KR20070057776A

KR20070057776A - 회전식 전기 기계용 제어 및 전력 장치

Info

Publication number: KR20070057776A
Application number: KR1020077002037A
Authority: KR
Inventors: 장-마리에 피에레트; 프란시스 피천
Original assignee: 발레오 에뀝망 엘렉뜨리끄 모떼르
Priority date: 2004-07-29
Filing date: 2005-07-18
Publication date: 2007-06-07
Also published as: EP1779505B1; FR2873869B1; MX2007001116A; CA2570655A1; US8129929B2; CN101010868A; FR2873869A1; WO2006024730A1; CN101010868B; EP1779505A1; JP2008508840A; BRPI0513852A; US20080315823A1; KR101156257B1

Abstract

본 발명은 복수의 전력 트랜지스터 및 상기 전력 트랜지스터와 관계된 제어 회로(DRIV)를 구비하는 관리 회로 및 전력 회로를 포함하는 회전식 전기 기계용 제어 및 전력 장치에 관한 것이다. 본 발명은 상기 관리 회로와 상기 제어 회로(DRIV) 사이에서 상기 드라이버 회로(DRIV)를 스위칭하고 상기 관리 회로와 상기 드라이버 회로 사이에 적어도 하나의 전송 전위를 전송하는 접속 수단을 포함한다. 본 발명은 교류기 스타터에 적용가능하다.

Description

회전식 전기 기계용 제어 및 전력 장치{CONTROL AND POWER DEVICE FOR A ROTATING ELECTRICAL MACHINE}

본 발명은 제어 회로 및 전력 회로를 포함하는, 회전식 전기 기계용 제어 및 전력 장치에 관한 것으로, 상기 전력 회로는 복수의 전력 트랜지스터 및 그 트랜지스터와 관계된 제어 회로를 포함한다. 본 발명은 자동차 산업 분야, 특히, 교류기 및 교류기 스타터 분야에서 적용예를 찾는다.

모두 하나의 케이싱에 포함되는 열기관 및 교류기를 구비한 자동차에서, 상기 교류기는:

- 여기 전류가 인가되는 것에 의해 두개의 브러시 및 두개의 슬립 링과 일반적으로 관계된 인덕터 또는 인덕턴스를 나타내는 회전자; 및

- 3상 구조의 대부분의 경우에 스타(star) 접속 또는 델타 접속되고, 기계가 교류기로서 동작하고 있을 때 전력을 정류기 브릿지에 전달하는, 전기자를 나타내는 복수의 코일 또는 권선을 수반하는 다상 고정자를 포함한다.

고정자는 회전자 및, 배터리가 각각 플랫형(flat)인지 충전형인지에 따라, 교류기의 전압을 배터리용의 12 내지 14V의 희망 전압에 유지하도록 교류기의 조정기에 접속된 회전자의 브러시를 둘러싼다.

교류기는 자동차의 열기관에 의해 구동되는 유도성 회전자의 회전 운동을, 고정자의 권선에서 유도되는 전기자 전류로 변환되도록 한다.

교류기는 또한 자동차의 열기관이 회전시 회전자 샤프트를 통해 구동되도록 하면서, 전기 모터를 가역적으로 구성할 수 있다. 이러한 가역적 교류기를 교류기 스타터 또는 스타터 교류기라고도 지칭한다. 이 교류기는 기계 에너지를 전기 에너지로 변환하고, 그 역으로도 변환한다.

따라서, 교류기 모드에서, 교류기 스타터는, 특히, 자동차의 배터리를 충전하지만, 스타터 모드에서 교류기 스타터는 자동차를 시동시키기 위해 그 자동차의, 내연기관이라고도 지칭되는 열기관을 구동한다.

고정자의 위상에 접속되고, 접지와 배터리의 전력 공급 단자 사이에 접속된 전력 유닛이 제공된다. 상기 유닛은 교류기 스타터가 스타터 모드에서 동작하고 있을 때 제어 브릿지 또는 상기 위상의 파 생성기로서 역할하고, 교류기 스타터가 교류기 모드에서 동작하고 있을 때에는 정류기 브릿지로서 역할한다. 상기 유닛은, 예를 들면, 당업자에게 잘 공지된 MOSFET형의 트랜지스터와 관계된 다이오드를 포함하고, 제어 유닛에 의해 제어된다.

오늘날, 전력 트랜지스터가 인터럽터의 브릿지를 구성하고, 고정자의 한 권선에서 제공되는 전류와 동기하여 제어하는 - 이것을 동기식 정류라 칭함 - 전력 유닛을 제공하는 것은 진부하다.

따라서, 예를 들면, 마이크로-컨트롤러, 고정자의 전기자의 권선에서의 전류의 방향을 검출하는 전류 센서 등과 같은 상대적으로 복잡한 제어 유닛에 의해 트랜지스터를 제어하는 것이 필요하다.

공지된 제1 실시예에서, 정류기 브릿지 및 제어 유닛을 포함하는 전력 유닛은 전자 제어 및, 고정자의 위상의 출력 단자에 접속된 전기 권선을 통해 접속되는 고정자 스타터의 외부에 가장 보편적으로 적합한 전력 모듈을 구성한다.

유럽 특허 EP-A-0911958에 설명된 제2 실시예에서, 전자 제어 및 전력 모듈이 교류기 스타터의 케이싱에 직접 위치되어 전술한 전기 배선을 회피할 수 있고 자동차에 잘 끼워넣어야 하는 문제점을 회피할 수 있도록 배열된다. 이러한 목적을 위해, 상기 제어 및 전력 모듈이 소형화된다.

그러나, 소형화의 점진적인 심각한 제한 및 특히 그 뒤에 수반되어야 하는 상기 케이싱의 치수와 관련한 치수 제약 때문에, 전자 제어 및 전력 모듈의 사이즈는 상기 모듈에 필요한 다수의 컴포넌트에 기인하여, 또한 이들 다수의 컴포넌트가 서로 접속되는 상호접속에 기인하여 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 과제에 의해 해결되어야 하는 기술적 문제는 관리 회로 및 전력 회로를 포함하는, 회전식 전기 기계용 제어 및 전력 장치를 제안하는 것으로, 상기 전력 회로는 복수의 전력 트랜지스터 및 상기 전력 트랜지스터와 관계된 제어 회로(DRIV)를 구비하고, 이와 함께 교류기 스타터의 케이싱 내에 상기 장치의 사이즈가 감소되도록 하지만 동시에 요구되는 제어 및 전력 기능을 제공하는 관계된 제어 및 전력 공급 방법을 제안하는 것이다.

제공되는 기술적 문제에 대한 해결은, 본 발명의 제1 양상에 따라, 제어 및 전력 장치는 상기 관리 회로와 상기 제어 회로 사이에 있으며, 상기 제어 회로에 전압을 인가하고 상기 제어 회로와 상기 제어 회로 사이를 통과하는 적어도 하나의 전위를 전송하도록 적응된 접속 수단을 포함하는 것으로 구성된다.

따라서, 본 명세서에서 이 후에 상세히 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 두개의 상이한 기능을 수행하는 단일 접속 수단을 사용하고, 이에 의해 제어 및 전력 장치의 물리적 크기를 감소시켜 교류기 스타터의 케이싱 내에 그 장치의 채용을 용이하게 함으로써 제어 및 전력 장치에서의 접속 수를 감소시킨다는 장점을 갖는다.

