KR102505748B1 - Apparatus for supplying ignition voltage of air bag - Google Patents

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Abstract

본 발명은 에어백의 점화전압 인가 장치에 관한 것으로, ER(Energy Reserve) 전압을 공급받아 점화전압을 생성하여 에어백에 점화전류를 흘려주는 점화 패스 스위치; 점화되는 에어백의 개수에 따른 점화전류량에 영향을 받지 않고, 항상 일정한 점화전압을 생성하기 위해 기준이 되는 기준전압을 생성하는 기준전압 생성부; 상기 기준전압 생성부에서 생성한 기준전압과 분배저항을 통해 검출한 피드백 전압을 비교하여, 기준전압 대비 피드백 전압이 크거나 작으면, 상기 점화 패스 스위치로 인가되는 전류를 제어하여 상기 점화 패스 스위치에서 일정한 점화전압이 출력되게 하는 비교기; 상위 제어부의 제어 신호를 받아 릴레이 스위치를 통해 상기 점화 패스 스위치의 온오프를 제어하는 점화 제어 스위치; 상기 점화 패스 스위치에서 에어백에 실제 출력되는 점화전압을 검출하는 기능을 수행하는 분배저항(R2, R3); 과도전류로부터 상기 기준전압 생성부를 보호하는 제1 보호저항(R1); 및 상기 점화 패스 스위치를 안정적으로 동작시키기 위한 제2 보호저항(R2);을 포함한다.The present invention relates to an ignition voltage application device for an airbag, comprising: an ignition pass switch for receiving an energy reserve (ER) voltage to generate an ignition voltage and passing an ignition current to the airbag; a reference voltage generator for generating a reference voltage to always generate a constant ignition voltage without being affected by an amount of ignition current according to the number of airbags being ignited; The reference voltage generated by the reference voltage generator is compared with the feedback voltage detected through the distribution resistor, and when the feedback voltage is greater or less than the reference voltage, the current applied to the ignition pass switch is controlled so that the ignition pass switch a comparator for outputting a constant ignition voltage; an ignition control switch receiving a control signal from an upper control unit and controlling on/off of the ignition pass switch through a relay switch; Distribution resistors (R2, R3) performing a function of detecting the ignition voltage actually output to the airbag from the ignition pass switch; a first protection resistor (R1) to protect the reference voltage generator from excessive current; and a second protection resistor R2 for stably operating the ignition pass switch.

Figure R1020180095451
Figure R1020180095451

Description

에어백의 점화전압 인가 장치{APPARATUS FOR SUPPLYING IGNITION VOLTAGE OF AIR BAG}Ignition voltage application device of airbag {APPARATUS FOR SUPPLYING IGNITION VOLTAGE OF AIR BAG}

본 발명은 에어백의 점화전압 인가 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 에어백 점화 개수의 증가에 관계없이 일정한 점화전압을 안정적으로 생성할 수 있게 함으로써, 불안정한 점화전압으로 인한 에어백 전개 오류를 방지할 수 있도록 하는, 에어백의 점화전압 인가 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an ignition voltage application device for an airbag, and more particularly, to prevent airbag deployment errors due to unstable ignition voltage by stably generating a constant ignition voltage regardless of an increase in the number of airbag ignitions. It relates to an ignition voltage application device for an airbag.

일반적으로 에어백은 자동차 사고에 대하여 탑승 인원의 피해를 최소화하기 위한 장치로서 큰 역할을 하고 있다.In general, an airbag plays a large role as a device for minimizing damage to occupants in an automobile accident.

그러나 에어백이 전개되지 않아야 되는 상황에서 에어백 점화회로의 오동작으로 인해 점화스위치가 작동하여 에어백이 전개되는 사례도 종종 발생되어 왔다.However, in a situation where the airbag should not be deployed, a malfunction of the airbag ignition circuit has caused the ignition switch to operate and the airbag to deploy.

따라서 에어백 점화회로는 오동작 시 점화스위치가 작동되지 않도록 고장 안전(Fail Safe) 기능을 구비해야 하며, 또한 점화스위치가 정상 동작 상태인지 아니면 비정상 동작 상태인지를 진단하여 고장을 미리 검출함으로써, 에어백이 전개되어야 할 상황에서 정상적으로 전개될 수 있도록 할 필요가 있다.Therefore, the airbag ignition circuit must have a fail safe function so that the ignition switch does not operate in case of malfunction. In addition, by diagnosing whether the ignition switch is in a normal or abnormal operation state and detecting a failure in advance, the airbag deploys. It is necessary to allow it to develop normally in the situation where it should be.

그런데 기존의 에어백 점화회로는 에어백 점화 개수(즉, 점화할 에어백의 개수)에 따른 점화전류량을 공급하기 위한 점화전압의 범위가 넓어져서 안정적인 점화가 이루어지지 않는 문제점이 있다. However, the existing airbag ignition circuit has a problem in that stable ignition is not achieved because the range of ignition voltage for supplying the amount of ignition current according to the number of airbags to be ignited (ie, the number of airbags to be ignited) is widened.

