KR102228008B1 - Apparatus for protecting low side driver and delay method of parasitic components using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량 제어기의 로우사이드 드라이버에 관한 것으로, 일례로 로우사이드 드라이버의 보호 장치 및 이를 이용한 기생성분 동작 지연방법에 관한 것이다.The present invention relates to a low-side driver of a vehicle controller, and, for example, to a protection device for a low-side driver and a method for delaying the operation of parasitic components using the same.
일반적으로 차량용 전장시스템은 액츄에이터(부하) 구동 및 제어를 위해 로우사이드 드라이버(low-side driver) 회로가 적용되고 있다.In general, a low-side driver circuit is applied to an electric system for a vehicle to drive and control an actuator (load).
이러한 차량용 전장시스템은 로우사이드 드라이버 회로 출력에서 배터리 단락 고장(이하, StB: Short circuit to Battery), 그라운드 단락 고장(이하, StG: Short Circuit to Ground), 또는 부하 개방 고장(이하, OL: Open Load) 등이 발생하였을 경우를 검출하여 회로 및 시스템의 안정성을 높이고 있다.Such automotive electrical systems include battery short circuit failure (hereinafter, StB: Short circuit to Battery), ground short circuit failure (hereinafter, StG: Short Circuit to Ground), or load open failure (hereinafter, OL: Open Load) at the output of the low-side driver circuit. ), etc., is detected to increase the stability of circuits and systems.
차량용 전장시스템에서 전자제어유닛(Electronic Control Unit)과 부하(LOAD)를 포함하는 일반적인 형태의 로우사이드 드라이버 IC(Driver IC)의 구조는 도 1과 같이 나타날 수 있다.The structure of a general low-side driver IC including an electronic control unit and a load in a vehicle electrical system may be shown in FIG. 1.
도 1을 참고하면, 로우사이드 드라이버 IC(Driver ic)는 별도 기능 모듈(10: Other Functions), 부하(LOAD) 구동을 위한 제어 로직(20: Logic), StB, STG, OL을 검출하는 폴트 검출 모듈(30: Fault Detection), 드라이버 제어 모듈(40: Driver Control), 및 전류 제어 모듈(50: Current Control)을 포함할 수 있다.Referring to Figure 1, the low-side driver IC (Driver IC) is a separate function module (10: Other Functions), a control logic (20: Logic) for driving a load (LOAD), fault detection for detecting StB, STG, OL It may include a module 30: Fault Detection, a driver control module 40: Driver Control, and a current control module 50: Current Control.
부하(LOAD)의 한 쪽 단자는 자동차 배터리 전원(VBAT)에 연결되며, 부하(LOAD)의 다른 한 쪽 단자는 로우사이드 드라이버 IC(Driver IC)의 출력단(OUT) 또는 파워 모스펫(M1: Power MOSFET)의 드레인(Drain) 단자에 연결된다.One terminal of the load (LOAD) is connected to the vehicle battery power (VBAT), and the other terminal of the load (LOAD) is the output terminal (OUT) or power MOSFET (M1: Power MOSFET) of the low-side driver IC. It is connected to the drain terminal of ).
이러한 로우사이드 드라이버 IC의 경우, 차량 내 전기 와이어의 연결 문제가 발생하여 출력단(OUT)이 그라운드에 직접 연결되어 그라운드 단락 상태가 되는 경우, 시스템 오동작 문제와 과전류에 의한 차량 내 장치의 물리적 고장을 유발하는 문제 등이 발생하게 된다.In the case of such a low-side driver IC, when a connection problem of the electric wire in the vehicle occurs and the output terminal (OUT) is directly connected to the ground and becomes a ground short-circuit, system malfunction and physical failure of the in-vehicle device due to overcurrent are caused. There will be a problem such as that.
일반적으로 로우사이드 드라이버 IC(Driver ic)는 상기한 문제점 해소를 위해, 파워 모스펫(M1: Power MOSFET)의 온(On) 또는 오프(Off) 동작에 따라 출력단(OUT)의 전압 레벨 및 전류량이 변할 때 발생하는 션트저항(RSHUNT) 양단의 전위차를 통해 StG 고장을 검출할 수 있다.In general, the low-side driver IC (Driver IC) changes the voltage level and current amount of the output terminal (OUT) according to the ON or OFF operation of the power MOSFET (M1: Power MOSFET) in order to solve the above problems. StG failure can be detected through the potential difference between the two ends of the shunt resistor (R SHUNT) that occurs.
그러나, 종래의 StG 고장 검출 기술은 차량의 전자제어유닛(ECU: Electronic Control Unit)의 그라운드 출력단(ECU_GND)에 차량의 샤시(차체) 그라운드(Chassis_GnD)가 정상적으로 연결되어 있을 경우에 대해서만 국한되어 있다.However, the conventional StG failure detection technology is limited only when the vehicle chassis (body) ground (Chassis_GnD) is normally connected to the ground output terminal (ECU_GND) of the vehicle electronic control unit (ECU).
예를 들어, 도 2와 같이 차량의 와이어 문제로 인해 전자제어유닛(Electronic Control Unit)의 그라운드단(ECU_GND)과 샤시 그라운드(Chassis_GND) 사이에 저항 성분(RSHIFT)이 존재하는 상태에서 드라이버 IC의 출력단(OUT)에 대한 StG 오류가 발생하게 되면, 드라이버 IC의 출력단(OUT)은 마이너스(-) 전압을 가지게 된다. 이러한 경우 StG 오류는 정상으로 검출될 수 있으나, 저항 성분(RSHIFT)의 저항값이 큰 경우 드라이버 IC의 출력단(OUT)이 더욱 낮은 마이너스(-) 전압을 가지게 되고, 결국에는 드라이버 IC 내부의 기생성분(Parasitic components)인 기생 BJT 및 기생 다이오드가 턴 온(Turn On)될 수 있는 조건이 발생할 수 있다.For example, as shown in FIG. 2, due to the wire problem of the vehicle, the driver IC is in a state in which a resistance component (R SHIFT ) exists between the ground terminal (ECU_GND) of the electronic control unit and the chassis ground (Chassis_GND). When a StG error occurs for the output terminal (OUT), the output terminal (OUT) of the driver IC has a negative (-) voltage. In this case, the StG error can be detected as normal, but if the resistance value of the resistance component (R SHIFT ) is large, the output terminal (OUT) of the driver IC has a lower negative (-) voltage. A condition in which parasitic BJTs and parasitic diodes, which are parasitic components, may be turned on may occur.
