KR20140004353A - 고장 검출 가능한 스위치 회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스위치의 오픈/쇼트 고장에 대한 검출 기능이 있는 노멀 오픈(N.O) 타입의 스위치 회로에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 스위치 모듈에 복수 개의 저항을 추가하여 스위치의 온/오프 동작 상태와 스위치의 오픈/쇼트 고장에 대한 전압을 구분하여 검출함으로써 비정상적인 스위치의 오픈/쇼트에 대한 고장을 검출하고, 이에 따라 스위치 동작에 대한 신뢰성과 시스템 안정성을 향상시킬 수 있도록 한다.

Description

고장 검출 가능한 스위치 회로{SWITCH CIRCUIT HAVING FAIL DETECTION}
본 발명은 고장 검출 가능한 스위치 회로에 관한 것으로, 스위치의 오픈/쇼트 고장에 대한 검출 기능이 있는 노멀 오픈(N.O) 타입의 스위치 회로에 관한 것이다.
일반적으로, 스위치는 전기 회로의 개폐나 시스템의 접속 상태를 변경하기 위해 사용하는 기구로, 누름 버튼 스위치, 텀블러 스위치, 로터리 스위치, 풀 스위치, 변환 스위치 등 그 종류가 매우 많다.
시스템(예를 들어, 차량용 시스템)에 사용되는 스위치의 경우, 사용자가 스위치를 온/오프 조작하면 하이(HIGH) 또는 로우(LOW) 레벨의 전압이 전자 제어 유닛(ECU; Electrical Control Unit)에 입력된다.
따라서, 전자 제어 유닛은 입력되는 하이 또는 로우의 전압 레벨에 따라 스위치의 온/오프 동작 상태를 판단하여 시스템의 제반 동작을 제어하게 된다.
그러나, 종래의 스위치 회로는 하이 또는 로우 레벨의 두 가지 전압만 존재하기 때문에 스위치의 오픈(OPEN)/쇼트(SHORT) 고장에 대한 별도의 고장 검출 방법이 없어, 스위치 동작에 대한 신뢰성이 저하되고 시스템 성능이 열하되는 문제점이 있다.
본 발명은 스위치의 온/오프 동작 상태와 스위치의 오픈/쇼트 고장에 대한 검출 기능이 있는 노멀 오픈(N.O) 타입의 스위치를 적용함으로써 스위치 동작에 대한 신뢰성과 시스템 안정성을 향상시킬 수 있는 고장 검출 가능한 스위치 회로를 제시하고자 한다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예에 의한 고장 검출 가능한 스위치 회로는, 배터리 전압과 그라운드 사이에 접속된 스위치; 스위치에 직ㆍ병렬로 접속된 복수 개의 저항; 복수 개의 저항에 의해 생성된 스위치 전압을 모니터링하여 스위치의 오픈/쇼트 고장을 검출하는 전자 제어 유닛을 포함한다.
스위치는 노멀 오픈(N.O) 타입의 스위치인 것을 특징으로 한다.
스위치의 오픈/쇼트 시 생성되는 스위치 전압은, VGND(OV) 또는 VBAT인 것을 특징으로 한다.
또한, 스위치의 오픈/쇼트 시 생성되는 스위치 전압은, 스위치의 온/오프 동작 시 생성되는 스위치 전압과는 구별되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 고장 검출 가능한 스위치 회로는, 스위치 모듈에 복수 개의 저항을 추가하여 스위치의 온/오프 동작 상태와 스위치의 오픈/쇼트 고장에 대한 전압을 구분하여 검출함으로써 비정상적인 스위치의 오픈/쇼트에 대한 고장을 검출하고, 이에 따라 스위치 동작에 대한 신뢰성과 시스템 안정성을 향상시킬 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 고장 검출 가능한 스위치 회로도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 고장 검출 가능한 스위치 회로를 이용하여 스위치 고장을 검출하는 방법을 나타낸 동작 순서도이다.
이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 고장 검출 가능한 스위치 회로도이다.
도 1에서, 본 발명의 일 실시예에 의한 고장 검출 가능한 스위치 회로는, 고장 검출이 가능한 스위치 모듈(10)과, 스위치 모듈(10)에서 생성된 스위치 전압을 모니터링하여 스위치(SW)의 온/오프 동작 상태와 스위치(SW)의 오픈/쇼트 고장을 검출하는 전자 제어 유닛(20)을 포함한다.
스위치 모듈(10)은 배터리 전압(VBAT)과 그라운드(VGND) 사이에 접속되고, 전기 회로의 개폐나 시스템의 접속 상태를 변경하기 위한 스위치(SW)와, 스위치(SW)에 직렬 또는 병렬로 접속된 복수 개의 저항(R1, R2, R3)을 포함한다. 한편, 스위치(SW)는 노멀 오픈(N.O) 타입의 스위치를 사용한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 고장 검출 가능한 스위치 회로는, 스위치 모듈(10)과 전자 제어 유닛(20) 사이에 접속된 저항(R4)을 더 포함한다.