예컨대 도면으로 도시되어 있지 않지만, 종래의 일반적인 에어백 점화회로는, 전원 공급부에서 공급된 전원(즉, 에어백 점화에 필요한 점화전류를 형성하기 위한 전기 에너지)을 ER 캐패시터에 충전하고, 지정된 조건(예 : 충돌)이 되면 에어백 점화 신호에 의해 점화회로가 구동되면서, 상기 ER 캐패시터가 점화회로를 통해 에어백을 전개시키기 위한 점화전류를 공급한다. 참고로 상기 ER 캐패시터에서 출력되는 전압을 ER(Energy Reserve) 전압이라고 한다.For example, although not shown in the drawings, a conventional general airbag ignition circuit charges power supplied from a power supply unit (that is, electrical energy for forming an ignition current required for airbag ignition) in an ER capacitor, and under specified conditions (eg: collision), the ignition circuit is driven by the airbag ignition signal, and the ER capacitor supplies ignition current for deploying the airbag through the ignition circuit. For reference, the voltage output from the ER capacitor is referred to as an energy reserve (ER) voltage.

이때 상기 점화회로가 에어백에 점화전류를 안정적으로 공급하기 위해서는 일정한 점화전압이 점화스위치(상기 ER 캐패시터에서 출력된 점화전류를 에어백에 인가하는 스위치)에 인가되어야 한다. At this time, in order for the ignition circuit to stably supply ignition current to the airbag, a constant ignition voltage must be applied to the ignition switch (a switch that applies the ignition current output from the ER capacitor to the airbag).

그런데 종래에는 상기 점화전압을 상기 점화회로의 외부에서 별도의 전압 레귤레이터(예 : 정전압 공급장치)를 이용해 공급하는 방식이기 때문에 점화전류량이 커질수록(즉, 에어백 점화 개수가 증가할수록) 점화전압이 낮아짐으로써(즉, 전압 레귤레이터가 상기 커지는 점화전류량과 상기 점화스위치에서 손실되는 점화전압에 대응하는 안정적인 점화전압을 출력하지 못함으로써), 결과적으로 에어백 전개에 필요한 전류량이 줄어들어 에어백 전개오류(예 : 미전개, 오전개)가 발생하는 문제점이 있다.However, in the prior art, since the ignition voltage is supplied using a separate voltage regulator (e.g., a constant voltage supply device) outside the ignition circuit, the ignition voltage decreases as the ignition current increases (i.e., as the number of airbags is ignited). (i.e., the voltage regulator fails to output a stable ignition voltage corresponding to the increased ignition current amount and the ignition voltage lost in the ignition switch), resulting in a decrease in the amount of current required for airbag deployment, resulting in an airbag deployment error , morning dog) has a problem that occurs.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 에어백 점화 개수의 증가에 관계없이 일정한 점화전압을 안정적으로 생성할 수 있게 함으로써, 불안정한 점화전압으로 인한 에어백 전개 오류를 방지할 수 있도록 하는, 에어백의 점화전압 인가 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. According to one aspect of the present invention, the present invention was created to solve the above problems, and by enabling a constant ignition voltage to be stably generated regardless of the increase in the number of airbag ignitions, airbag deployment due to unstable ignition voltage An object of the present invention is to provide an ignition voltage application device for an airbag that can prevent errors.

본 발명의 일 측면에 따른 에어백의 점화전압 인가 장치는, ER(Energy Reserve) 전압을 공급받아 점화전압을 생성하여 에어백에 점화전류를 흘려주는 점화 패스 스위치; 점화되는 에어백의 개수에 따른 점화전류량에 영향을 받지 않고, 항상 일정한 점화전압을 생성하기 위해 기준이 되는 기준전압을 생성하는 기준전압 생성부; 상기 기준전압 생성부에서 생성한 기준전압과 분배저항을 통해 검출한 피드백 전압을 비교하여, 기준전압 대비 피드백 전압이 크거나 작으면, 상기 점화 패스 스위치로 인가되는 전류를 제어하여 상기 점화 패스 스위치에서 일정한 점화전압이 출력되게 하는 비교기; 상위 제어부의 제어 신호를 받아 릴레이 스위치를 통해 상기 점화 패스 스위치의 온오프를 제어하는 점화 제어 스위치; 상기 점화 패스 스위치에서 에어백에 실제 출력되는 점화전압을 검출하는 기능을 수행하는 분배저항(R2, R3); 과도전류로부터 상기 기준전압 생성부를 보호하는 제1 보호저항(R1); 및 상기 점화 패스 스위치를 안정적으로 동작시키기 위한 제2 보호저항(R2);을 포함하는 것을 특징으로 한다.An ignition voltage application device for an airbag according to an aspect of the present invention includes an ignition pass switch that receives an energy reserve (ER) voltage to generate an ignition voltage and flows an ignition current to the airbag; a reference voltage generator for generating a reference voltage to always generate a constant ignition voltage without being affected by an amount of ignition current according to the number of airbags being ignited; The reference voltage generated by the reference voltage generator is compared with the feedback voltage detected through the distribution resistor, and when the feedback voltage is greater or less than the reference voltage, the current applied to the ignition pass switch is controlled so that the ignition pass switch a comparator for outputting a constant ignition voltage; an ignition control switch receiving a control signal from an upper controller and controlling on/off of the ignition pass switch through a relay switch; Distribution resistors (R2, R3) performing a function of detecting the ignition voltage actually output to the airbag from the ignition pass switch; a first protection resistor (R1) to protect the reference voltage generator from excessive current; and a second protection resistor R2 for stably operating the ignition pass switch.