기존에는 전자제어유닛의 동작을 위한 전류가 ECU 파워(ECU_PWR) 커넥터를 통해 제어기 내부로 인가되면, 전자제어유닛의 그라운드단(ECU_GND)으로 흘러나갔지만, 드라이버 IC 내부의 기생성분이 턴 온 되면 전자제어유닛 내부로 인가된 전류가 기생성분을 통해 전자제어유닛의 출력단(ECU_OUT)으로 흘러나가기 시작한다. 이때 저항 성분(RSHIFT)이 더욱 큰 값을 가져 기생성분을 통해 흘러나가는 전류량이 많아진다면, 드라이버 IC의 내부 기준전압 및 기준전류가 변동되어 드라이버 IC가 심각한 오동작을 일으킬 수 있으며, 최종적으로 드라이버 IC가 손상되는 문제가 발생할 수 있다.In the past, when the current for the operation of the electronic control unit was applied to the inside of the controller through the ECU power (ECU_PWR) connector, it flowed out to the ground terminal (ECU_GND) of the electronic control unit. The current applied into the control unit starts to flow to the output terminal (ECU_OUT) of the electronic control unit through the parasitic component. At this time, if the resistance component (R SHIFT ) has a larger value and the amount of current flowing through the parasitic component increases, the internal reference voltage and reference current of the driver IC may fluctuate, causing a serious malfunction of the driver IC. There may be a problem in which the is damaged.
이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 비교적 간단한 회로를 추가함으로써 기생성분이 턴 온 되지 않도록 지연시킴으로써 고장으로부터 드라이버 IC를 보호하는 로우사이드 드라이버의 보호 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention has been devised in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a protection device for a low-side driver that protects a driver IC from failure by delaying the parasitic component from turning on by adding a relatively simple circuit.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 로우사이드 드라이버의 보호 장치는, 차량 제어기의 로우사이드 드라이버의 보호 장치에 있어서, 상기 로우사이드 드라이버의 출력단의 전압이 음(-)의 방향으로 증가하는 경우, 상기 로우사이드 드라이버의 출력단에 소정의 전압을 인가하여 상기 로우사이드 드라이버의 기생성분의 동작을 지연시키는 기생성분 동작 지연부를 포함한다.A protection device for a low-side driver according to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above object is, in the protection device for a low-side driver of a vehicle controller, the voltage at the output terminal of the low-side driver is in a negative (-) direction. When increasing, a parasitic component operation delay unit is applied to the output terminal of the low-side driver to delay the operation of the parasitic component by applying a predetermined voltage to the output terminal of the low-side driver.
상기 기생성분 동작 지연부는, 접지 전압이 입력되는 제1 입력단과, 상기 접지 전압이 강하되어 입력되는 제2 입력단을 구비하고, 상기 제1 입력단과 상기 제2 입력단의 전압을 비교하여 비교결과에 따라 적어도 두 개의 스위칭 동작 신호를 출력하는 제1 비교기를 포함할 수 있다.The parasitic component operation delay unit includes a first input terminal to which a ground voltage is input, and a second input terminal to which the ground voltage is lowered, and compares voltages between the first input terminal and the second input terminal according to a comparison result. It may include a first comparator for outputting at least two switching operation signals.
상기 제1 비교기는, 상기 제1 입력단의 전압이 상기 제2 입력단의 전압보다 큰 경우 제1 스위칭 동작 신호를 출력하고, 상기 제2 입력단의 전압이 상기 제2 입력단의 전압보다 작은 경우 제2 스위칭 동작 신호를 출력할 수 있다.The first comparator, when the voltage of the first input terminal is greater than the voltage of the second input terminal, outputs a first switching operation signal, and when the voltage of the second input terminal is less than the voltage of the second input terminal, the second switching It can output an operation signal.
상기 기생성분 동작 지연부는, 상기 제1 비교기의 출력 신호에 따라 상기 접지 전압이 입력되거나 또는 쇼트키 전압이 입력되는 정입력단과, 상기 제1 비교기의 출력 신호에 따라 상기 접지 전압이 강하되어 입력되는 부입력단을 구비하고, 상기 정입력단과 상기 부입력단의 전압을 비교하여 비교결과에 따라 게이트 전압을 출력하는 제2 비교기를 포함할 수 있다.The parasitic component operation delay unit includes a positive input terminal to which the ground voltage is input or a Schottky voltage is input according to an output signal of the first comparator, and the ground voltage is lowered and input according to an output signal of the first comparator. A second comparator having a negative input terminal and outputting a gate voltage according to a comparison result by comparing voltages of the positive input terminal and the negative input terminal.
상기 제2 비교기는 상기 정입력단의 전압이 상기 부입력단의 전압보다 큰 경우 상기 게이트 전압을 출력함으로써 상기 로우사이드 드라이버의 파워스위치를 턴 온 구동할 수 있다.The second comparator may turn on the power switch of the low-side driver by outputting the gate voltage when the voltage of the positive input terminal is greater than the voltage of the negative input terminal.
접지와 상기 제2 비교기의 정입력단 사이에 연결되는 제1 쇼트키 다이오드와, 접지와 상기 로우사이드 드라이버의 출력단 사이에 연결되는 제2 쇼트키 다이오드를 포함할 수 있다.A first Schottky diode connected between ground and a positive input terminal of the second comparator, and a second Schottky diode connected between ground and an output terminal of the low-side driver.
접지와 상기 제2 비교기의 부입력단 사이에 연결되는 제1 스위치, 상기 제1 쇼트키 다이오드와 상기 제2 비교기의 정입력단 사이에 연결되는 제2 스위치를 포함할 수 있다.A first switch connected between ground and a negative input terminal of the second comparator, and a second switch connected between the first Schottky diode and a positive input terminal of the second comparator.
상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치는, 상기 제1 비교기의 제2 스위칭 동작 신호에 따라 턴 온 동작할 수 있다.The first switch and the second switch may be turned on according to a second switching operation signal of the first comparator.
일단이 접지에 연결되고 타단이 상기 제1 스위치와 상기 제2 비교기의 부입력단 사이에 연결되는 제3 스위치, 일단이 접지에 연결되고 타단이 상기 제2 스위치와 상기 제2 비교기의 정입력단 사이에 연결되는 제4 스위치, 및 접지와 상기 제2 쇼트키 다이오드 사이에 연결되는 제5 스위치를 포함할 수 있다.A third switch having one end connected to the ground and the other end connected between the first switch and the negative input terminal of the second comparator, and one end connected to the ground and the other end between the second switch and the positive input terminal of the second comparator It may include a fourth switch connected, and a fifth switch connected between ground and the second Schottky diode.
상기 제3 스위치, 상기 제4 스위치, 및 상기 제5 스위치는, 상기 제1 비교기의 제1 스위칭 동작 신호에 따라 턴 온(Turn On) 동작할 수 있다.The third switch, the fourth switch, and the fifth switch may be turned on according to a first switching operation signal of the first comparator.