바람직하지만 비제한적인 실시예에서, 상기 적어도 하나의 전위는 상기 전력 트랜지스터에 공급하는 전력 공급 전압이다.

바람직하지만 비제한적인 일 실시예에서, 제어 회로는 전압 인가를 개시하도록 적응된 수단을 포함한다.

바람직하지만 비제한적인 실시예에서, 상기 전압 인가 개시 수단은 상기 전위의 기능으로서 개시에 영향을 미치도록 적응된다. 따라서, 제어 회로는 트랜지스터의 그리드에 전력을 공급하는 역할을 하는 전위에 의해 활성화된다. 보다 상세하게, 이 전위는 제어 회로용 전력 공급이 활성화되도록 할 수 있다.

바람직하지만 비제한적인 실시예에서, 상기 전압 인가 개시 수단은 상기 적어도 하나의 전위를 제1 기준 전압과 비교하도록 설계된 비교기를 포함한다.

바람직하지만 비제한적인 실시예에서, 비교기는 제1 기준 전압을 결정하는 히스테레시스를 포함한다. 이 히스테레시스는 실행되는 비교를 안정화한다는 장점을 갖는다.

바람직하지만 비제한적인 실시예에서, 비교기는 상기 제1 기준 전압과의 상기 비교 결과에 따라, 상기 제어 회로를 준비시키는 방식으로, 언블록킹 신호를 전송하도록 적응된다.

바람직하지만 비제한적인 실시예에서, 상기 전압 인가 개시 수단은 상기 언블록킹 신호를 수신하고 활성 신호를 상기 제어 회로에 전송하여 제어 회로를 준비시키도록 적응된 전류원을 더 포함한다.

바람직하지만 비제한적인 실시예에서, 제어 회로는 상기 접속 수단의 파손을 검출하는 수단을 더 포함한다. 이것은 접속 수단이 결함이 있는지를 검출하는 장점을 갖는다.

바람직하지만 비제한적인 실시예에서, 상기 검출 수단은 접속 파손에 대한 신호를 상기 관리 회로에 전송하도록 적응된다. 이것은 관리회로가 상기 파열에 이은 소정의 전략을 적용할 수 있는 장점을 갖는다.

본 발명의 제2 양상에 따라, 제공된 기술적 문제는:

전압을 상기 전력 회로에 인가하는 단계, 및

제어 회로, 및 관리 회로와 제어 회로 사이의 고유의 접속 수단의 제어회로 사이를 통과는 적어도 하나의 전위를 전송하는 단계를 포함하는 제어 및 전력 공급 방법으로 구성된다.

도 1은 본 발명에 따른 제어 및 전력 장치의 도식적 표현이다.

도 2는 도 1에 도시된 제어 및 전력 장치의 관리 회로, 전력 회로 및 제어 회로 간에 전송되는 신호를 도시한다.

도 3은 도 1의 제어 및 전력 장치에 적용가능한 전력 공급 시스템의 일 실시예를 도시한다.

도 4는 통전(energisation)을 개시하는 수단 및 접속 파손을 검출하는 수단의 일 실시예의 도식적 표현으로서, 이들 수단은 도 1의 제어 및 전력 장치에 포함된다.

도 5는 도 4에 도시된 통전을 개시하는 수단에 의해 인가되는 히스테레시스(hysteresis)를 도시하는 그래프이다.

도 6은 통전을 개시하는 도 4의 수단의 바람직한 실시예이다.

도 7은 도 4에 도시된 통전을 개시하는 수단에 의해 활성화되도록 배열되는 제어 회로에 대한 전력 공급 장치의 일 실시예를 도시한다.

도 8은 도 4에 도시된 접속 파손을 검출하는 수단의 바람직한 실시예이다.

도 1은 자동차의 스타터 교류기(AD)에 대한 본 발명에 따른 모듈, 또는 제어 및 전력 장치(MCP)를 도시한다.

제어 및 전력 모듈(MCP)는:

- 세개의 동일한 브릿지(B1, B2 및 B3)를 갖는 정류기 브릿지를 포함하는 전력 회로 또는 유닛(C_MOS),

- 드라이버로도 지칭되는 제어 회로(DRIV1, DRIV2 및 DRIV3) 및 관리 회로(C_MG)를 포함하는 제어 유닛(C_CNTRL)을 포함한다.

교류기 스타터(AD)에는 본 예에서 세개의 위상(φ1, φ2 및 φ3)을 갖는 3상 머신이 주어지고, 여기에서, 각각의 위상은 전력 유닛(C_MOS)의 각 브랜치(B1, B2 및 B3) 중 하나의 브랜치에 접속된다. 세개의 브랜치(B1, B2 및 B3)는 서로 동일하기 때문에, 상세한 설명의 나머지 부분에서는 단지 제1 브랜치(B1) 만이 설명될 것이다.

정류기 브릿지의 제1 브랜치(B1)는 전력 트랜지스터인 두개의 인터럽터(11 및 12)를 구비한다. 제1 트랜지스터(11)는 상측(high side) 트랜지스터로 불린다. 이 트랜지스터는 교류기 스타터의 제1 위상(φ1)과 자동차의 온-보드 배선 네트워크용 전력 공급 장치(Ua) 사이에 접속되어 있다. 제2 트랜지스터(12)는 하측(low side) 트랜지스터로 불린다. 이 트랜지스터는 교류기 스타터의 제1 위상(φ)과 접지 라인(GND) 사이에 접속되어 있다.

제어 유닛(C_CNTRL)의 제1 드라이버는 두개의 트랜지스터(11 및 12)의 그리드로의 출력부에 접속되어 있다. 이 방식에서, 제1 드라이버는 제1 브랜치(B1)의 상기 트랜지스터(11 및 12)가 제어되도록 할 수 있다. 이를 위해, 제1 드라이버는 교류기 스타터의 제1 위상(φ)의 전위(potential)를 트랜지스터(12)의 제어를 위한 정류기 브릿지의 접지 전위(GNT) 및 트랜지스터(11)의 제어를 위한 정류기 브릿지 의 출력 전위(Ua)와 비교한다.

부가하여, 제1 드라이버(DRIV1)는 관리 회로(C_MG)로의 입력부에도 접속된다.

각각의 드라이버(DRIV1, DRIV2 및 DRIV3)는 동일한 관리 회로(C_MG)에 의해 제어된다.

이를 위해, 각각의 드라이버(DRIV)는 그 드라이버의 입력부에서 관리 회로(C_MG)로부터의 상이한 신호를 수신한다. 이들 신호는 도 2에 도시되어 있으며, 다음과 같다.

- 트랜지스터(11 및 12)의 그리드에 공급될 수 있는 전력 전압인, 승압형의 전력 공급 장치(ALG),

- 교류기 스타터의 회전자의 위치를 검출하는 센서에 의해 공급되는 신호로 구성되고, 교류기 스타터가 스타터 모드에 있을 때, 교류기 스타터의 회전자의 위치를 지시하는 센서 신호(SC),

- 스타터 모드에 대한 유효 신호(VD), 및

- 교류기 모드에 대한 유효 신호(VA).

마지막에 언급된 이들 두개의 신호는, 교류기 스타터가 정확한 순간에 교류기로서 또는 스타터로서 동작하는 지를 알게 해준다.

