KR19990015984U - Overcurrent protection device of DC-DC converter - Google Patents
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Abstract
본 고안은 직류-직류 변환기에서 비교기와 저항과 다이오드를 이용하여 직류-직류 변환기에 과전류가 흐르거나 단락되었을 때 회로를 보호할 수 있는 장치를 제공하기 위한 것으로, 이러한 본 고안은 감지저항의 양단의 전압차이를 비교하여 양단전압에 차이가 있으면 과전류가 흐르고 있음을 감지하여 펄스폭변조 제어부를 통해 펄스폭 변조부의 전압을 차단시켜 직류-직류 변환기의 출력전압이 오프가 되도록 함으로써 과전류로부터 회로를 보호할 수 있게 되는 것이다.The present invention is to provide a device that can protect the circuit in the DC-DC converter by using a comparator, a resistor, and a diode when an overcurrent flows or short-circuit in the DC-DC converter. By comparing the voltage difference, if there is a difference in the voltage between both ends, it detects that the overcurrent is flowing and cuts the voltage of the pulse width modulator through the pulse width modulation control unit so that the output voltage of the DC-DC converter is turned off to protect the circuit from the overcurrent. It will be possible.
Description
본 고안은 직류-직류 변환기의 과전류 보호장치에 관한 것으로, 특히 직류-직류 변환기에서 비교기와 저항과 다이오드를 이용하여 직류-직류 변환기에 과전류가 흐르거나 단락되었을 때 회로를 보호하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an overcurrent protection device of a DC-DC converter, and more particularly, to a device for protecting a circuit when an overcurrent flows or short-circuits in a DC-DC converter using a comparator, a resistor, and a diode. .
일반적으로 직류-직류 변환기는 직류 전력을 다른 전압이나 극성의 직류전력으로 변환하는 장치로 노트북등에 사용된다. 직류-직류 변환기에는 회전기 또는 반도체 소자를 사용하여 직류를 단속한 다음 구형파의 교류로 만들고, 이것을 변압기에 의해 필요한 전압으로 승/강압하여 다시 정류회로에 의해 직류로 변환하는 것이 있다.In general, DC-DC converter is a device that converts DC power into DC power of different voltage or polarity and is used in laptops. In the DC-DC converter, DC is interrupted by using a rotating device or a semiconductor device, and then an AC of a square wave is made. The DC-DC converter converts the DC into a DC by using a rectifier circuit.
도1은 일반적인 직류-직류 변환기의 블록구성도이다.1 is a block diagram of a general DC-DC converter.
이에 도시된 바와 같이, 입력되는 전하를 펌프하는 전하펌프부(1)와; 입력되는 전하에서 펄스폭 변조가 이루어질 수 있도록 펄스폭 변조부(3)를 제어하는 펄스폭변조 제어부(2)와; 상기 펄스폭변조 제어부(2)의 변조제어에 따라 입력전하의 펄스폭을 변조시키는 펄스폭 변조부(PWM; Pulse Width Modulation)(3)와; 상기 펄스폭 변조부(3)의 펄스출력에 따라 스위칭부(5)를 제어하는 스위칭 제어부(4)와; 상기 스위칭 제어부(4)의 제어에 따라 입력되는 전하를 스위칭하는 스위칭부(5)와; 상기 스위칭부(5)에서 스위칭된 신호를 감지하는 감지저항(6)과; 상기 감지저항(6) 양단에서 신호를 입력받아 과전류가 흐르면 상기 펄스폭 변조부(3)에 전원차단신호를 전송하여 회로를 보호하는 과전류 보호부(7)로 구성되었다.As shown therein, the charge pump unit 1 for pumping the input charge; A pulse width modulation control unit 2 for controlling the pulse width modulation unit 3 so that pulse width modulation can be performed on the input charge; A pulse width modulator (PWM) for modulating the pulse width of the input charges according to the modulation control of the pulse width modulation controller 2; A switching controller (4) for controlling the switching unit (5) in accordance with the pulse output of the pulse width modulation unit (3); A switching unit 5 for switching electric charges input under the control of the switching control unit 4; A sensing resistor (6) for sensing the signal switched by the switching section (5); An overcurrent protection unit 7 is configured to protect the circuit by transmitting a power cutoff signal to the pulse width modulator 3 when an overcurrent flows through a signal received from both ends of the sensing resistor 6.