본 발명에 있어서, 상기 에어백의 점화전압 인가 장치는, 상기 점화 제어 스위치가 상위 제어부인 마이컴으로부터 제어 신호를 받아 온(ON)되고, 이에 따라 상기 점화 패스 스위치가 온(ON)되어 점화전압을 생성하여 에어백에 인가함으로써 점화전류가 흘러 에어백을 전개시키되, 상기 점화 제어 스위치가 온(ON) 상태에서 상기 비교기가 피드백 전압을 입력받아 상기 기준전압 생성부에서 출력된 기준전압과의 차이에 해당하는 전압 제어 신호를 상기 점화 패스 스위치에 출력하고, 이에 따라 상기 점화 패스 스위치가 상기 비교기에서 출력하는 전압 제어 신호에 의해 점화전압을 증가시키거나 감소시켜 출력하도록 구현된 것을 특징으로 한다.In the present invention, in the device for applying the ignition voltage of the airbag, the ignition control switch receives a control signal from a microcontroller, which is an upper controller, and is turned on, and accordingly, the ignition pass switch is turned on to generate an ignition voltage. and applied to the airbag, an ignition current flows to deploy the airbag, and the comparator receives the feedback voltage when the ignition control switch is in an ON state, and the voltage corresponding to the difference between the reference voltage and the reference voltage output from the reference voltage generator A control signal is output to the ignition pass switch, and accordingly, the ignition pass switch increases or decreases the ignition voltage according to the voltage control signal output from the comparator.

본 발명에 있어서, 상기 에어백의 점화전압 인가 장치는, 상기 점화전압(Vout)이 증가하면, 상기 피드백 전압(Vf)도 증가하게 되고, 상기 증가한 피드백 전압(Vf)이 상기 비교기에 입력되어 상기 비교기의 출력 전류를 증가시키고, 이에 따라 상기 증가된 출력 전류를 입력받은 상기 점화 패스 스위치가 점화전압을 낮추어 출력하도록 구현된 것을 특징으로 한다.In the present invention, in the ignition voltage application device of the airbag, when the ignition voltage (Vout) increases, the feedback voltage (Vf) also increases, and the increased feedback voltage (Vf) is input to the comparator so that the comparator It is characterized in that the output current of is increased, and thus the ignition pass switch receiving the increased output current is implemented to lower the ignition voltage and output the output current.

본 발명에 있어서, 상기 에어백의 점화전압 인가 장치는, 상기 점화전압(Vout)이 감소하면, 상기 피드백 전압(Vf)도 감소하게 되고, 상기 감소된 피드백 전압(Vf)이 상기 비교기에 입력되어 상기 비교기의 출력 전류를 감소시키고, 이에 따라 상기 감소된 출력 전류를 입력받은 상기 점화 패스 스위치가 점화전압을 높여 출력하도록 구현된 것을 특징으로 한다.In the present invention, in the device for applying the ignition voltage of the airbag, when the ignition voltage Vout decreases, the feedback voltage Vf also decreases, and the reduced feedback voltage Vf is input to the comparator to generate the It is characterized in that the output current of the comparator is reduced, and accordingly, the ignition pass switch receiving the reduced output current outputs an increased ignition voltage.

본 발명에 있어서, 상기 점화 패스 스위치는, NMOS FET(Field Effect Transistor)를 포함하며, 상기 NMOS FET의 드레인 전압은 33V 이상, 드레인 전류는 (에어백 점화수*점화전류) 이상인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the ignition pass switch includes an NMOS FET (Field Effect Transistor), and the NMOS FET has a drain voltage of 33V or more and a drain current of (airbag ignition number * ignition current) or more.

본 발명에 있어서, 상기 기준전압 생성부는, 기준 전압의 생성을 위한 제너다이오드를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the reference voltage generating unit is characterized in that it includes a zener diode for generating a reference voltage.

본 발명에 있어서, 상기 피드백 전압은, 상기 점화 패스 스위치에서 에어백에 실제로 공급되는 점화전압을 검출한 전압인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the feedback voltage is characterized in that the voltage obtained by detecting the ignition voltage actually supplied to the airbag by the ignition pass switch.

