KR20020087190A - 히스테리시스 기능을 가진 과열방지 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 히스테리시스 기능을 가진 과열방지 회로에 관한 것으로, 특히 임의의 장치가 일정한 온도에서 동작하도록 하여 열에 의한 손상을 방지하게 한 히스테리시스 기능을 가진 과열방지 회로에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 기준전압을 제공하는 기준전압발생부와; 온도의 변화에 대응하여 비교전압을 제공하는 비교전압발생부와; 상기 기준전압과 상기 비교전압을 입력받아 비교하여 구동신호를 출력하는 히스테리시스기능부와; 상기 구동신호를 입력받아 부하를 구동하는 드라이버로 구성된다.

Description

히스테리시스 기능을 가진 과열방지 회로 {THERMAL SHUT DOWN CIRCUIT WITH HYSTERESIS}

본 발명은 히스테리시스 기능을 가진 과열방지 회로에 관한 것으로, 특히 임의의 장치가 일정한 온도에서 동작하도록 하여 열에 의한 손상을 방지하게 한 히스테리시스 기능을 가진 과열방지 회로에 관한 것이다.

일반적으로 고출력 장치는 열이 많이 발생하므로 열에 의한 손상이 발생하기 쉽다. 이를 보호하기 위해 일정한 온도가 되면 동작을 중지시키는 과열방지 회로가 사용된다. 이를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 일반적인 히스테리시스 기능을 가진 과열방지 회로를 보인 블록도로서, 이에 도시된 바와 같이 정전압을 제공하는 정전압원(10)과; 상기 정전압을 입력받아 기준전압을 제공하는 기준전압발생부(20)와; 상기 기준전압과 상기 정전압이 저항(R1)을 통해 입력되는 비교전압을 입력받아 비교하여 구동신호를 출력하는 히스테리시스기능부와(30); 상기 구동신호를 입력받아 부하를 구동하는 드라이버(40)로 구성된다.

이와 같이 구성된 종래의 히스테리시스 기능을 가진 과열방지 회로에 대해 상세히 설명하면, 상기 정전압원(10)에서 출력된 정전압은 기준전압발생부(20)와 저항(R3)을 통해 상기 히스테리시스기능부(30)에 입력된다. 상기 히스테리시스기능부(30)는 이 두 기준 전압과 비교전압을 비교하여 구동신호를 출력하고, 트랜지스터(TR1)와 저항(R2)을 통해 비교전압 노드에 귀환시킨다.

상기 구동신호에 따라 상기 드라이버(40)의 트랜지스터(TR2)가 온/오프되어 부하를 구동시키거나 작동 중지시키게 된다.

도 2는 상기 히스테리시스기능부(30)의 회로 예시도로서, 기준전압(VREF)과 비교전압(VIN)은 각각 저항(R5)와 저항(R4)을 통해 입력받아 이 두 전압을 비교하여 출력하는 연산증폭기(OP-AMP)와; 상기 연산증폭기(OP-AMP)의 출력전압을 귀환시키는 저항(KR4)로 구성된다.

도 3은 도 2의 입출력 관계를 보인 설명도로서, 저항(R4)과 저항(KR4)의 저항값의 비에 따라 히스테리시스 폭이 변화하는데 그 저항값의 비가 커지면 폭이 작아지고, 반대로 그 저항값의 비가 작아지면 폭이 커짐을 보여주고 있다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술에 있어서, 종래의 과열방지 장치는 정전압원과 정전류원을 구현하기 위해서 회로가 복잡해지고, 온도 특성에 불안정하게 동작하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 것으로, 회로를 단순화시켜 온도 특성에 안정되게 동작하는 과열방지 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 히스테리시스 기능을 가진 과열방지 회로의 구성을 보인도.

도 2는 도 1의 히스테리시스기능부의 회로 구성을 보인 예시도.

도 3은 도 2의 입출력 관계를 보인 설명도.

도 4는 본 발명 히스테리시스 기능을 가진 과열방지 회로의 구성을 보인도.

도 5는 도 4의 또 다른 실시예를 보인 예시도.

도 6은 도 4에서 비교전압발생부의 서미스터의 온도에 따른 저항값을 보인 설명도.

도 7은 도 4의 온도에 따른 출력 전압의 특성곡선을 보인 설명도.

도 8은 도 5의 온도에 따른 출력 전압의 특성곡선을 보인 설명도.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

120, 220 : 기준전압발생부130, 230 : 히스테리시스기능부

140, 240 : 드라이버150, 250 : 부하

200, 300 : 비교전압발생부

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 기준전압을 제공하는 기준전압발생부와; 온도의 변화에 대응하여 비교전압을 제공하는 비교전압발생부와; 상기 기준전압과 상기 비교전압을 입력받아 비교하여 구동신호를 출력하는 히스테리시스기능부와; 상기 구동신호를 입력받아 부하를 구동하는 드라이버로 구성한 것을 특징으로 한다.

