KR20170017774A - 전자 디바이스 및 자기 센서 집적 회로 - Google Patents

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KR20170017774A
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페이 신
켄 웡
싱 힌 융
슈 유안 후앙
윤 롱 지앙
유에 리
바오 팅 리우
엔 후이 왕
시우 웬 양
리 셍 리우
얀 윤 쿠이
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존슨 일렉트릭 에스.에이.
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Abstract

전자 디바이스와 그 자기 센서 집적 회로(200)를 제공한다. 자기 센서 집적 회로(200)는 외피(220), 외피에 설치되는 반도체 기판, 및 외피로부터 연장하는 제1 내지 제3 포트(221, 222 및 223)를 포함한다. 정류기와 포지션 센서(210)는 반도체 기판 상에 제공된다. 정류기는 제1 및 제2 출력 단자(O1 및 O2)와, 제1 및 제2 포트(221 및 222)에 각각 연결되는 두 개의 입력 단자(I1 및 I2)를 포함한다. 제1 및 제2 포트(221 및 222)가 외부 전원에 양으로 또는 음으로 연결되는 경우에, 정류기의 제1 출력 단자(O1)에 의해 출력되는 전압은 정류기의 제2 출력 단자(O2)에 의해 출력되는 전압보다 크다. 포지션 센서(210)는 정류기의 제1 및 제2 출력 단자(O1 및 O2)에 연결되며, 포지션 센서에 의해 검출되는 자계 신호는 제3 포트(223)에 의해 출력된다.

Description

전자 디바이스 및 자기 센서 집적 회로{ELECTRONIC DEVICE AND MAGNETIC SENSOR INTEGRATED CIRCUIT}
본 개시는 포지션 센서의 기술 분야에 관한 것이다.
홀 센서(Hall sensor)와 같은 포지션 센서는, 전기차, 라디에이터 팬, 휴대폰 및 모터와 같은 전자 디바이스에 널리 응용되는 공통 전자 소자이다. 포지션 센서는 보통 외부 직류 전원의 애노드에 연결되는 전원 단자와 이 직류 전원의 캐소드에 연결되는 접지 단자를 갖는다. 포지션 센서가, 이 디바이스를 제조할 때 운영 인력의 부주의로 역방향으로 설치되어, 포지션 센서의 전원 단자는 전원의 캐소드에 연결되고, 포지션 센서의 접지 단자는 전원의 애노드에 연결된다면, 포지션 센서는 번 아웃될 것이거나, 심지어 전체 디바이스가 손상을 입을 것이다.
자기 센서 집적 회로는 본 개시의 실시예에 따라 제공된다. 자기 센서 집적 회로는 외피, 외피에 설치되는 반도체 기판, 및 외피로부터 연장하는 제1 내지 제3 포트를 포함한다. 반도체 기판에는:
제1 출력 단자, 제2 출력 단자 및 제1 포트와 제2 포트에 각각 연결되는 두 개의 입력 단자를 포함하는 정류기로서, 상기 제1 포트와 제2 포트가 외부 전원에 양으로 또는 음으로 연결되는 경우에, 정류기의 제1 출력 단자에 의해 출력되는 전압은 정류기의 제2 출력 단자에 의해 출력되는 전압보다 큰, 정류기; 및
자계를 검출하도록 구성되는 포지션 센서로서, 포지션 센서는 정류기의 제1 출력 단자와 제2 출력 단자에 연결되며, 포지션 센서에 의해 검출되는 자계 신호는 제3 포트를 통해 출력되는, 포지션 센서가 제공된다.
바람직한 해법으로서, 포지션 센서는 전원 단자, 접지 단자 및 출력 단자를 포함한다. 전원 단자는 정류기의 제1 출력 단자에 연결되고; 접지 단자는 정류기의 제2 출력 단자에 연결되며; 포지션 센서의 출력 단자는 제3 포트에 연결된다.
바람직한 해법으로서, 반도체 기판에는 또한 제1 내지 제3 단자를 포함하는 출력 제어 회로가 제공되며, 제1 단자는 정류기의 제1 출력 단자에 연결되고, 제2 단자는 포지션 센서의 출력 단자에 연결되고, 제3 단자는 제3 포트에 연결되며, 출력 제어 회로의 제3 단자에 의해 출력되는 신호는 포지션 센서의 출력 단자에 의해 출력되는 자계 신호를 기초로 하여 결정된다.
바람직한 해법으로서, 포지션 센서의 출력 단자에 의해 출력되는 자계 필드 신호가 논리 하이인 경우에, 출력 제어 회로의 제3 단자는 논리 하이를 출력하며; 포지션 센서의 출력 단자에 의해 출력되는 자계 신호가 논리 로우인 경우에, 출력 제어 회로의 제3 단자는 논리 로우를 출력한다.