본 발명에 있어서, 상기 비교기는, NPN BJT(Bipolar Junction Transistor)를 포함하여, 상기 NPN BJT의 콜렉터 허용 전압이 적어도 33V 이상인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the comparator includes an NPN BJT (Bipolar Junction Transistor), and the allowable collector voltage of the NPN BJT is at least 33V or higher.

본 발명에 있어서, 상기 점화 제어 스위치는, NPN-PNP BJT(Bipolar Junction Transistor) 조합을 포함하며, NPN의 베이스 허용전압은 상위 제어부인 마이컴에서 출력하는 출력 전압의 최대값을 만족해야 하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the ignition control switch includes a NPN-PNP BJT (Bipolar Junction Transistor) combination, and the base allowable voltage of the NPN must satisfy the maximum value of the output voltage output from the upper controller, the micom. do.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 에어백 점화 개수의 증가에 관계없이 일정한 점화전압을 안정적으로 생성할 수 있게 함으로써, 불안정한 점화전압으로 인한 에어백 전개 오류를 방지할 수 있도록 한다.According to one aspect of the present invention, a constant ignition voltage can be stably generated regardless of an increase in the number of airbag ignitions, thereby preventing an airbag deployment error due to an unstable ignition voltage.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어백의 점화전압 인가 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.1 is an exemplary view showing a schematic configuration of an ignition voltage application device for an airbag according to an embodiment of the present invention;

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 에어백의 점화전압 인가 장치의 일 실시예를 설명한다. Hereinafter, an embodiment of an apparatus for applying an ignition voltage to an airbag according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In this process, the thickness of lines or the size of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or operator. Therefore, definitions of these terms will have to be made based on the content throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어백의 점화전압 인가 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.1 is an exemplary view showing a schematic configuration of an ignition voltage application device for an airbag according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 에어백의 점화전압 인가 장치는, 일종의 "에어백 점화회로"로 작용하는 장치로서, 점화 패스 스위치(110), 기준전압 생성부(120), 비교기(130), 점화 제어 스위치(140), 제1 보호저항(R1), 제2 보호저항(R4), 및 분배저항(R2, R3)을 포함한다.As shown in FIG. 1, the airbag ignition voltage application device according to the present embodiment is a device that functions as a kind of "airbag ignition circuit", and includes an ignition pass switch 110, a reference voltage generator 120, a comparator ( 130), an ignition control switch 140, a first protection resistor R1, a second protection resistor R4, and distribution resistors R2 and R3.

도 1에 있어서, ER(Energy Reserve) 전압은, ER 캐패시터(미도시)에 저장되어 점화전압을 생성하는 소스(Source) 전압의 기능을 수행하며, 점화회로 내에서 에어백 점화를 위한 전원 전압에 해당한다.1, ER (Energy Reserve) voltage is stored in an ER capacitor (not shown) to perform the function of a source voltage that generates an ignition voltage, and corresponds to a power supply voltage for igniting an airbag in an ignition circuit do.

예컨대 상기 ER 전압은 약 32~34V 정도이며, 일반적인 에어백 시스템에서 상기 ER 전압은 통상적으로 24V or 33V 이다. 다만 본 실시예에서 상기 ER 전압은 33V인 것으로 특정한다.For example, the ER voltage is about 32 to 34V, and in a general airbag system, the ER voltage is typically 24V or 33V. However, in this embodiment, the ER voltage is specified to be 33V.

상기 점화 패스 스위치(110)는, 상기 ER 전압을 공급받아 점화전압을 생성하여 에어백에 점화전류를 흘려주는 점화전압(및 점화전류) 패스(Pass) 스위치 역할을 수행하며, 상기 점화 제어 스위치(140)에서 출력하는 제어 신호를 받아 작동함으로써, 에어백의 전개 오류(예 : 오전개, 미전개)를 방지한다.The ignition pass switch 110 serves as an ignition voltage (and ignition current) pass switch that generates an ignition voltage by receiving the ER voltage and flows an ignition current to the airbag, and the ignition control switch 140 ) to prevent airbag deployment errors (e.g., opening in the morning or not deploying).

예컨대 상기 점화 패스 스위치(110)는 NMOS FET(Field Effect Transistor)를 사용하며, 드레인(Drain) 전압은 33V 이상, 드레인 전류는 (에어백 점화수*점화전류) 이상의 값을 갖는 소자를 포함한다. 그리고 문턱전압은 가능한 한 낮은 값을 갖는 소자가 바람직하다.For example, the ignition pass switch 110 uses an NMOS FET (Field Effect Transistor), and includes a device having a drain voltage of 33V or more and a drain current of (airbag ignition number * ignition current) or more. Also, a device having a threshold voltage as low as possible is preferable.

이때 상기 점화전압은 통상 7V이상 27V이하 정도이며, 상기 ER 전압을 받아서 점화전압을 생성하므로 상기 ER 전압 보다는 작아야 한다.At this time, the ignition voltage is usually about 7V or more and 27V or less, and since the ignition voltage is generated by receiving the ER voltage, it must be smaller than the ER voltage.