상기 로우사이드 드라이버의 출력단에 연결되는 제1 저항, 제1 저항과 접지 사이에 연결되는 제2 저항, 및 일단이 상기 제1 저항과 상기 로우사이드 드라이버의 출력단 사이에 연결되고 타단이 상기 제2 스위치와 상기 제1 다이오드 사이에 연결되는 제3 저항(R3)을 포함할 수 있다.A first resistor connected to the output terminal of the low-side driver, a second resistor connected between the first resistance and the ground, and one end connected between the first resistor and the output terminal of the low-side driver, and the other end of the second switch And a third resistor R3 connected between the and the first diode.
접지와 상기 제1 비교기의 제2 입력단 사이에 연결되는 제4 저항, 상기 제4 저항과 상기 제2 쇼트키 다이오드의 사이에 연결되는 제5 저항, 및 접지와 상기 제2 쇼트키 다이오드의 사이에 연결되는 제6 저항을 포함할 수 있다.A fourth resistor connected between ground and a second input terminal of the first comparator, a fifth resistor connected between the fourth resistor and the second Schottky diode, and between the ground and the second Schottky diode It may include a sixth resistor to be connected.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 로우사이드 드라이버의 보호 장치를 이용한 기생성분 동작 지연방법은, 차량 제어기의 로우사이드 드라이버의 보호 장치를 이용한 기생성분 동작 지연방법에 있어서, 접지 전압을 이용하여 상기 로우사이드 드라이버 출력단의 전압이 음(-)의 방향으로 증가하는 지를 검출하는 검출 단계; 및 상기 로우사이드 드라이버 출력단의 전압이 음(-)의 방향으로 증가하는 경우, 상기 로우사이드 드라이버 출력단의 전압의 증가를 지연시키기 위해 상기 로우사이드 드라이버의 파워스위치를 턴 온(Turn On)시키는 스위치 온 단계;를 포함한다.In order to achieve the above object, a method for delaying a parasitic component operation using a protection device for a low-side driver according to a preferred embodiment of the present invention includes a method for delaying a parasitic component operation using a protection device for a low-side driver of a vehicle controller. A detection step of detecting whether the voltage at the output terminal of the low-side driver increases in a negative (-) direction using And a switch-on for turning on the power switch of the low-side driver in order to delay the increase in the voltage of the low-side driver output terminal when the voltage of the low-side driver output terminal increases in the negative (-) direction. Step; includes.
상기 스위치 온 단계에서, 상기 파워스위치가 턴 온 되는 경우, 상기 로우사이드 드라이버 출력단에 바이패스 전류가 발생하여 상기 로우사이드 드라이버의 기생성분의 동작을 지연시킬 수 있다.In the switching-on step, when the power switch is turned on, a bypass current is generated in the output terminal of the low-side driver to delay the operation of the parasitic component of the low-side driver.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 로우사이드 드라이버의 보호 장치 및 이를 이용한 기생성분 동작 지연방법에 의하면, 로우사이드 드라이버 IC의 출력단 전류(IOUT)가 수십 mA 수준만 되어도 기생성분이 턴 온(Turn On) 되어 로우사이드 드라이버 IC의 오동작을 발생시킬 수 있는 종래기술과 대비하여, 로우사이드 드라이버 IC의 출력단 전류(IOUT)가 수백 mA 및 수 A 수준까지 되더라도 기생성분이 턴 온(Turn On)되지 않게 함으로써 로우사이드 드라이버 IC의 오동작 발생 확률을 획기적으로 줄일 수 있는 효과가 있다.According to the protection device for a low-side driver and a method for delaying the operation of the parasitic component using the same according to a preferred embodiment of the present invention, the parasitic component is turned on even when the output terminal current I OUT of the low-side driver IC is only at the level of several tens of mA. In contrast to the prior art, which can cause a malfunction of the low-side driver IC, the parasitic component is not turned on even if the output end current (I OUT ) of the low-side driver IC reaches hundreds of mA and several A levels. This has the effect of remarkably reducing the probability of malfunction of the low-side driver IC.
도 1은 종래 기술에 따른 전자제어유닛의 드라이버 IC 구조를 보여주는 도면이다.
도 2는 종래 기술에 따른 전자제어유닛의 드라이버 IC의 StG 고장에 따라 발생하는 문제점 설명을 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보호 장치가 적용된 로우사이드 드라이버 IC의 구조를 보여주는 도면이다.
도 4는 도 3의 보호 장치의 구성을 확대하여 보여주는 회로도이다.
도 5는 종래기술에 따른 로우사이드 드라이버의 출력 전압과 출력 전류 사이의 관계를 보여주는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보호 장치에 의해 개선된 로우사이드 드라이버의 출력 전압과 출력 전류 사이의 관계를 보여주는 그래프이다.1 is a diagram showing the structure of a driver IC of an electronic control unit according to the prior art.
2 is a diagram for explaining a problem that occurs due to a StG failure of a driver IC of an electronic control unit according to the prior art.
3 is a diagram showing the structure of a low-side driver IC to which a protection device according to a preferred embodiment of the present invention is applied.
4 is a circuit diagram showing an enlarged configuration of the protection device of FIG. 3.
5 is a graph showing a relationship between an output voltage and an output current of a low-side driver according to the prior art.
6 is a graph showing a relationship between an output voltage and an output current of a low-side driver improved by a protection device according to a preferred embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to elements of each drawing, it should be noted that the same elements are assigned the same numerals as possible, even if they are indicated on different drawings. In addition, a preferred embodiment of the present invention will be described below, but the technical idea of the present invention is not limited or limited thereto, and may be modified and variously implemented by those skilled in the art.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보호 장치가 적용된 로우사이드 드라이버 IC의 구조를 보여주는 도면이다. 도 4는 도 3의 보호 장치의 세부 구성을 보여주는 회로도이다.3 is a diagram showing the structure of a low-side driver IC to which a protection device according to a preferred embodiment of the present invention is applied. 4 is a circuit diagram showing a detailed configuration of the protection device of FIG. 3.