바람직한 해법으로서, 출력 제어 회로는 제1 저항, NPN 트라이오드, 제2 저항 및 다이오드를 포함하며, 제2 저항과 다이오드는 포지션 센서의 출력 단자와 제3 포트 사이에서 직렬로 연결되고, 다이오드의 캐소드는 포지션 센서의 출력 단자에 연결되고, 제1 저항의 일 단부는 저항의 제1 출력 단자에 연결되며, 다른 한 단부는 포지션 센서의 출력 단자에 연결되고, NPN 트라이오드의 베이스는 포지션 센서의 출력 단자에 연결되고, NPN 트라이오드의 이미터는 다이오드의 애노드에 연결되며, NPN 트라이오드의 컬렉터는 정류기의 제1 출력 단자에 연결된다.
바람직한 해법으로서, 자기 센서 집적 회로는 단일의 베어 다이(bare die) 또는 하나보다 많은 베어 다이를 포함한다.
바람직한 해법으로서, 제3 포트는 제1 포트와 제2 포트 사이에 위치한다.
바람직한 해법으로서, 제3 포트와 제1 포트 사이의 거리는 제3 포트와 제2 포트 사이의 거리와 동일하다.
바람직한 해법으로서, 포지션 센서는 홀 센서이다.
바람직한 해법으로서, 전압 안정화기가 정류기의 제1 출력 단자와 제2 출력 단자 사이에 제공된다.
전자 디바이스가 본 개시의 실시예에 따라 제공되며, 이 전자 디바이스는:
직류 전원;
직류 전원에 의해 전력이 공급되고, 제1 출력 단자와 제2 출력 단자를 포함하는 정류기로서, 정류기의 제1 출력 단자에 의해 출력되는 전압은 정류기의 제2 출력 단자에 의해 출력되는 전압보다 큰, 정류기; 및
자계를 검출하도록 구성되며, 정류기의 제1 출력 단자와 제2 출력 단자에 결합되는 포지션 센서를 포함한다.
바람직한 해법으로서, 정류기와 포지션 센서는 일 집적 회로 내에 집적된다.
바람직한 해법으로서, 집적 회로는 제1 내지 제3 포트를 포함하고, 정류기는 제1 내지 제4 다이오드를 포함하고, 제1 다이오드의 캐소드는 제2 다이오드의 애노드와 제1 포트에 연결되고, 제2 다이오드의 캐소드는 제3 다이오드의 캐소드에 연결되고, 제3 다이오드의 애노드는 제4 다이오드의 캐소드와 제2 포트에 연결되고, 제4 다이오드의 애노드는 제1 다이오드의 애노드에 연결되고, 제2 다이오드의 캐소드는 정류기의 제1 출력 단자로서 역할을 하며 포지션 센서에 결합되고, 제4 다이오드의 애노드는 정류기의 제2 출력 단자로서 역할을 하며 포지션 센서에 결합되며, 포지션 센서에 의해 검출되는 자계 신호는 제3 포트에 의해 출력된다.
바람직한 해법으로서, 정류기는, 직류 전원에 연결되는 제1 및 제2 입력 단자, 제1 및 제2 제너 다이오드 그리고 제1 및 제2 저항을 포함하고, 제1 제너 다이오드의 애노드는 제2 제너 다이오드의 캐소드와 제2 입력 단자에 연결되고, 제2 제너 다이오드의 애노드는 제1 저항을 통해 제1 입력 단자에 연결되고, 제1 제너 다이오드의 캐소드는 제2 저항을 통해 제1 입력 단자에 연결되고, 제1 제너 다이오드의 캐소드는 제1 출력 단자에 연결되며, 제2 제너 다이오드의 애노드는 제2 출력 단자에 연결된다.
바람직한 해법으로서, 제1 제너 다이오드, 제2 제너 다이오드 및 포지션 센서는 일 집적 회로 내에 집적되고, 제1 저항과 제2 저항은 집적 회로 외부에 제공되고, 집적 회로는 제1 내지 제4 포트를 포함하고, 제1 제너 다이오드의 캐소드는 제1 포트에 연결되고, 제1 제너 다이오드의 애노드는 제3 포트에 연결되고, 제2 제너 다이오드의 애노드는 제2 포트에 연결되며, 포지션 센서에 의해 검출되는 자계 신호는 제4 포트에 의해 출력된다.