상기 기준전압 생성부(120)는, 점화전류량(즉, 점화되는 에어백의 개수)에 영향을 받지 않고, 일정한 점화전압을 생성하기 위해 기준이 되는 기준전압을 생성한다. 예컨대 상기 기준전압 생성부(120)는 제너다이오드(미도시)를 사용하여 기준 전압을 생성할 수 있다.The reference voltage generator 120 generates a reference voltage to generate a constant ignition voltage without being affected by the amount of ignition current (ie, the number of airbags being ignited). For example, the reference voltage generator 120 may generate a reference voltage using a zener diode (not shown).

예컨대 상기 기준전압 생성부(120)는 제너다이오드를 사용할 수 있으며, 생성하고자 하는 목표 점화전압에 맞추어 임의로 결정할 수 있으며, 정확한 점화전압 생성을 위해 허용오차(Tolerance)가 작은 소자가 바람직하다.For example, the reference voltage generator 120 may use a zener diode, may be arbitrarily determined according to a target ignition voltage to be generated, and a device having a small tolerance is preferable to generate an accurate ignition voltage.

상기 비교기(130)는, 상기 기준전압 생성부(120)에서 생성한 기준전압과 상기 분배저항(R2, R3)을 통해 검출한 피드백 전압(즉, 상기 점화 패스 스위치(110)에서 에어백에 실제로 공급되는 점화전압을 검출한 전압)을 비교하여, 기준전압 대비 피드백 전압이 크거나 작으면, 상기 점화 패스 스위치(110)로 인가되는 전류를 제어하여 상기 점화 패스 스위치(110)에서 일정한 점화전압이 출력되게 한다.The comparator 130 outputs the reference voltage generated by the reference voltage generator 120 and the feedback voltage detected through the distribution resistors R2 and R3 (that is, actually supplied to the airbag from the ignition pass switch 110). When the feedback voltage compared to the reference voltage is greater or less than the reference voltage, the current applied to the ignition pass switch 110 is controlled to output a constant ignition voltage from the ignition pass switch 110. let it be

예컨대 상기 비교기(130)는 NPN BJT(Bipolar Junction Transistor)로 설계할 수 있으며, 콜렉터 허용 전압이 적어도 33V 이상이 되어야 한다.For example, the comparator 130 may be designed as an NPN Bipolar Junction Transistor (BJT), and the allowable collector voltage should be at least 33V or higher.

상기 점화 제어 스위치(140)는, 상위 제어부(예 : 마이컴)(미도시)의 제어 신호를 받아 릴레이 스위치(예 : NPN+PNP BJT)(미도시)를 통해 상기 점화 패스 스위치(110)의 온오프를 제어하는 기능을 수행한다.The ignition control switch 140 turns on the ignition pass switch 110 through a relay switch (eg, NPN+PNP BJT) (not shown) by receiving a control signal from an upper controller (eg, a micom) (not shown). It performs the function of controlling off.

예컨대 상기 점화 제어 스위치(140)는 NPN-PNP BJT 조합으로 설계할 수 있으며, NPN의 베이스 허용전압은 마이컴(미도시) 출력 전압의 최대값을 충분히 만족해야 한다.For example, the ignition control switch 140 can be designed as a NPN-PNP BJT combination, and the allowable base voltage of the NPN must sufficiently satisfy the maximum value of the output voltage of a microcomputer (not shown).

상기 분배저항(R2, R3)은 상기 점화 패스 스위치(110)에서 에어백에 실제 출력되는 점화전압(실제로는 점화전압을 R2, R3에 의해 전압 분배한 전압)을 검출하는 기능을 수행한다.The distribution resistors R2 and R3 perform a function of detecting an ignition voltage actually output to the airbag from the ignition pass switch 110 (actually, a voltage obtained by dividing the ignition voltage by R2 and R3).

예컨대 상기 분배저항(R2, R3)의 값과 비율은 원하는 목표 점화전압에 맞추어 설정할 수 있으며, 다만 회로에서의 전류소모를 줄이기 위해 값이 클수록 좋다. 또한 정확한 점화전압을 생성하기 위하여 F급 1% 저항을 사용하는 것이 바람직하다.For example, the values and ratios of the distribution resistors R2 and R3 can be set according to a desired target ignition voltage, but a larger value is better in order to reduce current consumption in the circuit. In addition, it is desirable to use an F-class 1% resistor to generate an accurate ignition voltage.

상기 제1 보호저항(R1)은, 과도전류로부터 상기 기준전압 생성부(120)를 보호하기 위한 저항으로서, 예컨대 상기 기준전압 생성부(120)에서 기준전압이 일정하게 출력되도록 10K 내외의 저항 값을 설정하는 것이 바람직하다.The first protection resistor R1 is a resistor for protecting the reference voltage generator 120 from excessive current, and has, for example, a resistance value of around 10K so that the reference voltage is constantly output from the reference voltage generator 120. It is desirable to set

상기 제2 보호저항(R2)은, 상기 점화 패스 스위치(110)를 안정적으로 동작시키기 위한 보호저항이다.The second protection resistor R2 is a protection resistor for stably operating the ignition pass switch 110 .

