KR20110107529A - 과열방지회로 - Google Patents

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KR20110107529A
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KR1020100026693A
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박상혁
윤석진
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주식회사 엘지화학
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Abstract

본 발명에 따른 과열방지회로는 2차전지의 방전을 허용하거나 차단하는 제 1 트랜지스터; 상기 2차전지의 충전을 허용하거나 차단하는 제 2 트랜지스터; 상기 제 1 트랜지스터와 연결되고, 임계 온도 이상의 열이 감지된 경우 부도체에서 도체로 전이되어 상기 제 1 트랜지스터를 턴오프(turn-off)시켜 상기 2차전지의 방전을 차단하는 제 1 MIT(Metal Insulation Transistor) 소자; 및 상기 제 2 트랜지스터와 연결되고, 임계 온도 이상의 열이 감지된 경우 부도체에서 도체로 전이되어 상기 제 2 트랜지스터를 턴오프(turn-off)시켜 상기 2차전지의 충전을 차단하는 제 2 MIT(Metal Insulation Transistor) 소자를 포함한다.
본 발명은 MIT 소자를 이용하여 과열방지회로를 구현함으로써, 과열방지회로 뿐만 아니라 상기 과열방지회로가 탑재되는 전자회로도 소형화시키고 단순화시킨다.

Description

과열방지회로{Circuit for preventing overheat}
본 발명은 노트북, 무선통신기기, 배터리 등을 발열로부터 보호하는 회로 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 MIT(Metal Insulation Transistor) 소자를 이용하여 과열로부터 전자회로 또는 2차전지를 보호하는 과열방지회로에 관한 것이다.
오늘날 전자회로가 소형화됨에 따라 상기 전자회로에서 발생하는 과열로부터 내부회로를 보호하는 기술이 요구되고 있다. 즉, 전자회로의 내부에 흐르는 과전류 또는 과전압으로 인하여 과열이 발생한 경우, 상기 전자회로는 오작동 또는 연소되어 제 기능을 수행하기 못하기 때문에 자체 발열로부터 상기 전자회로를 보호하는 기술에 대한 연구가 계속되고 있다.
이러한 과열로부터 내부회로를 보호하기 위해서 사용되는 가장 일반적인 기술은 퓨즈를 이용하여 전자회로를 보호하는 회로기술이다.
도 1은 퓨즈를 이용하여 과열로부터 전자회로를 보호하는 종래 회로의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 과열방지회로(100)는 보호 IC(Integrated Circuit)(110), 서미스터(Thermistor)(120), 퓨즈(130) 및 저항 소자(140)를 포함하여 구성된다.
상기 종래의 과열방지 회로(100)에서 발열로부터 내부회로를 보호하는 방법을 살펴보면, 상기 보호 IC(110)는 서미스터(120)를 이용하여 내부의 온도를 측정한 후에 상기 측정한 온도가 일정 온도 이상으로 확인되면, 저항 소자(140)로 전류를 인가시킨다. 이에 따라, 상기 저항 소자(140)에서 발생된 줄(Joule) 열이 상기 퓨즈(130)를 녹이고 단락시켜, 회로 내부에 전류가 차단된다.
또한, PTC(Positive Temperature Coefficient) 소자를 이용하여 발열로부터 2차전지를 보호하는 회로가 개시되었다.
도 2는 발열로부터 2차전지를 보호하는 종래의 회로를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 2차전지의 발열을 방지하는 종래의 회로(200)는 2차전지(210)의 충전 경로와 방전 경로를 형성하는 충방전 트랜지스터(240, 250), 온도 변화에 따라 저항치가 증가하는 PTC 소자(270, 280), 2차전지(210)의 전압을 측정하기 위해 이용되는 커패시터(220), 과전류 측정에 이용되는 저항 소자(260) 및 2차전지(210)의 충전과 방전을 제어하는 제어부(230)를 포함하여 구성된다.
상기 제어부(230)는 상기 충방전 트랜지스터들(240, 250)을 턴온(turn-on)하거나 턴오프(turn-off)하여 2차전지(210)의 충전과 방전을 제어한다. 또한, 제어부(230)는 캐퍼시터(220) 및 저항 소자(260)를 이용하여 과전류 또는 과전압이 발생되는지 여부를 확인하여, 발생된 경우 방전 트랜지스터(250) 또는 충전 트랜지스터(240)를 턴오프한다.