이하, 상기와 같이 구성된 고장 검출 가능한 스위치 회로를 이용하여 스위치 고장을 검출하는 방법의 동작 과정 및 작용 효과를 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 고장 검출 가능한 스위치 회로를 이용하여 스위치 고장을 검출하는 방법을 나타낸 동작 순서도이다.
도 2에서, 스위치(SW)의 상태에 따라 생성된 스위치 전압(SW MON 전압)은 전자 제어 유닛(20)에 입력되고, 전자 제어 유닛(20)에서는 입력된 스위치 전압(SW MON 전압)을 모니터링한다(100).
스위치 전압(SW MON 전압)은 스위치(SW)의 온/오프 동작 상태와 스위치(SW)의 오픈/쇼트 고장에 따라 아래의 [표 1]과 같이, 구별되게 생성된다.
[표 1]
Figure pat00001
[표 1]에서 보듯이, 스위치(SW)의 오픈/쇼트 시 생성되는 스위치 전압(SW MON 전압)은 VGND(OV) 또는 VBAT로, 정상적인 스위치(SW)의 온/오프 동작 시 생성되는 스위치 전압(SW MON 전압)과는 구별되는 것을 알 수 있다.
스위치(SW)의 온/오프 동작 상태와 스위치(SW)의 오픈/쇼트 고장에 따라 구별되게 생성되는 스위치 전압(SW MON 전압)의 실제 적용 예시를 설명한다.
R1=50K, R2=R3=R4=25K 적용 시 스위치 전압(SW MON 전압)은 다음과 같다.
스위치(SW) 오프인 경우의 스위치 전압(SW MON 전압)은 1/3VBAT이고, 스위치(SW) 온인 경우의 스위치 전압(SW MON 전압)은 1/2VBAT인데 반해, 스위치(SW) 오픈과 그라운드로 쇼트인 경우의 스위치 전압(SW MON 전압)은 VGND(OV)이고, 스위치(SW) 배터리로 쇼트인 경우의 스위치 전압(SW MON 전압)은 VBAT가 된다.
이와 같이, 스위치(SW)의 오픈/쇼트 시 생성되는 스위치 전압(SW MON 전압)과, 정상적인 스위치(SW)의 온/오프 동작 시 생성되는 스위치 전압(SW MON 전압)은 확실하게 구별되는 것을 알 수 있다.
일반적으로, 스위치(SW)의 오픈/쇼트가 발생되는 지점은 도 1에 도시한 ⓟ지점이다.
따라서, 전자 제어 유닛(20)은 스위치(SW)의 온/오프 동작 상태와 스위치(SW)의 오픈/쇼트 고장에 따라 구별되게 생성되는 스위치 전압(SW MON 전압)을 모니터링하여 스위치(SW)의 상태를 판독할 수 있게 된다(102).
그리고, 전자 제어 유닛(20)은 판독한 스위치(SW)의 상태에 따라 스위치(SW)의 오픈/쇼트에 대한 고장을 검출한다(104).
이후, 전자 제어 유닛(20)은 스위치(SW) 고장이라고 검출된 경우, 램프를 비롯한 경고등이나 기타 다른 알림 장치를 이용하여 스위치(SW)의 고장에 대해 사용자에게 알려줄 수 있음은 물론이다.
10 : 스위치 모듈 20 : 전자 제어 유닛(ECU)
SW : 스위치 R1~R4 : 저항

Claims (4)

  1. 배터리 전압(VBAT)과 그라운드(VGND) 사이에 접속된 스위치(SW);
    상기 스위치(SW)에 직ㆍ병렬로 접속된 복수 개의 저항(R1-R4);
    상기 복수 개의 저항(R1-R4)에 의해 생성된 스위치 전압을 모니터링하여 상기 스위치(SW)의 오픈/쇼트 고장을 검출하는 전자 제어 유닛을 포함하는 고장 검출 가능한 스위치 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스위치(SW)는 노멀 오픈(N.O) 타입의 스위치인 고장 검출 가능한 스위치 회로.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스위치(SW)의 오픈/쇼트 시 생성되는 스위치 전압은, VGND(OV) 또는 VBAT인 고장 검출 가능한 스위치 회로.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 스위치(SW)의 오픈/쇼트 시 생성되는 스위치 전압은, 상기 스위치의 온/오프 동작 시 생성되는 스위치 전압과는 구별되는 고장 검출 가능한 스위치 회로.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20200066398A (ko) 2018-11-30 2020-06-10 아이탑스오토모티브 주식회사 차량용 쌍극단투타입 스위치회로의 고장 검출 방법 및 오작동 검출 장치

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