예컨대 상기 제2 보호저항(R2)은 수백ohm ~ 수Kohm 에서 선택할 수 있으며, 이 값은 상기 점화 패스 스위치(110)의 NMOS Gate 특성(예 : 전류허용범위)과 회로 진단 방식에 따라 조절될 수 있다.For example, the second protection resistor R2 can be selected from hundreds of ohms to several Kohms, and this value can be adjusted according to the NMOS Gate characteristics of the ignition pass switch 110 (eg, current tolerance range) and circuit diagnosis method. there is.

이하 상기 본 실시예에 따른 에어백의 점화전압 인가 장치의 동작에 대해서 설명한다.Hereinafter, an operation of the apparatus for applying an ignition voltage to an airbag according to the present embodiment will be described.

상위 제어부(예 : 마이컴)(미도시)로부터 제어 신호를 받으면, 상기 점화 제어 스위치(140)가 온(ON)되고, 이에 따라 상기 점화 패스 스위치(110)가 온(ON)되어 점화전압을 생성하여 에어백에 인가함으로써 점화전류가 흘러 에어백을 전개시킨다.When a control signal is received from an upper controller (eg, a micom) (not shown), the ignition control switch 140 is turned on, and accordingly, the ignition pass switch 110 is turned on to generate an ignition voltage. and applied to the airbag, an ignition current flows and deploys the airbag.

이때 상기 점화전압이 생성되는 원리를 설명한다.At this time, the principle of generating the ignition voltage will be described.

상기 점화전압이 생성되는 원리는, 상기 점화 제어 스위치(140)가 온(ON) 상태에서 상기 비교기(130)가 피드백 전압(즉, 상기 점화 패스 스위치에서 출력되는 점화전압이 분배저항(R2, R3)에 의해 분배된 전압)을 입력받아 상기 기준전압 생성부(120)에서 출력된 기준전압과의 차이에 해당하는 전압 제어 신호를 상기 점화 패스 스위치(110)에 출력한다. 이에 따라 상기 점화 패스 스위치(110)는 상기 비교기(130)에서 출력하는 전압 제어 신호에 의해 점화전압을 증가시키거나 감소시켜 출력한다.The principle of generating the ignition voltage is that when the ignition control switch 140 is in an ON state, the comparator 130 generates a feedback voltage (ie, an ignition voltage output from the ignition pass switch) to the distribution resistors R2 and R3. ) and outputs a voltage control signal corresponding to a difference from the reference voltage output from the reference voltage generator 120 to the ignition pass switch 110 . Accordingly, the ignition pass switch 110 increases or decreases the ignition voltage according to the voltage control signal output from the comparator 130 and outputs it.

여기서 상기 피드백 전압(Vf)과 점화전압(Vout)과의 관계를 정리하면 아래의 수학식1과 같다.Here, the relationship between the feedback voltage Vf and the ignition voltage Vout is summarized as Equation 1 below.

Figure 112018080872536-pat00001
Figure 112018080872536-pat00001

여기서, Vf=피드백 전압, Vout=점화전압, Vz=기준전압, Vth=점화 패스 스위치의 문턱전압을 의미한다.Here, Vf = feedback voltage, Vout = ignition voltage, Vz = reference voltage, and Vth = threshold voltage of the ignition pass switch.

따라서 만약 상기 점화전압(Vout)이 커지면(즉, 증가하면), 상기 피드백 전압(Vf)도 증가하게 되고, 증가한 피드백 전압(Vf)이 상기 비교기(130)에 입력되고, 상기 비교기(130)의 출력 전류(예 : 컬렉터 전류)를 증가시킨다. 이에 따라 상기 증가된 출력 전류(예 : 컬렉터 전류)를 입력받은 상기 점화 패스 스위치(110)는 점화전압을 낮추어(감소시켜) 출력한다(예 : 게이트 전압값을 낮추어 점화전압의 출력을 낮춘다).Therefore, if the ignition voltage Vout increases (ie, increases), the feedback voltage Vf also increases, and the increased feedback voltage Vf is input to the comparator 130, and the comparator 130 Increase the output current (i.e. collector current). Accordingly, the ignition pass switch 110 receiving the increased output current (eg, collector current) lowers (decreases) the ignition voltage and outputs it (eg, lowers the output of the ignition voltage by lowering the gate voltage).

