KR200178094Y1 - 서지 진압으로부터의 파워 트랜지스터 보호 장치 - Google Patents

Abstract

이 고안은 서지 전압으로부터의 파워 트랜지스터 보호 장치에 관한 것으로서, 서지 전압이 발생할 경우 트랜지스터의 동작 상태를 해당 상태로 변환시켜, 해당 장치의 제어 동작을 위해 출력되는 펄스 신호의 상태에 무관하게 설정 상태의 신호를 출력하여, 펄스 신호의 상태에 무관하게 파워 트랜지스터(T2)의 동작을 중지시키는 서지 전압 보호부(11)를 포함하여 이루어져, 불안정한 전원(B+) 등의 공급으로 서지 전압이 발생하여, 점화 동작을 위한 파워 트랜지스터(T2)의 정격 용량을 초과하는 전압이 출력될 경우 파워 트랜지스터(T2)의 동작을 중지시키므로, 고가의 파워 트랜지스터(T2)를 보호할 수 있으므로 원가 절감을 실현할 수 있는 효과가 발생한다.

Description

서지 전압으로부터의 파워 트랜지스터 보호 장치

이 고안은 파워 트랜지스터(power transister) 보호 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게 말하자면, 갑자기 인가되는 서지(surge)전압으로부터 파워 트랜지스터를 보호할 수 있도록 하는 서지 전압으로부터의 파워 트랜지스터 보호 장치에 관한 것이다.

운전자가 원하는 주행 조건이나 주행 도로의 상황 등에 따라, 엔진 등의 동작 상태를 변화시켜 현재의 조행 상태에 적합하고 안전한 주행 동작이 이루어질 수 있도록 한다.

그러므로 엔진 제어 장치는 자동차의 주행 상태나 주변 환경 조건을 감지하기 위해 장착되어 있는 감지 장치나 제어 장치를 통해 출력되는 신호를 이용하여, 이미 설정된 제어 동작을 실행하여 각 해당 장치로 적절한 제어 신호를 출력하여 안전한 자동차의 주행 동작이 이루어질 수 있도록 한다.

따라서 판정된 자동자의 주행 상태로 운전자의 의지에 따라 연료의 분사량이나 점화 시기 등을 변화시켜 엔진의 출력 등을 변화시키므로, 자동차의 주행 상태를 변화시킨다.

상기와 같이 자동자의 주행 상태나 운전 의지에 따라 해당하는 제어 동작을 실행한 후, 엔진 제어 장치는 각 해당하는 장치로 제어 신호를 출력하여 동작 상태가 변화할 수 있도록 한다.

자동차의 주행 상태에 따라 각 해당 장치의 동작을 제어할 경우, 엔진의 점화 동작을 실행하기 위한 점화 장치는, 고전압이 인가되는 점화 코일을 구동시켜야 한다.

그러므로 상기 점화 코일을 구동시키기 위해 대용량의 파워 트랜지스터를 작동시켜, 순간적으로 점화 장치의 점화 코일에 고전압을 인가하여, 점화 플러그가 작동할 수 있도록 한다.

따라서 엔진 제어 장치에서 출력되는 점화 장치의 제어 신호의 상태에 따라 파워 트랜지스터의 동작 상태가 변화하여, 각 해당하는 점화 장치의 동작에 의해 엔진 제어 장치에서 판정된 시기에 엔진의 점화 동작이 이루어질 수 있도록 한다.

제1도에 도시된 것처럼, 종래에는 엔진 제어 장치(1)에서 출력되는 제어 신호 저항(R1)을 거쳐 엔진 제어 장치(1O)의 내부에 형성되어 있는 트랜지스터(T1)를 통해 점화 동작을 실행하는 코일(L1, L2)과 연결되어 있는 파워 트랜지스터(T2)로 곧바로 출력된다.

그러므로 자동차의 주행 상태의 변화나 전원(B+)의 상태 변화로 비정상적인 서지 전압이 발생하여, 엔진 제어 장치(10)에서 급격한 크기를 갖는 서지 전압이 외부로 출력된다.

이때, 상기 서지 전압은 곧바로 파워 트랜지스터(T2)로 인가되면, 갑작스런 서지 전압으로 인해 파워 트랜지스터(T2)의 정격 용량을 초과하여 피워 트랜지스터(T2)가 파손된다.

