KR19980031642A - Overcurrent protection circuit of horizontal deflection power supply in monitor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 모니터의 수평편향 계통에 전원을 공급하는 직류-직류 변환기의 출력단에서 과전류가 흐를 경우에 이를 검출하여 회로소자를 보호하기 위한 과전류 보호회로에 관한 것이다.The present invention relates to an overcurrent protection circuit for detecting a circuit when an overcurrent flows in an output terminal of a DC-DC converter for supplying power to a horizontal deflection system of a monitor to protect a circuit element.

이러한 본 발명의 회로는 직류전압(DCin)을 입력받아 스위칭소자(Q1)가 스위칭하여 소정의 B+ 전압을 발생하고, 이 B+ 전압을 FBT(120)를 통해 수평편향회로에 제공하며, FBT의 이차권선에 유도된 전압이 정류되어 입력되는 궤환전압에 따라 상기 스위칭소자(Q1)를 제어하여 상기 B+ 전압을 안정시키도록 된 직류-직류 변환기(110)가 구비된 모니터의 전원부에서, FBT(120)의 이차권선에 흐르는 아노드 전류를 모니터하여 과전류를 검출하기 위한 과전류 검출수단(150); 및 과전류 검출수단이 과전류를 검출하면 상기 스위칭소자(Q1)를 턴오프하여 B+ 출력을 차단하기 위한 B+ 차단수단(160)으로 구성된다.The circuit of the present invention receives the DC voltage DCin and the switching device Q1 switches to generate a predetermined B + voltage, and provides the B + voltage to the horizontal deflection circuit through the FBT 120 and the secondary of the FBT. In the power supply unit of the monitor equipped with a DC-DC converter 110 to stabilize the B + voltage by controlling the switching element Q1 in accordance with the feedback voltage input rectified by the voltage induced in the winding, FBT (120) Overcurrent detection means (150) for monitoring an overcurrent by monitoring the anode current flowing in the secondary winding of the circuit; And B + blocking means 160 for turning off the switching element Q1 to block the B + output when the overcurrent detecting means detects the overcurrent.

따라서, 본 발명에 따른 과전류 보호회로는 FBT의 이차권선을 통해 과전류가 흐르게 되면, 초퍼회로(DC-DC 변환기)의 동작을 중지시켜 B+ 전압을 차단하므로써 회로소자가 과전류에 의해 번아웃되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.Therefore, the overcurrent protection circuit according to the present invention prevents the circuit element from being burned out by the overcurrent by stopping the operation of the chopper circuit (DC-DC converter) when the overcurrent flows through the secondary winding of the FBT to block the B + voltage. It can work.

Description

모니터에 있어서 수평편향 전원의 과전류 보호회로 (Circuit for protecting circuit elements in horizontal deflection section of a monitor)Circuit for protecting circuit elements in horizontal deflection section of a monitor

본 발명은 모니터의 전원회로에 관한 것으로, 특히 수평편향 계통에 전원을 공급하는 직류-직류 변환기의 출력단에서 과전류가 흐를 경우에 이를 검출하여 회로소자를 보호하기 위한 과전류 보호회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply circuit of a monitor, and more particularly, to an overcurrent protection circuit for detecting a circuit when an overcurrent flows in an output terminal of a DC-DC converter for supplying power to a horizontal deflection system.

일반적으로 모니터의 전원계통은 교류전원을 입력받아 정류한 후 트랜스포머를 통해 2차측으로 유도하여 회로에서 요구되는 각종 전원을 제공하는 SMPS 전원부와, SMPS 전원부에서 제공되는 직류전압을 입력받아 FBT에 B+전압을 제공하기 위한 수평 전원부, 및 CRT에서 필요로 하는 고전압, 스크린전압, 제어그리드전압 등을 제공하는 FBT등으로 이루어진다.In general, the power system of the monitor receives AC power, rectifies and induces the secondary side through the transformer to supply various powers required by the circuit, and the DC voltage supplied from the SMPS power supply to receive the B + voltage to the FBT. It consists of a horizontal power supply to provide a high voltage, a screen voltage, a control grid voltage, etc. required by the CRT.