반대로 만약 상기 점화전압(Vout)이 작아지면(즉, 감소하면), 상기 피드백 전압(Vf)도 감소하게 되고, 상기 감소된 피드백 전압(Vf)이 상기 비교기(130)에 입력되고, 상기 비교기(130)의 출력 전류(예 : 컬렉터 전류)를 감소시킨다. 이에 따라 상기 감소된 출력 전류(예 : 컬렉터 전류)를 입력받은 상기 점화 패스 스위치(110)는 점화전압을 높여(증가시켜) 출력한다(예 : 게이트 전압값을 높여 점화전압의 출력을 높인다).Conversely, if the ignition voltage Vout decreases (ie decreases), the feedback voltage Vf also decreases, and the reduced feedback voltage Vf is input to the comparator 130, and the comparator ( 130), reduce the output current (eg collector current). Accordingly, the ignition pass switch 110 receiving the reduced output current (eg, collector current) increases (increases) the ignition voltage and outputs (eg, increases the gate voltage to increase the output of the ignition voltage).

상기와 같이 본 실시예는 에어백 점화 개수의 증가에 관계없이 일정한 점화전압을 안정적으로 생성할 수 있게 함으로써, 불안정한 점화전압으로 인한 에어백 전개 오류를 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.As described above, the present embodiment has an effect of preventing an airbag deployment error due to an unstable ignition voltage by stably generating a constant ignition voltage regardless of an increase in the number of airbag ignitions.

이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.The present invention has been described above with reference to the embodiments shown in the drawings, but this is only exemplary, and those skilled in the art can make various modifications and equivalent other embodiments. you will understand the point. Therefore, the technical protection scope of the present invention should be determined by the claims below.

110 : 점화 패스 스위치
120 : 기준전압 생성부
130 : 비교기
140 : 점화 제어 스위치
R1 : 제1 보호저항
R2, R3 : 분배저항
R4 : 제2 보호저항110: ignition pass switch
120: reference voltage generator
130: comparator
140: ignition control switch
R1: 1st protection resistance
R2, R3: distribution resistance
R4: 2nd protection resistance

Claims (9)