이들 신호를 공급하기 위해, 제어 및 전력 장치(MCP)는, 관리 회로(C_MG)와 드라이버(DRIV) 사이에 접속되어 있는 입력부 또는 접속부(L_ALG, L_SC, L_VD, L_VA)로 지시된 다수의 대응 접속 배선을 포함한다는 것이 이해될 것이다.

또한, 각각의 드라이버(DRIV)는 전력 유닛(C_MOS)으로부터 제1 신호를 수신하고, 상기 전력 유닛(C_MOS)로, 특히, 제1 드라이버(DRIV1)의 경우에 정류기 브릿지의 트랜지스터(11 및 12)로 제2 신호를 전송한다. 이들 수신되고 전송된 신호는 도 2에 도시되어 있고 다음과 같다.

제1 수신 신호는:

- 교류기 스타터의 전력 공급 전위(Ua), 즉, 일반적으로 충전되었을 때 대략 14V이고 플랫되었을 때 대략 13.5V에 대응하는 자동차의 배터리 전압과 동일한 온-보드 배선 네트워크 용의 공급 전위,

- 상기 라인(Ua)의 전위의 측정 신호(MUa),

- 교류기 스타터로부터 유래하는 위상 입력(PH),

- 위상 입력(PH)의 전위에 대한 측정 신호(MPH),

- 접지 전위(GND), 및

- 접지 전위에 대한 측정 신호(MGND)로 구성된다.

측정 신호(MUa, MPH 및 MGND)는 트랜지스터의 단자 또는 교류기의 하나의 위상의 단자에서 직접 취해진다는 것이 이해될 것이다.

제2 전송 신호는:

- 제1 전력 트랜지스터(11)의 그리드에 대한 제어 신호(GHS), 및

- 전력 트랜지스터(12)의 그리드에 대한 제어 신호(GS)로 구성된다.

전력 공급 전압(ALG)은 전력 공급 시스템(BOOST)에 의해 공급된다는 것이 이해될 것이다. 상기 전력 공급(ALG)를 공급하는 전력 공급 시스템(BOOST)의 일 예 가 도 3에 도시되어 있다.

상기 시스템(BOOST)는:

- 값 100μH의 인덕턴스(L),

- 대략 0.6V의 접합 전압(Vd)을 갖는 다이오드(D),

- 2 내지 10μF의 값을 갖는 캐패시터, 및

- 대략 0.2V의 낮은 스타트 전압(Vdson)을 갖는 MOS형의 트랜지스터(T)를 포함한다.

또한, 이 전력 공급 시스템(BOOST)는 배터리 전압에 대응하는 제1 전위(Ua)를 갖는다. 이 전압은 인덕턴스(L)의 입력부에 인가된다.

도 4에서, 각각의 드라이버(DRIV)는 통전을 개시하는 수단(CMP)를 포함하고, 이 수단은 비교기(COMP1)와 전류원(C_S1)을 포함한다. 이들 수단은 본 명세서에서 이후에 상세히 설명된다. 드라이버(DRIV)의 다른 컴포넌트 및 기능은 당해 분야에 능숙한 자에게 공지되어 있다는 것이 이해될 것이고, 따라서, 본 명세서의 나머지 부분에서는 설명하지 않는다.

교류기 스타터(AD)의 제어 및 전력 장치(MCP)의 동작은 다음의 방식으로 이루어진다:

휴식 모드에서: 자동차가 정지하고 있고 시동키가 개방(즉, 자동차의 온-보드 네트워크를 통전시키는 스위치의 잠금으로 턴되지 않음)되어 있는 경우, 관리 회로(C_MG)는 비활동이고, 전력 유닛(C_MOS)의 관련 트랜지스터(11 및 12)가 기능하도록 충분히 높은 전력 공급 전압(ALG)을 드라이버(DRIV1)의 대응하는 입력(L- ALG)에 전달할 수 없다. 결과적으로, 트랜지스터(11 및 12)의 그리드-소스 전위는 제로이다. 상기 트랜지스터 모두 개방 상태에 있다. 입력(L_VD 및 L_VA) 모두 레벨 제로이다.

시동키를 닫은 상태의 정지 모드에서: 자동자가 정지하고 있고 시동키가 시동 스위치의 잠금으로 턴되어 있는 경우, 이 경우에는 관리 회로(C_MG)가 활성화된다. 그러한 상기 관리 회로가 활동하게 된다.

따라서, 제1 스텝(1)에서, 관리 회로(C_MG)는 전압 또는 전력 공급 전위(ALG)를 드라이버(DRIV1)의 전력 입력(L_ALG)에 전달하는 전력 공급 시스템(BOOST)를 활성화시킨다. 이 전압이 증가된다.

전력 공급 시스템(BOOST)은 다음의 방식으로 동작한다:

자동차가 휴식 모드에 있는 경우, 트랜지스터(T)는 개방된다. 아무것도 소모되지 않는다. 배터리 전압(Ua)이 인덕턴스(L)의 입력에 인가된다. 전류(i)가 인덕턴스(L)에 흐르고 캐패시터(C)가 점진적으로 충전된다. 캐패시터가 완전히 충전되었을 때, 전력 공급 전압(ALG)은 Ua-Vd-VL이 되며, 여기에서, 인덕턴스의 단자 양단의 전압인 VL은 0이다. 따라서, 인덕턴스(L)에는 더 이상의 전류(i)가 흐르지 않는다. 당해 분야에 능숙한 자에게 공지된 다이오드(D)의 기능은 방전으로부터 캐패시터를 보호하는 것이라는 것이 이해될 것이다.

시동키가 턴되거나 시동 위치에 있음에 따라 자동차가 동작할 때, 관리 회로(C_MG)는 제어 신호(도시 생략)를 트랜지스터(T)로 전송하여, 이 트랜지스터가 닫히게 된다.

트랜지스터(T)의 개방 및 닫힘은 인덕턴스(L)의 전류 값, 전력 공급 전압(ALG)의 값, 및 인덕턴스(L)의 값에 의존하는 순환 비율(Rc)에 의해 조정된다. 순환 비율에 따라, 인덕턴스(L)의 전류를 충전하는 충전 위상 및 상기 인덕턴스(L)로의 방전 위상이 존재한다.

따라서, 전력 공급 전압(ALG)이, 예를 들면, 바람직하게는 Ua+15V인 드라이버의 최적 동작값 이하인 한, 트랜지스터(T)는 발진하는데, 즉, 트랜지스터가 인덕턴스(L)의 값에 의존하는 순환 비율(Rc)의 주기(Tc)에서 개방하고 닫힌다. 순환 비율의 개념은 당해 분야에 능숙한 자에게는 공지되어 있기 때문에, 본 명세서에서 설명되지는 않을 것이다. 따라서, 캐패시터(C)는 인덕턴스(L)로의 전류(i)의 방전의 각 위상에서 트랜지스터(T)가 개방될 때마다, 충전된다. 따라서, 전력 공급 전압(ALG)은 최적값(Ua+15V)까지의 시간 과정을 거쳐 점진적으로 증가한다.