바람직한 해법으로서, 전자 디바이스는 인쇄 회로 기판을 더 포함한다. 전원 패드, 접지 패드 및 신호 패드가 인쇄 회로 기판 상에 제공된다. 자기 센서 집적 회로의 제1 포트는 전원 패드에 연결되고, 제2 포트는 접지 패드에 연결되며, 제3 포트는 신호 패드에 연결되거나; 자기 센서 집적 회로의 제1 포트는 접지 패드에 연결되고, 제2 포트는 전원 패드에 연결되며, 제3 포트는 신호 패드에 연결된다.
바람직한 해법으로서, 신호 패드는 전원 패드와 접지 패드 사이에 위치한다.
바람직한 해법으로서, 신호 패드와 전원 패드 사이의 거리는 신호 패드와 접지 패드 사이의 거리와 동일하다.
본 개시의 실시예에 따라, 포지션 센서에 추가하여, 정류기가 또한 자기 센서 집적 회로 내에 집적된다. 정류기는, 자기 센서 집적 회로가 외부 전원에 양으로 또는 음으로 연결되는지 상관없이 잘 동작하도록 구성된다. 제조 효율은, 전자 디바이스를 제조할 때 본 개시의 실시예에 따른 자기 센서 집적 회로에 의해 개선될 수 있다.
도 1은 인쇄 회로 기판과, 인쇄 회로 기판 상에 정상적으로 설치된 자기 센서 집적 회로를 포함하는, 본 개시의 전자 디바이스의 개략도이다.
도 2는 제1 실시예에 따른 도 1에 도시한 자기 센서 집적 회로의 도면이다.
도 3은 인쇄 회로 기판 상에 역방향으로 설치된 자기 센서 집적 회로의 스테레오그램이다.
도 4는 인쇄 회로 기판 상에 역방향으로 설치된 자기 센서 집적 회로의 도면이다.
도 5는 제2 실시예에 따른 자기 센서 집적 회로의 도면이다.
이후, 본 개시의 특정한 실시예는 도면과 연계하여 상세하게 기재하여, 본 개시 및 다른 유리한 결과의 기술적 해법을 분명하게 할 것이다. 이해할 수 있는 바와 같이, 도면들은 오직 참조와 예시를 제공하며, 본 개시를 제한하지 않는다. 도면들에 도시한 크기는 오직 분명한 기재를 위한 것이며, 비례 관계를 제한하지 않는다.
도 1은 본 개시의 바람직한 실시예에 따른 전자 디바이스(10)를 개략적으로 도시한다. 전자 디바이스(10)는 전기차, 팬, 주방 기기, 휴대폰, 펌프 또는 모터와 같은 디바이스에 응용할 수 있다. 전자 디바이스(10)는 인쇄 회로 기판(100)과, 인쇄 회로 기판(100) 상에 제공되어 자계를 감지하는 자기 센서 지적 회로(200)를 포함한다. 전자 디바이스(10)는 다른 소자를 더 포함할 수 있으며, 이러한 소자는 본 개시의 설계 포인트와는 관련 없어서 여기서 더 상세하게 기재하지 않는다.
전원 잭(101), 접지 잭(102) 및 신호 잭(103)을 포함하는 세 개의 잭이 인쇄 회로 기판(100) 상에 제공되어 자기 센서 집적 회로(200)를 설치한다. 자기 센서 집적 회로(200)는 외피(220), 외피(220)에 설치되는 반도체 기판(도면에서는 미도시), 및 외피(220)로부터 연장하는 제1 내지 제3 포트(221, 222 및 223)를 포함한다. 전원 잭(101)은 인쇄 회로 기판(100) 상에서 배선을 통해 외부 직류 전원의 애노드에 연결되고, 접지 잭(102)은 인쇄 회로 기판(100) 상에서 배선을 통해 (접지와 같은) 외부 직류 전원의 캐소드에 연결되며, 신호 잭(103)은 인쇄 회로 기판(100) 상의 배선을 통해 마이크로컨트롤러나 제어 가능한 양방향 교류 스위치와 같이 자계 신호를 수신하는데 필요한, 전자 디바이스(10)의 소자들에 연결된다. 바람직하게 그러나 그로 제한되지 않게, 전원 잭(101), 접지 잭(102) 및 신호 잭(103)은 인쇄 회로 기판(100) 상에서 일렬로 배치되며, 신호 잭(103)은 전원 잭(101)과 접지 잭(102) 사이에 위치하며 신호 잭(103)과 전원 잭(101) 사이의 거리는 신호 잭(103)과 접지 잭(102) 사이의 거리와 동일하다. 자기 센서 집적 회로(200)의 제1 포트(221) 내지 제3 포트(223)는 외피(220)의 바닥면 상에서 일렬로 배치되고, 제3 포트(223)는 제1 포트(221)와 제2 포트(222) 사이에 위치하며, 제3 포트(223)와 제1 포트(221) 사이의 거리는 제3 포트(223)와 제2 포트(222) 사이의 거리와 동일하다. 실시예에서, 인쇄 회로 기판(100) 상의 전원 잭(101), 접지 잭(102) 및 신호 잭(103)은 각각 전원 패드, 접지 패드 및 신호 패드 상에서 제공될 수 있다.