상기 PTC 소자(270, 280)는 통상의 온도에서 제어부(230)의 충전신호 또는 방전신호가 충방전 트랜지스터(240, 250)로 전달되는 것을 차단하지 않으나, 특정 온도 이상에서는 저항값이 급격히 증가하여 제어부(230)의 충전신호 또는 방전신호가 충방전 트랜지스터(240, 250)로 전달되는 것을 차단한다. 즉, 2차전지(110)에서 발열이 발생한 경우, PTC 소자(270, 280)는 제어부(230)의 충전신호 또는 방전신호가 충방전 트랜지스터(240, 250)로 전달되는 것을 차단함으로써, 과열된 2차전지(210)의 온도를 하강시킨다.
그런데 도 1의 과열방지회로(100)는 서미스터(120)와 보호IC(110) 구비해야 하므로 소형화에 적합하지 않다. 더불어, 도 2의 과열방지회로(200)는 스위칭 제어 속도가 느려 충전과 방전을 차단하는데 대략 1분간의 시간이 소요된다. 즉, 도 2의 과열방지회로(200)에 구비된 PTC 소자(270, 280)는 특정 온도 이상에서 물질 구조가 변경되어 제어부(230)의 충전신호 또는 방전신호를 차단하는데, 이렇게 물질 구조를 완벽하게 변경하기 위해서는 대략 1분의 시간이 필요하다. 따라서 PTC 소자(270, 280)의 물질 구조가 변경되는 시간 동안에, 2차전지(210)는 충방전 트랜지스터(240, 250)에 의해 충전과 방전이 진행되고, 이에 따라 2차전지(210)의 폭발 위험성, 고온에 따른 다른 소자(220, 230, 240, 250, 260)의 오작동 등의 문제가 발생할 수 있다.
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, MIT 소자를 이용하여 전자회로의 과열을 감지하고, 과열이 감지된 경우 상기 전자회로에 구비된 퓨즈를 단락시키는 소형화되고 단순화된 과열방지회로를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 MIT 소자를 이용하여 전자회로의 과열을 감지하고, 과열이 감지된 경우 2차전지의 충전과 방전을 신속하게 차단하여 과열된 전자회로의 온도를 하강시키는 과열방지회로를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 측면에 따른 과열방지회로는, 전원 공급 경로에 배치되고 일정 값 이상의 온도에서 녹아서 단락되는 퓨즈; 상기 퓨즈에 줄(Joule) 열을 인가하는 저항; 및 상기 저항과 전기적으로 연결되고, 주변온도가 일정 온도 이상이면 부도체에서 도체로 전이되어 상기 전원 공급 경로에 흐르는 전류를 상기 저항으로 바이패스시켜 상기 저항에서 발생되는 줄 열로 상기 퓨즈를 단락시키는 MIT(Metal Insulation Transistor) 소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 퓨즈, 상기 저항 및 상기 MIT 소자는 휴대용 컴퓨터 또는 무선통신기기에 탑재되어, 상기 휴대용 컴퓨터 또는 상기 무선통신기기의 내부회로와 2차전지를 과열로부터 보호할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 측면에 따른 과열방지회로는, 2차전지의 방전을 허용하거나 차단하는 제 1 트랜지스터; 상기 2차전지의 충전을 허용하거나 차단하는 제 2 트랜지스터; 상기 제 1 트랜지스터와 연결되고, 임계 온도 이상의 열이 감지된 경우 부도체에서 도체로 전이되어 상기 제 1 트랜지스터를 턴오프(turn-off)시켜 상기 2차전지의 방전을 차단하는 제 1 MIT(Metal Insulation Transistor) 소자; 및 상기 제 2 트랜지스터와 연결되고, 임계 온도 이상의 열이 감지된 경우 부도체에서 도체로 전이되어 상기 제 2 트랜지스터를 턴오프(turn-off)시켜 상기 2차전지의 충전을 차단하는 제 2 MIT(Metal Insulation Transistor) 소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 제 1 트랜지스터와 상기 제 2 트랜지스터 각각은 게이트 단자, 소스 단자, 드레인 단자를 구비한 전계효과 트랜지스터이고, 상기 제 1 MIT 소자는 상기 제 1 트랜지스터의 소스 단자와 게이트 단자에 각각 연결되고, 상기 제 2 MIT 소자는 상기 제 2 트랜지스터의 소스 단자와 게이트 단자에 각각 연결된다.
