KR20090090065A - 로우 사이드 구동회로의 이상 검출장치 - Google Patents

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    • G01R31/2832—Specific tests of electronic circuits not provided for elsewhere
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    • H03K—PULSE TECHNIQUE
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Abstract

본 발명은 로우 사이드 구동회로의 이상 검출장치에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 이상 상태 피드백 기능이 없는 일반적인 로우 사이드 IC 또는 FET를 사용하는 로우 사이드 구동회로의 이상 상태 검출이 가능하도록 하는 로우 사이드 구동회로의 이상 검출장치를 제공함에 있다.
이를 위해 본 발명에 따른 로우 사이드 구동회로의 이상 검출장치는 로우 사이드 IC(또는 FET); 상기 로우 사이드 IC(또는 FET)의 구동신호를 출력하는 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU); 상기 로우 사이드 IC(또는 FET)의 출력신호를 모니터링 하여 상기 마이크로 컨트롤러에 제공하는 모니터링 회로를 포함한다.

Description

로우 사이드 구동회로의 이상 검출장치{Apparatus for Monitoring Fault of Low Side Driver}
도 1은 로우 사이드 IC(또는 FET)를 이용한 로우 사이드 구동회로도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 로우 사이드 구동회로의 이상 검출장치의 구성도이다.
*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명*
1 : MCU(Micro Controller Unit)
2 : 로우 사이드(Low Side) IC(또는 FET)
3 : 제1스위칭 소자
4 : 제2스위칭 소자
본 발명은 로우 사이드 구동회로의 이상 검출장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이상 상태 피드백 기능이 없는 일반적인 로우 사이드 IC 또는 FET를 사용하는 로우 사이드 구동회로의 이상 상태 검출이 가능하도록 하는 로우 사이드 구동회로의 이상 검출장치에 관한 것이다.
현재 대부분의 자동차용 전장장치의 모터 및 액츄에이터(actuator) 구동부는 하이 사이드(High Side) 구동방식 또는 로우 사이드(Low Side) 구동방식에 의하여 구동된다.
차량에서 입수된 센서 신호들과 다른 전장품과의 CAN통신에 의하여 수신된 제어신호를 가지고 모터 및 액츄에이터의 구동을 제어하게 된다. 이 때 하이 사이드 구동 또는 로우 사이드 구동시에 구동소자로서 현재는 보통 IC(Integrated Circuit) 또는 FET(Field Effect Transistor)를 사용하게 된다.
이러한 모터 및 액츄에이터의 구동시 이상 상태를 검출하는 방법으로 종래에는 소자 자체를 보호하기 위한 Thermal Shutdown 기능 또는 OVP(Overvoltage Protection)기능 등을 가진 Smart IC를 사용하거나, 소자 자체의 이상 상태를 MCU(Micro Controller Unit)등으로 피드백(feedback) 시키는 기능을 가진 소자들을 이용하였다.
그러나 이러한 소자보호기능을 가진 Smart IC가 아니거나 이상 상태 피드백 기능이 없는 일반적인 로우 사이드 IC 또는 FET를 사용하는 경우에는 MCU가 로우 사이드 구동회로의 이상여부를 알 수 없어 회로가 오동작하는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 이상 상태 피드백 기능이 없는 일반적인 로우 사이드 IC 또는 FET를 사용하는 로우 사이드 구동회로의 이상 상태 검출이 가능하도록 하는 로우 사이드 구동회로의 이상 검출장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 로우 사이드 구동회로의 이상 검출장치는 로우 사이드 IC(또는 FET); 상기 로우 사이드 IC(또는 FET)의 구동신호를 출력하는 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU); 상기 로우 사이드 IC(또는 FET)의 출력신호를 모니터링 하여 상기 마이크로 컨트롤러에 제공하는 모니터링 회로를 포함한다.
또한 상기 모니터링 회로는 배터리; 상기 로우 사이드 IC(또는 FET)의 드레인단과 연결된 제1스위칭 소자; 상기 로우 사이드 IC(또는 FET)의 게이트단과 연결된 제2스위칭 소자; 저항; 커패시터를 포함한다.