도 3에 도시된 실시예에서, 캐패시터(C)는 전력 공급 전압(ALG)이 배터리 전압(Ua)에 선형관계로 의존하도록 한다. 따라서, 접지에 접속되는 캐패시터는 다음을 달성되도록 할 수 있다:

- 캐패시터(C)가 전위(Ua)에 접속된 제2 실시예의 경우에 만나게 될 수 있는 전자기 장애의 문제가 회피되고,

- 배터리 전압(Ua)의 요동에 이어지는 전력 공급 전압(ALG)의 문제가 회피되는데, 즉, 배터리 전압이 요동치는 방식으로 증가하는 경우, 전력 공급 전압(ALG)도 증가하지만 어떠한 요동도 없게 된다.

그러나, 제2 실시예는 전력 공급 전압이 Ua에 대하여 보다 빠르게 동기화되 게 할 수 있다는 것이 이해될 것이고, 여기에서, 캐패시터(C)는 전위(Ua)에 직접 접속된다.

비한정적인 일 실시예에서, 전력 공급 시스템(BOOST)는 다음을 더 포함한다:

- 전류 제어 루프(MG_I), 및

- 전압 제어 루프(MG_U).

전류 제어 루프(MG_I)는 인덕턴스(L)의 전류(I)가, 예를 들면, 1A와 동일한 최대값(Imax)을 초과하지 않는다면, 전류(I)가 제어되도록 할 수 있다. 그 반대의 경우에, 트랜지스터(T)는 상기 트랜지스터(T)의 임의의 가열 및 인덕턴스(L)의 단락 회로(그 순간 포화 상태가 됨)를 회피하는 방식으로 개방된다.

전압 제어 루프(MG_U)는 전력 공급 전압(ALG)이 최대값 - 이 경우에 예로서 Ua+15 볼트가 취해짐 - 을 초과하지 않는지를 제어하여, 전력 회로(C_MOS)에 있는 트랜지스터의 그리드에 임의의 갑작스런 충격을 방지한다.

제2 단계(2)에서, 전력 공급 시스템(BOOST)이 통전된 후에, 그 시스템을 활성화시키도록 드라이버(DRIV1)가 통전된다. 후자는 관리 회로(C_MG)로부터의 지시를 수신할 준비가 되어 있다.

드라이버(DRIV1)에 전압을 가하는 것에 대응하는 통전은 다음의 방식으로 수행된다:

- 도 4에 도시된 드라이버(CRIV1)의 전압(CMP)을 인가하는 시동 수단의 비교기(COMP1)는 전력 공급 전압(ALG)을 제1 기준 전압(REF1)과 계속하여 비교한다. 그 비교 결과에 따라, 상기 드라이버(DRIV1)의 전류원(C_S1)은, 도 4에 지시된 바 와 같이, 비교기(COMP1)에 의에 상기 전류원(C_S1)으로 전송되는 언블록킹 신호(F0)에 의해 언블록킹된다.

따라서, 전력 공급 전압(ALG)이 제1 기준 전압(REF1)보다 낮으면, 상기 전류원(C_S1)은 개방된다.

그 반대의 경우에, 전력 공급 전압(ALG)이 상기 기준 전압(REF1) 이상이면, 상기 전류원(C_S1)은 배터리 전위(Ua)에서 닫힌다. 이것은 드라이버(DRIV1)가 준비되도록 하고, 특히, 상기 드라이버(DRIV1)의 전력 공급(ALIM) 및 후속적으로 그 드라이버(DRIV1)의 일반적으로 5V에서 동작하는 내부 로직 유닛(LOGIC)이 통전되도록 하며 전력 회로(C_MOS)의 트랜지스터에 전력을 공급함으로써 상기 트랜지스터의 제어가 달성될 수 있다.

부가하여, 제한적인 것은 아닌 바람직한 실시예에서, 비교기(COMP1)는, 예를 들면, 2 볼트의 히스테레시스를 갖기 때문에 전력 공급 전위(ALG)에서의 진폭 요동에 민감하지 않게 된다. 이 히스테레시스는 영향받는 비교를 안정화되게 한다.

히스테레시스는 도 5에 도시되어 있으며, 이것은 다음의 방식으로 인가된다: 전력 공급 전압(ALG)이 REF1=Ua+12V 이상인 경우, 언블록킹 신호(S0)가 고레벨로 포지셔닝(positioning)되어, 전류원(C_S1)이 닫히거나 스위칭되고, 드라이버(DRIV1)가 활성이 된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 전력 공급 전압(ALG)은 요동을 포함하고 있다는 점에서 순수 신호가 아니다. 상기 요동은 블록킹 신호(S0)에서 요동을 발생시켜, 그 결과로서, 후자의 부분 C 및 그래프 번호 2의 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 전류원(C_S1)의 스위칭에 일부 불안정성을 야기할 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 전력 공급 전압(ALG)이 Ua+12V에 도달하자마자, 히스테레시스는 제1 기준 전압(REF1)을 Ua+10으로 낮춘다.

따라서, 전력 공급 전압(ALG)의 요동에도 불구하고, 언블록킹 신호(S0)는 그래프 번호 3에서 볼 수 있는 바와 같이 상기 전류원(ALIM)의 스위칭에 따라 여전히 안정하게 남아있게 된다. 부가하여, 이것은 가열에 의해 비교기(COMP1)의 컴포넌트에 주어지는 임의의 충격을 회피한다. 상기 접속에서, 임의의 히스테레시스를 갖지 않고, 전력 공급 전압(ALG)이 천천히 증가하게 되면, 상기 컴포넌트는 비교기(COMP1)의 문턱 전압인 12V에 근접한 범위에서 선형 모드로 동작하게 되어, 가열 및 언블록킹 신호(S0)의 불안정성을 발생시킬 수 있다.

따라서, 히스테레시스를 가지면, 다음의 로직이 얻어진다:

전류원(C_S1)이 더 이상 스위칭되지 않으면:

- 전력 공급 전압(ALG)이 REF1=Ua+12V보다 작으면, 상기 전류원(C_S1)은 개방되고 드라이버(DRIV)는 비활성이 되어, 시스템은 도 5에 도시된 범위 A와 B 사이에 있게 된다, 반면

- 전력 공급 전압(ALG)이 REF1=Ua+12보다 크면, 상기 전류원(C_S1)은 스위칭하고 드라이버(DRIV)는 활성이 되어, 시스템은 도 5에 도시된 범위 C에 있게 된다.

전류원(C_S1)이 스위칭되면:

- 전력 공급 전압(ALG)이 REF1=Ua+10V보다 큰 상태로 있다면, 상기 전류원(C_S1)은 스위칭된 상태로 있게 되고, 드라이버(DRIV)는 활성 상태로 있게 되어, 시스템은 도 5에 도시된 범위 B와 C 사이에 있게 된다, 반면

- 전력 공급 전압(ALG)이 REF1=Ua+10 이하로 다시 강하되면, 상기 전류원(C_S1)은 개방되고 드라이버(DRIV)는 한번 더 비활성이 되어, 시스템은 다시 도 5에 도시된 범위 A에 있게 된다.

따라서, 범위 Ua+10과 Ua+12에서, 드라이버(DRIV)는 전류원(C_S1)의 스위칭의 이전 상태에 따라 준비되거나 준비되지 않는다.

