 회로(100)의 오동작을 방지하기 위한 오동작 방지부(120)로 구성된다.

상기 안정화부(110)는 슈퍼 커패시터(10)를 포함하여 구성되며, 상기 슈퍼 커패시터(10)의 일단은 다이오드(11)의 (-)단에 연결되고, 슈퍼 커패시터(10)의 타단은 제노다이오드(12)의 (+)단과 보호 회로(100)의 출력단에 연결 된다.

상기와 같이 연결되어 있는 슈퍼 커패시터(10)는 입력부의 전원을 슈퍼 커패시터(10)에 저장하여, 소정의 시간 동안 딜레이 시켜 출력 시킨다.

이와 같이 슈퍼 커패시터(10)에 의해 입력이 안정화 된 후에 전자 장치(500)로 출력되면, 배터리(400)가 탈착 될 때 발생하는 인러쉬 전류가 전자 장치(500)로 바로 전달되지 않아 전자 장치(500)의 오동작 및 손상을 방지 할 수 있다.

상기 오동작 방지부(120)는 다이오드(11)와 제노다이오드(12)를 포함하여 구성되며, 상기 다이오드(11)의 (+)단은 입력단과 제노다이오드(12)의 (-)단과 보호 회로(100)의 입력단에 연결되고, 다이오드(11)의 (-)단은 슈퍼 커패시터(10)와 연결된다.

이와 같이 연결되어 있는 다이오드(11)는 상기 안정화부(110)의 슈퍼 커패시터(10)가 전원 공급부 역할을 하여 전자 장치(500)로 비정상적인 전원을 공급하는 것을 방지한다.

한편, 상기 제노다이오드(12)의 (+)단은 슈퍼 커패시터(10)의 일단과 보호 회로(100)의 출력단에 연결되고, (-)단은 보호 회로(100)의 입력단과 다이오드(11)의 (+)단과 연결되어, 배터리(400)가 전자 장치(500)에 탈착 될 때, 발생하는 서지 전압으로부터 안정화부(110)를 보호한다.

도 3은 본 발명의 인러쉬 전류 방지 방법의 흐름도이다.

이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명의 인러쉬 전류 방지 방법을 설명한다.

본 발명의 인러쉬 전류 방지 방법은 안정화 단계(S100), 서지 전압 방지 단계(S200), 전원 동작 방지 단계(S300)를 포함하여 구성된다.

보다 구체적으로 상기 안정화 단계(S100)는 안정화부에서 배터리가 탈착 될 때, 발생하는 배터리의 전하중 일부를 슈퍼 커패시터에 충전하여, 배터리에서 출력되는 전류를 안정화하여 전자 장치에 공급하는 단계이다.

한편, 상기 서지 전압 방지 단계(S200)는 제노다이오드를 이용하여, 배터리가 전자 장치에 탈착 될 때 발생되는 순간적인 과전압으로 인해 슈퍼 커패시터가 손상되는 것을 방지하는 단계이다.

한편, 상기 전원 동작 방지 단계(S300)는 다이오드를 이용하여 상기 안정화 단계에서 충전된 슈퍼 커패시터가 전자 장치의 전원으로 동작하지 않도록 회로의 흐름을 한쪽 방향으로 제어하는 단계이다.

한편, 상술한 보호 회로(100)는 배터리(400) 및 전자 장치(500)에 탑재되거나, 별도의 컨넥터 및 모듈 형태로 제작되어, 배터리(400)가 전자 장치(500)에 탈착 될 때 발생하는 인러쉬 전류로부터 전자 장치(500)를 보호 할 수 있다.

도 4는 본 발명의 제1 실시 예로, 배터리(400)의 출력단에 보호 회로(100)를 탑재하여, 배터리(400)가 전자 장치(500)에 탈착 될 때, 발생하는 인러쉬 전류를 방지하는 회로도이고, 도 5는 본 발명의 제2 실시 예로, 전자 장치(500)의 입력단에 보호 회로(100)를 탑재하여, 배터리(400)가 전자 장치(500)에 탈착 될 때, 발생하는 인러쉬 전류를 방지하는 회로도이다.

보다 구체적으로 설명하면, 배터리(400)가 전자 장치(500)에 전원을 공급하게 되면, 다이오드를 거쳐 슈퍼 커패시터(10)에 전하가 충전된다. 이때, 상기 다이오드(11)의 (+)단은 배터리(400)의 (+)출력단, 제노다이오드(12)의 (-)단, 전자 장치(500)에 연결되고, 상기 다이오드(11)의 (-)단은 슈퍼 커패시터(10)의 일단에 연결된다.

이와 같이 연결되어 있는 다이오드(11)는 슈퍼 커패시터(10)가 충전되어 배터리에서 공급되는 전원과 반대 방향으로 전자 장치에 전원을 공급하는 것을 방지할 수 있다.

한편, 슈퍼 커패시터(10)의 일단은 다이오드(11)의 (-)단에 연결되고, 타단은 제노다이오드(12), 배터리(400)의 (-)출력단, 전자 장치(500)에 연결된다.

이와 같이 연결되어 있는 슈퍼 커패시터(10)는 배터리(400)에서 공급되는 전원의 일부를 슈퍼 커패시터(10)의 용량만큼의 저장하여 배터리에서 과도한 전원이 전자 장치(500)로 유입되는 것과 비정상 전원이 입력되는 것을 방지한다.

한편, 제노다이오드(12)의 (+)단은 슈퍼 커패시터(10)의 일단, 배터리(400)의 (-) 출력단, 전자 장치(500)에 연결되고, (-)단은 배터리(400)의 (+)출력단, 다이오드(11)의 (+)단, 전자 장치(500)에 연결된다.