따라서 고가의 파워 트랜지스터(T2)의 파손으로 경제적인 손실이 발생하고, 엔진의 점화 동작이 이루어지지 않으므로 안전 사고의 발생 위험이 높고, 정상적인 자동자의 주행 동작을 방해하는 문제점이 발생한다.

그러므로 이 고인의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 서지 전압의 발생 여부를 판정하여 서지 전압이 발생할 경우 보호 장치를 구동시켜 파워 트랜지스터의 동작을 중지시키므로 서지 전압으로 인한 파워 트랜지스터를 보호할 수 있도록 하는 서지 전압으로부터의 파워 트랜지스터 보호 장치를 제공하기 위한 것이다.

제1도는 종래의 파워 트랜지스터 구동 장치의 회로도이고,

제2도는 이 고안의 실시예에 따른 서지 전압으로부터의 파워 트랜지스터 보호 장치의 회로도이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 이 고안의 구성은, 엔진의 점화 동작을 위해 자동차의 주행 상태에 따라 해당하는 주기를 갖는 펄스 신호를 출력하는 엔지 제어부(1)와, 상기 엔진 제어부(1)에서 출력하는 제어신호에 스위칭 동작을 하는 파워 트랜지스터(T2)와, 상기 엔진 제어부(1)의 출력을 반전시키는 인버터(INV11)와, 상기 인버터(INV11)의 출력에 따라 스위칭하는 트랜지스터(Q12, Q13)과, 서지 전압 발생시의 제너 다이오드(D11)의 전압에 의해 턴 온하여 상기 트랜지스터(Q12)로 인가되는 인버터(INV11)의 출력을 접지단으로 흘리는 트랜지스터(Q11)와, 엔진 제어부(1)의 출력을 베이스 입력으로 하고 트랜지스터(Q13)의 출력을 컬렉터 입력으로 하며, 이미터가 접지된 트랜지스터(Q14)로 이루어지며, 트랜지스터(Q13)의 컬렉터 전압에 의해 파워 트랜지스터(T2)의 구동이 결정되도록 하는 서지 전압 보호부(11)를 포함하여 이루어져 있다.

따라서, 이 고안의 특징에 따른 서지 전압으로부터의 파워 트랜지스터 보호장치는 서지 전압이 발생하지 않았을 때, 즉, 배터리 전원(B+)가 안정적일 때 제너 다이오드(D11)를 통과하는 전압은 트랜지스터(Q11)의 임계전압이하가 되어, 인버터(INV11)를 통해 트랜지스터(Q12, Q13)를 거쳐 파워 트랜지스터(T2)에 인가되는 엔진 제어부(1)의 신호 전달에 영향을 미치지 않도록 한다. 그러나, 서지 전압이 발생하였을 경우, 배터리 전원(B+)이 커지므로, 제너 다이오드(D11)의 전압은 제너 전압이 되어 트랜지스터(Q11)를 턴 온시키고, 그에 따라 인터버(INV11)에서 출력하는 엔진 제어부(1)의 신호를 접지단측으로 흘려보내 파워 트랜지스터(T2)가 구동하지 않도록 한다.

이러한 이 고안의 특징에 따라 파워 트랜지스터는 서지 전압이 발생시 손상되지 않음은 자명하다.

이하, 이 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 고안을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.

제2도는 이 고안의 실시예에 따른 서지 전압으로부터의 파워 트랜지스터 보호장치의 회로도이다.

제2도를 참고로 하여 이 고안의 실시예에 따른 구싱을 설명하면, 엔진의 점화 동작을 위해 자동차의 주행 상태에 따라 해당하는 주기를 갖는 펄스 신호를 출력하는 제어 신호를 출력하는 엔진 제어부(1)와 서지 전압이 발생할 경우 동작 상태가 변화하여 해당하는 상태의 신호를 출력하는 서지 전압 보호부(11)기 내장되어 있는 엔진 제어 장치(100)와, 상기 엔진 제어 장치(100)에서 출력되는 신호의 상태에 따라 동작 상태가 변화하여 서지 전압이 발생할 경우 동작이 중지되는 파워 트랜지스터(T2)와 전원(B+)에 일측 단자가 연결되어 엔진의 점화 동작을 실행하는 제1 및 제2 코일(L1,L2)로 이루어져 있다.