이해할 수 있는 바와 같이, 다른 실시예에서, 자기 센서 집적 회로(200)는 표면 장착 패키지를 가질 수 있으며, 그에 따라 인쇄 회로 기판(100) 상의 전원 패드, 접지 패드 및 신호 패드 상에는 잭이 제공되지 않는다.
도 2를 참조하면, 정류기, 포지션 센서(210) 및 출력 제어 회로(230)가 반도체 기판 상에 제공된다.
실시예에서, 정류기는 풀-브릿지 정류기이다. 정류기는 네 개의 다이오드(D2 내지 D5)를 포함한다. 다이오드(D2)의 캐소드는 다이오드(D3)의 애노드에 연결되고, 다이오드(D3)의 캐소드는 다이오드(D4)의 캐소드에 연결되고, 다이오드(D4)의 애노드는 다이오드(D5)의 캐소드에 연결되며, 다이오드(D5)의 애노드는 다이오드(D2)의 애노드에 연결된다. 다이오드(D2)의 캐소드는, 정류기의 제1 입력 단자(I1)로서, 제1 포트(221)에 연결된다. 다이오드(D4)의 애노드는, 정류기의 제2 입력 단자(I2)로서, 제2 포트(222)에 연결된다. 다이오드(D3)의 캐소드는, 정류기의 제1 출력 단자(O1)로서, 포지션 센서(210)에 연결되며, 제1 출력 단자(O1)는 고 직류 동작 전압을 출력한다. 다이오드(D5)의 애노드는, 정류기의 제2 출력 단자(O2)로서, 포지션 센서(210)에 연결되며, 제2 출력 단자(O2)는, 제1 출력 단자에 의해 출력된 전압보다 낮은 저 전압을 출력한다. 제너 다이오드(Z1)와 같은 전압 안정화기가 정류기의 제1 출력 단자(O1)와 제2 출력 단자(O2) 사이에 연결된다. 제너 다이오드(Z1)의 애노드는 제2 출력 단자(O2)에 연결되고, 제너 다이오드(Z1)의 캐소드는 제1 출력 단자(O1)에 연결된다. 다른 실시예에서, 3 단자 조정기와 같은 전자 소자를 사용하여 전압을 안정화시킬 수 있다.
바람직하게도, 포지션 센서(210)는 홀 센서이다. 홀 센서는, 자계와, 자계의 변화를 검출할 수 있는 자기 센서이다. 홀 센서는 홀 유닛(211)과 MOS 트랜지스터(212)를 포함한다. 홀 유닛(211)은 (도면에서는 미도시된) 전압 안정화기, 홀 시트 및 연산 증폭기를 포함한다. 홀 센서는 전원 단자(VCC), 접지 단자(GND) 및 출력 단자(H1)를 포함한다. MOS 트랜지스터(212)의 게이트는 홀 유닛(211)에 연결되고, MOS 트랜지스터(212)의 소스는 접지 단자(GND)에 연결되며, MOS 트랜지스터(212)의 드레인은 출력 단자(H1)에 연결된다. 포지션 센서(210)의 전원 단자(VCC)는 정류기의 제1 출력 단자(O1)에 연결되며, 포지션 센서(210)의 접지 단자(GND)는 정류기의 제2 출력 단자(O2)에 연결된다. 정류기에 의해 제공되는 전압은 홀 유닛(211)에서 전압 안정화기와 감압 회로에 의해 처리된 후 홀 시트에 제공될 수 있거나, 홀 시트에 직접 제공될 수 있다. 홀 시트는 외부 자계의 극성이나 외부 자계의 변화를 감지한다. 실시예에서, 외부 자계의 극성은 북극(North)이며, 홀 유닛(211)은 논리 하이를 출력하고, MOS 트랜지스터(212)는 턴 오프되며 포지션 센서(210)의 출력 단자(H1)에는 출력이 없다. 남극(South)이 검출된다면, 홀 유닛(211)은 논리 로우를 출력하고, MOS 트랜지스터(212)는 턴 온되고, 포지션 센서(210)의 출력 단자(H1)는 논리 로우에서 자계 신호를 출력한다. 실시예에서, MOS 트랜지스터(212)는 양의 채널 금속 산화물 반도체 필드 효과 트랜지스터(P 채널 MOS 트랜지스터)이다. 이해할 수 있는 바와 같이, 다른 실시예에서, MOS 트랜지스터(212)는 대안적으로는 예컨대 접합 필드 효과 트랜지스터(JFET) 또는 금속 반도체 필드 효과 트랜지스터와 같은 다른 필드 효과 트랜지스터인 다른 타입의 반도체 스위치일 수 있다.
