KR20110077385A - 자동차 전장품의 전원 안정화 회로 - Google Patents

자동차 전장품의 전원 안정화 회로 Download PDF

Info

Publication number
KR20110077385A
KR20110077385A KR1020090133945A KR20090133945A KR20110077385A KR 20110077385 A KR20110077385 A KR 20110077385A KR 1020090133945 A KR1020090133945 A KR 1020090133945A KR 20090133945 A KR20090133945 A KR 20090133945A KR 20110077385 A KR20110077385 A KR 20110077385A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
integrated circuit
power
main integrated
capacitor
zener diode
Prior art date
Application number
KR1020090133945A
Other languages
English (en)
Inventor
오종국
Original Assignee
현대모비스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대모비스 주식회사 filed Critical 현대모비스 주식회사
Priority to KR1020090133945A priority Critical patent/KR20110077385A/ko
Publication of KR20110077385A publication Critical patent/KR20110077385A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

이 발명은 자동차의 5V 구동 전원을 입력받아 동작하는 전장품을 배터리 단락 또는 그라운드 쇼트로부터 보호하는 전원 안정화 회로에 관한 것이다.
이 발명의 자동차 전장품의 전원 안정화 회로는, 전장품의 메인 집적회로의 전원단자에 일단이 연결되어 입력 전원의 노이즈를 제거하는 제1커패시터와, 상기 메인 집적회로의 전원단자에 캐소드단이 연결되어 상기 메인 집적회로에 인가되는 최대 전압을 제한하는 제너다이오드와, 상기 메인 집적회로의 출력단자에 일단이 연결된 제2커패시터와, 상기 제1커패시터의 타단과 상기 제너다이오드의 애노드단과 상기 제2커패시터의 타단과 상기 메인 집적회로의 접지단자의 공통접점과 접지 사이에 연결된 저항과, 상기 메인 집적회로의 출력단자와 접지 사이에 연결된 제3커패시터를 포함하여 구성된다.
자동차, 전장품, 쇼트, 전원, 센서, 안정화, 과전압 보호