또한 상기 제1스위칭 소자 및 제2스위칭 소자는 트랜지스터(transistor)로 구성된다.
또한 상기 마이크로 컨트롤러 유닛은 상기 모니터링 회로가 제공하는 모니터링 신호에 따라 상기 로우 사이드 IC(또는 FET)의 이상 상태 발생을 판단한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 로우 사이드 IC(또는 FET)(2)를 이용한 로우 사이드 구동회로도이다
정상적인 로우 사이드 구동시 IC(또는 FET)(2)의 드레인(Drain)단과 게이트(Gate)단은 다음과 같이 작동한다.
1) 게이트단에 하이(High)신호가 입력되면 IC(또는 FET)가 동작하므로 드레인단은 그라운드(GND)와 도통된다.
2) 게이트단에 로우(Low)신호가 입력되면 IC(또는 FET)가 동작하지 않으므로 드레인단은 그대로 전압을 유지한다.
따라서 IC(또는 FET)(2)의 드레인단과 게이트단의 논리는 서로 반대(exclusive)이기 때문에 로우 사이드 구동회로인 IC의 드레인단에 배터리 전위 레벨의 단락이 발생되지 않는 이상 즉 정상적으로 동작시에는 상기 1), 2)와 같은 논리를 따르게 된다.
도 1에서와 같이 드레인단에 배터리 전위 레벨의 단락이 발생되는 경우(이상 상태인 경우)에, 이상 상태 피드백 기능이 없는 일반적인 로우 사이드 IC 또는 FET를 사용하게 되면 MCU(1)는 로우 사이드 구동회로의 이상여부를 알 수 없게 된다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 로우 사이드 구동회로의 이상 검출장치의 구성도이다.
두 개의 스위칭 소자(3, 4)와 저항(R1, R2), 그리고 커패시터(C)로 이루어진 이상 상태 검출 장치(도 2의 점선 표시 영역)를 도 1의 로우 사이드 구동회로에 결합함으로써 로우 사이드 구동회로의 이상 검출장치를 구성할 수 있다.
도 2에 도시한 바와 같이 하나의 스위칭 소자(3)는 로우 사이드 IC(또는 FET)(2)의 드레인단에 연결되고, 다른 하나의 스위칭 소자(4)는 로우 사이드 IC(또는 FET)(2)의 게이트단에 연결된다. 이 때 스위칭 소자로는 트랜지스터(transistor)를 사용한다.
IC(또는 FET)(2)의 드레인단이 계속적으로 배터리 전위 레벨에 단락되어 있는 경우(이상 상태인 경우)를 가정하여 도 2에 도시된 이상 검출장치의 MCU(1)에서 이상상태를 검출되는 논리는 아래의 [표 1]과 같다.
[표 1]
드레인(배터리 전위 단락시) 게이트(로우 사이드 동작 유무) MCU 모니터링
High Low(미동작) 5V
High High(동작) 0V
[표 1]에 나타낸 바와 같이 IC(또는 FET)(2)의 게이트단으로 Low 신호가 입력되면 로우 사이드 IC(또는 FET)는 동작하지 않으므로 MCU(1)는 5(V)의 전압신호를 수신하게 되고 이로써 로우 사이드 구동회로가 정상적으로 동작하는 것으로 판단하게 된다. 반면 IC(또는 FET)(2)의 게이트단으로 High 신호가 입력되면 로우 사이드 IC(또는 FET)는 동작하므로 MCU(1)는 0(V)의 전압신호를 수신하게 되고 이로써 로우 사이드 구동회로에 이상 상태가 발생한 것으로 판단하게 된다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의할 경우 이상 상태 피드백 기능이 없는 일반적인 로우 사이드 IC 또는 FET를 사용하는 경우에도 로우 사이드 구동회로의 이상 상태 검출이 가능하게 된다.

Claims (4)

  1. 로우 사이드 IC(또는 FET);
    상기 로우 사이드 IC(또는 FET)의 구동신호를 출력하는 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU);
    상기 로우 사이드 IC(또는 FET)의 출력신호를 모니터링 하여 상기 마이크로 컨트롤러 유닛에 제공하는 모니터링 회로를 포함하는 로우 사이드 구동회로의 이상 검출장치
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 모니터링 회로는
    배터리;
    상기 로우 사이드 IC(또는 FET)의 드레인단과 연결된 제1스위칭 소자;
    상기 로우 사이드 IC(또는 FET)의 게이트단과 연결된 제2스위칭 소자;
    저항;
    커패시터를 포함하는 로우 사이드 구동회로의 이상 검출장치
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1스위칭 소자 및 제2스위칭 소자는 트랜지스터(transistor)로 구성되는 로우 사이드 구동회로의 이상 검출장치
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 마이크로 컨트롤러 유닛은 상기 모니터링 회로가 제공하는 모니터링 신호에 따라 상기 로우 사이드 IC(또는 FET)의 이상 상태 발생을 판단하는 로우 사이드 구동회로의 이상 검출장치
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