또한, 상기 제 1 MIT 소자 또는 상기 제 2 MIT 소자는 과열된 주변온도가 상기 임계 온도 미만으로 측정된 경우, 도체에서 부도체로 전이되어, 2차전지의 충전과 방전을 진행시킨다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 측면에 따른 과열방지회로는, 내부회로에 전원을 공급하거나 외부로부터 전원을 공급받아 충전을 수행하는 2차전지; 및 상기 2차전지의 고전위 경로 또는 저전위 경로 중 어느 하나에 배치되고, 임계 온도 이상의 열이 감지된 경우 도체에서 부도체로 전이되어 상기 2차전지의 방전과 충전을 차단시키는 MIT(Metal Insulation Transistor) 소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 MIT 소자를 이용하여 과열방지회로를 구현함으로써, 과열방지회로 뿐만 아니라 상기 과열방지회로가 탑재되는 전자회로도 소형화하고 단순화하는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 열손실이 거의 없고 부도체로 전이되는 속도가 매우 빠른 MIT 소자를 이용하여 과열방지회로를 구현함으로써, 전자회로의 내부온도를 정확하게 측정할 수 있을 뿐만 아니라 과열이 감지된 경우 전류 흐름을 즉각적으로 차단하여 과열로부터 전자회로와 배터리를 보호하는 장점이 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 퓨즈를 이용하여 과열로부터 전자회로를 보호하는 종래 회로의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 발열로부터 2차전지를 보호하는 종래의 회로를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, MIT 소자를 이용하여 퓨즈를 단락시키는 과열방지회로의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 과열로부터 내부회로와 2차전지를 보호하는 과열방지회로의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 과열로부터 내부회로와 2차전지를 보호하는 과열방지회로의 구성을 나타내는 도면이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 설명에 앞서, MIT(Metal Insulation Transistor) 소자의 특징을 간략하게 설명한다.
MIT 소자는 개발이 완료된 신소자로서, 일정 온도 이상에서 도체에서 부도체로 전이하거나 부도체에서 도체로 전이하는 특성을 가지며, 더불어 크기가 작고 반영구적으로 사용할 수 있는 이점이 있다. 즉, MIT 소자는 임계 온도(예컨대, 80℃)에 도달하면, 부도체에서 도체로 전이하거나 도체에서 부도체로 전이하고, 상기 임계 온도 미만으로 떨어지면 평상시의 상태(즉, 부도체 또는 도체)로 복귀하는 특성을 가진다. 상기 MIT 소자는 종래의 열감지 소자(예컨대, 퓨즈, PTC 소자)와 대비하여, 열손실이 거의 없을 뿐만 아니라 저항값이 1/1000 이하이고 이에 따라 도체 또는 부도체로 전이하는 속도도 빠른 장점이 있다.
이하, 상기 MIT 소자가 적용된 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, MIT 소자를 이용하여 퓨즈를 단락시키는 과열방지회로의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 과열방지회로(300)는 임계 온도(예컨대, 80℃) 이상에서 부도체에서 도체로 전이되는 MIT 소자(310), 상기 MIT 소자(310)와 전기적으로 연결되는 퓨즈(320) 및 퓨즈(320)와 MIT 소자(310)의 전기적 연결 경로에 배치되는 저항 소자(330)를 포함한다. 상기 저항 소자(330)는 퓨즈(320)와 일체형으로 구성될 수도 있다.
상기 퓨즈(320)는 2차전지의 고전위 경로(Pack+)에 설치되고, 일정 온도 이상이면 녹아 절단되어 2차전지와 메인회로의 전기적 연결을 차단한다.
상기 저항 소자(330)는 MIT 소자(310)로부터 전류가 인가되면 줄(Joule) 열을 발생시켜 상기 퓨즈(320)를 녹이는 기능을 수행한다.
상기 MIT 소자(310)의 일단은 전원 공급 경로에 전기적으로 연결되고, 타단은 저항 소자(330)와 전기적으로 연결된다. 상기 MIT 소자(310)는 평상시에는 전류를 차단시키는 부도체로서 동작한다. 그런데 MIT 소자(310)는 주변온도가 임계 온도(예컨대, 80℃) 이상으로 상승하면 부도체에서 도체로 전이되어 저항 소자(330)로 전류를 인가시킨다. 즉, MIT 소자(310)는 회로 내부에 일정 온도 이상의 열이 발생하면, 부도체에서 도체로 전이되어 전원 공급 경로에 흐르는 전류를 상기 저항 소자(330)로 전류를 바이패스시킨다. 이에 따라 저항 소자(330)에서 줄(Joule) 열이 발생하고, 상기 줄(Joule) 열이 퓨즈(320)를 절단함으로써 급격하게 상승한 열로부터 내부 회로와 2차전지가 보호된다. 참고로, 상기 저항 소자(330)로 흐르는 전류는 부도체에서 도체로 전이된 MIT 소자(310)를 통해 저항 소자(330)로 바이패스된 2차전지의 충전전류 또는 방전전류이다.