ER(Energy Reserve) 전압을 공급받아 점화전압을 생성하여 에어백에 점화전류를 흘려주는 점화 패스 스위치;
점화되는 에어백의 개수에 따른 점화전류량에 영향을 받지 않고, 항상 일정한 점화전압을 생성하기 위해 기준이 되는 기준전압을 생성하는 기준전압 생성부;
상기 기준전압 생성부에서 생성한 기준전압과 분배저항을 통해 검출한 피드백 전압을 비교하여, 기준전압 대비 피드백 전압이 크거나 작으면, 상기 점화 패스 스위치로 인가되는 전류를 제어하여 상기 점화 패스 스위치에서 일정한 점화전압이 출력되게 하는 비교기;
상위 제어부의 제어 신호를 받아 릴레이 스위치를 통해 상기 점화 패스 스위치의 온오프를 제어하는 점화 제어 스위치;
상기 점화 패스 스위치에서 에어백에 실제 출력되는 점화전압을 검출하는 기능을 수행하는 분배저항(R2, R3);
과도전류로부터 상기 기준전압 생성부를 보호하는 제1 보호저항(R1); 및
상기 점화 패스 스위치를 안정적으로 동작시키기 위한 제2 보호저항(R2);을 포함하는 것을 특징으로 하는 에어백의 점화전압 인가 장치.
an ignition pass switch that receives an ER (Energy Reserve) voltage to generate an ignition voltage and flows an ignition current to the airbag;
a reference voltage generator for generating a reference voltage to always generate a constant ignition voltage without being affected by an amount of ignition current according to the number of airbags being ignited;
The reference voltage generated by the reference voltage generator is compared with the feedback voltage detected through the distribution resistor, and when the feedback voltage is greater or less than the reference voltage, the current applied to the ignition pass switch is controlled so that the ignition pass switch a comparator for outputting a constant ignition voltage;
an ignition control switch receiving a control signal from an upper control unit and controlling on/off of the ignition pass switch through a relay switch;
Distribution resistors (R2, R3) performing a function of detecting the ignition voltage actually output to the airbag from the ignition pass switch;
a first protection resistor (R1) to protect the reference voltage generator from excessive current; and
An airbag ignition voltage application device comprising a second protection resistor (R2) for stably operating the ignition pass switch.
 제 1항에 있어서, 상기 에어백의 점화전압 인가 장치는,
상기 점화 제어 스위치가 상위 제어부인 마이컴으로부터 제어 신호를 받아 온(ON)되고, 이에 따라 상기 점화 패스 스위치가 온(ON)되어 점화전압을 생성하여 에어백에 인가함으로써 점화전류가 흘러 에어백을 전개시키되,
상기 점화 제어 스위치가 온(ON) 상태에서 상기 비교기가 피드백 전압을 입력받아 상기 기준전압 생성부에서 출력된 기준전압과의 차이에 해당하는 전압 제어 신호를 상기 점화 패스 스위치에 출력하고,
이에 따라 상기 점화 패스 스위치가 상기 비교기에서 출력하는 전압 제어 신호에 의해 점화전압을 증가시키거나 감소시켜 출력하도록 구현된 것을 특징으로 하는 에어백의 점화전압 인가 장치.
The device of claim 1, wherein the device for applying the ignition voltage of the airbag comprises:
The ignition control switch is turned on by receiving a control signal from a microcontroller, which is an upper control unit, and accordingly, the ignition pass switch is turned on to generate an ignition voltage and apply it to the airbag, so that the ignition current flows and deploys the airbag.
When the ignition control switch is in an ON state, the comparator receives a feedback voltage and outputs a voltage control signal corresponding to a difference between the reference voltage and the reference voltage output from the reference voltage generator to the ignition pass switch;
Accordingly, the ignition pass switch is implemented to increase or decrease the ignition voltage according to the voltage control signal output from the comparator and output the ignition voltage applying device of the airbag.
 제 1항에 있어서, 상기 에어백의 점화전압 인가 장치는,
상기 점화전압(Vout)이 증가하면, 상기 피드백 전압(Vf)도 증가하게 되고,
상기 증가한 피드백 전압(Vf)이 상기 비교기에 입력되어 상기 비교기의 출력 전류를 증가시키고,
이에 따라 상기 증가된 출력 전류를 입력받은 상기 점화 패스 스위치가 점화전압을 낮추어 출력하도록 구현된 것을 특징으로 하는 에어백의 점화전압 인가 장치.
The device of claim 1, wherein the device for applying the ignition voltage of the airbag comprises:
When the ignition voltage Vout increases, the feedback voltage Vf also increases.
The increased feedback voltage (Vf) is input to the comparator to increase the output current of the comparator,
Accordingly, the ignition pass switch receiving the increased output current is configured to lower the ignition voltage and output the ignition voltage.
 제 1항에 있어서, 상기 에어백의 점화전압 인가 장치는,
상기 점화전압(Vout)이 감소하면, 상기 피드백 전압(Vf)도 감소하게 되고,
상기 감소된 피드백 전압(Vf)이 상기 비교기에 입력되어 상기 비교기의 출력 전류를 감소시키고,
이에 따라 상기 감소된 출력 전류를 입력받은 상기 점화 패스 스위치가 점화전압을 높여 출력하도록 구현된 것을 특징으로 하는 에어백의 점화전압 인가 장치.
The device of claim 1, wherein the device for applying the ignition voltage of the airbag comprises:
When the ignition voltage Vout decreases, the feedback voltage Vf also decreases.
The reduced feedback voltage (Vf) is input to the comparator to reduce the output current of the comparator,
Accordingly, the ignition pass switch receiving the reduced output current increases the ignition voltage and outputs the ignition voltage application device of the airbag.
 제 1항에 있어서, 상기 점화 패스 스위치는,
NMOS FET(Field Effect Transistor)를 포함하며,
상기 NMOS FET의 드레인 전압은 33V 이상, 드레인 전류는 (에어백 점화수*점화전류) 이상인 것을 특징으로 하는 에어백의 점화전압 인가 장치.
The method of claim 1, wherein the ignition pass switch,
It includes an NMOS FET (Field Effect Transistor),
The device for applying ignition voltage of an airbag, characterized in that the drain voltage of the NMOS FET is 33V or more and the drain current is more than (airbag ignition number * ignition current).
 제 1항에 있어서, 상기 기준전압 생성부는,
기준 전압의 생성을 위한 제너다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어백의 점화전압 인가 장치.
The method of claim 1, wherein the reference voltage generator,
An airbag ignition voltage application device comprising a zener diode for generating a reference voltage.
 제 1항에 있어서, 상기 피드백 전압은,
상기 점화 패스 스위치에서 에어백에 실제로 공급되는 점화전압을 검출한 전압인 것을 특징으로 하는 에어백의 점화전압 인가 장치.
The method of claim 1, wherein the feedback voltage,
An ignition voltage application device for an airbag, characterized in that the voltage detected by the ignition pass switch to the ignition voltage actually supplied to the airbag.
 제 1항에 있어서, 상기 비교기는,
NPN BJT(Bipolar Junction Transistor)를 포함하여,
상기 NPN BJT의 콜렉터 허용 전압이 적어도 33V 이상인 것을 특징으로 하는 에어백의 점화전압 인가 장치.
The method of claim 1, wherein the comparator,
Including NPN BJT (Bipolar Junction Transistor),
An ignition voltage application device for an airbag, characterized in that the allowable voltage of the collector of the NPN BJT is at least 33V or more.
 제 1항에 있어서, 상기 점화 제어 스위치는,
NPN-PNP BJT(Bipolar Junction Transistor) 조합을 포함하며,
NPN의 베이스 허용전압은 상위 제어부인 마이컴에서 출력하는 출력 전압의 최대값을 만족해야 하는 것을 특징으로 하는 에어백의 점화전압 인가 장치.The method of claim 1, wherein the ignition control switch,
It includes a NPN-PNP BJT (Bipolar Junction Transistor) combination,
An airbag ignition voltage application device, characterized in that the base allowable voltage of the NPN must satisfy the maximum value of the output voltage output from the microcontroller, which is an upper control unit.
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