모니터에서 수평회로에 B+ 전원을 제공하는 종래의 회로는 도 1에 도시된 바와 같이, DC-DC 변환기(110)가 스위칭모드 파워 서플라이(SMPS: 100)로부터 직류전원을 입력받아 소정의 B+ 전압을 FBT(120)를 통해 수평출력부(130)에 제공하고, FBT(120)가 CRT에 필요로하는 고전압(H.V)을 출력하도록 되어 있다.In a conventional circuit for providing B + power to a horizontal circuit in a monitor, as illustrated in FIG. 1, the DC-DC converter 110 receives a DC power from a switching mode power supply (SMPS) 100 to supply a predetermined B + voltage. It is provided to the horizontal output unit 130 through the FBT 120, the FBT 120 is to output the high voltage (HV) required for the CRT.

도 1을 참조하면, 주전원 공급기(SMPS: 100)는 교류전원(ACin)을 입력받아 모니터에서 필요로 하는 각종 직류(DC)전압을 제공하고, DC-DC 변환기(130)는 고압을 안정화시키면서 수평 편향회로 및 FBT(120)에서 요구되는 B+ 전압을 제공한다.Referring to FIG. 1, the main power supply (SMPS) 100 receives AC power and provides various DC voltages required by the monitor, and the DC-DC converter 130 is horizontal while stabilizing high voltage. Provides the B + voltage required by the deflection circuit and FBT 120.

통상 DC-DC 변환기(110)는 승압형(부스트 업 컨버터)과 강압형(벅 컨버터)이 있는데, 도 1에 도시된 예는 벅 컨버터 형으로서 DC 입력전압(DCin)이 B+ 출력전압보다 항상 높다. 그리고 B+ 출력전압은 직류 입력전압과 스위칭소자의 온오프듀티비에 따라 정해지고, 이 온오프 듀티비는 PWM제어칩(112)이 궤환전류에 따라 조절하게 된다.Typically, the DC-DC converter 110 includes a boost type (boost up converter) and a step down type (buck converter). The example illustrated in FIG. 1 is a buck converter type, and the DC input voltage DCin is always higher than the B + output voltage. . The B + output voltage is determined according to the DC input voltage and the on / off duty ratio of the switching element, and the on / off duty ratio is controlled by the PWM control chip 112 according to the feedback current.

즉, FBT(120)의 이차권선에 유도된 전압이 정류되고 리플이 제거된 후 적당한 레벨로 감쇄되어 PWM제어칩(112)의 궤환입력단자(Vfb)로 입력된다. PWM제어칩(112)은 이 궤환신호에 따라 스위칭 소자(Q1)를 온,오프하기 위한 PWM제어신호를 발생한다. PWM제어신호가 '하이'가 되어 스위칭 소자(Q1)가 턴온되면 다이오드(D1)는 역방향 바이어스가 되어 오프되고 인덕터(L1)에는 입력전압(DCin)과 출력전압(B+)과의 차가 인가되어 인덕터 전류가 증가하게 된다.That is, after the voltage induced in the secondary winding of the FBT 120 is rectified and the ripple is removed, the voltage is attenuated to an appropriate level and input to the feedback input terminal Vfb of the PWM control chip 112. The PWM control chip 112 generates a PWM control signal for turning on and off the switching element Q1 in accordance with this feedback signal. When the PWM control signal becomes 'high' and the switching element Q1 is turned on, the diode D1 is reverse biased and turned off. The difference between the input voltage DCin and the output voltage B + is applied to the inductor L1 so that the inductor is inducted. The current will increase.

이어 스위칭 소자(Q1)가 턴오프되면 인덕터(L1)에 역방향으로 전압이 유기되고, 이에 따라 인덕터(L1)를 흐르던 전류는 다이오드(D1)를 통해 흐르면서 전류가 감소하게 된다.Subsequently, when the switching element Q1 is turned off, the voltage is induced in the inductor L1 in the reverse direction, so that the current flowing through the inductor L1 flows through the diode D1 and the current decreases.