도 3 및 도 4를 참고하면, 로우사이드 드라이버 IC는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보호 장치(100)가 적용됨으로써, 출력단(OUT)의 StG 고장이 발생하더라도, 기생성분의 턴 온 동작을 방지하는 보호 장치(100)를 통해 기생성분으로 인한 오동작이 미연에 방지될 수 있다.3 and 4, the
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 로우사이드 드라이버의 보호 장치(100)는, 두 개의 비교기(CP1, CP2)를 구비하는 기생성분 동작 지연부(110), 두 개의 쇼트키 다이오드(D1, D2), 및 복수의 스위치(S1, S2, S3, S4, S5), 및 복수의 저항(R1, R2, R3, R4, R5, R6)을 포함한다.The
기생성분 동작 지연부(110)는, 로우사이드 드라이버의 출력단(LSD output)의 전압이 음(-)의 방향으로 증가하는 경우, 로우사이드 드라이버의 출력단(LSD output)에 소정의 전압을 인가하여 로우사이드 드라이버의 출력단(LSD output)의 음(-)의 전압에 의한 로우사이드 드라이버의 기생성분의 동작을 지연시킬 수 있다. 이를 위해 기생성분 동작 지연부(110)는 제1 비교기(CP1)와 제2 비교기(CP2)를 구비할 수 있다.When the voltage of the LSD output of the low-side driver increases in the negative (-) direction, the parasitic component
제1 비교기(CP1)는 접지 전압이 입력되는 제1 입력단(+)과, 내부 공급원 또는 강하된 접지 전압이 입력되는 제2 입력단(-)을 구비할 수 있다. 제1 비교기(CP1)는 내부 공급원(Internal Supply)에 연결되는 양전압단(VCC)과 음전압단(VSS)을 구비할 수 있다. 제1 비교기(CP1)는 제1 입력단과 제2 입력단의 전압을 비교할 수 있다. 비교기(CP1)는 비교결과를 출력하는 출력단을 포함할 수 있다. 제1 비교기(CP1)는 출력단을 통해 적어도 두 개의 스위칭 동작 신호를 출력할 수 있다. 두 개의 스위칭 동작 신호는 제1 스위칭 동작 신호(CMP_OB)와 제2 스위칭 동작 신호(CMP_O)를 포함할 수 있다. 제1 비교기(CP1)는 제1 입력단의 전압이 제2 입력단의 전압보다 작은 경우 제1 스위칭 동작 신호(CMP_OB)를 출력할 수 있다. 제1 비교기(CP1)는 제1 입력단의 전압이 제2 입력단의 전압보다 큰 경우 제2 스위칭 동작 신호(CMP_O)를 출력할 수 있다.The first comparator CP1 may include a first input terminal (+) to which a ground voltage is input, and a second input terminal (-) to which an internal source or a lowered ground voltage is input. The first comparator CP1 may include a positive voltage terminal VCC and a negative voltage terminal VSS connected to an internal supply. The first comparator CP1 may compare voltages of the first input terminal and the second input terminal. The comparator CP1 may include an output terminal for outputting a comparison result. The first comparator CP1 may output at least two switching operation signals through an output terminal. The two switching operation signals may include a first switching operation signal CMP_OB and a second switching operation signal CMP_O. The first comparator CP1 may output the first switching operation signal CMP_OB when the voltage of the first input terminal is less than the voltage of the second input terminal. The first comparator CP1 may output a second switching operation signal CMP_O when the voltage of the first input terminal is greater than the voltage of the second input terminal.
제1 스위칭 동작 신호(CMP_OB)는 후술할 제3, 제4, 제5 스위치(S3, S4, S5)의 턴 온(Turn On) 동작을 제어할 수 있다. 제2 스위칭 동작 신호(CMP_O)는 후술할 제1, 제2 스위치(S1, S2)의 턴 온(Turn On) 동작을 제어할 수 있다.The first switching operation signal CMP_OB may control a turn-on operation of the third, fourth, and fifth switches S3, S4, and S5 to be described later. The second switching operation signal CMP_O may control a turn-on operation of the first and second switches S1 and S2 to be described later.
제2 비교기(CP2)는 제1 비교기(CP1)의 출력 신호에 따라 접지 전압이 입력되거나 또는 쇼트키 전압이 입력되는 정입력단(+)과, 제1 비교기(CP1)의 출력 신호에 따라 접지 전압 또는 저항 전압이 입력되는 부입력단(-)을 구비할 수 있다. 제2 비교기(CP2)는 제2 스위칭 동작 신호(CMP_O)가 입력되는 인에이블단(EN)을 구비할 수 있다. 제2 비교기(CP2)는 제2 스위칭 동작 신호(CMP_O)가 입력되면, 정입력단과 부입력단의 전압을 비교하여 비교결과에 따라 게이트 전압(gate voltage)을 출력할 수 있다. 제2 비교기(CP2)는 정입력단의 전압이 부입력단의 전압보다 큰 경우 게이트 전압을 출력할 수 있다. 게이트 전압은 로우사이드 드라이버의 파워스위치(M1)의 게이트단에 인가되어 턴 온(Turn On) 동작을 제어할 수 있다.The second comparator CP2 has a positive input terminal (+) to which a ground voltage is input or a Schottky voltage is input according to an output signal of the first comparator CP1, and a ground voltage according to the output signal of the first comparator CP1. Alternatively, a negative input terminal (-) to which a resistance voltage is input may be provided. The second comparator CP2 may include an enable end EN to which the second switching operation signal CMP_O is input. When the second switching operation signal CMP_O is input, the second comparator CP2 may compare voltages of the positive input terminal and the negative input terminal and output a gate voltage according to the comparison result. The second comparator CP2 may output a gate voltage when the voltage of the positive input terminal is greater than the voltage of the negative input terminal. The gate voltage is applied to the gate terminal of the power switch M1 of the low-side driver to control a turn-on operation.
두 개의 쇼트키 다이오드는 접지와 제2 비교기(CP2)의 정입력단(+) 사이에 연결되는 제1 쇼트키 다이오드(D1)와, 제1 비교기(CP1), 제2 비교기(CP2), 또는 접지와 로우사이드 드라이버의 출력단(LSD output) 사이에 연결되는 제2 쇼트키 다이오드(D2)를 포함할 수 있다. 제1 쇼트키 다이오드(D1)와 제2 쇼트키 다이오드(D2) 각각은 쇼트키 전압 미만의 전압이 인가되면 전류 흐름을 차단하고 쇼트키 전압 이상의 전압이 인가되면 전류가 흐르도록 동작할 수 있다.The two Schottky diodes are a first Schottky diode (D1) connected between ground and a positive input terminal (+) of the second comparator (CP2), a first comparator (CP1), a second comparator (CP2), or a ground. And a second Schottky diode D2 connected between the LSD output and the low-side driver. Each of the first Schottky diode D1 and the second Schottky diode D2 may operate to block current flow when a voltage less than the Schottky voltage is applied, and to flow current when a voltage higher than the Schottky voltage is applied.