Description

자동차 전장품의 전원 안정화 회로{power stabilization circle for electric components of a vehicle}
이 발명은 자동차 전원계 전장품의 전원 안정화 회로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차의 5V 구동 전원을 입력받아 동작하는 전장품을 배터리 단락 또는 쇼트로부터 보호하는 전원 안정화 회로에 관한 것이다.
자동차 전장품에 공급되는 전압은 5V 와 12V이다. 12V 전원은 자동차의 전자제어유닛(ECU)에 공급되며 배터리에 직접 연결된다. 5V 전원은 전자제어유닛(ECU)에서 출력되며 차량에 장착되는 각종 센서에 공급된다. 일부 센서는 12V 전원을 입력받아 자체적으로 5V 레귤레이터를 이용하기도 한다.
12V 전원을 공급받는 전장품의 경우 배터리에 직접 연결되므로, 배터리 전원 변화에 대해 안정성을 갖추어야 한다. 즉, 12V 전원 공급 전장품은 크랭킹시 전압의 변화 및 각종 전장품의 영향에 의한 전원 변화에 대한 안정성을 갖추기 위해 해당 전원 변화에 맞는 스펙을 합격해야 하기 때문에, 18V, 24V 등의 과전압과 ES-96200 스펙에서 규정한 전원순단 및 과도전압 등을 견딜 수 있게 설계된다.
이에 반해 5V 전원을 공급받는 센서류 등과 같은 전장품은 배터리에 직접 연결되지 않고 전자제어유닛(ECU)을 통해 전원을 인가받기 때문에 전자제어유닛(ECU)에 의해 1차적인 보호를 받는다. 5V 전원 전장품에 대해서는 엄격한 시험 스펙이 요구되지 않고, 최소한의 기본적인 시험 스펙만이 요구되고 있는다. 대부분의 5V 전원 공급 전장품은 메인 집적회로(IC)와 주변 구동회로로 이루어진다.
도 1은 종래기술에 따른 5V 전원 전장품의 전원 안정화 회로를 간략하게 도시한 회로도이다.
메인 집적회로(11)의 구동 전압이 4V ~ 7V인 경우 전원단자(Vcc)에 전자제어유닛으로부터 5V 전원이 입력된다. 이 전원단자(Vcc)에는 커패시터(C11)가 연결되어 노이즈를 제거하고, 보호수단으로서 제너다이오드(ZD11)가 연결된다. 메인 집적회로(11)의 출력단자(Vout)에는 리플 제거용 커패시터(C12)가 연결되고 접지단자(GND)는 접지된다.
이 제너다이오드(ZD11)의 제너전압은 통상적으로 메인 집적회로(11)의 구동전압을 기준으로 설정되는 바, 메인 집적회로(11)의 최대 구동 전압인 7V 이하로 설계된다. 따라서, 통상적으로 자동차 전장품의 보호수단으로 장착되는 제너다이오드의 제너 전압은 6.8V로서, 16V 정도의 과전압이 인가되면 제너다이오드(ZD11)에 과도한 전류가 흘러서 파괴될 위험이 있다.
배터리전원이 쇼트되거나 단락될 경우 5V 전원 전장품에도 16V의 과전압이 인가될 수 있으며, 이럴 경우 제너다이오드(ZD11)가 파괴될 수 있고, 메인 집적회로(11) 내부에 과전압 회로가 내장되지 않은 경우 해당 전장품이 파괴될 수 있다.
따라서, 자동차의 5V 전원 전장품에 대해서도 16V 과전압과 -14V 역전압에 대한 강건성이 요구된다.
이를 위해 5V 전원 전장품의 전원단에 레귤레이터를 장착하면 상술한 과전압과 역전압에 대한 안정성을 확실하게 보장할 수 있으나, 과도한 비용이 소요되는 문제점이 있다.
그렇다고 종래와 같이 하나의 제너다이오드로 보호회로를 구현할 경우 배터리 전원의 쇼트 또는 그라운드 단락에 의해 5V 전원 전장품의 전원단에 16V의 과전압이 인가되면, 제너다이오드에 제너 전압 이상의 전류가 흐르기 때문에 과도한 전류로 인하여 제너다이오드가 파괴될 수 있으며, 결국 5V 전원 전장품의 안정성을 보장할 수 없는 문제점이 있다.
