KR20000069907A - 강제동작기능 부착의 제어장치 및 반도체 집적회로장치 - Google Patents

Abstract

강제동작기능 부착의 제어장치는, 내부에서 생성된 출력제어신호에 연동하여 동작하는 출력회로와, 출력회로로부터의 신호를 외부로 도출하기 위한 단자를 구비한다.

또, 이 단자에 외부로부터 소정의 신호가 입력되었을 때에, 강제동작신호를 출력하는 신호검출회로가 설치되어 있다.

내부에서 생성된 출력제어신호와 신호검출회로에서 얻어진 강제동작신호를 OR회로를 통해서 출력회로에 가한다.

이와같이 구성하므로서, 강제동작기능 부착 제어장치의 단자 수를 감소시킬 수가 있으며, 비용 절감을 기할 수가 있다.

Description

강제동작기능 부착의 제어장치 및 반도체 집적회로장치 {CONTROL DEVICE WITH FORCED OPERATION FUNCTION AND SEMICONDUCTOR INTEGRATED CIRCUIT DEVICE}

종래의 강제동작기능 부착의 제어장치에 대하여 도 3을 참조하여 설명한다.

도 3은, 제어장치의 특히, 출력제어신호 S1에 연동하여 동작하는 부분의 회로도이다.

출력제어신호 S1은 예를들면, 인터럽트 신호와 같은 제어회로(도시하지 않음)에 있어서 생성되는 신호이다.

출력제어신호 S1은 OR회로(1)을 통해서 n개의 출력회로 C1∼Cn에 입력된다.

출력회로 C1∼Cn은 버퍼회로, 지연회로나 3각파 발생회로 등의 회로이다.

출력회로 C1∼Cn은 제어장치에 의해 제어되도록, 단자 T1∼Tn에 접속되는 퍼스널컴퓨터 등이 필요로 하는 수 만큼 설치되어 있으며, 출력제어신호 S1에 연동하여 소정의 시간을 지연시킨 신호나 3각파 등의 신호를 생성하고, 단자 T1∼Tn으로부터 각 신호를 출력한다.

출력회로 C1∼Cn의 동작을 테스트하기 위해서, 제어장치에는 스위치단자 T0이 설치되어 있다.

스위치단자 T0은 비교기(2)의 비반전(non－inverting)입력단자(＋)에 접속된다.

비교기(2)의 반전입력단자(－)에는 접지레벨보다 소정의 전압 Vref 만큼 높은 전압이 입력된다.

이에 의해, 단자 T0에 전압 Vref 보다 높은 전압이 입력되면, 비교기(2)의 출력이 하이레벨로 되며, 강제동작신호 S2가 생성된다.

출력제어신호 S1과 강제동작신호 S2가 OR회로(1)에 입력되므로서, 신호 S1과 S2는 구별되지 않고 OR회로(1)에서 출력된다.

이에 의해, 강제적으로 출력회로 C1∼Cn을 동작시킬 수가 있어, 출력회로 C1∼Cn의 동작 테스트를 할 수가 있다.

그러나, 상기 종래의 제어장치(제3도)에서는, 스위치단자 T0을 설치하지 않으면 안되므로 단자의 수가 많아진다.

또, 스위치단자 T0를 설치하기 위한 와이어패드(칩 위에 설치된 와이어 인출용의 전극부)가 필요하기 때문에, 칩의 크기가 크게되어 제조비 상승의 한 요인이 되어 왔다.

그 때문에, 단자수가 적은 IC에서는 스위치단자를 설치할 수가 없으므로, 강제동작이 되지 않는 제어장치도 있었다.

본 발명은, 제어장치 내부에 있어서 생성되는 출력제어신호에 연동하여 동작하는 출력회로를 외부에서 강제적으로 동작시키는 강제동작기능을 부착한 제어장치 및 이를 갖는 반도체 집적회로장치에 관한 것이다.

도 1은, 본 발명의 제1 실시형태의 제어장치의 회로도.

도 2는, 본 발명의 제2 실시형태의 전원감시 집적회로장치의 회로도.

도 3은, 종래의 강제동작기능 부착의 제어장치의 회로도.

본 발명은, 상기의 과제를 해결하여, 강제동작기능 부착 제어장치 및 반도체 집적회로장치를 단자의 수를 증가시키지 않고 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제어장치는, 내부에서 생성된 출력제어신호에 연동하여 동작하는 츨력회로와, 상기 출력회로로부터 외부로 신호를 도출하기 위한 단자와, 상기 단자에 외부로부터 소정의 신호가 입력되었을때 상기 출력회로를 강제적으로 동작시키는 강제동작신호를 출력하는 신호검출수단을 설치하고 있다.