수평 편향부(130)는 컴퓨터 본체로부터 입력된 수평 동기주파수(H.sync)에 로킹된 발진펄스를 내부의 구동부에서 구동한 후 이 구동신호에 따라 수평출력 트랜지스터를 온,오프하여 수평 편향코일에 톱니파 전류를 흐르게 하고, 수평 편향코일에 흐르는 전류에 의해 형성된 자계가 CRT의 케소드에서 방출된 열전자를 편향시켜 화면을 표시하게 한다.The horizontal deflection unit 130 drives the oscillation pulse locked to the horizontal synchronization frequency (H.sync) input from the computer main body in the internal drive unit, and then turns on and off the horizontal output transistor according to the driving signal to the horizontal deflection coil. The sawtooth current flows, and the magnetic field formed by the current flowing in the horizontal deflection coil deflects the hot electrons emitted from the cathode of the CRT to display the screen.

FBT(120)는 CRT에서 필요로 하는 아노드 전압(H.V)과 포커스전압, 스크린전압 등을 발생하고, 아노드에 흐르는 전류( 아노드 전류, 빔전류라고도 한다)는 화면의 밝기에 따라 증감되는데, 화면이 너무 밝게 되면 유해 전자파가 많이 발생되어 사용자에게 해를 끼치게 되고, CRT의 수명을 단축시키게 되므로 이를 적절히 제한하기 위한 자동 휘도 제한(ABL: Automatic Brightness Limit)회로가 FBT의 이차권선 측에 연결되어 있다.The FBT 120 generates the anode voltage (HV), focus voltage, and screen voltage required by the CRT, and the current flowing through the anode (also referred to as anode current and beam current) increases and decreases according to the brightness of the screen. If the screen becomes too bright, harmful electromagnetic waves are generated, which may cause harm to the user and shorten the life of the CRT. Therefore, an automatic brightness limit (ABL) circuit is connected to the secondary winding side of the FBT. It is.

이와 같이 CRT를 보호하기 위한 자동 휘도 제한(ABL)회로는 CRT 아노드에 고압을 제공하는 권선에 연결된 저항으로 아노드 전류의 변동에 따른 전압을 검출하는데, 이 검출전압은 아노드 전류가 증가하면 높아지고, 아노드 전류가 감소하면 낮아진다. 그리고 이 ABL회로는 비디오 프리앰프의 콘트라스트 조절단이나 브라이트니스 조잘단자에 연결되어 밝기를 제어한다.As such, the ABL circuit to protect the CRT is a resistor connected to the winding providing high voltage to the CRT anode and detects a voltage according to the variation of the anode current. Higher and lower as the anode current decreases. The ABL circuit is connected to the contrast control terminal of the video preamplifier or the brightness fineness terminal to control the brightness.

그런데 이러한 B+회로에서 아노드에 인가되는 전압은 매우 큰 고압이나 FBT를 통해 궤환되는 전압은 상대적으로 작기 때문에 출력전압의 변동을 제대로 검출하지 못하는 문제점이 있다.However, since the voltage applied to the anode in the B + circuit is very high voltage or the voltage fed back through the FBT is relatively small, there is a problem that the output voltage is not properly detected.

즉, 아노드에 과전류가 흐를 경우에 종래의 회로에서는 이를 검출하여 B+ 출력을 차단하는 회로가 없었기 때문에 과전류로 인해 회로소자가 번아웃될 우려가 있었다.That is, when an overcurrent flows to the anode, there is a possibility that the circuit element is burned out due to the overcurrent because there is no circuit to detect the B + output by detecting it in the conventional circuit.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 과전류가 흐르면 이를 검출하여 B+ 입력을 차단하므로써 회로소자를 보호하도록 된 수평 편향전원의 과전류 보호회로를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an overcurrent protection circuit of a horizontal deflection power supply which protects a circuit element by detecting an overcurrent and blocking a B + input when an overcurrent flows.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 회로는, 직류전압을 입력받아 스위칭 소자가 스위칭하여 소정의 B+ 전압을 발생하고, 이 B+ 전압을 FBT를 통해 수평편향회로에 제공하며, FBT의 이차권선에 유도된 전압이 정류되어 입력되는 궤환전압에 따라 상기 스위칭소자를 제어하여 상기 B+전압을 안정시키도록 된 직류-직류 변환기가 구비된 모니터의 전원부에 있어서, 상기 FBT의 이차권선에 흐르는 아노드 전류를 모니터하여 과전류를 검출하기 위한 과전류 검출수단; 및 상기 과전류 검출수단이 과전류를 검출하면 상기 스위칭소자를 턴오프하여 B+ 출력을 차단하기 위한 B+ 차단수단으로 구성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the circuit of the present invention receives a DC voltage and switches a switching element to generate a predetermined B + voltage. An anode current flowing in the secondary winding of the FBT in a power supply unit of a monitor equipped with a DC-DC converter configured to stabilize the B + voltage by controlling the switching element according to a feedback voltage inputted by rectifying the induced voltage. Over-current detection means for monitoring an over-current by monitoring And B + blocking means for turning off the switching element to block the B + output when the overcurrent detecting means detects the overcurrent.