준비되지 않았을 때 드라이버(DRIV1) 부분에서 에너지 소모가 없다는 장점이 있는데, 그 이유는, 본 명세서에서 이 후에 상세히 설명되는 바와 같이, 그 순간에 오픈되기 때문에 에너지를 소모하지 않는 트랜지스터 같은 컴포넌트를 단지 그러한 드라이버 만이 포함하기 때문이다.

도 6은 전압 인가 수단(CMP) 및 특히 비교기(COMP1) 및 전류원(C_S1)의 바람직하지만, 비제한적인 실시예를 도시한다. 상기 전압 인가 수단(CMP)은, 특히, MOS형인 복수의 전력 트랜지스터를 포함한다.

비교기(COMP1)는:

- 제너 문턱값 다이오드(DZS), 및

- 제1 트랜지스터(M1)를 포함한다.

비교기(COMP1)의 히스테레시스 기능은 다음에 의해 영향받는다:

- 제2 트랜지스터(M2) 및 제4 트랜지스터(M4) - 여기에서, 제2 트랜지스터(M2)는 제4 트랜지스터(M4)를 닫거나 개방하도록 적응되어 있음 - , 및

- 제1 저항(R1), 제2 저항(R2) 및 제3 저항(R3)으로 구성되는 분주기 브릿 지.

여기에서, U3는 제3 저항(R3) 양단의 전압이다.

- U2는 제2 및 제3 트랜지스터(M2 및 M3)의 그리드 전압이다. 그리고,

- U4는 제4 트랜지스터(M4)의 그리드 전압이다.

전류원(C_S1)은:

- 본 명세서의 나머지 부분에서 설명되는 드라이버(DRIV)로의 전력 공급(ALIM)을 활성화하도록 배열되는 제3 트랜지스터(M3), 및

- 제5 트랜지스터(M5)(이 트랜지스터의 기능은 상기 드라이버가 통전되지 않았을 때, 드라이버(DRIV)의 전력 공급(ALIM)에서 에너지가 소모되는 것을 방지하고, U5는 제5 트랜지스터(M5)의 그리드 전압이다)를 포함한다.

부가하여, 비교기(COMP1)는:

- 풀 다운(pull-down) 저항인 제5 저항(R5)(이 저항의 기능은 제1 트랜지스터(M1)가 개방될 때 제2 및 제3 트랜지스터(M2 및 M3)의 그리드의 전위를 접지 전압으로 고정시키는 것임),

- 풀 업(pull-up) 저항인 제7 저항(R7)(이 저항의 기능은 제2 트랜지스터(M2)가 개방될 때 제4 트랜지스터(M4)의 그리드의 전위를 전력 공급 전압(ALG)로 고정시키는 것임), 및

- 풀 업 저항인 제9 저항(R9)(이 저항의 기능은 제3 트랜지스터(M3)가 개방될 때 제5 트랜지스터(M5)의 그리드의 전위를 배터리 전압(Ua)으로 고정시키는 것임)을 더 포함한다.

전력 공급 전압(ALG)이 제4 트랜지스터(M4) 및 제1 저항(R1) 및 제7 저항에 인가되고, 배터리 전압(Ua)은 바람직하게는 제5 트랜지스터(M5)에 인가되는 것을 주목하자. 전력 공급 전압(ALG)은 배터리 전압(Ua) 대신 상기 제5 트랜지스터(M5)에도 인가될 수 있다.

바람직하지만, 비제한적인 일 실시예에서, 제1 트랜지스터(M1), 제4 트랜지스터(M4) 및 제5 트랜지스터(M5)는 PMOS형 트랜지스터인 반면, 다른 트랜지스터는 NMOS형 트랜지스터이다. 그러한 트랜지스터의 동작은 당해 분야에 능숙한 자에게는 잘 공지되어 있기 때문에 설명하지는 않는다. NMOS 트랜지스터가 닫히도록 하기 위해, NMOS 트랜지스터의 그리드 전압이 그 트랜지스터의 소스 전압보다 크지만, PMOS 트랜지스터에 대하여는 PMOS 트랜지스터의 그리드 전압이 그 트랜지스터의 소스 전압보다 작을 필요가 있다는 것을 간단히 언급할 것이다.

바람직하게, 그리드 보호 수단은 MOS형의 각각의 전력 트랜지스터, 예를 들면, 그리드-소스 전압이 MOS 트랜지스터의 최적 작동 전압인 15V를 초과하지 않게 하는 방식으로 각각의 트랜지스터(M)를 보호하는 기능을 갖는 제너 다이오드(DZ)와 관계가 있다. 이것은 트랜지스터(M)가 포화되고, 심지어 이 전압이 초과되는 경우에 타버리는 가능성을 회피한다. 제2 제너 다이오드(DZ2)는 제2 트랜지스터(M2) 및 제3 트랜지스터(M3)와 관계가 있다는 것을 도 6에서 알 수 있을 것이다.

부가하여, 그리고 바람직하게, 전류 제한 수단은 제1 트랜지스터(M1)가 고도로 패싱(passing)될 때, 즉, 전력 공급 전압(ALG)이 Ua+15V보다 큰 경우에 전류를 제한하는 각각의 제너 다이오드(DZ)와 관계가 있다. 이것은 상기 다이오드가 타버리는 것을 방지한다. 비제한적인 일 실시예에서, 상기 전류 제한 수단은 저항을 포함한다. 따라서, 제4 저항(R4)은 제2 제너 다이오드(DZ2)와 관계가 있다. 제3 제너 다이오드(DZ3)와 제5 제너 다이오드(DZ5)와 관계된 저항은 제6 저항(R6)과 제8 저항(R8)과 각각 관계가 있다. 따라서, 제4 저항(R4), 제6 저항(R6) 및 제8 저항(R8)은 각각 관계된 제너 다이오드(DZ2, DZ3 및 DZ5)에서 전류를 제한하는 기능을 갖는다. 또한, 제2 저항(R2)은 제2 제너 다이오드(DZ2)에서 전류를 제한하는 역할을 한다는 것이 이해될 것이다.

비제한적인 일 실시예에서, 전술한 컴포넌트의 값은,

- 전압 분주기 브릿지 R1, R2, R3에 대하여는, 각각 2㏀, 6㏀ 및 4㏀이다.

- 전류 제한 수단에 대하여는, (R4, R5), (R6, R7), (R8, R9)=(10㏀, 50㏀)이다.

- 보호 수단으로서 사용되는 제너 다이오드 DZ2, DZ3 및 DZ5에 대하여는, 문턱 전압 15V이다.

- 문턱 제너 다이오드 DZS에 대하여는, 바람직하게는 문턱 전압 3V이다.

특히, 분주기 브릿지에 대하여는 다른 값이 사용될 수 있다는 것이 자명하게 이해될 것이고, 단지 그 제약은 10과 12V가 주어진 예에서 2V의 히스테레시스에 영향을 미치는 것이어야 한다.

도 6에 도시된 실시예에 따라, 전압(CMP)을 인가하는 전압 인가 시동 수단의 동작 방법은 하기에 상세히 설명된다.

휴식 모드에서, 전류원(C)S1)이 더 이상 스위칭되지 않은 경우에, 전력 공급 전압(ALG)은 대략 Ua-Vd=13.5-0.6V=12.9V이하이다. 배터리가 플랫인 경우에, 그 전압은 본 명세서에서 전술한 바와 같이 (배터리가 충전되었을 때) 14V 대신 대략 13.5V이라는 것이 이해될 것이다.