또, 본 발명의 반도체 집적회로 장치는, 내부에서 생성된 출력제어신호를 입력하는 OR회로와, 상기 OR회로의 출력에 연동하여 동작하는 출력회로와, 상기 출력회로로부터 신호를 외부로 도출하는 단자와, 외부로부터 상기 단자에 입력되는 신호를 소정의 전압과 비교하는 비교기와, 상기 비교기의 출력을 상기 OR회로에 입력하는 수단을 갖는다.

이와같은 구성에 의하면, 제어장치 및 반도체 집적회로 장치는, 상기 단자에 외부로부터, 예를들면, 소정 전압의 신호가 입력되었을 때에, 비교기 등을 사용한 신호 검출수단으로 신호를 검출하여 강제동작신호를 생성한다.

그리고, 예를들면, OR회로에 강제동작신호와 출력제어신호를 입력하고, 그 OR회로의 출력을 버퍼회로 등의 출력회로에 입력한다.

이에 의하여, 외부로부터 주어지는 신호에 연동하여 강제적으로 출력회로를 동작시킬 수가 있다.

더구나, 단자의 수가 증가하지 않으므로, 칩의 크기가 크게 되지 않도록 할 수 있음과 동시에 제조비 저감에 기여한다.

또, 본 발명에서는, 상기 반도체 집적회로장치에 있어서, 전지의 과충전 검출수단을 가지며, 상기 전지의 전압이 과충전 전압보다 높을 때에 상기 과충전 검출수단으로부터 상기 출력제어 신호가 상기 OR회로에 주어지도록 하고 있다.

이와같은 구성에 의하면, 반도체 집적회로장치는, 예를들면, 리튬전지의 전압을 검출하고, 과충전 전압이 되면 비교기 등을 사용한 과충전 검출수단으로부터 출력제어신호를 출력한다.

출력회로는, 지연회로 등이며, 출력동작 신호에 의하여, 예를들면, 전지의 사용을 금지하기 위해 사용되는 지연회로에서 타이밍이 어긋난 신호를 생성한다.

전원감시IC와 같이, 안전을 위해 전지의 상태를 감시하는 반도체 집적회로장치에서는, 과충전 전압이 되었을 경우 IC에서 출력제어 신호를 발생시키므로서, 예를들면, 불감응회로를 사용하여 퍼스널 컴퓨터 등에 차례로 OFF 하는 타이밍을 취하기 위한 신호가 출력되도록 된다.

〈제1의 실시형태〉

본 발명의 제1의 실시형태에 대하여 도 1을 참조하여 설명한다.

도 1은, 본 실시형태의 일반적인 강제동작기능 부착 제어장치의 출력부분의 회로도이다.

그리고, 도 1에 있어서 도 3과 동일한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여한다.

출력제어신호 S1은, 예를들면 후에 설명하는 전지의 과충전 검출신호이다.

출력제어신호 S1이 제어회로(도시하지 않음)에 있어서 생성되면, 신호 S1은 OR회로(1)을 통해서 n개의 출력회로 C1∼Cn으로 보내진다.

출력회로 C1∼Cn은 예를들면 버퍼회로, 지연회로나 3각파 발생회로 등이며, 제어장치에 의해 제어되도록 단자 T1∼Tn에 접속되는 장치가 필요로 하는 수 만큼 설치되어 있다.

그리고, 출력회로 C1∼Cn의 각 신호가 단자 T1∼Tn에 의해 각각 출력된다.

상기한 바와 같이, 출력회로 C1∼Cn의 동작테스트를 행하기 위해, 외부로부터 신호를 부여하여 강제동작신호 S2를 발생시키는 일이 있다.

그 때문에, 본 실시형태에서는, 신호검출수단으로서 비교기(2)를 설치하고, 단자 T1과 비교기(2)의 비반전(non－inverting)입력단자(＋)를 접속한다.

비교기(2)의 반전 입력단자(－)에는 접지레벨 보다 소정의 전압 Vref 만큼 높은 전압을 입력한다.

단자 T1에 전압 Vref 보다 높은 전압의 신호가 외부로부터 입력되면, 비교기(2)가 하이레벨의 강제동작신호 S2를 출력한다.

전압 Vref를 출력회로 C1에서 출력되는 신호의 전압보다 높게 하면, 출력회로 C1의 출력신호에 의해서도 강제동작신호 S2가 발생하지 않는다.

신호 S2가 OR회로(1)에 입력되고, OR회로(1)로부터 출력회로 C1∼Cn으로 보내진다.

