KR200290752Y1 - 구동 전원 회로와 저전압 보호 회로로 구성된 전원 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 구동 전원 회로와 저전압 보호 회로로 구성된 전원 장치로써, 배터리 또는 입력된 전압이 분압되어 공급되도록 하는 FET 구동 전원 드라이브 회로와, 상기 입력전압으로부터 일정한 전압이 입력되도록 하는 전원 공급부로 구성된 구동 전원 회로와, 상기 전원공급부의 입력 전압이 저전압인지를 감지하는 저전압감지부와, 상기 저전압감지부의 출력과 기준 전압과 비교하는 상기 전원 공급부의 동작을 온/오프로 제어하는 기준 전압 회로부로 구성된 저전압 보호 회로로 구성된다. 이러한 상기 구동 전원 회로와 저전압 보호 회로로 구성된 구동 장치는 FET 스위치의 구동하는데 있어서, 입력되는 전압의 범위 제한을 해결하는 효과가 있을 뿐만 아니라 FET 구동하는데 있어서 발생하는 전위차를 해결하는 효과가 있다.

Description

구동 전원 회로와 저전압 보호 회로로 구성된 전원 장치{APPARATUS FOR POWER CIRCUIT HAVING DRIVE POWER CIRCUIT AND LOW-POWER PROTECTION CIRCUIT}

본 고안은 전자소자를 사용하여 전원의 공급 및 차단을 위한 장치에 관한 것으로, 특히 전원공급 및 전원 차단에 용이하나, 구동 회로의 구현에 어려움이 있는 FET소자를 전원 회로에 사용하는 것에 관한 것이다.

최근 각종 회로나 소자를 구동하는데 있어서 다른 소자에 비하여 스위칭의 속도와 전력 소모량이 적은 FET의 사용이 일반화되고 있다. 이러한 FET 소자의 사용은 전원공급제어 및 회로 차단에 용이하나, 구동이 어려운 문제점이 있다.

도 1 은 종래 기술에 따른 구동 전원 회로와 저전압 보호 회로로 구성된 전원 회로의 개략적인 회로도이다.

도 1을 참조하면, -ON(1)과 -OFF(2)는 IC를 동작시키기 위한 것으로 LOW 신호가 상기 -ON(1)로 HIGH 신호는 -OFF(2)로 출력된다. -LBO(3)는 LBI(4)으로 인가된 상기 IC내의 입력 전압이 정상인지를 확인하여 정상시 HIGH 신호를 출력한다. GND(5)과 SRC(7)은 입력된 전압과 GND(5)와는 별도의 전위로 FET 구동을 위해서 전원 발생 동작을 한다.

전원 공급부-IN으로 전원이 인가되면,GATE (6)과 SRC(7), 우선 IC로 구성된 칩을 보면, -ON(1)과 GND(5)은 칩을 동작하게 위한 것으로 LOW신호가 입력되었을 때 동작하도록 구성되어 있다. -LBO(3)은 LBI(4)에 입력된 전압이 정상적인 전압인지 확인하는 것이다. 또한, 일정 전압이하로 전압이 인가되면 -LBO에 LOW의 신호를 발생하는 동작을 하여 상기 ic에 인가된 전압이 오류임을 판단한다. 따라서, 상기 LBO(3)의 출력된 전압이 Q2에 공급되고, 저항 R4는 정상이 되어 전원 공급부로부터 입력된 전압이 1.2V이하로 인가되어 상기 IC를 더욱 빠르게 OFF시킨다. 저항 R5은 LBI(4)는 입력되는 전압을 검출하는 동작을 하는 것으로, -LBO(3)로 상기 입력된 전압의 검출 결과를 제공한다. 따라서, BATT_IN으로 인가된 전압은 FET Q1을 통해 출력된다.

저항 4에 인가된 전압이 즉, LBI(4)에 일정하게 인가된 전압이 기준전압에 이하이면, -LBO(3)은 정상적으로 동작하는 HIGH 출력 신호를 LOW 출력 신호로 천이하여 출력한다. 따라서, -LBO(3)의 저항 R5에 인가된 전압이 급격하게 낮아져서 상기 IC의 동작을 OFF시킨다.

즉, 저전압회로, FET구동용 회로, FET 구동용 발진회로, 입력전압 비교회로가 하나의 IC로 구성된 회로도는 상기 IC를 구동하기 위하여 26V 전압으로 일정한 수준 이상의 전압은 인가되지 못하는 어려움이 있었다.