다른 실시예에서, 포지션 센서(210)에 의해 검출되는 자계가 북극이라면, 출력 단자(H1)는 논리 로우에서 자계 신호룰 출력하며, 포지션 센서(210)에 의해 검출되는 자계가 남극이라면, 출력 단자(H1)는 논리 하이에서 자계 신호를 출력한다.
출력 제어 회로(230)는 포지션 센서(210)의 출력 단자(H1)와 제3 포트(223) 사이에 연결되며, 출력 제어 회로(230)에 의해 출력되는 신호는 포지션 센서(210)의 출력 단자(H1)에 의해 출력되는 자계 신호를 기초로 결정한다. 실시예에서, 포지션 센서(210)의 출력 단자(H1)에서 출력이 없는 경우에, 출력 제어 회로(230)는 논리 하이를 출력하며, 포지션 센서(210)의 출력 단자(H1)가 논리 로우에서 자계 신호를 출력하는 경우에, 출력 제어 회로(230)는 논리 로우를 출력한다.
실시예에서, 출력 제어 회로(230)는 제1 내지 제3 단자를 포함한다. 제1 단자는 정류기의 제1 출력 단자(O1)에 연결되고, 제2 단자는 포지션 센서(210)의 출력 단자(H1)에 연결되며, 제3 단자는 제3 포트(223)에 연결된다. 출력 제어 회로(230)는 저항(R2), NPN 트라이오드(Q1), 다이오드(D1) 및 저항(R1) - 포지션 센서(210)의 출력 단자(H1)와 제3 포트(223) 사이에서 직렬로 연결됨 - 을 포함한다. 다이오드(D1)의 캐소드는 출력 제어 회로(230)의 제2 단자로서 역할을 하며 포지션 센서(210)의 출력 단자(H1)에 연결된다. 저항(R2)의 일 단부는 정류기의 제1 출력 단자(O1)에 연결되며, 저항(R2)의 다른 한 단부는 포지션 센서(210)의 출력 단자(H1)에 연결된다. NPN 트라이오드(Q1)의 베이스는 포지션 센서(210)의 출력 단자(H1)에 연결되고, NPN 트라이오드(Q1)의 이미터는 다이오드(D1)의 애노드에 연결되며, NPN 트라이오드(Q1)의 컬렉터는 제1 단자로서 역할을 하며 정류기의 제1 출력 단자(O1)에 연결된다. 다이오드(D1)에 연결되지 않는 저항(R1)의 단부는 제3 단자로서 역할을 하며 제3 포트(223)에 연결된다.
자기 센서 집적 회로(200)가 인쇄 회로 기판(100) 상에서 양으로 또는 음으로 설치되든지 상관없이, 자기 센서 집적 회로(200)가 잘 동작할 수 있다는 원리를 도면과 연계하여 상세하게 기재한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 자기 센서 집적 회로(200)는 인쇄 회로 기판(100) 상에서 정상적으로(또는 양으로) 설치한다. 제1 포트(221)는 전원 잭(101)에 삽입하고, 제2 포트(222)는 접지 잭(102)에 삽입하며, 제3 포트(223)는 신호 잭(103)에 삽입한다. 자기 센서 집적 회로(200)와 외부 직류 전원 사이의 연결 관계를 도 2에 도시한다. 즉, 제1 포트(221)는 전원의 애노드에 연결되며, 제2 포트(222)는 전원의 캐소드에 연결된다. 이 경우에, 정류기의 다이오드(D3)와 다이오드(D5)는 턴 온되며, 정류기의 다이오드(D2)와 다이오드(D4)는 턴 오프되며, 정류기의 제1 출력 단자(O1)는 고 전압을 포지션 센서(210)의 전원 단자(VCC)에 출력하고, 포지션 센서(210)의 접지 단자(GND)는 전류 루프를 형성하기 위해 턴-온된 다이오드(D5)를 통해 전원의 캐소드에 연결되며, 포지션 센서(210)는 정상적으로 동작한다. 외부 자계의 극성이 북극인 경우에, 홀 유닛(211)은 논리 하이를 출력하고, MOS 트랜지스터(212)는 턴 오프되고, 포지션 센서(210)의 출력 단자(H1)에 출력이 없고, NPN 트라이오드(Q1)가 턴 온되며, 자기 센서 집적 회로(200)의 제3 포트(223)는 논리 하이에서 신호를 출력한다. 