상기 서지 전압 보호부(11)는 엔진 제어부(1)의 출력단자에 입력 단자가 연결되어 있는 인버터(IVN11)와, 상기 인버터(INV11)의 출력단자에 일측 단자가 연결되어 있는 저항(R11)과, 상기 인버터(INV11)의 출력단자에 컬렉터 단자가 연결되어 있고 에미터 단자가 접지되어 었는 트랜시스터(Q11)와, 상기 트랜지스터(Q11)의 베이스 단자에 일측 단자가 연결되어 있는 저항(R12)과, 상기 저항(R12)의 타측 단자에 애노드 단자가 연결되어 있고 전원(B+)에 캐소우드 단자가 연결되어 있는 제너 다이오드(D11)와, 전원(Vcc)에 일측 단자가 연결되어 있는 저항(R13)과, 상기 저항(R13)의 타측 단자에 일측단자가 연결되어 있는 저항(R14)과, 상기 저항(R14)의 타측 단자에 컬렉터 단자가 연결되어 있고 저항(R11)의 타측 단자에 베이스 단자가 연결되어 있고 에미터 단자가 접지되어 있는 트랜지스터(Q12)와, 엔진 제어부(1)의 출력 단자에 일측 단자가 연결되어 있는 저항(R15)과, 전원(Vcc)에 에미터 단자가 연결되어 있고 저항(R14)의 타측 단자에 베이스 단자가 연결되어 있는 트랜지스터(Q13)와, 상기 트랜지스터(Q13)의 컬렉터 단자에 일측 단자가 연결되어 있는 저항(R16)과, 상기 저항(R16)의 타측 단자에 컬렉터 단자가 연결되어 있고 저항(R15)의 타측 단자에 베이스 단자기 연결되어 있고 에미터 단사가 접지되어 있는 트랜지스터(Q14)와, 상기 저항(R16)의 타측 단자에 일측 단자가 연결되어 있고 파워 트랜지스터(T2)의 베이스 단자에 타측 단자가 연결되어 있는 저항(R17)으로 이루어져 있다.

상기와 같은 구성으로 어루어져 있는 이 고안의 실시예의 동작은 다음과 같다.

전원(B+)에 의한 서지 전압이 발생하지 않을 경우, 엔진의 점화 동작을 실행하기 위해 엔진 제어부(1)에서 출력되는 펄스 신호를 인버터(INV11)에 의해 반전되어, 저항(R12)을 거쳐 트랜지스터(Q12)의 베이스 단자로 인가된다.

이때, 트랜지스터(Q11)는 전원(B+)의 상태가 안정적이므로 제너 다이오드(D11)와 저항(R12)에 의해 턴 오프 상태를 유지한다.

따라서 상기 베이스 단자로 인가되는 점화 신호에 의해 트랜지스터(Q12)의 턴온/오프 동작이 이루어지고, 상기 트랜지스터(Q12)의 턴온/오프 동작에 의해 트랜지스터(Q13)의 동작은 상기 트랜지스터(Q12)의 동작에 동기하여 턴온/오프 동작을 반복한다.

그리고 엔진 제어부(1)에서 출력되는 점화 신호가 트랜지스터(Q14)로 인가되므로 엔진 제어부(1)에서 출력되는 점화 신호의 상태에 의해, 턴온/오프 동작이 이루어지므로, 저항(R17)을 통해 파워 트랜지스터(T2)의 베이스 단자로 인가되는 신호 상대는 엔진 제어부(1)의 출력 신호의 상태와 반전된 상태가 된다.

그러므로 저항(R17)를 통해 출력되는 신호의 상태에 따라 파워 트랜지스터(T2)의 턴온/오프 동작이 이루어져, 점화 장치의 점화 코일(L1,L2)이 상기 파워 트랜지스터(T2)의 턴온/오프 상태에 따라 동작 상태가 변화하여 정상적인 엔진의 점화 동작이 이루어질 수 있도록 한다.

그러나 전원(B+)의 이상이나 다른 원인에 의해 서지 전압이 발생하여, 제너 다이오드(D11)와 저항(R12)을 거쳐 트랜지스터(Q11)로 인가되면, 상기 트랜지스터(Q11)의 상태는 턴온 상태로 변환되다.

그러므로 상기 트랜지스터(Q11)의 턴온 동작에 의해, 트랜지스터(Q12)는 엔진 제어부(1)에서 출력되는 점화 신호의 상태에 무관하게 턴 오프 상태가 되고, 상기 트랜지스터(Q12)의 턴 오프 동작에 의해, 트랜지스터(Q13)의 상태도 턴 오프 상태를 유지한다.