따라서, 26V 이하이 저전압에서만 사용해야 하는 불편함과, 특정회사의 제품을 사용함으로써 제품 공급에 제한이 있었다.

따라서 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 고안의 목적은, 구동 전원 회로와 저전압 보호 회로로 구성된 전원 장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 고안의 실시예는, 구동 전원 회로와 저전압 보호 회로로 구성된 전원 장치에 있어서,

전원 공급부로부터 입력된 전압이 분압되어 공급되도록 하는 FET 구동 전원 드라이브회로와, 상기 전원 공급부로부터 일정한 전압이 입력되도록 하는 FET 전원공급부로 구성된 구동 전원 회로와,

상기 전원공급부의 입력 전압이 저전압인지를 감지하는 저전압감지부와, 상기 저전압감지부의 출력과 기준 전압과 비교하는 상기 전원 공급부의 동작을 온/오프로 제어하는 기준 전압 회로부로 구성된 저전압 보호 회로로 구성되는 것을 특징으로 한다.

도 1 은 종래 기술에 따른 구동 전원 회로와 저전압 보호 회로로 구성된 전원 회로의 개략적인 회로도.

도 2는 본 고안에 따른 구동 전원 회로와 저전압 보호 회로로 구성된 전원 회로의 개략적인 회로도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 고안을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 고안에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 2는 본 고안에 따른 구동 전원 회로와 저전압 보호 회로로 구성된 전원 회로의 개략적인 회로도이다.

도 2를 참조하면, 전원 공급부 BATT_IN에서 인가된 입력 전압은 저항 R1과 R2에 의하여 분압된다. 저항 R3은 일정한 크기의 전압만이 입력되도록 입력 전압을 제한한다. 기준전압용 소자 U1은 일정한 크기의 정해진 전압만 출력되도록 한계전압을 설정한다.

상기 전원 공급부 BATT_IN의 전원은 전원스위치 S1이 "온"상태가 되면 기동저항 R4과 연결된 Q2의 베이스에 인가된다. 상기 Q2의 베이스에 인가된 전압은 상기 Q2의 에미터와 연결된 Q1의 베이스에 인가된다. 상기 Q2은 스위칭 동작을 하는 트랜지스터로써 트랜스포머(TRANSFORMER) T1을 동작시켜 Nb에 전압을 유기시킨다. 유기된 전압은 정류용 다이오드 D1 과, 저항 R5 을 통하여 상기 스위치 트랜지스터Q2에 전원을 공급하여 FET 구동용 트랜지스터 Q1가 계속적으로 동작하도록 한다.

이때 Nc에도 전압이 유기되게 되는데 Nc에 유기된 전압은 정류용 다이오드 D2와 정류용 콘덴서 C1로 평활되어 FET 드라이브용 저항 R6과, 저항 R7에 공급되고, 스위치 FET Q3를 구동하게 된다.

입력된 전압이 저전압이 되면 저전압 감지용 저항 R1과, R2와, 기준 전압 IC UI에 의해 감지되어 Q4를 동작시키게 되고, Q4는 Q2의 전원을 차단한다. 따라서, Q1이 OFF되어 동작 전원이 차단된다.

한편 본 고안의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 고안의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 고안의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 고안에 있어서, 개시되는 고안중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.

본 고안은, 전원공급 및 전원차단회로와 전원공급회로 등 FET의 구동회로의 고안으로 FET를 다양한 회로에 적용하고 전원회로에서도 전원구동회로와 전원차단회로를 유용하게 사용할 수 있는 효과가 있다.

또한, FET 스위치의 구동하는데 있어서, 입력되는 전압의 제한을 해결하는 효과가 있을 뿐만 아니라 1차 전지 사용시 저전압으로 인한 전지의 폭발현상을 방지하는 효과가 있다.

Claims (11)

1. 구동 전원 회로와 저전압 보호 회로로 구성된 전원 장치로써,

   전원 공급부로부터 입력된 전압이 분압되어 공급되도록 하는 FET 구동 전원 드라이브회로와, 상기 전원 공급부로부터 일정한 전압이 입력되도록 하는 FET 전원공급부로 구성된 구동 전원 회로와,

   상기 전원공급부의 입력 전압이 저전압인지를 감지하는 저전압감지부와, 상기 저전압감지부의 출력과 기준 전압과 비교하는 상기 전원 공급부의 동작을 온/오프로 제어하는 기준 전압 회로부로 구성된 저전압 보호 회로로 구성되는 것을 특징으로 하는 상기 구동 전원 회로와 저전압 보호 회로로 구성된 전원 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 저전압 보호 회로에서,