제1 트랜지스터(M1)는 그리드 전압(Ua-Vd)이 소스 전압(ALG)보다 높기 때문에 개방된다.

제2 및 제3 트랜지스터(M2 및 M3) 또한 그의 그리드 전압(U2)이 접지 전위인 소스 전압과 동일하기 때문에 개방된다.

제4 트랜지스터(M4)는 그의 그리드 전압이 그의 소스 전압=ALG(제7 저항(R7)에는 전류(I)가 없다)과 동일하기 때문에 개방된다.

제5 트랜지스터(M5)도 그의 그리드 전압이 그의 소스 전압(Ua)(또는 거의 전력 공급 전압(ALG))과 동일하기 때문에 개방된다.

활성 신호(S1)는 전력 공급(ALIM)을 통해, 그리고, 특히 도 7의 제12 저항(R12) 및 제13 저항(R13)을 통해 다시 한번 접지 전위(GND)로 된다. 따라서, 전력 공급 전압(ALG)은 다음의 경로: R1-R2-R3를 통해 "통과"한다.

모든 트랜지스터(M)가 개방되어 있기 때문에, 연산 증폭기를 포함하는 비교기 또는, 예를 들면, 영구 에너지 소모를 필요로 하는 비교기의 시스템과 대비하여 에너지 소모가 없다는 것이 이해될 것이다. 더욱이, 전압(CMP)을 인가하는 시동 수단은 상당히 정밀, 예를 들면, 100분의 1볼트까지 정확할 필요가 없다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 연산 증폭기에 의지할 필요가 없게 된다.

부가하여, 제2 트랜지스터(M2) 및 제6 저항(R6)의 존재 없이, 제4 트랜지스터(M4)는 항상 개방되어 있을 것이라는 것이 이해될 것이다. 이런 맥락에서 볼 때, 그 경우에, 제4 트랜지스터(M4)의 그리드 전압(U4)이 전력 공급 전압(ALG)과 항상 동일할 것이고, 따라서 그의 소스 전압(=ALG)과 동일하다. 따라서, 그리드-소스 전압은 항상 0과 동일하게 된다.

동작 모드에서(말하자면, 시동키가 턴되거나 시동 위치에 있을 때), 전력 공급 전압(ALG)이 증가하고, 그 순간, 전력 공급 전압(ALG)가 Ua-Vd보다 크게 된다. 그 결과, 제1 트랜지스터(M1)의 소스 전압은 그리드 전압보다 더 높게 되고, 상기 제1 트랜지스터(M1)는 닫힌다. 보다 상세하게, 제1 트랜지스터(M1)는 그의 그리드 전압과 소스 전압 간에 대략 1V의 차가 있는 경우에 닫힌다.

그러나, 문턱값 다이오드(DZS)는 문턱 전압인 2V에 아직 도달하지 않았기 때문에 더 이상 통과시키지 않는다.

전력 공급 전압(ALG)이 Ua+12V=13.5V+12V=대략 24.9V보다 더 높을 때, 3V의 문턱 전압(Vdszs)이 3V인 문턱값 다이오드(DZS)가 통과시키게 된다. 이와 관련하여, 개소 A=U3에서의 전위가 4V보다 크게 된다(전압 U3는 또한 상기 인용된 수학식 1에서 증가한다). 이 때, 전력 공급 전압(ALG)은 라우트(R1-R2-DZS-M1)를 통과한다.

임계값 다이오드(DZS)가 통과시킨다는 사실에 기인하여, 제2 트랜지스 터(M2(U2)) 및 제3 트랜지스터(M3(U2))의 그리드 전압이 그의 (접지 전위인)소스 전압에 비하여 증가된다. 결과적으로, 상기 트랜지스터(M2 및 M3)는 닫힌다.

제2 트랜지스터(M2)와 제3 트랜지스터가 닫힘으로써, 제4 트랜지스터(M4) 및 제5 트랜지스터(M5)도 각각 닫히게 된다.

이러한 맥락에서, 제4 트랜지스터(M4)에 대하여, 제2 트랜지스터(M2)가 닫힐 때, 전류(I)는 제7 저항(R7)을 통과하게 되어 단자 UR7에서의 전압이 1V보다 크게된다. 그 때, 제4 트랜지스터(M4)의 그리드 전압(U4)은 소스 전압(=ALG)보다 더 작게 된다. 그리드-소스 전압은 대략 1V이다.

부가하여, 제5 트랜지스터(M5)에 대하여, 제3 트랜지스터(M3)가 닫힐 때, 전류가 제9 저항(R9)을 통과하게 된다. 그 때, 제5 트랜지스터(M5) 양단의 그리드 전압(U5)은 그의 소스 전압(=Ua)보다 더 낮게 된다.

따라서, 제4 트랜지스터(M4)가 닫힐 때, 제1 트랜지스터(R1)는 단락 회로가 되고, 전압 분주기 브릿지의 비율이 변경된다. 다음의 관계식이 얻어진다:

상기 브릿지는 단지 제2 및 제3 저항(R2 및 R3)만을 포함하고, 따라서, 그의 값은 10V이하에 대응한다. 전력 공급 전압(ALG)은 이제 경로 M4-R2-,1-R4를 통과하게 된다.

다음에, 새로운 전위 Ua+10V가 제1 트랜지스터(M1)이 통과시키거나 통과시키지 않게 하는 새로운 전위가 되고, 전류 소스(C_S1)는 우리가 이미 위에서 본 바와 같이 개방되거나 닫히게 된다.

부가하여, 제5 트랜지스터(M5)가 닫힐 때, 활성 신호(S1)는 배터리 전압 레벨 Ua(또는 거의 배터리 공급 전압 레벨(ALG))로 포지셔닝(positioning)되어, 드라이버(DRIV1)의 공급(ALIM)으로 전송된다. 상기 공급(ALIM)은 배터리 전압(Ua)을, 일반적으로 5V인 드라이버(DRIV1)의 로직 유닛(LOGIC)용의 동작 전압으로 변환되도록 한다.

따라서, 드라이버(DRIV1)의 상기 전력 공급(ALIM)이 활성화되고, 그 결과 드라이버의 로직 유닛(LOGIC)이 통전되며, 전력 회로(C_MOS)가 개시되는 동안, 상기 트랜지스터의 제어가 따라서 영향받게 될 수 있다.

도 7에 도시된 비제한적인 실시예에서, 전력 공급(ALIM)는:

- 제5 트랜지스터(M5)에 접속되어 배터리 전압(Ua)을 5.6V의 전압으로 감소시키는, 예를 들면, 3㏀의 제12 저항(R12),

- 접지 및 상기 제12 저항(R12)에 접속되고, 5.6V의 문턱 전압을 갖는 제7 제너 다이오드(DZ7),

- 드라이버(DRIV1)의 로직 유닛에 배터리 전압(Ua)으로 접속되고, 제2 저항(R12)과 제7 제너 다이오드(DZ7) 사이에 위치되며, 0.6V의 접합 전압을 갖는 트랜지스터(T), 및

- 제13 저항(이 저항의 기능은 전류원(C_S1)의 제5 트랜지스터가 개방될 때 트랜지스터(T)를 접지에 접속시키는 것임)을 포함한다.

