KR20050107934A - 전압 공급 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저전압을 이용하는 전자기기에 있어서, 자체 손실에 의하여 입력 전압이 낮아질 경우에도 레귤레이터와 컨버터를 선택적으로 동작시켜 전자기기를 정상적으로 구동하기 위해 전압을 일정하게 공급하기 위한 것으로, 이를 위한 구성은 자체 손실에 의하여 입력 전압이 낮아졌는가를 판단하는 제1수단과, 판단결과, 입력전압이 낮아질 경우, 제1 마이컴내 레퍼런스 전압을 제공하여 제2 스위칭부를 턴온시켜 제2 마이컴의 출력전압을 출력하는 제2수단과, 판단결과, 입력 전압이 정상일 경우, 레퍼런스 전압을 차단하고, 제1 스위칭부를 턴온시켜 제1 마이컴의 출력전압을 출력하는 제3수단을 포함한다. 따라서, 기존 외부 전압이 자체 손실로 인하여 특정 전압 이하로 낮아지면, 출력 전압 또한 컨버터의 변환 출력 이하로 변환되어, 전자기기를 정상적으로 동작시킬 수 없게 되는 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.

Description

전압 공급 장치{VOLTAGE SUPPLYING APPARATUS}

본 발명은 전압 공급 장치에 관한 것으로, 특히 저전압을 이용하는 전자기기에 있어서, 전자기기의 구동을 위해 안정적으로 전압을 일정하게 공급하는 장치에 관한 것이다.

통상적으로, 전원을 제공받아 동작하는 전자기기의 경우, 내부적으로 전원공급장치를 구비하며, 이 전원공급장치로부터 공급되는 동작전압을 이용하여 안정적으로 전자기기를 동작한다.

이때, 전원공급장치에 있어서, 외부(예로, 배터리)로부터 제공되는 전원으로 정격전압이 인가되면, 이 전원공급장치는 정격전압을 전자기기에 공급하는 중에, 외부로부터 제공되는 전원이 자체 손실로 인하여 낮은 전압이 인가될 경우, 낮은 전압이 인가될 때 상대적으로 내부에 고전류가 증가되어 전자기기의 경우 자체 스트레스를 증가시키게 되는 원인이 된다.

한편, 도 1은 종래 전압 공급 장치를 도시한 도면이다.

즉, 도 1은 차량용 직류-직류 변환 컨버터를 도시한 것으로, 이 컨버터의 기능은, 입력 전압이 12V일 경우, 대략 9V로 변환하고, 입력 전압이 17∼36V일 경우에, 전압 12V∼30V의 출력 전압으로 변환하여 각종 전자기기에 공급한다.

이로써, 전자기기는 해당되는 출력 전압에 의해 구동되는데, 만약, 차량용 배터리 전압(대략 12∼13V)과 상술한 컨버터를 통해 변환되는 출력 전압으로 전자기기를 구동시킬 경우, 차량용 배터리 전압이 자체 손실로 인하여 12V 이하로 낮아지면, 출력 전압 또한 9∼10V 이하로 변환되어, 9V에서 동작하는 전자기기인 경우, 출력전압이 낮아져 전자기기를 정상적으로 동작시킬 수 없게 되는 문제점을 갖는다.

이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 저전압을 이용하는 전자기기에 있어서, 자체 손실에 의하여 입력 전압이 낮아질 경우에도 레귤레이터와 컨버터를 선택적으로 동작시켜 전자기기를 정상적으로 구동하기 위해 전압을 일정하게 공급하는 전압 공급 장치를 제공함에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 전압 공급 장치는 자체 손실에 의하여 입력 전압이 낮아졌는가를 판단하는 제1수단과, 판단결과, 입력전압이 낮아질 경우, 제1 마이컴내 레퍼런스 전압을 제공하여 제2 스위칭부를 턴온시켜 제2 마이컴의 출력전압을 출력하는 제2수단과, 판단결과, 입력 전압이 정상일 경우, 레퍼런스 전압을 차단하고, 제1 스위칭부를 턴온시켜 제1 마이컴의 출력전압을 출력하는 제3수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 의한 전압 공급 장치는 자체 손실에 의하여 입력 전압이 낮아졌는가를 판단하는 판단수단과, 판단결과, 입력전압이 낮아질 경우, 제1 마이컴내 리모트 컨트롤(R/C) 전압을 제공하여 제2 마이컴의 출력전압을 출력하는 제1출력 수단과, 판단결과, 입력 전압이 정상일 경우, R/C 전압을 차단하고, 제1 스위칭부를 턴온시켜 제1 마이컴의 출력전압을 출력하는 제2출력 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이 기술 분야의 숙련자라면 이 실시 예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 잘 이해하게 될 것이다.

본 발명의 핵심 기술요지를 살펴보면, 제1 마이컴(30)은 자체 손실에 의하여 입력 전압이 낮아졌는가의 판단 결과, 낮아질 경우, 레퍼런스 전압을 제공하여 제2 스위칭부(40)를 턴온시키며, 이로 인하여 제2 마이컴(50)의 출력전압을 이용하여 전자기기를 동작시킨다.

