KR20000013503U - 커넥터 단락으로부터의 시스템 보호회로 - Google Patents

Abstract

가. 청구범위에 기재된 고안이 속한 기술분야:PDA장치와 같은 개인휴대장치의 전원보호회로에 관한 것이다.

나. 고안이 해결하려고 하는 기술적 과제:커넥터 전원출력단이 외부로 노출되어 있는 PDA장치에 있어서 상기 전원출력단의 단락으로부터 시스템을 보호할 수 있는 시스템 전원보호회로를 제공함에 있다.

다. 그 고안의 해결방법의 요지:커넥터 전원출력단의 단락에 대응하는 시스템 전원보호회로에 있어서, 전원입력단과 전원출력단 사이에 접속되어 전원경로를 단속하는 제1스위칭 소자와, 상기 제1스위칭소자의 전원입력단과 출력단 사이에 병렬접속되는 제1바이어스 저항과, 상기 제1스위칭소자와 접지단 사이에 접속되며 상기 제1스위칭소자의 출력전압에 따라 스위칭동작하여 상기 제1스위칭소자를 스위칭 온/오프 제어하는 제2스위칭소자와, 상기 제1스위칭소자의 전원입력단과 상기 스위칭소자들의 접속점에 접속되는 제2바이어스 저항과, 상기 제1스위칭소자의 전원출력단과 상기 제2스위칭소자에 접속되는 저항으로 구성함을 특징으로 한다.

라. 고안의 중요한 용도:PDA장치의 모뎀커넥터에 사용할 수 있다.

Description

커넥터 단락으로부터의 시스템 보호회로

본 고안은 PDA장치와 같은 개인휴대장치의 시스템 보호회로에 관한 것으로, 특히 외부에 노출되어 있는 커넥터의 전원출력단이 단락되는 경우에도 시스템을 보호할 수 있는 회로에 관한 것이다.

임의의 회로에 전원이 공급된 상태에서 전원단이 단락된다면 그로 인하여 전체 시스템에 공급되는 전원은 단락되고 그 결과 시스템이 더 이상 동작하지 못하게 된다. 특히 배터리에 의해 공급되는 전원에 의해 동작하는 PDA(Personal Digital Assistant)장치에 있어서는 공급전원의 안정성이 전체 시스템동작에 대단히 중요하며 배터리 보호측면에서도 중요하다.

PDA장치에 사용되는 모뎀 커넥터는 전원출력단이 외부로 노출되어 있기 때문에 제3자의 고의로 혹은 사용자의 부주의로 인해 전원출력단이 단락될 수 있다. 이와 같이 전원출력단이 단락될 경우에 시스템을 보호하기 위해서 전원출력단 경로상에 퓨즈(fuse)를 접속하여 두는 것이 일반적이다. 즉, 상기 모뎀 커넥터의 전원출력단이 단락된다면 그로 인해 발생하는 단락전류에 의해 상기 퓨즈는 오픈되고, 퓨즈의 오픈으로 시스템은 보호될 수 있다. 그러나 사용자는 오픈된 퓨즈를 교환하기 위하여 AS를 요구한다던지 혹은 자신이 직접 오픈된 퓨즈를 교환해야 하는 번거로움이 있다.

따라서 본 고안의 목적은 커넥터 전원출력단이 외부로 노출되어 있는 PDA장치에 있어서 상기 전원출력단의 단락으로부터 시스템을 보호할 수 있는 시스템 보호회로를 제공함에 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 커넥터 전원출력단의 단락상태가 제거되면 자동으로 규정레벨의 전원을 출력할 수 있는 시스템 보호회로를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은 커넥터 전원출력단의 단락에 대응하는 시스템 전원보호회로에 있어서,

전원입력단과 전원출력단 사이에 접속되어 전원출력경로를 단속하는 제1스위칭 소자와,

상기 제1스위칭소자의 전원입력단과 출력단 사이에 병렬접속되는 제1바이어스 저항과,

상기 제1스위칭소자와 접지단 사이에 접속되며 상기 제1스위칭소자의 출력전압에 따라 스위칭동작하여 상기 제1스위칭소자를 스위칭 온/오프 제어하는 제2스위칭소자와,

상기 제1스위칭소자의 전원입력단과 상기 스위칭소자들의 접속점에 접속되는 제2바이어스 저항과,

상기 제1스위칭소자의 전원출력단과 상기 제2스위칭소자에 접속되는 저항으로 구성함을 특징으로 한다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 시스템 보호회로도.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 실시예에 따른 동작을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 시스템 보호회로도를 도시한 것이다. 도 1을 참조하여 본 고안의 실시예에 따른 시스템 전원보호회로의 구성을 우선 설명하면, 전원입력단 Vcc는 전원출력단 Vout에 콜렉터가 접속되어 있는 PNP 트랜지스터 Q1의 에미터와 접속되어 있다. 그리고 상기 트랜지스터 Q1의 에미터와 콜렉터 사이에는 바이어스 저항 R1이 병렬접속되어 있으며, 상기 트랜지스터 Q1의 에미터와 베이스 사이에는 저항 R3가 접속되어 있다. 그리고 상기 트랜지스터 Q1의 베이스는 NMOS 트랜지스터 Q2의 드레인과 접속되며, NMOS 트랜지스터 Q2의 소오스와 게이트는 각각 접지 및 저항 R2의 일측과 접속된다. 이때 상기 저항 R2의 타측은 전원출력단 Vout와 접속되어진다.