도2는 도1에서 종래 직류-직류 변환기의 과전류 보호부(7)의 상세회로도이다.FIG. 2 is a detailed circuit diagram of the overcurrent protection unit 7 of the conventional DC-DC converter in FIG. 1.
이에 도시된 바와 같이, 전원과 하이신호를 입력받는 비교기와, 다수의 저항(R1 - R8)과 가변저항과 평활콘덴서(C4) 및 트랜지스터(Tr1 - Tr4)로 구성되었다.As shown in the drawing, a comparator for receiving a power supply and a high signal, a plurality of resistors R1-R8, a variable resistor, a smoothing capacitor C4, and a transistor Tr1-Tr4 are included.
이와 같이 구성된 종래의 과전류 보호장치는 직류-직류 변환기에 과전류가 흐르면, 이 과전류는 펄스폭변조 제어부(2)를 통해 펄스폭 변조부(3)로 전송된다. 그래서 스위칭 제어부(4)에 의해 스위칭된 신호는 감지저항(6)으로 흐르게 되는데, 과전류 보호부(7)는 감지저항의 양단(a)(b)에서 신호를 입력받아 과전류가 흐르면 펄스폭 변조부(3) 차단신호를 펄스폭 변조부(3)에 전송하게 된다. 그러면 펄스폭 변조부(3)는 입력된 차단신호에 의해 전원을 차단하여 펄스가 발생되지 않게 된다. 결국 직류-직류 변환기는 스위칭을 하지 못하게 됨으로써 출력전압이 오프가 되어 회로를 보호할 수 있게 된다.In the conventional overcurrent protection device configured as described above, when an overcurrent flows through the DC-DC converter, the overcurrent is transmitted to the pulse width modulation section 3 through the pulse width modulation control section 2. Thus, the signal switched by the switching controller 4 flows to the sensing resistor 6. The overcurrent protection unit 7 receives a signal from both ends (a) and (b) of the sensing resistor, and when the overcurrent flows, the pulse width modulating unit (3) The cutoff signal is transmitted to the pulse width modulator 3. The pulse width modulator 3 then cuts off the power supply by the input cutoff signal so that no pulse is generated. As a result, the DC-DC converter does not switch, so that the output voltage is turned off to protect the circuit.
그러나 종래의 직류-직류 변환기의 과전류 보호장치는 비교기와 다수의 저항과 평활콘덴서 및 트랜지스터로 구성되어 회로가 복잡하고 제작단가가 상승되는 문제점이 있었다.However, the overcurrent protection device of the conventional DC-DC converter has a problem in that the circuit is complicated and the manufacturing cost is increased because the comparator is composed of a plurality of resistors, a smoothing capacitor and a transistor.