상술한 판단 결과, 제1 마이컴(30)은 입력 전압이 정상일 경우, 시정수 조절부(10)의 저항 값에 의해 제1 스위칭부(20)를 턴온시키며, 레퍼전스 전압을 차단하여 제2 스위칭부(40)를 턴오프시키며, 이로 인하여 제1 마이컴(30)의 출력 전압을 이용하여 전자기기를 동작시키는 것으로, 이러한 기술적 수단을 통해 본 발명에서 목적으로 하는 바를 쉽게 달성할 수 있다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전압 공급 장치를 도시한 회로도로서, 병렬로 배치된 저항값을 트랜지스터 턴온을 위한 시정수로 조절하는 시정수 조절부(10)와, 시정수 조절부(10)에 의해 조절된 시정수에 의해 트랜지스터를 턴온시켜 제1 마이컴(30)에 동작 신호를 제공하는 제1 스위칭부(20)와, 외부 입력 전압이 자체 손실에 의해 기준치 보다 낮아졌는가를 판단한 후, 판단결과, 낮아질 경우, 컨버터 기능을 중지하여 출력 전압을 차단함과 동시에 레퍼런스 전압을 제공하며, 판단 결과, 입력 전압이 정상일 경우, 제1 스위칭부(20)로부터 동작신호를 제공받아 레퍼런스 전압을 차단하며, 입력 전압을 특정 출력 전압으로 변환하여 출력하는 제1 마이컴(30)과, 제1 마이컴(30)으로부터 제공되는 레퍼런스 전압에 의해 트랜지스터를 턴온시켜 제2 마이컴(50)에 동작신호를 제공하는 제2 스위칭부(40)와, 제2 스위칭부(40)로부터 제공되는 동작신호에 의해 정해진 특정 출력 전압을 출력하는 제2 마이컴(50)을 포함한다.

도 4의 흐름도를 참조하면서, 상술한 구성을 바탕으로 본 발명의 일실시 예에 따른 전압 공급 장치의 동작에 대하여 보다 상세하게 설명한다.

먼저, 제1 마이컴(30)은 직류-직류 변환 컨버터 기능을 수행하는 블록으로서, 외부 입력 전압(예로, 차량의 배터리 전압(17V))이 인가될 경우, 차량 자체 손실에 의하여 입력 전압이 낮아졌는가의 판단한다(단계 401).

상기 판단(401)결과, 입력 전압이 낮아질 경우, 제1 마이컴(30)은 제1 트랜지스터(20)의 턴 오프에 의한 동작 오프 신호를 제공받아 컨버터 기능을 중지하여 출력 전압을 차단함과 동시에 레퍼런스 전압(Vref)을 하이(high)로 변환하여 제2 스위칭부(40)에 제공한다(단계 402).

제2 스위칭부(40)는 제1 마이컴(30)으로부터 제공되는 레퍼런스 전압을 제공받아 트랜지스터를 턴온시켜 제2 마이컴(50)에 동작 신호를 제공한다(단계 403).

제2 마이컴(50)은 제2 스위칭부(40)로부터 제공되는 동작 신호에 의해 정해진 특정 출력 전압을 전자기기에 출력(Vout)한다(단계 404).

여기서, 특정 출력 전압은 제2 마이컴(50)의 고유 레귤레이터 성질로서, 입력 전압이 낮아질 경우에도 특정 출력 전압(12V)를 항상 일정하게 출력한다.

상기 판단(401)결과, 입력 전압이 정상일 경우, 시정수 조절부(10)내 병렬로 배치된 저항값에 의해 시정수가 조절되고, 조절된 시정수에 의해 제1 스위칭부(20)가 턴온되어 제1 마이컴(30)에 동작 신호를 제공한다(단계 405).

제1 마이컴(30)은 제1 스위칭부(20)로부터 동작신호를 제공받아 레퍼런스 전압을 차단함과 동시에 배터리 전압인 17V의 입력 전압을 12V로 변환하여 출력한다(단계 406). 이때, 레퍼런스 전압이 차단되므로, 제2 스위칭부(40)가 턴오프되어 제2 마이컴(50)은 동작하지 않는다.

도 5의 흐름도를 참조하면서, 도 3의 회로를 바탕으로 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전압 공급 장치의 동작에 대하여 보다 상세하게 설명한다.

먼저, 직류-직류 변환 컨버터 기능을 수행하는 제1 마이컴(30)은 외부 입력 전압(예로, 차량의 배터리 전압(17V))이 인가될 경우, 차량 자체 손실에 의하여 입력 전압이 낮아졌는가의 판단한다(단계 501).

상기 판단(501)결과, 입력 전압이 낮아질 경우, 제1 마이컴(30)은 제1 트랜지스터(20)의 턴 오프에 의한 동작 오프 신호를 제공받아 컨버터 기능을 중지하여 출력 전압을 차단함과 동시에 제1 트랜지스터(20)의 턴 오프에 의한 커패시터(C1)(60)의 충전 전압을 이용하여 제2 마이컴(50)에 동작 신호를 제공한다(단계 502).