외부 자계의 극성이 남극인 경우에, 홀 유닛(211)은 논리 로우를 출력하고, MOS 트랜지스터(212)는 턴 온되고, 포지션 센서(210)의 출력 단자(H1)는 논리 로우에서 신호를 출력하며, 제3 포트(223) 양단의 전압 강하는 다이오드(D5) 양단의 전압 강하(예컨대, 0.7V)와 턴 온된 MOS 트랜지스터(212)의 드레인과 턴 온된 MOS 트랜지스터(212)의 소스 사이의 전압 강하(바람직하게는, 0.5V 미만)의 합과 같아서, 제3 포트(223) 양단의 전압 강하는, 논리 로우로서 간주할 수 있는 1.2V 미만이다. 결론적으로, 자기 센서 집적 회로(200)가 인쇄 회로 기판(100) 상에 정상적으로 설치되는 경우에, 포지션 센서(210)는 정상적으로 전력이 공급되고, 포지션 센서(210)의 전원 단자(VCC)는 고 전압을 수신하며, 포지션 센서(210)의 접지 단자(GND)는 저 전압을 수신한다. 출력 제어 회로(230)에 의해 출력되는 신호의 레벨은 기본적으로 포지션 센서(210)에 의해 감지되는 자계 신호의 레벨과 일치하며, 자기 센서 집적 회로(200)는 정상적으로 작동한다. 실시예에서, 자기 센서 집적 회로(200)는 전자 디바이스(10) 상에 설치되며, 제3 포트(223)를 풀-업 저항에 연결할 필요는 없으며 이는 제3 포트(223)가 자기 센서 집적 회로(200)에서 출력 제어 회로(230)의 NPN 트라이오드(Q1)와 저항(R2)을 통해 정류기의 고 전압 출력 단자에 연결되었기에, 홀 유닛(211)이 논리 하이에서 신호를 출력한다면, 제3 포트(223)는 그에 따라 논리 하이에서 신호를 출력하기 때문이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 자기 센서 집적 회로(200)는 인쇄 회로 기판(100) 상에서 역방향으로(또는 음으로) 설치한다. 제1 포트(221)는 접지 잭(102) 내에 삽입되고, 제2 포트(222)는 전원 잭(101) 내에 삽입되며, 제3 포트(223)는 신호 잭(103) 내에 삽입한다. 자기 센서 집적 회로(200)와 외부 직류 전원 사이의 연결 관계는 도 4에 도시한다. 즉, 제1 포트(221)는 전원의 캐소드에 연결되며, 제2 포트(222)는 전원의 애노드에 연결된다. 다이오드(D2)와 다이오드(D4)는 턴 온되고, 다이오드(D3)와 다이오드(D5)는 턴 오프되고, 정류기의 제1 출력 단자(O1)는 포지션 센서(210)의 전원 단자(VCC)에 고 전압을 여전히 출력하고, 포지션 센서(210)의 접지 단자(GND)는 전류 루프를 형성하기 위해 턴 온된 다이오드(D2)를 통해 전원의 캐소드에 연결되며, 포지션 센서(210)는 정상적으로 동작한다. 포지션 센서(210)는, 자기 센서 집적 회로(200)가 인쇄 회로 기판(100) 상에 정상적으로 설치된 경우와 동일하게 자계를 검출하며, 이에 대해서는 여기서 반복하지 않는다.
도 5를 참조하면, 제2 실시예에 따른 자기 센서 집적 회로(200)의 회로도를 도시한다. 이 실시예에서, 자기 센서 집적 회로(200)의 구조는 기본적으로 제1 실시예의 구조와 동일하다. 차이점은, 제2 실시예에서는, 자기 센서 집적 회로(200)에 출력 제어 회로(230)가 제공되지 않으며, 포지션 센서의 출력 단자(H1)가 자기 센서 집적 회로(200)의 제3 포트(223)에 직접 연결된다는 점이다. 실시예에서, 풀-업 저항은 제3 포트(223)에 연결된다. 풀-업 저항은 자기 센서 집적 회로(200) 내부에 제공될 수 있거나, 대안적으로는 자기 센서 집적 회로(200) 외부에 제공될 수 있다.