상기 과열방지회로(300)는 무선통신기기(예컨대, PDA, 휴대폰 등), 휴대용 컴퓨터 등에 두루 적용될 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 과열방지회로(300)는 종래의 과열방지회로(도 1의 100)와 비교하여 더욱 단순화되고 소형화될 뿐만 아니라, 서미스터와 보호 IC의 제거에 따른 제조비를 절감시킬 수 있는 이점이 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 과열로부터 내부회로와 2차전지를 보호하는 과열방지회로의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 과열방지회로(400)는 커패시터(420), 제어부(430), 저항 소자(460), 충전 트랜지스터(440), 방전 트랜지스터(450), 충전차단 MIT 소자(470) 및 방전차단 MIT 소자(480)를 포함한다.
상기 커패시터(420)는 2차전지(410)의 전압을 측정하기 위해 상기 2차전지(410)와 병렬로 연결되고, 상기 저항 소자(460)는 2차전지(410)의 저전위 경로(P-)에 연결되어 과전류의 측정에 이용된다.
상기 충전 트랜지스터(440)는 전계효과 트랜지스터로서 평상시에 턴온(turn-on) 상태를 유지하여, 2차전지(410)의 충전을 진행한다. 그런데 상기 충전 트랜지스터(440)는 2차전지(410)가 과충전되거나 2차전지(410)에 큰 값의 충전전류가 흐르면, 제어부(430)의 제어에 따라 턴오프(turn-off)되어 2차전지(410)의 충전을 중단한다. 마찬가지로, 상기 방전 트랜지스터(450)는 전계효과 트랜지스터로서, 평상시에 턴오프(turn-on) 상태를 유지하여, 2차전지(410)의 방전을 진행한다. 하지만, 방전 트랜지스터(450)는 2차전지(410)가 과방전되거나 큰 값의 방전전류가 흐르면 제어부(430)의 제어에 의해 턴오프(turn-off)되어 2차전지(410)의 방전을 중단한다. 다시 말하면, 충방전 트랜지스터(440, 450)는 제어부(430)의 제어에 따라 형성된 충전 경로 또는 방전 경로를 폐쇄한다.
상기 제어부(430)는 충전 트랜지스터(440)의 게이트 단자 및 방전 트랜지스터(450)의 게이트 단자에 각각 연결된다. 제어부(430)는 평상시에 충방전 트랜지스터(440, 450)의 게이트 단자로 지속적으로 충전 또는 방전 신호(예컨대, 5V 전압신호)를 인가시켜, 2차전지(410)의 충전 또는 방전이 진행되게 한다.
한편, 제어부(430)는 2차전지(410)의 현재 전압을 커패시터(420)를 통해 측정하여, 상기 측정된 전압이 제 1 임계값 이하이면 과방전을 방지하기 위하여 방전 트랜지스터(450)를 턴오프시키고, 제 2 임계값 이상이면 과충전을 방지하기 위하여 충전 트랜지스터(440)를 턴오프시킨다. 아울러, 제어부(430)는 저항 소자(460)를 통해 측정된 전류가 소정값 이상이면, 과전류가 전자회로에 인가되는 것을 차단하기 위하여 방전 트랜지스터(450)를 턴오프시킨다.
충전차단 MIT 소자(470)는 충전 트랜지스터(440)의 게이트 단자와 소스 단자와 각각 전기적으로 연결되고, 주변온도가 임계 온도(예컨대, 80℃) 이상으로 상승되면 부도체에서 도체로 전이한다. 그러면, 부도체에서 도체로 전이된 충전차단 MIT 소자(470)를 통해 충전 트랜지스터(440)의 게이트 단자 전압이 저전위 단자 라인(P-)으로 방전된다. 이에 따라, 충전 트랜지스터(440)의 게이트 단자 전압이 동작 전압 이하로 감소되어 충전 트랜지스터(440)가 턴오프된다. 즉, 도체로 전이된 충전차단 MIT 소자(470)로 인하여, 충전 트랜지스터(440)의 소스 단자와 게이트 단자가 도통되고 이에 따라 충전 트랜지스터(440)의 게이트 전압과 소스 전압의 차가 문턱 전압을 상회하지 못하여 상기 충전 트랜지스터(440)는 턴오프 상태가 된다.