도 1은 종래의 수평편향 전원 계통을 도시한 회로도,1 is a circuit diagram showing a conventional horizontal deflection power system;

도 2는 본 발명에 따라 과전류 보호회로가 구비된 수평편향 전원 계통을 도시한 회로도이다.Figure 2 is a circuit diagram showing a horizontal deflection power supply system with an overcurrent protection circuit in accordance with the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

100: 주전원공급부(SMPS)110: DC-DC 변환기100: main power supply (SMPS) 110: DC-DC converter

120: FBT130: 수평출력부120: FBT130: horizontal output unit

140: 전압궤환부150: 과전류 검출부140: voltage feedback unit 150: overcurrent detection unit

160: B+ 차단부160: B + blocking part

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 과전류 보호회로가 구비된 수평전원 공급계통은 도 2에 도시된 바와 같이, 직류-직류 변환기(110)와, FBT(120), 전압궤환부(140), 수평출력부(130), 및 과전류 보호회로로 구성되고, 과전류 보호회로는 FBT(120)의 이차권선에 흐르는 아노드 전류를 모니터하여 과전류를 검출하기 위한 과전류 검출부(150와, 상기 과전류 검출부(150)가 과전류를 검출하면 상기 스위칭 소자를 턴오프하여 B+ 출력을 차단하기 위한 B+ 차단부(160)로 구성된다.As shown in FIG. 2, the horizontal power supply system provided with the overcurrent protection circuit according to the present invention includes a DC-DC converter 110, an FBT 120, a voltage feedback unit 140, and a horizontal output unit 130. And an overcurrent protection circuit, the overcurrent protection circuit monitors an anode current flowing in the secondary winding of the FBT 120 to detect an overcurrent, and when the overcurrent detection unit 150 detects an overcurrent, And a B + blocking unit 160 for turning off the switching device to block the B + output.

또한 상기 과전류 검출부(150)는 ABL회로에 일단이 연결되며 서로 병렬로 연결되는 저항(R5) 및 인덕터(L1), 이 저항(R5) 및 인덕터(L1)에 연결되는 커패시터(C3)로 구성되고, B+ 차단부(160)는 과전류 검출부(150)의 출력전압이 소정의 기준전압보다 높아지면 도통되는 제너다이오드(ZD1)와, 상기 제너다이오드(ZD1)가 도통되면 턴온되는 트랜지스터(Q4), 및 트랜지스터(Q4)가 턴온되면 이에 따라 턴온되어 상기 스위칭 소자(Q1)를 턴오프하여 B+출력을 차단하도록 된 트랜지스터(Q5)로 구성된다.In addition, the overcurrent detecting unit 150 is composed of a resistor (R5) and an inductor (L1), one end is connected to the ABL circuit and connected in parallel with each other, a capacitor (C3) connected to the resistor (R5) and the inductor (L1) The B + blocking unit 160 includes a zener diode ZD1 that is turned on when the output voltage of the overcurrent detector 150 is higher than a predetermined reference voltage, a transistor Q4 that is turned on when the zener diode ZD1 is turned on, and When the transistor Q4 is turned on, the transistor Q4 is turned on to turn off the switching element Q1 to block the B + output.