정류기는 대안적으로는 다른 형태가 될 수 있음을 이해해야 한다. 도 2에 도시한 정류기의 네 개의 다이오드가 제너 다이오드로 교체되거나, 도 2에 도시한 정류기에서 다이오드(D2)와 다이오드(D3)가 제1 저항과 제2 저항으로 교체되고, 다이오드(D4)와 다이오드(D5)가 제1 제너 다이오드와 제2 제너 다이오드로 교체된다면, 포지션 센서는, 자기 센서 집적 회로(200)가 인쇄 회로 기판 상에서 양으로 또는 음으로 제공될 때 정상적으로 동작할 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 제너 다이오드, 제2 제너 다이오드 및 포지션 센서는 일 집적 회로에 집적되며, 제1 저항과 제2 저항은 집적 회로 외부에 제공된다. 집적 회로는 제1 내지 제4 포트를 포함하고, 제1 제너 다이오드의 캐소드는 제1 포트에 연결되고, 제2 제너 다이오드의 애노드는 제2 포트에 연결되고, 제1 제너 다이오드의 캐소드는 제3 포트에 연결되며, 포지션 센서에 의해 검출되는 자계 신호는 제4 포트에 의해 출력된다.
자기 센서 집적 회로가 단일 베어 다이를 포함할 수 있거나 하나보다 많은 베어 다이를 포함할 수 있음을 이해해야 한다. 정류기, 출력 제어 회로 및 포지션 센서는 베어 다이 상에서나 상이한 베어 다이 상에서 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예에서, 포지션 센서(210)에 추가하여, 적어도 정류기가 자기 센서 집적 회로(200)에 집적된다. 정류기는 다음과 같이 구성된다: 자기 센서 집적 회로(200)가 외부 전원에 양으로 또는 음으로 연결되든지 상관없이, 포지션 센서(210)의 전원 단자(VCC)는 정류기에 의해 출력되는 고 전압을 항상 수신하며, 포지션 센서(210)의 접지 단자(GND)는 정류기에 의해 출력되는 저 전압을 항상 수신한다. 이런 식으로, 자기 센서 집적 회로(200)가 이 디바이스를 제조할 때 운영 인력의 부주의로 역방향으로 설치되더라도, 포지션 센서(210)는 정상적으로 동작한다. 본 개시의 실시예에 다른 자기 센서 집적 회로에 의해, 자기 센서 집적 회로를 인쇄 회로 기판 상에 설치할 때 양으로 또는 음으로 설치하는 지를 고려할 필요가 없어서, 제조 효율을 개선한다.
본 개시의 연결은, 모든 동작 원리가 변화되지 않는 한, 직접 연결과 간접 연결 모두를 포함함을 이해해야 한다.
상기 내용은 본 개시의 단지 바람직한 실시예이며, 이들 실시예는 본 개시를 제한하는 것은 아니다. 본 개시의 사상과 원리에서 벗어나지 않고 임의의 변화, 등가의 대체 및 변경은 본 개시의 보호 범위 내에 속한다.

Claims (10)

  1. 외피, 상기 외피에 설치되는 반도체 기판, 및 상기 외피로부터 연장하는 제1 내지 제3 포트를 포함하는 자기 센서 집적 회로로서,
    상기 반도체 기판에는:
    제1 출력 단자, 제2 출력 단자 및 상기 제1 포트와 상기 제2 포트에 각각 연결되는 두 개의 입력 단자를 포함하는 정류기로서, 상기 제1 포트와 상기 제2 포트가 외부 전원에 양으로 또는 음으로 연결되는 경우에, 상기 정류기의 제1 출력 단자에 의해 출력되는 전압은 상기 정류기의 제2 출력 단자에 의해 출력되는 전압보다 큰, 상기 정류기; 및
    자계를 검출하도록 구성되는 포지션 센서로서, 상기 포지션 센서는 상기 정류기의 제1 출력 단자와 제2 출력 단자에 연결되며, 상기 포지션 센서에 의해 검출되는 자계 신호는 상기 제3 포트를 통해 출력되는, 상기 포지션 센서가 제공되는, 자기 센서 집적 회로.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 포지션 센서는 전원 단자, 접지 단자 및 출력 단자를 포함하고, 상기 전원 단자는 상기 정류기의 제1 출력 단자에 연결되고, 상기 접지 단자는 상기 정류기의 제2 출력 단자에 연결되며, 상기 포지션 센서의 출력 단자는 상기 제3 포트에 연결되는, 자기 센서 집적 회로.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 반도체 기판에는 제1 내지 제3 단자를 포함하는 출력 제어 회로가 더 제공되며, 상기 제1 단자는 상기 정류기의 제1 출력 단자에 연결되고, 상기 제2 단자는 상기 포지션 센서의 출력 단자에 연결되고, 상기 제3 단자는 상기 제3 포트에 연결되며, 상기 출력 제어 회로의 제3 단자에 의해 출력되는 신호는 상기 포지션 센서의 출력 단자에 의해 출력되는 자계 신호를 기초로 하여 결정되는, 자기 센서 집적 회로.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제3 포트는 상기 제1 포트와 상기 제2 포트 사이에 위치하거나, 상기 제3 포트와 상기 제1 포트 사이의 거리는 상기 제3 포트와 상기 제2 포트 사이의 거리와 동일한, 자기 센서 집적 회로.