복수의 스위치는 접지와 제2 비교기(CP2)의 부입력단(-) 사이에 연결되는 제1 스위치(S1)와, 제1 쇼트키 다이오드(D1)와 제2 비교기(CP2)의 정입력단(+) 사이에 연결되는 제2 스위치(S2)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 스위치(S1)와 제2 스위치(S2)는 제1 비교기(CP1)의 제2 스위칭 동작 신호에 따라 턴 온(Turn On) 동작할 수 있다.The plurality of switches includes a first switch S1 connected between the ground and a negative input terminal (-) of the second comparator CP2, and a positive input terminal (+) of the first Schottky diode D1 and the second comparator CP2. ) It may include a second switch (S2) connected between. Here, the first switch S1 and the second switch S2 may be turned on according to the second switching operation signal of the first comparator CP1.
또한, 복수의 스위치는 일단이 접지에 연결되고 타단이 제1 스위치(S1)와 제2 비교기(CP2)의 부입력단(-) 사이에 연결되는 제3 스위치(S3), 일단이 접지에 연결되고 타단이 제2 스위치(S2)와 제2 비교기(CP2)의 정입력단(+) 사이에 연결되는 제4 스위치(S4), 및 접지와 제2 쇼트키 다이오드(D2) 사이에 연결되는 제5 스위치(S5)를 포함할 수 있다.In addition, the plurality of switches has one end connected to the ground, the other end connected between the first switch S1 and the negative input terminal (-) of the second comparator CP2, a third switch S3, and one end connected to the ground. A fourth switch S4 with the other end connected between the second switch S2 and the positive input terminal (+) of the second comparator CP2, and a fifth switch connected between the ground and the second Schottky diode D2 It may include (S5).
제3 스위치(S3), 제4 스위치(S4), 및 제5 스위치(S5)는, 제1 비교기(CP1)의 제1 스위칭 동작 신호(CMP_OB)에 따라 턴 온(Turn On) 동작할 수 있다.The third switch S3, the fourth switch S4, and the fifth switch S5 may be turned on according to the first switching operation signal CMP_OB of the first comparator CP1. .
복수의 저항은 로우사이드 드라이버의 출력단(LSD output)에 연결되는 제1 저항(R1), 제1 저항(R1)과 접지 사이에 연결되는 제2 저항(R2), 및 일단이 제1 저항(R1)과 로우사이드 드라이버의 출력단(LSD output) 사이에 연결되고 타단이 제2 스위치(S2)와 제1 다이오드(D1) 사이에 연결되는 제3 저항(R3)을 포함할 수 있다. 여기서, 제2 저항(R2)은 접지 전압을 강하하여 제2 비교기(CP2)의 부입력단(-)에 전달할 수 있다.The plurality of resistors include a first resistor R1 connected to the LSD output of the low-side driver, a second resistor R2 connected between the first resistor R1 and the ground, and one end of the first resistor R1. ) And a third resistor R3 connected between the LSD output of the low-side driver and the other end connected between the second switch S2 and the first diode D1. Here, the second resistor R2 may drop the ground voltage and transfer it to the negative input terminal (-) of the second comparator CP2.
또한, 복수의 저항은 접지와 제1 비교기(CP1)의 제2 입력단(-) 사이에 연결되는 제4 저항(R4), 제4 저항(R4)과 제2 쇼트키 다이오드(D2)의 사이에 연결되는 제5 저항(R5), 및 접지와 제2 쇼트키 다이오드(D2)의 사이에 연결되는 제6 저항(R6)을 포함할 수 있다. 여기서, 제4 저항(R4)은 접지 전압 강하하여 제1 비교기(CP1)의 제2 입력단(-)에 전달할 수 있다.In addition, the plurality of resistors are between the fourth resistor R4, the fourth resistor R4 and the second Schottky diode D2 connected between the ground and the second input terminal (-) of the first comparator CP1. It may include a fifth resistor R5 to be connected, and a sixth resistor R6 to be connected between the ground and the second Schottky diode D2. Here, the fourth resistor R4 may drop the ground voltage and transmit it to the second input terminal (-) of the first comparator CP1.
도 5는 종래기술에 따른 로우사이드 드라이버의 출력 전압과 출력 전류 사이의 관계를 보여주는 그래프이다.5 is a graph showing a relationship between an output voltage and an output current of a low-side driver according to the prior art.
도 3 및 5를 참고하면, 차량의 와이어 문제로 인해 전자제어유닛(Electronic control Unit)의 그라운드단(ECU_GND)과 차체(Chassis_GND) 사이에 비교적 높은 저항 성분(RSHIFT)이 존재하는 상태에서 로우사이드 드라이버 출력단(OUT 또는 ECU_OUT)에 StG 오류가 발생하는 경우, 로우사이드 드라이버의 출력단(OUT 또는 ECU_OUT)에 마이너스(negative) 전압이 인가되는데, 이때 로우사이드 드라이버 출력단(OUT 또는 ECU_OUT)으로부터 전류가 흘러나오게 된다. 로우사이드 드라이버 IC 구조에서는 출력단(OUT 또는 ECU_OUT)의 전압(VOUT) 및 전류(IOUT) 관계가 도 5와 같이 나타나게 된다. 이러한 로우사이드 드라이버의 출력단(OUT 또는 ECU_OUT) 전압(VOUT)이 기생전압(-VF_Par)에 도달하게 되면 로우사이드 드라이버 IC의 내부의 기판을 따라 매우 많은 양의 기생전류가 흘러나오기 시작한다. 여기서, 기생전압(-VF_Par)은 기생 다이오드 및 BJT 등의 기생성분들이 턴 온(Turn On)될 수 있는 전압을 말한다.3 and 5, due to the wire problem of the vehicle, the low side in a state in which a relatively high resistance component (R SHIFT ) exists between the ground terminal (ECU_GND) of the electronic control unit and the vehicle body (Chassis_GND). When a StG error occurs at the driver output terminal (OUT or ECU_OUT), a negative voltage is applied to the output terminal (OUT or ECU_OUT) of the low-side driver. do. In the low-side driver IC structure, the relationship between the voltage VOUT and the current IOUT of the output terminal OUT or ECU_OUT is shown as shown in FIG. 5. When the voltage (VOUT) of the output terminal (OUT or ECU_OUT) of the low-side driver reaches the parasitic voltage (-V F_Par ), a very large amount of parasitic current begins to flow along the internal substrate of the low-side driver IC. Here, the parasitic voltage (-V F_Par ) refers to a voltage at which parasitic components such as parasitic diodes and BJTs can be turned on.