이어서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 동작을 자세히 설명하면 다음과 같다.Next, the operation of the present invention configured as described above in detail.

직류-직류 변환기(110)는 다이오드(D1)를 통해 트랜스포머(T1)로 직류전압(DCin)을 입력받고, 스위칭소자(Q1)의 온,오프에 따라 B+ 전압을 FBT(120)를 통해 수평 편향회로(130)에 제공한다.The DC-DC converter 110 receives the DC voltage DCin to the transformer T1 through the diode D1 and horizontally deflects the B + voltage through the FBT 120 according to the on / off of the switching element Q1. To the circuit 130.

이때 출력전압(B+)을 모니터하기 위하여 FBT의 이차측에 유도된 전압은 다이오드(D5)에서 정류된 후 평활 커페시터(C5)에서 리플이 제거되고, 저항(R6,VR1)에서 적절히 레벨이 감쇄된 후 트랜지스터(Q3)에 인가된다. 이때 트랜지스터(Q3)의 에미터에 연결된 제너다이오드(ZD2)에 의해 동작전압이 정해지고, 트랜지스터(Q3)가 턴온되는 전압의 범위는 가변저항(VR1)의 값에 의해 조절될 수 있다.At this time, the voltage induced on the secondary side of the FBT to monitor the output voltage (B +) is rectified in the diode (D5), the ripple is removed from the smoothing capacitor (C5), the level is appropriately attenuated in the resistor (R6, VR1) It is then applied to transistor Q3. At this time, the operating voltage is determined by the zener diode ZD2 connected to the emitter of the transistor Q3, and the range of the voltage on which the transistor Q3 is turned on may be adjusted by the value of the variable resistor VR1.

만일, 궤환전압이 커져 트랜지스터(Q3)가 턴온되면 스위칭소자(Q1)의 에미터와 베이스에 연결된 트랜지스터(Q2)가 턴온되어 스위칭소자(Q1)가 턴오프된다.If the feedback voltage is increased and the transistor Q3 is turned on, the transistor Q2 connected to the emitter of the switching element Q1 and the base is turned on and the switching element Q1 is turned off.

한편, 궤환전압이 작아 트랜지스터(Q3)가 턴오프되면 이에 따라 트랜지스터(Q2)가 턴오프되고, 트랜지스터(Q2)가 턴오프되면 스위칭소자(Q1)가 턴온된다. 따라서 입력전류는 트랜지스터(Q1)를 통해 흐르게 된다.On the other hand, when the feedback voltage is small and the transistor Q3 is turned off, the transistor Q2 is turned off accordingly. When the transistor Q2 is turned off, the switching element Q1 is turned on. Therefore, the input current flows through the transistor Q1.

다른 한편, FBT(120)의 아노드전압 공급선로를 통해 과전류가 흐르게 되면, 저항(R5)과 인덕터(L1)를 통해 그 전류가 커패시터(C3)를 충전시키게 되고, 커패시터(C3)의 충전전압이 제너다이오드(ZD1)의 기준전압을 넘어서게 되면 트랜지스터(Q4)를 턴온시키게 된다. 트랜지스터(Q4)가 턴온되면 트랜지스터(Q5)의 베이스에 '하이'가 인가되어 트랜지스터(Q5)가 턴온되고, 트랜지스터(Q5)가 턴온되면 스위칭 소자(Q1)의 베이스를 '로우'로 묶어 스위칭 동작을 중지시키게 된다. 따라서 B+ 출력전압이 차단되게 된다.On the other hand, when an overcurrent flows through the anode voltage supply line of the FBT 120, the current charges the capacitor C3 through the resistor R5 and the inductor L1, and the charging voltage of the capacitor C3. When the reference voltage of the zener diode ZD1 is exceeded, the transistor Q4 is turned on. When the transistor Q4 is turned on, 'high' is applied to the base of the transistor Q5 to turn on the transistor Q5. When the transistor Q5 is turned on, the base of the switching element Q1 is tied to 'low' and the switching operation is performed. Will stop. Therefore, the B + output voltage is cut off.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 과전류 보호회로는 FBT의 이차권선을 통해 과전류가 흐르게 되면, 초퍼회로(DC-DC 변환기)의 동작을 중지시켜 B+ 전압을 차단하므로써 회로소자가 과전류에 의해 번아웃되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, the overcurrent protection circuit according to the present invention, when the overcurrent flows through the secondary winding of the FBT, stops the operation of the chopper circuit (DC-DC converter) to cut off the B + voltage, the circuit element is burned by the overcurrent There is an effect that can prevent the out.