이에 의하여, 출력회로 C1∼Cn은 출력제어신호 S1이 보내져 왔을때와 동일한 상태가 되므로, 신호 S1생성시의 출력회로 C1∼Cn의 동작테스트를 행할 수가 있다.

비교기(2)는 단자 T1에 입력되는 소정의 신호를 검출하는 회로면 되기 때문에, 예를들면, 펄스를 검출하는 회로로 하여도 좋다.

또, 복수의 단자로부터 소정의 신호입력이 있을 경우에 신호 S2가 생성되는 구성으로 하여도 좋다.

본 실시형태의 제어장치에 의하면, 상기 종래의 제어장치(도 3)에서 필요로 하였던 스위치단자 T0이 불필요하게 되므로, 단자의 수를 증가시키지 않는다.

또, 단자의 수가 증가하지 않은 만큼 와이어패드가 필요 없게 된다.

그 때문에, 칩의 사이즈가 크게 되지 않도록 할 수 있기 때문에 비용저감에 기여한다.

따라서, 단자 수가 적은 IC의 경우에도 별도의 스위치단자 T0을 설치할 필요가 없다.

〈제2의 실시형태〉

본 발명의 제2의 실시형태에 대하여 도 2를 참조하여 설명한다.

도 2는, 상기 제1의 실시형태의 제어장치(도 1)를 전원감시IC(반도체 집적회로장치)(10)에 응용한 회로의 회로도이다.

리튬 이온전지(11)∼(14)는 과충전이 되면 발연(發煙) 등의 위험이 있기 때문에, 전원감시IC(10)을 사용하여 전지(11)∼(14)를 감시한다.

4개의 리튬 이온전지(11)∼(14)가 고전위로부터 차례로 직렬로 접속되어 있으며, 전지(11)∼(14)로부터 단자(90)을 통해서, 예를들면, 퍼스널컴퓨터(도시하지 않음)에 전력이 공급된다.

전지(11)의 고전위측이 전원감시IC(10)의 단자 VCC 및 V1에 접속된다.

전지(11)과 (12)의 접속중점(接續中點)이 단자 V2에 접속된다.

전지(12)와 (13)의 접속중점이 단자 V3에 접속된다.

전지(13)과 (14)의 접속중점이 단자 V4에 접속된다.

전지(14)의 저전위측이 단자 GND에 접속됨과 동시에, 접지되어 접지레벨로 된다.

단자 V1과 V2의 사이에 UVLO(Under Voltage Lock Out circuit)(21)이 접속된다.

UVLO(21)은 비교기 등을 사용하여 단자 V1, V2 사이의 전압을 소정의 전압과 비교하는 것으로서, 단자 V1, V2 사이의 전압이 그 소정의 전압보다 낮을때에 UVLO(21)은 비교기(31)을 ON 한다.

이에 의하여, 고전압으로 인한 전원감시IC(10)의 파괴를 방지하고 있다.

비교기(31)은 과충전 검출수단이다.

비교기(31)의 비반전 입력단자(＋)가 단자 V1에 접속되고, 반전 입력단자(－)에 단자 V2의 전압보다 전압 Va 만큼 높은 전압이 입력된다.

이에 의하여, 비교기(31)이 ON으로 되어 있을 때에는 전지(11)의 전압이 과충전 전압보다 높은지 여부를 비교한다.

리튬이온전지(11)은 통상적인 사용시에 있어서는 대체로 2.3V∼4.2V이므로, 예를들면, 4.3V를 과충전 전압으로 설정하므로서 전지(11)의 전압이 높을 때에 비교기(31)의 출력은 하이레벨로 된다.

한편, 낮을 때에는 비교기(31)의 출력은 로레벨로 된다.

단자 V2와 V3 사이에도 UVLO(22)와 비교기(32)가, 상기한 UVLO(21) 및 비교기(31)과 동일한 구성으로 설치되어 있다.

UVLO(22)는 단자 V2 및 V3에 접속된다.

비교기(32)의 비반전 입력단자(＋)는 단자 V2에 접속된다.

비교기(32)의 반전 입력단자(－)에는 단자 V3의 전압보다 Va만큼 높은 전압이 입력된다.

이에 의하여, 전지(12)가 과충전 전압보다 높을때에 비교기(32)의 출력은 하이레벨이 되며, 한편, 과충전 전압보다 낮을때 비교기(32)의 출력은 로레벨로 된다.

단자 V3과 V4의 사이에도 UVLO(23)과 비교기(33)이, 상기한 UVLO(21) 및 비교기(31)과 동일한 구성으로 설치되어 있다.