또한, 로우사이드 드라이버의 출력단(OUT 또는 ECU_OUT)으로부터 흘러나오는 전류가 증가할수록 출력단(OUT 또는 ECU_OUT)에서 먼 지점의 기판에 위치하는 기생성분이 동작하고 기생전류가 발생하게 된다. 출력단(OUT 또는 ECU_OUT)으로부터 흘러나오는 전류가 증가하면서 로우사이드 드라이버 IC 내부의 기준전압 및 기준전류 생성 블록 영역의 기생성분까지 동작하게 되면 로우사이드 드라이버 IC는 심각한 오동작을 일으킬 수 있으며, 흘러나오는 전류가 너무 많아 기생성분들이 감당하지 못 할 정도가 된다면 로우사이드 드라이버 IC가 손상될 수도 있다.In addition, as the current flowing from the output terminal (OUT or ECU_OUT) of the low-side driver increases, the parasitic component located on the substrate farther from the output terminal (OUT or ECU_OUT) operates and a parasitic current is generated. If the current flowing from the output terminal (OUT or ECU_OUT) increases and operates up to the parasitic component of the reference voltage and reference current generation block area inside the low-side driver IC, the low-side driver IC may cause serious malfunction. If there are too many parasitics to handle, the low-side driver IC may be damaged.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보호 장치가 적용된 로우사이드 드라이버의 출력 전압과 출력 전류 사이의 관계를 보여주는 그래프이다.6 is a graph showing a relationship between an output voltage and an output current of a low-side driver to which a protection device according to a preferred embodiment of the present invention is applied.
도 6을 참고하면, 로우사이드 드라이버 출력단(OUT 또는 ECU_OUT)의 전압(VOUT)이 에 도달하게 되면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보호 장치(100)에 의해 파워스위치(M1)가 동작하여 바이패스 전류(Bypass current)가 로우사이드 드라이버 출력단(OUT 또는 ECU_OUT)에 흐르게 된다. 이때 파워스위치(M1)는 비교적 낮은 저항값을 가지는 하나의 저항(Ron)으로 동작하게 된다. 바이패스 전류(Bypass Current)는 출력 전류(IOUT)가 되어 로우사이드 드라이버 출력단(OUT 또는 ECU_OUT)의 전압(VOUT)이 마이너스 방향으로 증가하는 것을 지연시킬 수 있다. 기존에는 출력 전류(IOUT)가 수십 mA 수준만 되어도 기생성분이 턴 온(Turn On)되어 로우사이드 드라이버 IC의 오동작을 발생시키는 반면에, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보호 장치(100)는, 출력 전류(IOUT)가 수백 mA에서 수 A 수준이 되어도 기생성분의 동작 발생이 일어나지 않게 할 수 있으며, 로우사이드 드라이버 IC의 오동작 발생 확률을 획기적으로 줄일 수 있는 효과가 있다.6, the voltage VOUT of the low-side driver output terminal (OUT or ECU_OUT) is When reaching, the power switch M1 is operated by the
이하에서는, 상술한 구성으로 이루어진 로우사이드 드라이버의 보호 장치(100)를 이용한 기생성분의 동작 지연 방법을 설명한다. 또한, 로우사이드 드라이버 IC의 파워 스위치(M1)는 기본적으로 오프(Off)된 상태인 것으로 설명한다.Hereinafter, a method of delaying the operation of parasitic components using the low-side
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 로우사이드 드라이버의 보호 장치를 이용한 기생성분의 동작 지연 방법의 순서도이다.7 is a flowchart of a method for delaying an operation of a parasitic component using a protection device for a low-side driver according to a preferred embodiment of the present invention.
도 3 및 도 7을 참고하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 로우사이드 드라이버의 보호 장치를 이용한 기생성분의 동작 지연 방법은 검출 단계(S710)와 스위치 온 단계(S720)를 포함할 수 있다.3 and 7, a method of delaying an operation of a parasitic component using a protection device for a low-side driver according to a preferred embodiment of the present invention may include a detection step S710 and a switch-on step S720.
먼저 검출 단계(S710)에서, 보호 장치(100)는 접지 전압을 이용하여 로우사이드 드라이버 출력단(OUT 또는 ECU_OUT)의 전압이 음(-)의 방향으로 증가하는 지를 검출한다. 이는 보호 장치(100)의 제1 비교기(CP1)에 의해 가능하다. 제1 비교기(CP1)는 로우사이드 드라이버의 출력전압(VOUT)이 제2 쇼트키 다이오드(D2)의 제2 쇼트키 전압(VF_D2)보다 큰 경우, 제1 스위치(S1)와, 제2 스위치(S2)가 턴 오프(Turn Off)되도록 하고, 제3 스위치(S3), 제4 스위치(S4), 및 제5 스위치(S5)가 턴 온(Turn On)되도록 하는 제1 스위칭 동작 신호(CMP_OB)를 출력할 수 있다.First, in the detection step S710, the
그런 다음 스위칭 온 단계(S720)에서, 제1 비교기(CP1)는 로우사이드 드라이버 출력단(OUT 또는 ECU_OUT)의 전압이 음(-)의 방향으로 증가하는 경우, 로우사이드 드라이버 출력단(OUT 또는 ECU_OUT)의 출력전압(VOUT)의 증가를 지연시키기 위해 로우사이드 드라이버의 파워스위치(M1)를 턴 온(Turn On)시킬 수 있다. 여기서 제1 비교기(CP1)는, 로우사이드 드라이버 출력단(OUT 또는 ECU_OUT)의 전압이 음(-)의 방향으로 증가함에 따라 제2 쇼트키 전압(VF_D2)보다 작아지는 경우, 제2 비교기(CP2)의 구동을 위한 제2 스위칭 동작 신호(CMP_O)를 출력할 수 있다. 이때 제2 쇼트키 다이오드(D2)는 턴 온(Turn On)되며, 제1 비교기(CP1)의 제2 스위칭 동작 신호(CMP_O)에 따라 제1 스위치(S1)와 제2 스위치(S2)가 턴 온(Turn On)되고, 제3 스위치, 제4 스위치, 제5 스위치(S5)가 턴 오프(Turn Off) 된다.Then, in the switching-on step (S720), when the voltage of the low-side driver output terminal (OUT or ECU_OUT) increases in the negative (-) direction, the first comparator CP1 is In order to delay the increase of the output voltage VOUT, the power switch M1 of the low-side driver may be turned on. Here, when the voltage of the low-side driver output terminal (OUT or ECU_OUT) increases in the negative (-) direction, the first comparator CP1 is smaller than the second Schottky voltage VF_D2, the second comparator CP2 A second switching operation signal CMP_O for driving of may be output. At this time, the second Schottky diode D2 is turned on, and the first switch S1 and the second switch S2 are turned according to the second switching operation signal CMP_O of the first comparator CP1. When turned on, the third switch, the fourth switch, and the fifth switch S5 are turned off.