  5. 전자 디바이스로서,
    직류 전원;
    상기 직류 전원에 의해 전력이 공급되고, 제1 출력 단자와 제2 출력 단자를 포함하는 정류기로서, 상기 정류기의 제1 출력 단자에 의해 출력되는 전압은 상기 정류기의 제2 출력 단자에 의해 출력되는 전압보다 큰, 상기 정류기; 및
    자계를 검출하도록 구성되며, 상기 정류기의 제1 출력 단자와 제2 출력 단자에 결합되는 포지션 센서를 포함하는, 전자 디바이스.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 집적 회로는 제1 내지 제3 포트를 포함하고, 상기 정류기는 제1 내지 제4 다이오드를 포함하고, 상기 제1 다이오드의 캐소드는 상기 제2 다이오드의 애노드와 상기 제1 포트에 연결되고, 상기 제2 다이오드의 캐소드는 상기 제3 다이오드의 캐소드에 연결되고, 상기 제3 다이오드의 애노드는 상기 제4 다이오드의 캐소드와 상기 제2 포트에 연결되고, 상기 제4 다이오드의 애노드는 상기 제1 다이오드의 애노드에 연결되고, 상기 제2 다이오드의 캐소드는 상기 정류기의 제1 출력 단자로서 역할을 하며 상기 포지션 센서에 결합되고, 상기 제4 다이오드의 애노드는 상기 정류기의 제2 출력 단자로서 역할을 하며 상기 포지션 센서에 결합되며, 상기 포지션 센서에 의해 검출되는 자계 신호는 상기 제3 포트에 의해 출력되는, 전자 디바이스.
  7. 청구항 5에 있어서, 상기 정류기는, 상기 직류 전원에 연결되는 제1 및 제2 입력 단자, 제1 및 제2 제너 다이오드 그리고 제1 및 제2 저항을 포함하고, 상기 제1 제너 다이오드의 애노드는 상기 제2 제너 다이오드의 캐소드와 상기 제2 입력 단자에 연결되고, 상기 제2 제너 다이오드의 애노드는 상기 제1 저항을 통해 상기 제1 입력 단자에 연결되고, 상기 제1 제너 다이오드의 캐소드는 상기 제2 저항을 통해 상기 제1 입력 단자에 연결되고, 상기 제1 제너 다이오드의 캐소드는 상기 제1 출력 단자에 연결되며, 상기 제2 제너 다이오드의 애노드는 상기 제2 출력 단자에 연결되는, 전자 디바이스.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 제1 제너 다이오드, 상기 제2 제너 다이오드 및 상기 포지션 센서는 일 집적 회로 내에 집적되고, 상기 제1 저항과 상기 제2 저항은 상기 집적 회로 외부에 제공되고, 상기 집적 회로는 제1 내지 제4 포트를 포함하고, 상기 제1 제너 다이오드의 캐소드는 상기 제1 포트에 연결되고, 상기 제1 제너 다이오드의 애노드는 상기 제3 포트에 연결되고, 상기 제2 제너 다이오드의 애노드는 상기 제2 포트에 연결되며, 상기 포지션 센서에 의해 검출되는 자계 신호는 상기 제4 포트에 의해 출력되는, 전자 디바이스.
  9. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서, 인쇄 회로 기판을 더 포함하며, 전원 패드, 접지 패드 및 신호 패드가 상기 인쇄 회로 기판 상에 제공되고, 상기 자기 센서 집적 회로의 제1 포트는 상기 전원 패드에 연결되고, 상기 제2 포트는 상기 접지 패드에 연결되며, 상기 제3 포트는 상기 신호 패드에 연결되거나; 상기 자기 센서 집적 회로의 제1 포트는 상기 접지 패드에 연결되고, 상기 제2 포트는 상기 전원 패드에 연결되며, 상기 제3 포트는 상기 신호 패드에 연결되는, 전자 디바이스.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 신호 패드는 상기 전원 패드와 상기 접지 패드 사이에 위치하거나, 상기 신호 패드와 상기 전원 패드 사이의 거리가 상기 신호 패드와 상기 접지 패드 사이의 거리와 동일한, 전자 디바이스.
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