따라서, 본 명세서에서 전술한 본 발명에 따라, 고유의 접속 수단 또는 전력 공급 입력 수단(L_ALG)를 사용하여 전압을 드라이버(DRIV)에 인가하고, 관리 회로(C_MG)와 상기 드라이버(DRIV) 사이를 통과시키는 전위를 전송하며, 이 전위가 MOS 전력 트랜지스터의 그리드를 충전시키게 된다. 이 결과, 두개 이하의 접속 배선을 사용하여 신호 및 전위를 각각 인가하는 전압을 전송한다. 이 방식에서, 제어 및 전력 장치(MCP) 내의 공간이 이용가능하다. 결과적으로, 후자의 장치가 교류기 스타터의 케이싱에 용이하게 집적될 수 있다.

그러나, 이 전력 공급 입력(L_ALG)에 결함이 발생할 수 있다. 상기 입력(L_ALG) 상의 파손, 즉, 접속 손실을 검출하기 위해, 바람직하지만 비제한적인 일 실시예에서, 전압(CMB)을 인가하는 시동 수단은 도 4에 도시된 접속 파손을 검출하는 수단(COMP2)을 더 포함한다. 따라서, 이들 수단(COMP2)은 입력(L_ALG)이 적절한 동작 주문인지를 검출한다. 적절한 동작 주문이 아니라면, 수단(COMP2)은, 예를 들면, 전력 회로(C_MOS)의 관련 브랜치(B)에 기능 불량을 발생할 수 있고, 상기 브랜치의 트랜지스터는 개방된 상태로 남아 있게 된다.

도 8은 상기 파손 검출 수단(COMP2)의 바람직하지만 비제한적인 실시예를 도시한다.

상기 수단(COMP2)은:

- 제6 전력 트랜지스터(M6),

- 제10 저항(R10)과 제11 저항(R11), 및

- 제4 제너 다이오드(DZ4)를 포함한다.

제1 저항(R11)의 기능은 전력 공급 전압(ALG)이 제로로 닫힐 때 전류를 제한 하는 것이다.

제10 저항(R10)의 기능은 접속 파손을 나타내는 신호(S2)가, 예를 들면, 5V의 레벨이 되도록 하는 것이다.

제4 제너 다이오드(DZ4)의 기능은 제2 기준 전압(REF2)을 공급하는 것이다.

비제한적인 일 실시예에서, 이들 컴포넌트의 값은 다음과 같다:

- 제11 저항(R11)에 대하여: 20㏀.

- 제10 저항(R10)에 대하여: 10㏀.

- 제4 제너 다이오드(DZ4)에 대하여: 문턱값 5V.

파손 검출 수단(COMP2)은 다음의 방식으로 작동된다:

파손 검출 수단(COMP2)는 전력 공급 입력(L_ALG) 상에 위치된 전력 공급 전압(ALG)을 제2 기준 전압(REF2)과 비교한다. 상기 비교 결과에 따라, 상기 파손 검출 수단(COMP2)는 신호의 파손을 나타내는 신호(S2)를 상기 제어 회로(C_MG)로 전송한다.

바람직하게, 제2 기준 전압(REF2)는 Ua-Vd-Vm과 동일하고, 여기에서, Vd는 전력 공급 시스템(BOOST)의 다이오드(D)의 단자에서의 접합 전압이고, Vm은 마진 전압이다.

마진 전압(Vm)은 바람직하게는 2V이다. 따라서, 두개의 볼트는 전력 공급 입력(L_ALG)의 정상 동작에 대하여 임의의 마진이 얻어지도록 하며, 여기에서, 정상 동작은 전력 공급 전압(ALG)이 Ua-Vd 이상이다.

따라서, 접속(L_ALG)이 결함이 없으면, 접속 수단(L_ALG) 양단의 전력 공급 전압(ALG)은 Ua-Vd와 동일한 전압으로 유지되고, 제6 트랜지스터(M6)는 개방을 유지한다. 파손 검출 수단(COMP2)에 의한 소모는 없다.

한편, 접속(L_ALG)이 결함이 있으면, 즉, 전력 공급 전압(ALG)이 제2 기준 전압(REF2)보다 더 작으면, 제6 트랜지스터(M6)는 닫히게 된다. 그 때, 파열 신호(ST)가 센서 입력(L_SC)을 통해 생성 회로(C_MG)로 전송된다.

접속(L_ALG)이 결함이 있을 때, 일반적으로, 전력 공급 전위(ALG)는 접지 전위로 빠르게 떨어지게 된다는 것이 이해될 것이다. 또한, 전압 Ua-Vd와 Ua-Vd-Vm간에 존재하는 경과 주기는 불과 수 밀리초를 유지할 뿐이다.

다음에, 관리 회로(C_MG)는 접속 실패에 이은 전략을 적용한다. 이 전략은 에너지를 덜 소모하기 위해, 예를 들면, 에어컨 또는 오디오 시스템 같은 자동차 상의 몇몇 에너지 소모 장비를 디스에이블링하거나, 자동차의 시동을 금지할 수 있다.

파손 검출 수단(COMP2)은 다음의 계획에 따라 활성화된다:

자동차가 정지되어 있을 때, 관리 회로(C_MG)가 활성이고, 시동 전이라면, 상기 관리 회로는 파손 검출 수단(COMP2)를 활성화하고 센서 입력(L/SC)를 통과하는 신호를 검사하는 단계를 포함한다.

자동차가 정지되어 있을 때, 센서 입력(L_SC)을 통과하는 신호는 항상 제로이다. 따라서, 신호가 0이면, 전력 공급 입력(L_ALG)에 결함은 없다. 한편, 신호가 5V이면, 이것은 파손 신호(S2)에 대응하고, 전력 공급 입력(L_ALG) 상에 결함이 존재한다는 것을 추론할 수 있다.

동일한 방식으로, 교류기 모드에서, 관리 회로(C_MG)가 활성이고, 파손 검출 수단(COMP2)을 활성화하고 센서 입력(L_SC)을 통과하는 신호를 검사하는 단계를 포함한다.

교류기 모드에서, 센서 입력(L_SC)를 통과하는 신호 또한 정상적으로는 항상 제로라는 것이 이해될 것이다.

교류기 모드에서, 접속 손실의 경우에, 전력 공급 전압(ALG)은 접지 전위이고, 드라이버(DRIV)는 작동을 중지하고, 상기 드라이버의 트랜지스터는 단락 회로의 그리드-소스를 갖는다. 그러나, 드라이버(DRIV)의 트랜지스터는 동기식 정류를 수행하는 기생 다이오드를 포함한다. 따라서, 교류기 스타터는 일반적으로 감소 모드에서 작동한다. 따라서, 관리 회로(C_MG)는 에너지를 저감하기 위한 전략을 적용할 수 있다.

제4 단계(4)에서, 전압이 드라이버(1)에 인가된 후에, 상기 드라이버(DRIV1)는 유효 신호(VA 및 VD)에 따라 교류기 스타터가 어느 모드에 있는지를 검증한다.

예를 들면, 교류기 모드가 선택되면, 유효 입력(L_VA)은 1의 로직 신호를 수신하고, 유효 입력(L_VD)은 0의 신호를 수신하며, 스타터 모드가 선택된 경우에는 그 역이 성립한다. 로직 레벨 1은, 예를 들면, 5볼트의 전압이고, 로직 레벨 0은 제로 전압이다.