이후에 로우사이드 드라이버 출력단(OUT 또는 ECU_OUT)의 출력전압(VOUT)이 에 도달하게 되면, 제1 쇼트키 다이오드(D1)가 턴 온(On) 동작하게 된다. 이때 제2 비교기(CP2)는 정입력단과 부입력단에 입력되는 전압 차이를 이용하여 게이트 전압을 생성하고, 생성된 게이트 전압을 파워스위치(M1)에 인가함으로써 바이패스 전류가 로우사이드 드라이버 출력단(OUT 또는 ECU_OUT)에 흐르도록 한다. 여기서, 게이트 전압은 로우사이드 드라이버의 드라이버 컨트롤(Driver control) 유닛의 출력과 충돌이 일어나지 않도록 비교적 큰 구동력을 가질 수 있다. 파워스위치(M1)가 턴 온 되는 경우, 로우사이드 드라이버 출력단(OUT 또는 ECU_OUT)에 바이패스 전류가 발생하여 로우사이드 드라이버의 기생성분의 동작을 지연시킬 수 있다.After that, the output voltage (VOUT) of the low-side driver output terminal (OUT or ECU_OUT) When reaching, the first Schottky diode D1 is turned on. At this time, the second comparator CP2 generates a gate voltage by using the voltage difference input to the positive input terminal and the negative input terminal, and applies the generated gate voltage to the power switch M1, so that the bypass current is reduced to the low-side driver output terminal (OUT). Or ECU_OUT). Here, the gate voltage may have a relatively large driving force so as not to collide with the output of the driver control unit of the low-side driver. When the power switch M1 is turned on, a bypass current is generated in the low-side driver output terminal OUT or ECU_OUT, thereby delaying the operation of the parasitic component of the low-side driver.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 로우사이드 드라이버의 보호 장치를 이용한 기생성분의 동작 지연 방법은 출력 전류(IOUT)가 수백 mA에서 수 A 수준이 되어도 기생성분의 동작 발생이 일어나지 않게 할 수 있으며, 로우사이드 드라이버 IC의 오동작 발생 확률을 획기적으로 줄일 수 있는 효과가 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the parasitic component operation delay method using the protection device of the low-side driver according to the preferred embodiment of the present invention occurs even when the output current (IOUT) reaches several A levels from several hundred mA. This can be prevented from occurring, and the probability of malfunction of the low-side driver IC can be drastically reduced.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs can make various modifications, changes, and substitutions within the scope not departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical idea of the present invention, but are for illustrative purposes, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings. .
본 발명에 따른 단계들 및/또는 동작들은 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해될 수 있는 것과 같이, 다른 순서로, 또는 병렬적으로, 또는 다른 에포크(epoch) 등을 위해 다른 실시 예들에서 동시에 일어날 수 있다.The steps and/or actions according to the invention may occur simultaneously in different embodiments in different orders, or in parallel, or in different embodiments for different epochs, etc., as can be understood by one of ordinary skill in the art. I can.
실시 예에 따라서는, 단계들 및/또는 동작들의 일부 또는 전부는 하나 이상의 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체에 저장된 명령, 프로그램, 상호작용 데이터 구조(interactive data structure), 클라이언트 및/또는 서버를 구동하는 하나 이상의 프로세서들을 사용하여 적어도 일부가 구현되거나 또는 수행될 수 있다. 하나 이상의 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체는 예시적으로 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 및/또는 그것들의 어떠한 조합일 수 있다. 또한, 본 명세서에서 논의된 "모듈"의 기능은 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 및/또는 그것들의 어떠한 조합으로 구현될 수 있다.Depending on the embodiment, some or all of the steps and/or actions drive instructions, programs, interactive data structures, clients and/or servers stored on one or more non-transitory computer-readable media. At least some may be implemented or performed using one or more processors. The one or more non-transitory computer-readable media may be illustratively software, firmware, hardware, and/or any combination thereof. In addition, the functions of the "module" discussed herein may be implemented in software, firmware, hardware, and/or any combination thereof.
100: 로우사이드 드라이버의 보호 장치
110: 기생성분 동작 지연부
CP1, CP2: 제1, 제2 비교기
R1, R2, R3, R4, R5, R6: 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6 저항
D1, D2: 제1, 제2 쇼트키 다이오드
S1, S2, S3, S4, S5: 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 스위치100: protection device of the low-side driver
110: parasitic component operation delay unit
CP1, CP2: first and second comparators
R1, R2, R3, R4, R5, R6: first, second, third, fourth, fifth, sixth resistance
D1, D2: first and second Schottky diodes
S1, S2, S3, S4, S5: 1st, 2nd, 3rd, 4th, 5th switches
Claims (14)
상기 로우사이드 드라이버의 출력단의 전압이 음(-)의 방향으로 증가하는 경우, 상기 로우사이드 드라이버의 출력단에 소정의 전압을 인가하여 상기 로우사이드 드라이버의 기생성분의 동작을 지연시키는 기생성분 동작 지연부를 포함하는 로우사이드 드라이버의 보호 장치.In the protection device of a low-side driver of a vehicle controller,
When the voltage of the output terminal of the low-side driver increases in the negative (-) direction, a parasitic-item operation delay unit delaying the operation of the parasitic component of the low-side driver by applying a predetermined voltage to the output terminal of the low-side driver The protection device of the low-side driver, including.
상기 기생성분 동작 지연부는,
접지 전압이 입력되는 제1 입력단과, 상기 로우사이드 드라이버의 출력단의 전압에 따라 내부 공급원 또는 강하된 접지 전압이 입력되는 제2 입력단을 구비하고, 상기 제1 입력단과 상기 제2 입력단의 전압을 비교하여 비교결과에 따라 적어도 두 개의 스위칭 동작 신호를 출력하는 제1 비교기를 포함하는 것을 특징으로 하는 로우사이드 드라이버의 보호 장치.The method of claim 1,
The parasitic component operation delay unit,
A first input terminal to which a ground voltage is input and a second input terminal to which an internal supply or a lowered ground voltage is input according to the voltage of the output terminal of the low-side driver, and the voltage of the first input terminal and the second input terminal is compared. And a first comparator for outputting at least two switching operation signals according to the comparison result.
상기 제1 비교기는,
상기 제1 입력단의 전압이 상기 제2 입력단의 전압보다 작은 경우 제1 스위칭 동작 신호를 출력하고, 상기 제1 입력단의 전압이 상기 제2 입력단의 전압보다 큰 경우 제2 스위칭 동작 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 로우사이드 드라이버의 보호 장치.The method of claim 2,
The first comparator,
Outputting a first switching operation signal when the voltage of the first input terminal is less than the voltage of the second input terminal, and outputting a second switching operation signal when the voltage of the first input terminal is greater than the voltage of the second input terminal Low-side driver protection device characterized by.