상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 이 발명의 목적은 값비싼 레귤레이터를 이용하지 않고도 배터리 쇼트 및 그라운드 단락에 의한 과전압과 역전압으로부터 5V 전원 전장품을 보호하는 전원 안정화 회로를 제공하기 위한 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 한 실시예에 따른 자동차 전장품의 전원 안정화 회로는, 전장품의 메인 집적회로의 전원단자에 일단이 연결되어 입력 전원의 노이즈를 제거하는 제1커패시터와, 상기 메인 집적회로의 전원단자에 캐소드단이 연결되어 상기 메인 집적회로에 인가되는 최대 전압을 제한하는 제너다이오드와, 상기 메인 집적회로의 출력단자에 일단이 연결된 제2커패시터와, 상기 제1커패시터의 타단과 상기 제너다이오드의 애노드단과 상기 제2커패시터의 타단과 상기 메인 집적회로의 접지단자의 공통접점과 접지 사이에 연결된 저항과, 상기 메인 집적회로의 출력단자와 접지 사이에 연결된 제3커패시터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이상과 같이 이 발명에 따르면 과전압/역전압 보호를 위한 회로 설계를 제너다이오드와 저항을 통해 구현할 수 있기 때문에 저렴한 비용으로 과전압과 역전압으로부터 5V 전장품을 보호할 수 있는 효과가 있다.
도 2는 이 발명의 한 실시예에 따른 자동차 전장품의 전원 안정화 회로를 도시한 회로도이다.
도 2를 참조하면, 이 발명에 따른 자동차의 5V 전원 구동 전장품의 전원 안정화 회로는 전장품의 메인 집적회로(21)의 전원단자(Vcc)에 일단이 연결되어 5V 전원의 노이즈를 제거하는 제1커패시터(C21)와, 메인 집적회로(21)의 전원단자(Vcc)에 캐소드단이 연결되어 메인 집적회로(21)에 인가되는 최대 전압을 제한하는 제너다이오드(ZD21)와, 메인 집적회로(21)의 출력단자(Vout)에 일단이 연결된 제2커패시터(C22)와, 제1커패시터(C21)의 타단과 제너다이오드(ZD21)의 애노드단과 제2커패시터(C22)의 타단과 메인 집적회로(21)의 접지단자(GND)의 공통접점과 접지 사이에 연결된 저항(R21)과, 메인 집적회로(21)의 출력단자(Vout)와 접지 사이에 연결된 제3커패시터(C23)을 포함하여 구성된다.
이 발명은 5V 전원 전장품을 배터리 전원의 쇼트 또는 단락으로 인한 과전압과 역전압으로부터 보호하기 위한 회로이다. 이 전장품에 인가되는 5V 전원은 전자제어유닛(ECU)로부터 공급된다.
5V 전원 전장품의 메인 집적회로 내부에 과전압과 역전압에 대한 보호기능이 없을 때 메인 집적회로의 주변 회로의 설계를 통한 전원 안정화 회로가 필수적으로 요구된다.
즉, 이 전원 안정화 회로는 메인 집적회로의 적격 전압의 범위가 4V ~ 7V이더라도 배터리 쇼트 또는 그라운드 단락으로 인한 16V 과전압과 -14V 역전압에 대한 보호 기능을 구비하여야 한다.
제너다이오드의 제너전압은 메인 집적회로의 구동 전압을 근거로 설정되는 바, 메인 집적회로의 최대 구동 전압인 7V 이하로 설정된다.
이 발명에 따른 자동차의 5V 전원 구동 전장품의 전원 안정화 회로의 동작을 설명한다.
5V 전원 전장품에 정상적으로 5V 전원이 인가되면, 메인 집적회로(21)의 전원단(Vcc)에 5V의 전원이 입력되어 메인 집적회로(21)가 정상적으로 구동한다. 이때 메인 집적회로(21)의 접지단자(GND)가 저항(R21)을 통해 접지되는데, 커패시터(C23)에 의해 메인 집적회로(21)의 출력단자(Vout)의 직류성분은 오픈되고 커패시터(C22)에는 리플성분만이 인가되기 때문에 실제 저항(R21)에 걸리는 전압은 미미하다. 따라서 메인 집적회로(21)의 접지단자(GND)는 접지 레벨과 동일하기 때문에 메인 집적회로(21)가 정상적인 동작이 가능하다.
한편, 5V 전원 전장품의 전원단에 16V의 과전압이 인가되면, 메인 집적회로(21)의 전원단자(Vcc)로 입력되는 전원이 제너다이오드(ZD21)에 의해 제너전압으로 제한되기 때문에 메인 집적회로(21)는 과전압으로부터 보호된다.
한편, 인가된 과전압과 제너전압과의 차전압은 저항(R21)에 인가되고, 제너다이오드(ZD21)에 흐르는 전류는 저항(R21)에 의해 제한되기 때문에 제너다이오드(ZD21)를 보호할 수 있다.
아울러, 저항(R21)은 접지로부터 유입되는 서지 및 노이즈를 차단함으로써, 역전압으로부터 메인 집적회로(21)를 보호할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 자동차 전장품의 전원 안정화 회로를 도시한 회로도,
도 2는 이 발명에 따른 자동차 전장품의 전원 안정화 회로를 도시한 회로도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 >
21 : 메인 집적회로 C21, C22, C23 : 커패시터
ZD21 : 제너다이오드 R21 : 저항