이에 본 고안은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 고안의 목적은 직류-직류 변환기에서 비교기와 저항과 다이오드를 이용하여 직류-직류 변환기에 과전류가 흐르거나 단락되었을 때 회로를 보호할 수 있는 직류-직류 변환기의 과전류 보호장치를 제공하는 데 있다.Therefore, the present invention is proposed to solve the conventional problems as described above, and an object of the present invention is to use a comparator, a resistor and a diode in a DC-DC converter when an overcurrent flows or short-circuits the DC-DC converter. The present invention provides an overcurrent protection device for a direct current to direct current converter.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 의한 직류-직류 변환기의 과전류 보호장치는,In order to achieve the above object, the over-current protection device of the DC-DC converter according to the present invention,
입력되는 전하에서 펄스폭 변조가 이루어질 수 있도록 펄스폭 변조부를 제어하는 펄스폭변조 제어부와; 상기 펄스폭변조 제어부의 변조제어에 따라 입력전하의 펄스폭을 변조시키는 펄스폭 변조부와; 상기 펄스폭 변조부의 펄스출력에 따라 스위칭부를 제어하는 스위칭 제어부와; 상기 스위칭 제어부의 제어에 따라 입력되는 전하를 스위칭하는 스위칭부와; 상기 스위칭부에서 스위칭된 신호를 감지하는 감지저항과; 감지저항의 양단에서 신호를 입력받아 상기 감지저항 양단의 전압차이를 비교하는 비교기와, 상기 비교기의 출력신호를 정류하여 펄스폭변조 제어부로 전송하는 다이오드와, 상기 비교기 및 펄스폭 변조부와 연결된 저항을 포함하여 직류-직류 변환기에 과전류가 흐르면 전원차단신호를 상기 펄스폭변환 제어부에 전송하는 차단하는 과전류 보호부로 이루어짐을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.A pulse width modulation control unit controlling a pulse width modulation unit to perform pulse width modulation on an input charge; A pulse width modulator for modulating a pulse width of an input charge according to modulation control of the pulse width modulation controller; A switching controller controlling the switching unit according to the pulse output of the pulse width modulation unit; A switching unit which switches electric charges input under the control of the switching control unit; A sensing resistor sensing the signal switched by the switching unit; A comparator that receives a signal from both ends of the sense resistor and compares the voltage difference across the sense resistor; a diode for rectifying the output signal of the comparator and transmitting it to a pulse width modulation controller; and a resistor connected to the comparator and the pulse width modulator. It characterized in that the technical configuration consists of an over-current protection unit for transmitting a power cutoff signal to the pulse width conversion control unit when the over-current flows to the DC-DC converter.
도 1은 일반적인 직류-직류 변환기의 블록구성도,1 is a block diagram of a general DC-DC converter,
도 2는 도1에서 종래 직류-직류 변환기의 과전류 보호부 상세회로도,2 is a detailed circuit diagram of an overcurrent protection unit of a conventional DC-DC converter in FIG. 1;
도 3은 본 고안에 의한 직류-직류 변환기 과전류 보호장치의 상세회로도.3 is a detailed circuit diagram of a DC-DC converter overcurrent protection device according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
1: 전하펌프부 2: 펄스폭변조 제어부1: charge pump part 2: pulse width modulation control part
3: 펄스폭 변조부 4: 스위칭 제어부3: pulse width modulator 4: switching controller
5: 스위칭부 6: 감지저항5: switching part 6: sensing resistor
7: 과전류 보호부 11: 비교기7: overcurrent protection section 11: comparator
12: 저항 13: 다이오드12: resistance 13: diode
C1 - C3: 평활콘덴서C1-C3: smoothing capacitor
이하, 상기와 같이 구성된 본 고안 직류-직류 변환기의 과전류 보호장치의 기술적 사상에 따른 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment according to the technical idea of the overcurrent protection device of the present invention DC-DC converter configured as described above will be described in detail.
먼저 본 고안이 적용되는 직류-직류 변환기의 구성 및 동작은 상기한 바와 같다.First, the configuration and operation of the DC-DC converter to which the present invention is applied are as described above.
도3은 본 고안에 의한 직류-직류 변환기 과전류 보호장치의 블록구성도이다.Figure 3 is a block diagram of a DC-DC converter overcurrent protection device according to the present invention.
이에 도시된 바와 같이, 감지저항(6)의 양단에서 신호를 입력받아 감지저항(6) 양단의 전압차이를 비교하는 비교기(11)와; 상기 비교기(11)의 출력신호를 정류하여 펄스폭변조 제어부(2)로 전송하는 다이오드(12)와; 상기 비교기(11) 및 펄스폭 변조부(3)와 연결된 저항(13)으로 구성된다.As shown therein, a comparator 11 for receiving a signal from both ends of the sensing resistor 6 and comparing the voltage difference across the sensing resistor 6; A diode (12) for rectifying the output signal of the comparator (11) and transmitting it to the pulse width modulation control unit (2); The resistor 13 is connected to the comparator 11 and the pulse width modulator 3.