UVLO(23)은 단자 V3 및 V4에 접속된다.

비교기(33)의 비반전 입력단자(＋)는 단자 V3에 접속된다.

비교기(33)의 반전 입력단자(－)에는 단자 V4의 전압보다 Va만큼 높은 전압이 입력된다.

이에 의하여, 전지(13)이 과충전 전압보다 높을때 비교기(33)의 출력은 하이레벨이 되며, 한편, 과충전 전압보다 낮을때 비교기(33)의 출력은 로레벨로 된다.

단자 V4와 GND의 사이에도 UVLO(24)와 비교기(34)가, 상기한 UVLO(21) 및 비교기(31)과 동일한 구성으로 설치되어 있다.

UVLO(24)는 단자 V4 및 GND에 접속된다.

비교기(34)의 비반전 입력단자(＋)는 단자 V4에 접속된다.

비교기(34)의 반전 입력단자(－)에는 접지레벨보다 Va만큼 높은 전압이 입력된다.

이에 의하여, 전지(14)가 과충전 전압보다 높을때 비교기(34)의 출력은 하이레벨이 되며, 한편, 과충전 전압보다 낮을때 비교기(34)의 출력은 로레벨로 된다.

비교기(31)∼(34)의 출력이 OR회로(40)에 입력된다.

이에 의하여, 전지(11)∼(14)가 모두 로레벨일때 OR회로(40)의 출력은 로레벨이 된다.

한편, 전지(11)∼(14)의 한 개 라도 전압이 과충전 전압보다 높게 되면 OR회로(40)의 출력은 하이레벨이 되어, 과충전 검출을 나타내는 출력제어신호 S1이 OR회로(40)으로부터 출력된다.

출력제어신호 S1은 OR회로(41)을 통해서 불감응회로(42)에 송출된다.

다시, 출력제어신호 S1은 OR회로(41)을 통과한 후에 단자 OUT3에 송출된다.

불감응회로(42)는 신호를 시간적으로 지연시켜 출력하는 회로이다.

불감응회로(42)는 단자 VCC 및 GND에 접속되므로서 전력이 공급된다.

그리고, 단자 TC에 접속되어 있는 콘덴서(15)를 사용하여 지연시간의 설정을 행하고 있다.

예를들면, 불감응회로(42)로부터 정전류(定電流)를 콘덴서(15)로 보내고, 콘덴서(15)가 충전에 의해 소정의 전압으로 될 때까지의 시간을 지연시간으로 한다.

그리고, 그 지연시간이 경과한 후에 불감응회로(42)로부터 신호가 단자 OUT1과 OUT2에 출력된다.

또한, 단자 OUT1과 OUT2에 출력되는 신호의 지연시간은 동일하거나 각각 상이하여도 좋다.

출력제어신호 S1에 의해 단자 OUT1∼OUT3을 통하여 타이밍이 어긋난 신호가 출력된다.

예를들면, 퍼스널컴퓨터(도시하지 않음)가 전지(11)∼(14)를 전원으로 하는 경우, 전지(11)∼(14)의 어느것인가가 과충전 전압보다 높게 되어도, 곧 퍼스널컴퓨터 전체를 OFF 하게 되면, RAM에 기억되어있는 데이터가 소거되어 버린다.

그 때문에, 퍼스널컴퓨터 전체를 OFF할 때에는, 먼저 RAM 등에 기억되어있는 데이터룰 자기디스크 등에 퇴피시킨 후에 전체를 OFF한다.

단자 OUT1∼OUT3으로부터 얻어지는 신호를 이용하므로서, 그 OFF 하는 타이밍을 얻을 수가 있다.

이와같이, 단자 OUT1∼OUT3으로부터 얻어지는 신호는 전원감시IC(10)의 내부에서 사용되는 것이 아니고, 전원감시IC(10)에 접속된 퍼스널컴퓨터 등의 장치에서 사용된다.

상술한 바와 같이, 동작테스트 등을 위하여 외부로부터 강제적으로 불감응회로(42)를 동작시키는 경우가 있다.

그 때문에, 본 실시형태에서는, 단자 OUT1에 비교기(43)의 비반전 입력단자(＋)가 접속되어 있다.

비교기(43)의 반전 입력단자(－)에는 접지레벨보다 전압 Vref만큼 높은 전압이 입력된다.

이에 의하여, 단자 OUT1에 전압 Vref보다 높은 전압의 신호가 전원감시IC(10)에 입력된 경우에는, 비교기(43)으로부터 하이레벨의 강제동작신호 S2가 출력된다.

강제동작신호 S2가 OR회로(41)에 입력된다.