교류기 스타터가 스타터 모드에 있는 경우, 드라이버는 회전자의 위치 센서로부터 유래하는 센서 신호(SC)를 수신한다. 트랜지스터(11 및 12)의 그리드는 센서 입력(L_SC)에서 수신된 신호의 기능에 따라 제어된다.

교류기 스타터가 교류기 모드에 있는 경우, 전력 트랜지스터(11 및 12)는 동기식 정류로 작동하는데, 즉, 비교기(도시 생략)는, 입력(MGND) 상의 접지 전위에 대하여 그리고 입력(Mua) 상의 출력 전위에 대하여 위상 입력(MPH) 상의 위상 레벨(PH)을 검출한다. 이 비교 결과가 트랜지스터(11 및 12)의 그리드에 적용된다.

전력 유닛(C_MOS)의 트랜지스터 제어는 당해 분야에 능숙한 자에게 일반적으로 인식되는 부분이므로 상세히 설명하지는 않는다.

따라서, 스타터 모드에서, 입력/출력(L_SC)이 취해져 드라이버(DRIV)를 통해 MOS 트랜지스터를 활성화하기 때문에 파손 검출 수단(COMP2)은 비활성이 된다. 한편, 결함(접속(L_ALG)의 파열)이 있으면, MOS 트랜지스터는 개방 상태로 남아 있고 자동차는 시동이 걸리지 않는다.

교류기 모드에서, 입력/출력(L_SC)이 해제되고, 결함을 검출할 수 있다. 이러한 검출에 의해, 본 명세서에서 전술한 바와 같이, MOS 트랜지스터를 심각히 가열시키는 원인이 되는 다이오드 정류 모드에 남아 있지 않도록 할 수 있다. 검출 수단(COMP2)에 의해 검출함으로써 (접속 (L_ALG)의 파열에 대한) 결함 신호가 즉시 전송될 수 있도록 할 수 있고, 제어 회로(C_MG)가 자동차의 일반적인 구조에 따라 전술한 방식으로 셧다운(shutting-down) 전략을 실행하도록 할 수 있다.

Claims

관리 회로(C_MG) 및 전력 회로(C_MOS)를 포함하는, 회전식 전기 기계용 제어 및 전력 장치(MCP)로서 - 상기 전력 회로는 복수의 전력 트랜지스터(11, 12, 21, 22, 31, 32) 및 상기 전력 트랜지스터와 관계된 제어 회로(DRIV)를 구비함 -,

상기 관리 회로(C_MG)와 상기 제어 회로(DRIV) 사이에 있으며, 상기 제어 회로(DRIV)에 전압을 인가하고 상기 관리 회로(C_MG)와 상기 제어 회로(DRIV) 사이를 통과하는 적어도 하나의 전위를 전송하도록 적응된 접속 수단(L_ALG)

을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 및 전력 장치.
제1항에 있어서,

상기 적어도 하나의 전위는 상기 전력 트랜지스터에 공급하는 전력 공급 전압(ALG)인 것을 특징으로 하는 제어 및 전력 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

제어 회로(DRIV)는 전압(CMP)의 인가를 개시하도록 적용된 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 및 전력 장치.
제3항에 있어서,

상기 전압(CMP)의 인가를 개시하는 수단은 상기 전위(ALG)의 기능으로서 개시에 영향을 미치도록 적응되는 것을 특징으로 하는 제어 및 전력 장치.
제3항 또는 제4항에 있어서,

상기 전압(CMP)의 인가를 개시하는 수단은 상기 적어도 하나의 전위(ALG)를 제1 기준 전압(REF1)에 대하여 비교하도록 설계된 비교기(COMP1)를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 및 전력 장치.
제5항에 있어서,

상기 비교기(COMP1)는 제1 기준 전압(REF1)을 결정하는 히스테레시스(hysteresis)를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 및 전력 장치.
제5항 또는 제6항에 있어서,

상기 비교기(COMP1)은 상기 제1 기준 전압(REF1)과의 비교 결과에 따라 언블록킹 신호(S0)를, 상기 제어 회로(DRIV)를 준비시키는 방식으로, 전송하도록 적응 되는 것을 특징으로 하는 제어 및 전력 장치.
제7항에 있어서,

상기 전압의 인가를 개시하는 수단은 상기 언블록킹 신호(S0)를 수신하고, 활성 신호(S1)를 상기 제어 회로(DRIV)에 전송하여 상기 제어 회로를 준비시키도록 적응되는 전류원(C_S1)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 및 전력 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

제어 회로(DRIV)는 상기 접속 수단(L_ALG)의 파손을 검출하는 수단(COMP2)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 및 전력 장치.
제9항에 있어서,

상기 검출 수단(COMP2)는 접속(S2) 파손에 대한 신호를 상기 관리 회로(C_MG)로 전송하도록 적응되는 것을 특징으로 하는 제어 및 전력 장치.
관리 회로(C_MG) 및 전력 회로(C_MOS)를 포함하는, 회전식 전기 기계용 제어 및 전력 공급 방법으로서 - 상기 전력 회로는 복수의 전력 트랜지스터(11, 12, 21, 22, 31, 32) 및 상기 전력 트랜지스터와 관계된 제어 회로(DRIV)를 구비함 -,

상기 전력 회로(DRIV)에 전압을 인가하는 단계, 및

상기 제어 회로(C_MG)와 상기 제어 회로(DRIV) 사이를 통과하는 적어도 하나의 전위를 전송하는 단계 - 상기 전송 및 전압 인가는 상기 관리 회로(C_MG)와 상기 제어 회로(DRIV) 사이에 있는 고유의 접속 수단(L_ALG)에 의해 영향받음 -

를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 및 전력 공급 방법.
제11항에 있어서,

상기 적어도 하나의 전위는 상기 전력 트랜지스터에 공급하는 전력을 공급하도록 적응된 전력 공급 전압(ALG)인 것을 특징으로 하는 제어 및 전력 공급.
제11항 또는 제12항에 있어서,

상기 제어 회로(DRIV)에 전압 인가를 개시하는 추가 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 및 전력 공급 방법.
제13항에 있어서,

상기 개시는 상기 전위(ALG)의 기능인 것을 특징으로 하는 제어 및 전력 공급 방법.
제13항 또는 제14항에 있어서,

상기 전압 인가를 개시하는 단계는 상기 적어도 하나의 전위(ALG)가 제1 기준 전압(REF1)과 비교되는 것에 따른 서브단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 및 전력 공급 방법.
제15항에 있어서,

상기 제1 기준 전압(REF1)은 히스테레시스에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 제어 및 전력 공급 방법.
제15항 또는 제16항에 있어서,

상기 제1 기준 전압(REF1)과의 비교 결과에 따라, 활성 신호(S1)가 상기 제어 회로(DRIV)로 전송되어 상기 제어 회로(DRIV)를 준비하도록 하는 것을 특징으로 하는 제어 및 전력 공급 방법.
제11항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,

접속 수단(L_ALG)의 접속 파손을 검출하는 추가 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 및 전력 공급 방법.
제18항에 있어서,

상기 검출 단계는 상기 접속(S2) 파손에 대한 신호를 상기 관리 회로(C_MG)로 전송하는 서브단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 및 전력 공급 방법.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 제어 및 전력 장치를 포함하는 회전식 전기 기계.