   상기 기준 전압 회로는 상기 저전압 감지부로부터 감지된 입력 전압을 기준 전압과 비교하여 상기 감지된 입력 전압이 기준 전압보다 낮을 경우, 전압 공급을 오프시켜서 상기 구동 전원 회로의 동작을 오프시키는 것을 특징으로 상기 구동 전원 회로와 저전압 보호 회로로 구성된 전원 장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 저전압 보호 회로에서,

   상기 저전압 감지부는 적어도 하나 이상의 저항 R1과 R2로 구성되어 상기 전원 공급부로부터 입력된 전압을 감지하는 것을 특징으로 하는 상기 구동 전원 회로와 저전압 보호 회로로 구성된 전원 장치.
4. 제 2항에 있어서, 상기 저전압 보호 회로에서,

   상기 기준 전압 회로는 상기 구동 전원 드라이브 회로의 동작을 오프시키는데 있어서 기준 전압을 제공하는 제너다이오드(U1)로 구성되는 것을 특징으로 하는 상기 구동 전원 회로와 저전압 보호 회로로 구성된 전원 장치.
5. 제 2항에 있어서, 상기 저전압 보호 회로에서,

   상기 제너다이오드(U1)에 인가된 전압이 기준 레벨의 전압보다 낮으면, 상기 저전압 감지부와 연결된 전류 제한용 트랜지스터 Q4에 전압을 인가하고, 상기 전류 제한용 트랜지스터 R5의 콜렉터와 연결된 상기 FET 구동 전원 드라이브 회로의 동작용 트랜지스터 Q2의 베이스에 걸린 전압을 오프 시키는 것을 특징으로 하는 상기 구동 전원 회로와 저전압 보호 회로로 구성된 전원 장치.
6. 제 3항에 있어서, 상기 저전압 감지부에서,

   적어도 하나 이상의 저항 R1과 저항 R2는 직렬로 연결됨을 특징으로 하는 상기 구동 전원 회로와 저전압 보호 회로로 구성된 전원 장치.
7. 제 1항에 있어서, 상기 구동 전원 회로는,

   전원스위치 S1을 통해 입력된 전압은 저항 R4를 통과하면서 전원 공급부로부터 입력된 전압을 트랜지스터에 공급하고, 상기 트랜지스터에 공급된 전압으로부터 트랜스포머 T1에 전압을 유기시키는 FET 구동 전원 드라이브 회로와,

   상기 트랜스포머 T1로부터 유기된 전압은 다이오드(D2)와 콘덴서(C1)로 평활되어 복수 개의 저항에 인가되어 스위치 FET Q3를 온/오프 시키는 FET 전원공급부로 구성되는 것을 특징으로 하는 상기 구동 전원 회로와 저전압 보호 회로로 구성된 전원 장치.
8. 제 7항에 있어서, 상기 FET 구동 전원 드라이브 회로는,

   전원스위치 S1을 통해 입력된 전압은 저항 R4가 드라이브용 트랜지스터 Q2에 전압을 공급하고, 상기 드라이브용 트랜지스터 Q2의 에미터와 연결되어 스위칭 동작을 하는 트랜지스터 Q1에 전압을 공급하여 상기 FET 전원공급부에 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 상기 구동 전원 회로와 저전압 보호 회로로 구성된 상기 구동 전원 회로와 저전압 보호 회로로 구성된 전원 장치.
9. 제 7항에 있어서, 상기 FET 전원공급부는,

   상기 스위칭 FET Q3에 전압을 공급하는 적어도 하나 이상의 저항 R6과 저항 R7은 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 상기 구동 전원 회로와 저전압 보호 회로로 구성된 상기 구동 전원 회로와 저전압 보호 회로로 구성된 전원 장치.
10. 제 7항에 있어서, 상기 FET 전원공급부에서,

    상기 스위칭 FET Q3은 N채널 MOS형 FET인 것을 특징으로 하는 상기 구동 전원 회로와 저전압 보호 회로로 구성된 전원 장치.
11. 제 7항에 있어서, 상기 구동 전원 회로에서,

    상기 FET 구동 전원 드라이브 회로와, 상기 FET 전원공급부의 연결이 트랜스포머 T1으로 이루어져 절연하는 방법을 특징으로 하는 상기 구동 전원 회로와 저전압 보호 회로로 구성된 전원 장치.