이와 같이 연결되어 있는 제노다이오드(12)는 배터리(400)가 전자 장치(500)에 탈착시 발생하는 서지 전압으로부터 슈퍼 커패시터(11)를 보호한다.

한편, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 슈퍼 커패시터
11 : 다이오드
12 : 제노다이오드

Claims (8)

1. 배터리를 전원으로 사용하는 전자 장치에 있어서,
   상기 배터리가 전자 장치에 탈착 될 때 발생하는 인러쉬 전류로부터 전자 장치를 보호하는 보호 회로를 포함하여 구성되며,
   상기 보호 회로는 배터리에서 출력되는 전류를 안정화 시켜 전자 장치에 전원을 공급하는 안정화부;
   상기 보호 회로의 오동작을 방지하는 오동작 방지부;
   를 포함하여 구성되고,
   상기 안정화부는,
   슈퍼 커패시터를 포함하여 구성되며,
   상기 오동작 방지부는, 상기 슈퍼 커패시터가 전원으로 동작하는 것을 방지하는 다이오드;
   상기 슈퍼 커패시터에 서지전압이 걸리는 것을 방지하는 제노다이오드;
   를 포함하여 구성되고,
   상기 슈퍼 커패시터의 일단은 다이오드의 (-)단에 연결되어 배터리의 (+)단으로부터 출력되는 전류를 받아들여 슈퍼 커패시터를 충전하고, 타단은 배터리의 (-)출력단, 제노다이오드의 (+)단, 전자 장치에 연결되어 충전된 슈퍼 커패시터에서 전자 장치로 안정화된 전류를 공급하며,
   상기 다이오드의 (+)단은 배터리의 (+)출력단 및 제노다이오드의 (-)단 및 배터리와 연결되고 (-)단은 슈퍼 커패시터와 연결되어, 슈퍼 커패시터에서 전자 장치 쪽으로 전원을 공급하는 것을 차단하고,
   상기 제노다이오드의 (-)단은 배터리의 (+)출력단 및 다이오드의 (+)단과 연결되고, 제노다이오드의 (+)단은 슈퍼 커패시터, 배터리의 (-)출력단, 전자 장치에 연결되어 슈퍼 커패시터가 서지 전압으로 인하여 오동작 하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 인러쉬 전류 방지 회로.
2. 삭제
3. 삭제
4. 전자 장치에 전원을 공급하는 배터리에 있어서,
   상기 배터리가 전자 장치에 탈착 될 때 발생하는 인러쉬 전류로부터 전자 장치를 보호하는 보호 회로를 포함하여 구성되며,
   상기 보호 회로는 배터리에서 출력되는 전류를 안정화 시켜 전자 장치에 전원을 공급하는 안정화부;
   상기 보호 회로의 오동작을 방지하는 오동작 방지부;
   를 포함하여 구성되고,
   상기 안정화부는,
   슈퍼 커패시터를 포함하여 구성되며,
   상기 오동작 방지부는,
   상기 슈퍼 커패시터가 전원으로 동작하는 것을 방지하는 다이오드;
   상기 슈퍼 커패시터에 서지전압이 걸리는 것을 방지하는 제노다이오드;
   를 포함하여 구성되고,
   상기 슈퍼 커패시터의 일단은 다이오드의 (-)단에 연결되어 배터리의 (+)단으로부터 출력되는 전류를 받아들여 슈퍼 커패시터를 충전하고, 타단은 배터리의 (-)출력단, 제노다이오드의 (+)단, 전자 장치에 연결되어 충전된 슈퍼 커패시터에서 전자 장치로 안정화된 전류를 공급하며,
   상기 다이오드의 (+)단은 배터리의 (+)출력단 및 제노다이오드의 (-)단 및 배터리와 연결되고 (-)단은 슈퍼 커패시터와 연결되어, 슈퍼 커패시터에서 전자 장치 쪽으로 전원을 공급하는 것을 차단하고,
   상기 제노다이오드의 (-)단은 배터리의 (+)출력단 및 다이오드의 (+)단과 연결되고, 제노다이오드의 (+)단은 슈퍼 커패시터, 배터리의 (-)출력단, 전자 장치에 연결되어 슈퍼 커패시터가 서지 전압으로 인하여 오동작 하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 인러쉬 전류 방지 배터리.
5. 삭제
6. 삭제
7. 배터리가 전자 장치에 탈착 될 때 발생하는 인러쉬 전류로부터 전자 장치를 보호하는 방법에 있어서,
   안정화부는, 일단은 다이오드의 (-)단에 연결되고, 그 타단은 배터리의 (-)출력단, 제노다이오드의 (+)단, 전자 장치에 연결된 슈퍼 커패시터를 이용하여 배터리에서 출력되는 전하를 슈퍼 커패시터에 충전하여 배터리에서 출력되는 전류를 안정화하는 안정화 단계;
   상기 안정화부의 오동작을 방지하는 오동작 방지 단계;
   를 포함하여 구성되며,
   상기 오동작 방지 단계는,
   (+)단은 슈퍼커패시터의 일단, 배터리의 (-)출력단, 전자 장치에 연결되고, (-)단은 배터리의 (+)출력단, 다이오드의 (+)단과 연결된 제노다이오드를 이용하여, 상기 안정화부에 서지전압이 걸리는 것을 방지하는 서지 전압 방지 단계;
   (+)단은 배터리의 (+)출력단, 제노다이오드의 (-)단 및 배터리와 연결되고, (-)단은 슈퍼 커패시터와 연결된 다이오드를 이용하여, 상기 안정화부가 전원으로 동작하는 것을 방지하는 전원 동작 방지 단계;
   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 인러쉬 전류 방지 방법.
8. 삭제

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