OR회로(41)의 출력은 신호 S1과 S2의 구별이 없기 때문에, OR회로(40)으로부터 출력제어신호 S1이 출력된 경우와 동일한 처리를 외부로부터 강제적으로 부여 할 수가 있다.

또한, 콘덴서(15)의 전기용량을 가변으로 하므로서 임의의 지연시간을 설정 할 수 있다.

또, 콘덴서(15)는 전원감시IC(10)에 내장하여도 좋다.

비교기(43)의 신호검출수단은, 단자 OUT1 뿐이 아니라, 예를들면 단자 OUT1 및 OUT2의 양쪽에 설치하여도 좋다.

본 실시형태에 의해, 전원감시IC(10)에 있어서 강제적으로 불감응회로(42)를 동작시키기 위한 스위치단자가 단자 OUT1과 공통화되어 있으므로 단자의 수를 증가시키지 않는다.

또, 전원감시IC(10)에서는 동작테스트와 같이 강제동작기능을 사용하는 기회가 적으므로, 단자 수를 증가시키지 않은 것은 전원감시IC(10)에 있어서는 유효하다.

또한, 도 2에 나타내는 전원감시IC(10)에서 과충전 검출부분에 대하여 설명 하였지만, 전지(11)∼(14)의 과방전 검출기능이나 과전류 검출기능을 전원감시IC(10)에 구비하여도 좋다.

과방전을 검출하는데는, 예를들면 비교기(31)과 병렬로 새로운 비교기(도시하지 않음)를 접속하고, 그 비교기의 반전 입력단자(－)에 입력하는 전압 Va에 상당하는 전압을 다른 값으로 하여 전지(11)의 전압이 과방전 전압보다 작게 되었는지 여부를 판단한다.

과방전 전압은 예를들면 2.3V이다.

전지(12)∼(14)에 대해서도 동일하게 비교기(32)∼(34)에 병렬이 되도록 접속하고, 이들 비교기의 출력을 AND회로에 입력하므로서 방전허가신호를 얻게 된다.

이 방전허가신호가 얻어지지 못할 경우에는, 상기한 수순으로 퍼스널컴퓨터를 OFF한다.

과전류를 검출하는데는, 예를들면, 전지(11)∼(14)와 직렬이 되도록 저항(도시하지 않음)을 삽입하여, 그 저항의 전압강하를 검출한다.

이에 의하여, 어떤 전류보다 클 경우, 상기한 수순으로 퍼스널컴퓨터를 OFF한다.

상기한 바와같이, 본 발명은 강제동작기능 부착의 제어장치 및 반도체 집적회로장치를 단자의 수를 증가시키지 않고 실현 할 수 있으며, 칩 사이즈가 크게 되지 않음과 동시에 저비용으로 된다.

따라서, 전원감시IC와 같이 전지의 전압을 감시하여 전지전압에 이상이 있을 때에 출력제어신호를 내부에서 발생시키고, 이 출력제어신호에 의하여 출력회로를 제어하여 타이밍신호를 출력하는 장치로서, 또한 그 출력회로가 정상으로 동작하는지 여부를 외부에서 신호를 부여하여 강제동작시켜 테스트할 필요가 있는 반도체 집적회로장치에 적합하다.

Claims (4)

1. 내부에서 생성된 출력제어신호에 연동하여 동작하는 출력회로와,

   상기 출력회로로부터 외부로 신호를 도출하기 위한 단자와,

   상기 단자에 외부로부터 소정의 신호가 입력되었을 때에 상기 출력회로를 강제적으로 동작시키는 강제동작신호를 출력하는 신호검출수단을 설치한 것을 특징으로 하는 강제동작기능 부착 제어장치.
2. 내부에서 생성된 출력제어신호를 입력하는 OR회로와, 상기 OR회로의 출력에 연동하여 동작하는 출력회로와,

   상기 출력회로로부터 신호를 외부로 도출하는 단자와,

   외부로부터 상기 단자에 입력되는 신호를 소정의 전압과 비교하는 비교기와,

   상기 비교기의 출력을 상기 OR회로에 입력하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 집적회로장치.
3. 제2항에 있어서,

   전지의 과충전 검출수단을 가지며, 상기 전지의 전압이 과충전 전압보다 높을 때에 상기 과충전 검출수단에 의하여 상기 출력제어신호가 상기 OR회로에 부여되도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 집적회로장치.
4. 제2항에 있어서,

   OR회로의 출력측에 신호를 지연시켜 출력하는 불감응회로가 설치되어 있으며, 상기 불감응회로의 출력을 외부로 출력하는 단자에 상기 비교기가 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 집적회로장치.