상기 비교전압발생부는 온도에 따라 저항값이 변하는 서미스터와, 상기 서미스터에 직렬 연결되는 저항으로 구성된다.

이하, 본 발명에 의한 히스테리시스 기능을 가진 과열방지 회로을 첨부한 도 4를 참조하여 설명한다.

도 4는 본 발명 히스테리시스 기능을 가진 과열방지 회로에 대한 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시한 바와 같이 기준전압을 제공하는 기준전압발생부(120)와; 온도의 변화에 대응하여 비교전압을 제공하는 비교전압발생부(200)와; 상기 기준전압과 상기 비교전압을 입력받아 비교하여 구동신호를 출력하는 히스테리시스기능부(130)와; 상기 구동신호를 입력받아 부하(150)를 구동하는 드라이버(140)로 구성한 것을 특징으로 한다.

상기 비교전압발생부(200)는 온도에 따라 저항값이 변하는 서미스터(RTH15)와, 상기 서미스터(RTH15)에 직렬 연결되는 저항(R8)으로 구성된 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 동작을 설명한다.

도 6은 서미스터의 온도에 따른 저항값을 보인 설명도로서, 온도가 상승하면 저항값이 하강함을 보여준다.

상기 서미스터(RTH15)와 저항(R8)의 분배전압이 비교전압이므로, 온도가 상승함에 따라 이 비교전압은 상승하게 된다. 이 비교전압이 상기 기준전압보다 커질 때 상기 히스테리시스기능부(130)의 출력전압은 하이전압(VOH)으로 포화된다.

이 하이전압(VOH)은 저항(R9)를 통해 이 비교전압 노드에 귀환된다. 따라서, 이 비교전압은 상기 기준전압보다 크게 된다. 반대로 온도가 하강하면, 이 비교전압은 하강하게 된다. 상기 비교전압이 상기 기준전압보다 작아질 때, 상기 출력전압은 로우전압(VOL)으로 포화된다.

따라서, 도 7에 도시된 바와 같이, 온도에 따른 출력 특성을 보이게 된다.

높은 온도(TH)일 때 상기 출력전압이 하이전압(VOH)이므로, 상기 드라이버(140)는 온이 되고 부하(150)의 작동이 중지된다. 그 후, 장치의 온도가 하강하며 이 온도가 낮은 온도(TL)가 될 때, 상기 출력전압이 로우전압(VOL)이 되므로 상기 드라이버(140)는 오프가 되고 부하(150)는 작동한다.

또 다른 실시예로 도 5에 도시된 바와 같이, 서미스터(RTH25)와 저항(R18)의 위치를 바꾸게 되면 상기 비교전압은 온도가 상승함에 따라 작아지게 된다.

이 비교전압이 상기 기준전압보다 작아질 때 히스테리시스기능부(230)의 출력전압은 로우전압(VOL)으로 포화된다.

이 로우전압은 저항(R19)을 통해 이 비교전압 노드에 귀환된다. 따라서, 이 비교전압은 상기 기준전압보다 작게 된다. 반대로 온도가 하강하면, 이 비교전압은 상승하게 된다. 상기 비교전압이 상기 기준전압보다 커질 때, 상기 출력전압은 하이전압(VOH)으로 포화된다.

따라서, 도 8에 도시된 바와 같이, 온도에 따른 출력 특성을 보이게 된다.

높은 온도(TH)일 때 상기 출력전압이 로우전압(VOL)이므로, 드라이버(240)는 온이 되고 부하(250)는 오프가 된다. 그 후, 장치의 온도가 하강하며 이 온도가 낮은 온도(TL)가 될 때, 상기 출력전압이 하이전압(VOH)이 되므로 상기 드라이버(140)는 오프가 되고 부하(150)는 작동한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 회로를 단순화시켜 구현이 용이하고, 온도 특성에 안정하게 동작하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 기준전압을 제공하는 기준전압발생부와; 온도의 변화에 대응하여 비교전압을 제공하는 비교전압발생부와; 상기 기준전압과 상기 비교전압을 입력받아 비교하여 구동신호를 출력하는 히스테리시스기능부와; 상기 구동신호를 입력받아 부하를 구동하는 드라이버로 구성된 것을 특징으로 하는 히스테리시스 기능을 가진 과열방지 회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 비교전압발생부는 온도에 따라 저항값이 변하는 서미스터와, 상기 서미스터에 직렬 연결되는 저항으로 구성되고, 이 두 저항의 공통 연결된 노드에서 비교전압을 출력하게 구성된 것을 특징으로 하는 히스테리시스 기능을 가진 과열방지 회로.