이하 상술한 구성을 가지는 시스템 전원보호회로의 동작을 설명하기로 한다.

우선 커넥터 전원출력단 Vout이 단락되지 않고 정상적인 경우라면 전원입력단 Vcc와 직렬 패스(path)로 구성된 트랜지스터 Q1에 병렬접속된 바이어스 저항 R1과 트랜지스터 Q2의 게이트 사이에 접속되어 있는 저항 R2에 의하여 트랜지스터 Q2는 "턴-온"된다. 이러한 경우 트랜지스터 Q2의 드레인과 트랜지스터 Q1의 베이스는 "로우"상태가 된다. 그리고 트랜지스터 Q1의 에미터와 베이스 사이에는 바이어스전압이 인가됨으로써 트랜지스터 Q1은 포화상태로 천이하게 되고, 트랜지스터 Q1이 포화된 경우에는 에미터와 콜렉터 사이의 전압강하는 거의 없게 된다. 이에 따라 전원입력단 Vcc에서 공급되는 전원은 전원출력단 Vout에 전달되게 된다.

만약 전원출력단 Vout이 사용자의 부주의로 인해 단락되었다면 트랜지스터 Q1의 출력은 0[V]가 되고, 트랜지스터 Q2의 게이트에 인가되는 전압 또한 0[V]가 되어 트랜지스터 Q2는 "턴-오프"된다. 상기 트랜지스터 Q2가 "턴-오프"되면 트랜지스터 Q1의 베이스에 인가되던 바이어스 전류가 오픈되므로 트랜지스터 Q1도 "턴-오프"된다. 이러한 경우 전원출력단 Vout의 단락에 의한 단락전류는 저항 R1을 통하여 흐르게 되는데, 상기 저항 R1의 값을 크게 설정하면 작은 전류만이 흐르게 되어 대기전압( V_standby )에 어떠한 영향도 미치지 못하게 된다.

이후 단락상태가 제거되면 상술한 바와 같이 다시 트랜지스터 Q2가 "턴-온"되고 그로 인해 트랜지스터 Q1도 "턴-온"되어 공급전원이 전원출력단 Vout에 전달되게 되는 것이다.

한편 도 1에 도시한 PNP형 트랜지스터 Q1은 PMOS 트랜지스터로 대체할 수 있으며, NMOS 트랜지스터 Q2는 NPN 트랜지스터로 대체하여 본 고안의 실시예에 따른 시스템 보호회로를 구성할 수도 있다.

상술한 바와 같이 본 고안은 전원출력경로상에 트랜지스터와 저항으로 구성되는 시스템 보호회로를 구비함으로써 전원출력단의 단락에 의한 치명적인 시스템의 손상을 방지함은 물론, 퓨즈 사용시 퓨즈 손상으로 인한 별도의 AS작업이 필요없는 장점이 있다.

Claims (3)

1. 커넥터 전원출력단의 단락에 대응하는 시스템 보호회로에 있어서,

   상기 커넥터의 전원입력단과 전원출력단 사이에 접속되어 전원출력경로를 단속하는 제1스위칭 소자와,

   상기 제1스위칭소자의 전원입력단과 출력단 사이에 병렬접속되는 제1바이어스 저항과,

   상기 제1스위칭소자와 접지단 사이에 접속되며 상기 제1스위칭소자의 출력전압에 따라 스위칭동작하여 상기 제1스위칭소자를 스위칭 온/오프 제어하는 제2스위칭소자와,

   상기 제1스위칭소자의 전원입력단과 상기 스위칭소자들의 접속점에 접속되는 제2바이어스 저항과,

   상기 제1스위칭소자의 전원출력단과 상기 제2스위칭소자에 접속되는 저항으로 구성함을 특징으로 하는 시스템 보호회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1스위칭소자와 제2스위칭소자는 각각 PNP 트랜지스터와 NMOS 트랜지스터로 구성함을 특징으로 하는 시스템 보호회로.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1스위칭소자와 제2스위칭소자는 각각 NPN 트랜지스터와 PMOS 트랜지스터로 구성함을 특징으로 하는 시스템 전원보호회로.