제2 마이컴(50)은 제1 마이컴(30)내 리모트 컨트롤(R/C)단을 통해 커패시터(60) 충전 전압에 의한 동작 신호를 제공받아 정해진 특정 출력 전압을 전자기기에 출력(Vout)한다(단계 503).

여기서, 특정 출력 전압은 제2 마이컴(50)의 고유 레귤레이터 성질로서, 입력 전압이 낮아질 경우에도 특정 출력 전압(12V)를 항상 일정하게 출력한다.

상기 판단(501)결과, 입력 전압이 정상일 경우, 시정수 조절부(10)내 병렬로 배치된 저항값에 의해 시정수가 조절되고, 조절된 시정수에 의해 제1 스위칭부(20)가 턴온되어 제1 마이컴(30)에 동작 신호를 제공한다(단계 504).

제1 마이컴(30)은 제1 스위칭부(20)로부터 동작신호를 제공받아 R/C단을 차단함과 동시에 배터리 전압인 17V의 입력 전압을 12V로 변환하여 출력한다(단계 505).

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 저전압을 이용하는 전자기기에 있어서, 자체 손실에 의하여 입력 전압이 낮아질 경우에도 레귤레이터 기능의 마이컴과 컨버터 기능의 마이컴을 선택적으로 동작시켜 전자기기를 정상적으로 구동하기 위해 전압을 일정하게 공급함으로서, 기존 외부 전압이 자체 손실로 인하여 특정 전압 이하로 낮아지면, 출력 전압 또한 컨버터의 변환 출력 이하로 변환되어, 전자기기를 정상적으로 동작시킬 수 없게 되는 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 사상 및 특허청구범위 내에서 권리로서 개시하고 있으므로, 본원 발명은 일반적인 원리들을 이용한 임의의 변형, 이용 및/또는 개작을 포함할 수도 있으며, 본 명세서의 설명으로부터 벗어나는 사항으로서 본 발명이 속하는 업계에서 공지 또는 관습적 실시의 범위에 해당하고 또한 첨부된 특허청구범위의 제한 범위내에 포함되는 모든 사항을 포함한다.

도 1은 종래 전압 공급 장치를 도시한 도면이고,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 공급 장치를 도시한 회로도이며,

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전압 공급 장치를 도시한 회로도이며,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 공급 장치의 동작을 위한 상세 흐름도이며,

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전압 공급 장치의 동작을 위한 상세 흐름도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 시정수 조절부 20 : 제1 스위칭부

30 : 제1 마이컴 40 : 제2 스위칭부

50 : 제2 마이컴

Claims (6)

1. 전압 공급 장치로서,

   자체 손실에 의하여 입력 전압이 낮아졌는가를 판단하는 제1수단과,

   상기 판단결과, 입력전압이 낮아질 경우, 제1 마이컴내 레퍼런스 전압을 제공하여 제2 스위칭부를 턴온시켜 제2 마이컴의 출력전압을 출력하는 제2수단과,

   상기 판단결과, 입력 전압이 정상일 경우, 상기 레퍼런스 전압을 차단하고, 제1 스위칭부를 턴온시켜 제1 마이컴의 출력전압을 출력하는 제3수단

   을 포함하는 전압 공급 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제2수단의 출력전압은, 입력 전압이 낮아질 경우에도 특정 출력 전압을 항상 일정하게 출력하는 특정 전압값을 갖는 레귤레이터 출력 전압인 것을 특징으로 하는 전압 공급 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제3수단의 출력전압은, 입력 전압이 정상일 경우, 상기 입력 전압을 직류-직류 컨버터 기능을 통해 출력하는 컨버터 출력 전압인 것을 특징으로 하는 전압 공급 장치.
4. 전압 공급 장치로서,

   자체 손실에 의하여 입력 전압이 낮아졌는가를 판단하는 판단수단과,

   상기 판단결과, 입력전압이 낮아질 경우, 제1 마이컴내 리모트 컨트롤(R/C) 전압을 제공하여 제2 마이컴의 출력전압을 출력하는 제1출력 수단과,

   상기 판단결과, 입력 전압이 정상일 경우, 상기 R/C 전압을 차단하고, 제1 스위칭부를 턴온시켜 제1 마이컴의 출력전압을 출력하는 제2출력 수단

   을 포함하는 전압 공급 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 제1출력 수단의 출력전압은, 입력 전압이 낮아질 경우에도 특정 출력 전압을 항상 일정하게 출력하는 특정 전압값을 갖는 레귤레이터 출력 전압인 것을 특징으로 하는 전압 공급 장치.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 제2출력 수단의 출력전압은, 입력 전압이 정상일 경우, 상기 입력 전압을 직류-직류 컨버터 기능을 통해 출력하는 컨버터 출력 전압인 것을 특징으로 하는 전압 공급 장치.