부연하면, 제어부(430)에서 인가된 충전신호(예컨대, 5V 전압신호)는 충전 트랜지스터(440)와 도체로 전이된 충전차단 MIT 소자(470)로 각각 인가되기 때문에, 충전 트랜지스터(440)의 게이트 단자로 인가되는 전압신호가 약해지고 더불어 충전 트랜지스터(440)의 소스 단자의 전압신호가 강해진다. 이에 따라, 상기 충전 트랜지스터(440)의 게이트 전압과 소스 전압의 차이가 문턱 전압을 넘지 못하여, 충전 트랜지스터(440)는 턴오프 상태가 되고 결과적으로 2차전지(410)의 충전이 차단된다.
한편, 부도체에서 도체로 전이된 충전차단 MIT 소자(470)는 주변온도가 임계 온도 미만으로 낮아지면, 다시 부도체로 전이하여 제어부(430)의 충전신호에 의해 충전 트랜지스터(440)가 턴온되는 것을 허용한다.
마찬가지로, 방전차단 MIT 소자(480)는 방전 트랜지스터(450)의 게이트 단자와 소스 단자와 각각 전기적으로 연결되고, 주변온도가 임계 온도(예컨대, 80℃) 이상으로 상승하면, 부도체에서 도체로 전이한다. 이렇게 도체로 전이한 방전차단 MIT 소자(480)를 통해 방전 트랜지스터(450)의 게이트 단자 전압이 동작 전압 이하로 감소되어 방전 트랜지스터(450)가 턴오프된다. 또한, 부도체에서 도체로 전이된 방전차단 MIT 소자(480)는 주변온도가 임계 온도 미만으로 낮아지면, 다시 부도체로 전이하여 제어부(430)의 방전신호에 의해 방전 트랜지스터(450)가 턴온되는 것을 허용한다.
상기 충전차단 MIT 소자(470)와 방전차단 MIT 소자(480)는 발열 현상이 가장 잦은 2차전지(410)의 주변(또는 표면)에 배치되어, 상기 2차전지(410)의 온도를 감지하는 것이 바람직하다.
이러한 본 발명의 다른 실시예에 따른, 과열방지회로(400)는 종래의 열 감지 소자(예컨대, PTC 소자 등) 보다 반응 속도가 훨씬 빠른(즉, 스위칭 속도가 빠른) MIT 소자(470, 480)를 탑재함으로써, 과열이 감지된 경우 전류 흐름을 즉각적으로 차단하여 과열로부터 전자회로와 2차전지(410)를 보호하는 장점이 있다.
한편, 평상시에는 도체 상태로 있다가 주변온도가 일정 값 이상으로 감지된 경우 도체에서 부도체로 전이되는 MIT 소자를 구비한 과열방지회로(500)를 도 5를 참조하여 설명한다.
이하, 도 5에서 도 4와 동일한 참조부호로 지칭되는 구성요소는 도 4의 구성요소와 동일한 역할을 수행하므로, 도 4와 동일한 참조부호로 표기된 구성요소(410, 420, 430, 440, 450, 460)의 설명은 생략하기로 한다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 과열로부터 내부회로와 2차전지를 보호하는 과열방지회로의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 상기 과열방지회로(500)에 구비된 MIT 소자(570)는 도 4와는 다르게 충방전 트랜지스터(440, 450)와 연결되지 않고 2차전지(410)의 저전위 단자 라인(P-)과 연결된다. 선택적으로, 상기 MIT 소자(570)는 2차전지(410)의 고전위 단자 라인(P+)과 연결될 수도 있다.
즉, 상기 MIT 소자(570)는 2차전지(410)의 충방전 경로에 배치되고, 평상시에는 도체 상태로 유지하여 2차전지(410)의 충전과 방전이 원활하게 수행되게 한다. 그런데 상기 MIT 소자(570)는 주변온도가 일정값 이상으로 상승하면, 도체에서 부도체로 전이되어, 충전 전류 및 방전 전류를 차단하여 결과적으로 2차전지(410)의 충전과 방전 모두를 차단시킨다. 이에 따라, 과열된 2차전지(410) 또는 전자회로의 온도는 하강하게 된다.