Claims (3)

직류전압(DCin)을 입력받아 스위칭소자(Q1)가 스위칭하여 소정의 B+ 전압을 발생하고, 이 B+ 전압을 FBT(120)를 통해 수평편향회로에 제공하며, FBT의 이차권선에 유도된 전압이 정류되어 입력되는 궤환전압에 따라 상기 스위칭소자(Q1)를 제어하여 상기 B+ 전압을 안정시키도록 된 직류-직류 변환기(110)가 구비된 모니터의 전원부에 있어서,The switching element Q1 switches upon receiving the DC voltage DCin to generate a predetermined B + voltage, and provides the B + voltage to the horizontal deflection circuit through the FBT 120, and the voltage induced in the secondary winding of the FBT is In the power supply unit of the monitor provided with a DC-DC converter 110 to stabilize the B + voltage by controlling the switching element (Q1) according to the rectified and input feedback voltage, 상기 FBT(120)의 이차권선에 흐르는 아노드 전류를 모니터하여 과전류를 검출하기 위한 과전류 검출수단(150); 및Overcurrent detection means (150) for monitoring an overcurrent by monitoring an anode current flowing in the secondary winding of the FBT (120); And 상기 과전류 검출수단이 과전류를 검출하면 상기 스위칭소자(Q1)를 턴오프하여 B+ 출력을 차단하기 위한 B+ 차단수단(160)으로 구성되는 모니터에 있어서 수평편향 전원의 과전류 보호회로.The overcurrent protection circuit of a horizontal deflection power supply in a monitor comprising: B + blocking means (160) for turning off the switching element (Q1) to block the B + output when the overcurrent detecting means detects an overcurrent. 제1항에 있어서, 상기 과전류 검출수단(150)은 ABL회로에 일단이 연결되며 서로 병렬로 연결되는 저항(R5) 및 인덕터(L1), 이 저항(R5) 및 인덕터(L1)에 연결되는 커패시터(C3)로 구성되는 것을 특징으로 하는 모니터에 있어서 수평편향 전원의 과전류 보호회로.2. The capacitor of claim 1, wherein the overcurrent detecting means (150) has a resistor (R5) and an inductor (L1) connected to each other in parallel to the ABL circuit and connected to the resistor (R5) and the inductor (L1). An overcurrent protection circuit of a horizontal deflection power supply for a monitor, characterized by comprising (C3). 제1항에 있어서, 상기 B+ 차단수단(160)은 상기 과전류 검출수단의 출력전압이 소정의 기준전압보다 높아지면 도통되는 제너다이오드(ZD1)와, 상기 제너다이오드(ZD1)가 도통되면 턴온되는 트랜지스터(Q4), 및 이 트랜지스터가 턴온되면 이에 따라 턴온되어 상기 스위칭소자(Q1)를 턴오프하여 B+ 출력을 차단하도록 된 트랜지스터(Q5)로 구성되는 것을 특징으로 하는 모니터에 있어서 수평편향 전원의 과전류 보호회로.2. The transistor of claim 1, wherein the B + blocking unit 160 is turned on when the zener diode ZD1 conducts when the output voltage of the overcurrent detecting means becomes higher than a predetermined reference voltage, and the zener diode ZD1 conducts. Q4 and a transistor Q5 which is turned on accordingly when the transistor is turned on to turn off the switching element Q1 to cut off the B + output. Circuit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100767522B1 (en) * 2006-08-08 2007-10-17 현대자동차주식회사 A break chopper system of vehicle
KR100857654B1 (en) * 2006-12-12 2008-09-08 현대자동차주식회사 Discharge control method of fuel cell-super capacitor hybrid electric vehicle

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