이와 같이 구성된 본 고안에 의한 직류-직류 변환기의 과전류 보호장치의 동작을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation of the overcurrent protection device of the DC-DC converter according to the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저 직류-직류 변환기에 전원이 입력되면, 입력된 전원은 펄스폭변조 제어부(2)를 통해 펄스폭 변조부(3)로 전송된다. 그래서 스위칭 제어부(4)에 의해 스위칭된 신호는 감지저항(6)으로 흐르게 되어 직류-직류 변환된 출력을 내보내게 된다.First, when power is input to the DC-DC converter, the input power is transmitted to the pulse width modulator 3 through the pulse width modulation controller 2. Thus, the signal switched by the switching controller 4 flows to the sensing resistor 6 to output the DC-DC converted output.
여기서 직류-직류 변환기에 과전류가 흐르거나 단락되면, 과전류는 스위칭되어 감지저항(6)으로 전송되는 데, 과전류 보호부(7)는 감지저항(6) 양단(a)(b)에서 신호를 입력받아 비교기(11)에서 과전류 여부를 판단하게 된다. 그래서 비교기(11)는 비교결과가 과전류가 아니면 로우(low)신호를 출력한다. 그리고 비교기(11)의 비교결과가 과전류이면 감지저항(6) 양단(a)(b)의 전압이 틀리기 때문에 하이(high)신호를 출력하여 다이오드(12)를 통해 신호(signal)를 펄스폭변조 제어부(2)로 전송하게 된다.Here, when an overcurrent flows or short-circuits in the DC-DC converter, the overcurrent is switched and transmitted to the sensing resistor 6. The overcurrent protection unit 7 inputs a signal at both ends of the sensing resistor 6 (a) (b). The comparator 11 determines whether or not the overcurrent. Thus, the comparator 11 outputs a low signal when the comparison result is not an overcurrent. If the comparison result of the comparator 11 is an overcurrent, the voltage across the sensing resistor 6 (a) and (b) is different, so that a high signal is output and the signal width is modulated through the diode 12. Transmission to the control unit (2).
이에 따라 과전류 보호부(7)의 다이오드(12)에서 출력된 신호(signal)는 펄스폭변조 제어부(2)를 동작시키고, 펄스폭변조 제어부(2)는 펄스폭 변조부(3)의 입력전압을 차단시켜 펄스폭 변조부(3)에서 펄스가 발생되지 않게 한다. 결국 직류-직류 변환기는 스위칭을 하지 못하게 됨으로써 출력전압이 오프가 되어, 과전류를 차단하고 회로를 보호할 수 있게 되는 것이다.Accordingly, the signal output from the diode 12 of the overcurrent protection unit 7 operates the pulse width modulation control unit 2, and the pulse width modulation control unit 2 inputs the input voltage of the pulse width modulation unit 3. By blocking the pulse width modulator 3 from generating pulses. As a result, the DC-DC converter is not switched so that the output voltage is turned off, thereby blocking the overcurrent and protecting the circuit.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안에 의한 직류-직류 변환기의 과전류 보호장치는 직류-직류 변환기에서 비교기와 저항과 다이오드만을 이용하여 과전류가 흐르거나 단락되었을 때 회로를 보호함으로써 부품수를 줄여, 노트북등에 사용되는 직류-직류 변환기의 회로구성을 간단하게 하고 가격을 절감시킬 수 있는 효과가 있게 된다.As described above, the overcurrent protection device of the DC-DC converter according to the present invention uses only a comparator, a resistor, and a diode in the DC-DC converter to reduce the number of parts by protecting a circuit when an overcurrent flows or short-circuits, The circuit configuration of the DC-DC converter used can be simplified and the cost can be reduced.
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| KR2019970029357U KR19990015984U (en) | 1997-10-22 | 1997-10-22 | Overcurrent protection device of DC-DC converter |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100674867B1 (en) * | 2005-05-18 | 2007-01-30 | 삼성전기주식회사 | Dc-dc convertor having over-voltage/over-current protection function and led driving circuit comprising the same |
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1997
- 1997-10-22 KR KR2019970029357U patent/KR19990015984U/en not_active Application Discontinuation
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| KR100674867B1 (en) * | 2005-05-18 | 2007-01-30 | 삼성전기주식회사 | Dc-dc convertor having over-voltage/over-current protection function and led driving circuit comprising the same |
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