또한, 상기 MIT 소자(570)는 부도체로 전이된 상태에서, 주변온도가 일정값 미만으로 낮아지면 다시 도체로 전이하여 충전 전류와 방전 전류가 원활하게 흐르게 한다. 즉, 주변온도 하강에 따라 MIT 소자(570)가 부도체에서 도체로 전이되면 충방전 경로가 다시 형성되고, 이에 따라 2차전지(410)는 충전 또는 방전을 수행한다.
한편, 도 4 및 도 5의 실시예에서, 충방전 트랜지스터(440, 450)는 전계효과 트랜지스터로서 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 상기 충방전 트랜지스터(440, 450)는 접합형 트랜지스터(BJT: Bipolar Junction Transistor) 등과 같이 특정 신호에 의해서 턴온되거나 턴오프되는 스위칭 소자로 대체될 수 있음은 자명하다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
310, 470, 480, 570 : MIT 소자 320 : 퓨즈
330, 460 : 저항 소자 410 : 2차전지
420 : 커패시터 430 : 제어부
440 : 충전 트랜지스터 450 : 방전 트랜지스터

Claims (7)

  1. 전원 공급 경로에 배치되고 일정 값 이상의 온도에서 녹아서 단락되는 퓨즈;
    상기 퓨즈에 줄(Joule) 열을 인가하는 저항; 및
    상기 저항과 전기적으로 연결되고, 주변온도가 일정 온도 이상이면 부도체에서 도체로 전이되어 상기 전원 공급 경로에 흐르는 전류를 상기 저항으로 바이패스시켜 상기 저항에서 발생되는 줄 열로 상기 퓨즈를 단락시키는 MIT(Metal Insulation Transistor) 소자를 포함하는 과열방지회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 퓨즈, 상기 저항 및 상기 MIT 소자는 휴대용 컴퓨터 또는 무선통신기기에 탑재되어, 상기 휴대용 컴퓨터 또는 상기 무선통신기기의 내부회로와 2차전지를 과열로부터 보호하는 것을 특징으로 하는 과열방지회로.
  3. 2차전지의 방전을 허용하거나 차단하는 제 1 트랜지스터;
    상기 2차전지의 충전을 허용하거나 차단하는 제 2 트랜지스터;
    상기 제 1 트랜지스터와 연결되고, 임계 온도 이상의 열이 감지된 경우 부도체에서 도체로 전이되어 상기 제 1 트랜지스터를 턴오프(turn-off)시켜 상기 2차전지의 방전을 차단하는 제 1 MIT(Metal Insulation Transistor) 소자; 및
    상기 제 2 트랜지스터와 연결되고, 임계 온도 이상의 열이 감지된 경우 부도체에서 도체로 전이되어 상기 제 2 트랜지스터를 턴오프(turn-off)시켜 상기 2차전지의 충전을 차단하는 제 2 MIT(Metal Insulation Transistor) 소자를 포함하는 과열방지회로.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 트랜지스터와 상기 제 2 트랜지스터 각각은 게이트 단자, 소스 단자, 드레인 단자를 구비한 전계효과 트랜지스터이고,
    상기 제 1 MIT 소자는 상기 제 1 트랜지스터의 소스 단자와 게이트 단자에 각각 연결되고,
    상기 제 2 MIT 소자는 상기 제 2 트랜지스터의 소스 단자와 게이트 단자에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 과열방지회로.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 MIT 소자 또는 상기 제 2 MIT 소자는 과열된 주변온도가 상기 임계 온도 미만으로 측정된 경우, 도체에서 부도체로 전이되는 것을 특징으로 하는 과열방지회로.
  6. 내부회로에 전원을 공급하거나 외부로부터 전원을 공급받아 충전을 수행하는 2차전지; 및
    상기 2차전지의 고전위 경로 또는 저전위 경로 중 어느 하나에 배치되고, 임계 온도 이상의 열이 감지된 경우 도체에서 부도체로 전이되어 상기 2차전지의 방전과 충전을 차단시키는 MIT(Metal Insulation Transistor) 소자를 포함하는 과열방지회로.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 MIT 소자는
    과열된 주변온도가 상기 임계 온도 미만으로 측정된 경우, 부도체에서 도체로 전이되어 상기 2차전지의 충전과 방전을 허용하는 것을 특징으로 하는 과열방지회로.
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