상기 기생성분 동작 지연부는,
상기 제1 비교기의 출력 신호에 따라 접지 전압 또는 접지와의 사이에 연결되어 있는 제1 쇼트키 다이오드의 쇼트키 전압이 입력되는 정입력단과,
상기 제1 비교기의 출력 신호에 따라 접지 전압 또는 상기 로우사이드 드라이버의 출력단과 접지 사이에 연결되어 있는 저항의 전압이 입력되는 부입력단을 구비하고,
상기 정입력단과 상기 부입력단의 전압을 비교하여 비교결과에 따라 게이트 전압을 출력하는 제2 비교기를 포함하는 것을 특징으로 하는 로우사이드 드라이버의 보호 장치.The method of claim 2,
The parasitic component operation delay unit,
A positive input terminal to which a ground voltage or a Schottky voltage of a first Schottky diode connected between the ground and the ground is input according to an output signal of the first comparator;
A negative input terminal to which a ground voltage or a voltage of a resistance connected between the output terminal of the low-side driver and the ground is input according to an output signal of the first comparator,
And a second comparator for comparing voltages of the positive input terminal and the negative input terminal and outputting a gate voltage according to a comparison result.
상기 제2 비교기는
상기 정입력단의 전압이 상기 부입력단의 전압보다 큰 경우 상기 게이트 전압을 출력함으로써 상기 로우사이드 드라이버의 파워스위치를 턴 온 구동하는 것을 특징으로 하는 로우사이드 드라이버의 보호 장치.The method of claim 4,
The second comparator is
When the voltage of the positive input terminal is greater than the voltage of the negative input terminal, the power switch of the low-side driver is turned on by outputting the gate voltage.
상기 제1 비교기, 상기 제2 비교기 또는 접지와, 상기 로우사이드 드라이버의 출력단 사이에 연결되는 제2 쇼트키 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 로우사이드 드라이버의 보호 장치.The method of claim 4,
And a second Schottky diode connected between the first comparator, the second comparator or the ground, and an output terminal of the low-side driver.
접지와 상기 제2 비교기의 부입력단 사이에 연결되는 제1 스위치, 상기 제1 쇼트키 다이오드와 상기 제2 비교기의 정입력단 사이에 연결되는 제2 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 로우사이드 드라이버의 보호 장치.The method of claim 6,
Protection of a low-side driver, comprising: a first switch connected between ground and a negative input terminal of the second comparator, and a second switch connected between the first Schottky diode and a positive input terminal of the second comparator. Device.
상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치는, 상기 제1 비교기의 제2 스위칭 동작 신호에 따라 턴 온 동작하는 것을 특징으로 하는 로우사이드 드라이버의 보호 장치.The method of claim 7,
The first switch and the second switch are turned on according to a second switching operation signal of the first comparator.
일단이 접지에 연결되고 타단이 상기 제1 스위치와 상기 제2 비교기의 부입력단 사이에 연결되는 제3 스위치, 일단이 접지에 연결되고 타단이 상기 제2 스위치와 상기 제2 비교기의 정입력단 사이에 연결되는 제4 스위치, 및 접지와 상기 제2 쇼트키 다이오드 사이에 연결되는 제5 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 로우사이드 드라이버의 보호 장치.The method of claim 7,
A third switch having one end connected to the ground and the other end connected between the first switch and the negative input terminal of the second comparator, and one end connected to the ground and the other end between the second switch and the positive input terminal of the second comparator And a fifth switch connected between the ground and the second Schottky diode.
상기 제3 스위치, 상기 제4 스위치, 및 상기 제5 스위치는, 상기 제1 비교기의 제1 스위칭 동작 신호에 따라 턴 온(Turn On) 동작하는 것을 특징으로 하는 로우사이드 드라이버의 보호 장치.The method of claim 9,
The third switch, the fourth switch, and the fifth switch are turned on according to a first switching operation signal of the first comparator.
상기 로우사이드 드라이버의 출력단에 연결되는 제1 저항, 제1 저항과 접지 사이에 연결되는 제2 저항, 및 일단이 상기 제1 저항과 상기 로우사이드 드라이버의 출력단 사이에 연결되고 타단이 상기 제2 스위치와 상기 제1 쇼트키 다이오드 사이에 연결되는 제3 저항(R3)을 포함하는 것을 특징으로 하는 로우사이드 드라이버의 보호 장치.The method of claim 9,
A first resistor connected to the output terminal of the low-side driver, a second resistor connected between the first resistance and the ground, and one end connected between the first resistor and the output terminal of the low-side driver, and the other end of the second switch And a third resistor (R3) connected between the first Schottky diode and the low-side driver.
접지와 상기 제1 비교기의 제2 입력단 사이에 연결되는 제4 저항, 상기 제4 저항과 상기 제2 쇼트키 다이오드의 사이에 연결되는 제5 저항, 및 접지와 상기 제2 쇼트키 다이오드의 사이에 연결되는 제6 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 로우사이드 드라이버의 보호 장치.The method of claim 11,
A fourth resistor connected between ground and a second input terminal of the first comparator, a fifth resistor connected between the fourth resistor and the second Schottky diode, and between the ground and the second Schottky diode A protection device for a low-side driver, comprising: a sixth resistor to be connected.
접지 전압을 이용하여 상기 로우사이드 드라이버 출력단의 전압이 음(-)의 방향으로 증가하는 지를 검출하는 검출 단계; 및
상기 로우사이드 드라이버 출력단의 전압이 음(-)의 방향으로 증가하는 경우, 상기 로우사이드 드라이버 출력단의 전압의 증가를 지연시키기 위해 상기 로우사이드 드라이버의 파워스위치를 턴 온(Turn On)시키는 스위치 온 단계;
를 포함하는 로우사이드 드라이버의 보호 장치를 이용한 기생성분 동작 지연방법.In the method for delaying the operation of parasitic components using a protection device for a low-side driver of a vehicle controller,
A detecting step of detecting whether the voltage at the output terminal of the low-side driver increases in a negative (-) direction using a ground voltage; And
When the voltage of the low-side driver output terminal increases in the negative (-) direction, a switch-on step of turning on the power switch of the low-side driver to delay the increase of the voltage of the low-side driver output terminal ;
Parasitic component operation delay method using a protection device for a low-side driver comprising a.
상기 스위치 온 단계에서,
상기 파워스위치가 턴 온 되는 경우, 상기 로우사이드 드라이버 출력단에 바이패스 전류가 발생하여 상기 로우사이드 드라이버의 기생성분의 동작을 지연시키는 것을 특징으로 하는 로우사이드 드라이버의 보호 장치를 이용한 기생성분 동작 지연방법.The method of claim 13,
In the switch-on step,
When the power switch is turned on, a bypass current is generated in the output terminal of the low-side driver to delay the operation of the parasitic component of the low-side driver. .
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