따라서 상기 트랜지스터(Q13)의 턴 오프 동작에 의해, 파워 트랜지스터(T2)를 구동시키기 위한 펄스 신호가 출력되지 않으므로, 엔진 제어부(1)에서 출력되는 점화 신호의 상태에 무관하게 파워 트랜지스터(T2)의 동작이 중지되어, 갑작스런 서지 전압에 의한 파워 트랜지스터(T2)의 손상을 방지할 수 있다.

이때 엔진 제어부(1)에서 출력되는 펄스 신호에 의해 트랜지스터(Q14)의 상태가 틴온/오프되어도, 상기 트랜지스터(Q13)의 턴 오프 동작에 의해 전원(Vcc)이 공급되지 않으므로 파워 트랜지스터(T2)의 구동 전압을 출력되지 않는다.

따라서 상기와 같이 동작하는 이 고안의 효과는, 불안정한 전원(B+) 등의 공급으로 서지 전압이 발생하여, 점화 동작을 위한 파워 트랜지스터(T2)의 정격 용량을 초과하는 전압이 출력될 경우, 상기와 같이 파워 트랜지스터(T2)의 동작을 중지시키므로, 고가의 파워 트랜지스터(T2)를 보호할 수 있으므로 원가 절감을 실현할 수 있다.

Claims (3)

1. 엔진의 점화 동작을 위해 자동차의 주행 상태에 따라 해당하는 주기를 갖는 펄스 신호를 출력하는 엔진 제어부(1)와 상기 엔진 제어부(1)에서 출력하는 제어 신호에 스위칭 동작을 하는 파워 트랜지스터(T2)와, 상기 엔진 제어부(1)의 출력을 반전시키는 인버터(INV11)와, 상기 인버터(INV11)의 출력에 따라 스위칭하는 트랜지스터(Q12, Q13)과 서지 전압 발생시의 제너 다이오드(D11)의 전압에 의해 턴 온하여 상기 트랜지스터(Q12)로 인가되는 인버터(INV11)의 출력을 접지단으로 흘리는 트랜지스터(Q11)와, 엔진 제어부(1)의 출력을 베이스 입력으로 하고 트랜지스터(Q13)의 출력을 컬렉터 입력으로 하며, 이미터가 접지된 트랜지스터(Q14)로 이루어지며, 트랜지스터(Q13)의 컬렉터 전압에 의해 파워 트렌지스터(T2)의 구동이 결정되도록 하는 서지 전압 보호부(11)를 포함하여 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 서지 전압으로부터의 파워 트랜지스터 보호 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 서지 전압 보호부(11)는, 제어 장치의 동작을 제어하기 위해 출력되는 펄스 신호가 입력 단자가 연결되어 있는 인버터(INV11)와, 상기 인버터(INV11)의 출력 단자에 컬렉터 단자가 연결되어 있고 에미터 단자가 접지되어 있는 트랜지스터(Q11)와, 상기 트랜지스터(Q11)의 베이스 단자에 일측 단자가 연결되어 있는 저항(R12)과, 상기 저항(R12)의 타측 단자에 애노드 단자가 연결되어 있고 전원(B+)에 개소우드 단자가 연결되어, 서지 전압이 발생할 경우 상기 트랜지스터(Q11)의 동작 상태틀 턴온시키는 제너 다이오드(D11)와, 상기 인버터(INV11)의 출력 신호가 베이스 단자가 연결되어, 인가되는 신호의 상태에 따라 동작 상태가 변화하는 트랜지스터(Q12)와, 전원(Vcc)에 에미터 단자가 연결되어 있고 트랜지스터(Q12)의 컬렉터 단자에 베이스 단자가 연결되어, 트랜지스터(Q12)의 상태에 따라 동작 상태가 변화하는 트랜지스터(Q13)와, 상기 트랜지스터(13)의 컬렉터 단자에 컬렉터 단자가 연결되어 있고 저항(R12)의 타측 단자에 베이스 단자가 연결되어, 저항(R12)을 거쳐 인가되는 전압의 상태에 따라 동작 상태가 변화하는 트랜지스터(Q14)를 포함하여 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 서지 전압으로부터의 파워 트랜지스터 보호 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 펄스 신호는, 엔진의 점화 장치의 동작을 제어하기 위해, 엔진 제어부(1)에서 출력되는 펄스 신호인 것을 특징으로 하는 서지 전압으로부터의 파워 트랜지스터 보호 장치.