Claims (1)

  1. 전장품의 메인 집적회로의 전원단자에 일단이 연결되어 입력 전원의 노이즈를 제거하는 제1커패시터와,
    상기 메인 집적회로의 전원단자에 캐소드단이 연결되어 상기 메인 집적회로에 인가되는 최대 전압을 제한하는 제너다이오드와,
    상기 메인 집적회로의 출력단자에 일단이 연결된 제2커패시터와,
    상기 제1커패시터의 타단과 상기 제너다이오드의 애노드단과 상기 제2커패시터의 타단과 상기 메인 집적회로의 접지단자의 공통접점과 접지 사이에 연결된 저항과,
    상기 메인 집적회로의 출력단자와 접지 사이에 연결된 제3커패시터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차 전장품의 전원 안정화 회로.
KR1020090133945A 2009-12-30 2009-12-30 자동차 전장품의 전원 안정화 회로 KR20110077385A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090133945A KR20110077385A (ko) 2009-12-30 2009-12-30 자동차 전장품의 전원 안정화 회로

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090133945A KR20110077385A (ko) 2009-12-30 2009-12-30 자동차 전장품의 전원 안정화 회로

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110077385A true KR20110077385A (ko) 2011-07-07

Family

ID=44916979

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090133945A KR20110077385A (ko) 2009-12-30 2009-12-30 자동차 전장품의 전원 안정화 회로

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20110077385A (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101684621B1 (ko) * 2015-07-13 2016-12-07 현대오트론 주식회사 래치업 방지 장치 및 이를 구비한 제어기
KR101694247B1 (ko) 2015-11-27 2017-01-09 현대오트론 주식회사 차량용 배터리-그라운드 단락 방지 보호 회로 및 그 동작 방법
KR20190079144A (ko) * 2017-12-27 2019-07-05 주식회사 유라코퍼레이션 정션블록
KR20190114942A (ko) * 2019-09-26 2019-10-10 주식회사 유라코퍼레이션 정션블록

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101684621B1 (ko) * 2015-07-13 2016-12-07 현대오트론 주식회사 래치업 방지 장치 및 이를 구비한 제어기
KR101694247B1 (ko) 2015-11-27 2017-01-09 현대오트론 주식회사 차량용 배터리-그라운드 단락 방지 보호 회로 및 그 동작 방법
KR20190079144A (ko) * 2017-12-27 2019-07-05 주식회사 유라코퍼레이션 정션블록
KR20190114942A (ko) * 2019-09-26 2019-10-10 주식회사 유라코퍼레이션 정션블록

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8379360B2 (en) Overcurrent protection circuit and in-vehicle display device
JP7443679B2 (ja) 半導体装置
JP6481411B2 (ja) 車両用計器のサージ保護回路
US8582273B2 (en) Surge absorbing circuit and electric device using the same
KR20110077385A (ko) 자동차 전장품의 전원 안정화 회로
EP2490316B1 (en) A method and circuit for controlling a gate-source voltage of a reverse polarity protection MOSFET
CN107251352B (zh) 用于过压和/或过流保护的保护电路
JPH0690520A (ja) 誤動作防止回路および保護回路
US20190252872A1 (en) Device for protecting an electronic computer against a short circuit
US20110204713A1 (en) Dc/dc converter
JP2008154400A (ja) 電気電子回路
US7595605B2 (en) Method and control circuit for determining an operating state when controlling a fan motor
KR100778203B1 (ko) 자동차용 전자기기의 전원 보호 회로
US7408396B2 (en) High voltage protection circuit
JP6453325B2 (ja) 自動車のオンボード電気ネットワークの供給電圧を制御するためのシステム
US20130258539A1 (en) Overvoltage protection circuit and electronic device
CN209757022U (zh) 车载电源稳定装置及系统
JP2005533478A (ja) センサ保護回路
JP4129644B2 (ja) 車両用電子制御装置の過電圧保護回路
CN211981497U (zh) 电路板和电动油泵
US7224561B2 (en) Protective circuit and method for operating said protective circuit, in particular for overvoltage protection for an electronic control system for a motor vehicle
US7576520B2 (en) Power generation control device for vehicle generator
CN112543547A (zh) 电路基板以及电动油泵
JP2012245799A (ja) 駆動制御装置
KR101058303B1 (ko) 과전압 차단 장치

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination