KR20170068264A - Ldo 출력 안정화 회로 - Google Patents

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    • G05F1/10—Regulating voltage or current
    • G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices

Abstract

본 발명은 LDO 안정화 회로에 관한 발명이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 LDO 안정화 회로는, 배터리 출력단과 이그니션(ignition) 신호 출력단을 포함하는 배터리부, 상기 이그니션 신호 출력단의 이그니션 신호의 세기를 센싱(sensing)하는 센싱부, 상기 센싱부의 출력을 바탕으로 파워 래치(power latch) 신호를 출력하는 제어부, 상기 파워 래치 신호와 상기 이그니션 신호 중에서 어느 하나의 신호가 입력되면 스위칭이 작동하여 출력 신호를 출력하는 스위치부 및 기 스위치부의 출력 신호를 LDO 활성 신호로 입력 받는 LDO부를 포함할 수 있다.

Description

LDO 출력 안정화 회로{LDO output stabilizing circuit}
본 발명은 LDO 출력 안정화 회로에 관한 것이다.
LDO(Low Drop Out) 레귤레이터(Regulator)는 입력 전압과 출력 전압의 차가 작은 조건에서 사용되는 레귤레이터이다. LDO 레귤레이터는 LDO 라고 불리기도 하며, 이하 본 명세서에서 설명의 편의를 위하여 LDO 레귤레이터를 LDO 라고 부르기로 한다.
모터 제어 시스템에서, 암 전류의 저감을 위하여 이그니션(ignition) 신호를 LDO 활성 신호를 입력하여 LDO의 동작을 제어할 수 있다. 그러나, 상기 이그니션 신호가 커넥터의 접촉 불량이나 노이즈(noise)에 의해서 신호가 불안정해지면, LDO 활성 신호에 이에 따라 불안정해지기 때문에, 전체 LDO 동작이 불안정해지는 문제점이 있다.
따라서, 불안정한 이그니션 신호에 영향을 받지 않는 LDO의 동작을 제어 하는 기술의 제공이 요구 된다.
한국공개특허 제 2015-0073650 호
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 LDO 안정화 회로를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 LDO 안정화 회로는, 배터리 출력단과 이그니션(ignition) 신호 출력단을 포함하는 배터리부, 상기 이그니션 신호 출력단의 이그니션 신호의 세기를 센싱(sensing)하는 센싱부, 상기 센싱부의 출력을 바탕으로 파워 래치(power latch) 신호를 출력하는 제어부, 상기 파워 래치 신호와 상기 이그니션 신호 중에서 어느 하나의 신호가 입력되면 스위칭이 작동하여 출력 신호를 출력하는 스위치부 및 기 스위치부의 출력 신호를 LDO 활성 신호로 입력 받는 LDO부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 스위치부는, 트랜지스터(transistor)일 수 있으며, 상기 배터리 출력단의 배터리 출력 신호가 상기 트랜지스터의 컬렉션 단자의 입력이고, 상기 패워 래치 신호와 상기 이그니션신호는 상기 트랜지스터의 베이스 단자의 입력일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 센싱부는, 상기 이그니션 신호의 세기가 사전에 정해진 기준 전압 이상인 경우에만 상기 이그니션 신호를 상기 제어부에 출력할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 센싱부로부터 상기 이그니션 신호를 입력 받지 못하는 경우, 사전에 정해진 기준 시간 동안에는 상기 파워 래치 신호를 계속 출력할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 센싱부로부터 상기 이그니션 신호를 사전에 정해진 기준 시간 이상 입력 받지 못하는 경우, 상기 파워 래치 신호의 출력을 중단할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 일시적으로 불안정한 이그니션의 신호에 영향을 받지 않고 LDO 출력을 안정 시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 LDO 제어 회로를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, LDO 안정화 회로가 추가된 LDO 제어 회로를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 센싱부를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, LDO 안정화 회로 동작 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, LDO 안정화 회로에 따른 LDO 출력 실험 결과를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 종래의 LDO 제어 회로를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 LDO 제어 회로(10)는, 배터리부(40)와 LDO 레귤레이터(50)를 포함한다. 이하 설명의 편의를 위하여 LDO 레귤레이터(50)를 LDO(50)라고 한다.
배터리부(40)의 이그니션 신호 출력단(110)에서 출력되는 이그니션 신호는 LDO(50)의 LDO 활성 신호단(115)으로 입력된다. LDO 활성 신호단(115)에 상기 이그니션 신호가 입력되면 LDO(50)는 활성화되어 배터리부(40)에서 입력 받은 배터리 전압을 사전에 정해진 출력 전압으로 변환하여 출력한다.
예를 들어서, LDO(50)는 12[V] 이그니션 신호를 입력 받으면, 5[V] 출력 신호를 출력할 수 있다.
상기 이그니션 신호가 커넥트의 접촉 불량이나 신호 자체의 노이즈(noise)에 의해서 LDO 활성 신호단(115)에 입력되지 않을 수가 있다. LDO 활성 신호단(115)에 상기 이그니션 신호가 입력되지 않으면, LDO(50)의 출력 전압이 출력되지 않아 LDO(50)로부터 전원을 공급받는 장치가 동작할 수 없는 문제점이 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, LDO 안정화 회로가 추가된 LDO 제어 회로를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, LDO 안정화 회로가 추가된 LDO 제어 회로(200)는 배터리부(40), LDO(50), 센싱부(220), 제어부(230) 및 스위치부(210)를 포함할 수 있다.
배터리부(40)는 이그니션 신호 출력단(110)에서 이그니션 신호를 스위치부(210)에 출력할 수 있다.
센싱부(220)는 이그니션 신호 출력단(110)에서 출력되는 이그니션 신호를 센싱(sensing)하고, 상기 이그니션 신호가 사전에 정해진 기준 전압 이상인 경우만, 제어부(230)에 상기 센싱된 이그니션 신호를 출력할 수 있다.
상기 기준 전압은, 불안정한 이그니션 신호를 판단하는 사전에 정해진 기준이 되는 전압일 수 있다. 예를 들어서, LDO 활성 신호단(115)에 3.5[V] 이상의 전압 신호가 입력되어 LDO(50)가 활성화될 수 있다면, 상기 기준 전압은 3.5[V]가 될 수 있지만, 이것은 예시에 불과하며 이에 한정되지 않는다.
제어부(230)는 센싱부(220)에서 출력되는 상기 이그니션 신호를 이그니션 신호 입력단(225)에서 입력 받으며, 파워 래치(power latch) 출력단(235)을 통해서 파워 래치 신호를 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 제어부(230)는 상기 이그니션 신호가 입력되면 상기 파워 래치 신호를 출력할 수 있다. 제어부(230)는 상기 이그니션 신호가 입력된 후 상기 이그니션 신호가 입력되지 않으면, 사전에 정의된 기준 시간 동안 상기 파워 래치 신호를 계속 출력할 수 있다. 제어부(230)는 상기 이그니션 신호가 상기 기준 시간 동안 다시 입력되지 않으면 상기 파워 래치 신호의 출력을 중단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(230)는 상기 이그니션 신호가 일 순간 끊기거나 노이즈에 의해 신호 강하가 발생하는 경우와 같은 불안정 상황인 경우에, 상기 기준 시간 동안에는 계속 파워 래치 신호를 출력할 수 있다. 상기 기준 시간은 불안정한 이그니션 신호와 정상적인 이그니션 신호의 종료를 구분하는 기준이 되는 시간일 수 있다. 제어부(230)는 상기 기준 시간 동안 상기 이그니션 신호가 입력되지 않는다면, 상기 이그니션 신호가 정상적으로 종료된 것으로 판단하고, 상기 파워 래치 신호를 출력하지 않음으로써 LDO(50)의 동작을 정지시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(230)는 MCU(Motor Control Unit) 일 수 있지만, 이것은 예시에 불과하며 이에 한정되지 않는다.
스위치부(210)는 상기 이그니션 신호와 상기 파워 래치 신호를 입력 받을 수 있으며, LDO 활성 신호를 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 스위치부(210)는 상기 이그니션 신호와 상기 파워 래치 신호 중에서 어느 하나가 입력되면 상기 LDO 활성 신호를 LDO(50)의 LDO 활성 신호단(115)에 출력할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에 따르면, 스위치부(210)는 트랜지스터(transistor) 있다. 예를 들어서, 스위치부(210)가 npn형의 트랜지스터인 경우에, 배터리부(40)의 배터리 출력 신호가 컬렉터(collector) 단자의 입력이고, 상기 파워 래치 신호와 상기 이그니션 신호가 베이스(base) 단자의 입력일 수 있으며, 이미터(emitter) 단자의 출력이 상기 LDO 활성 신호일 수 있다. 이것은 예시에 불과하며, 스위치부(210)가 npn형 트랜지스터에 한정되지는 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 스위치부(210)는 상기 이그니션 신호 또는 상기 파워 래치 신호 중에서 어느 하나만 입력되면 LDO 활성 신호를 출력할 수 있기 때문에, 상기 이그니션 신호가 불안정하더라도 상기 파워 래치 신호가 입력된다면 LDO 활성 신호를 계속 출력하여 LDO(50)가 동작할 수 있게 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 센싱부를 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 것과 같이, 센싱부(220)는 이그니션 신호 출력단(110)에서 출력된 이그니션 신호가, 제1 다이오드(222)와 제2 다이오드(224)의 접합 지점에 연결되게 하고, 상기 접합 지점에서 센싱부(220)의 출력 신호가 출력되게 구성될 수 있다. 상기 이그니션 신호가 제1 다이오드(222)와 제2 다이오드(224)의 접합 지점에 연결됨으로써, 상기 이그니션 신호의 전압 크기가 제1 다이오드(222)의 구동 전압 이상일 경우에만, 센싱부(220)의 출력 신호로 출력될 수 있다. 예를 들어서, 상기 기준 전압은 상기 구동 전압이 될 수 있다.
도 3에 도시된 것은 예시에 불과하며, 본 발명의 센싱부(220)는 도 3에 도시된 회로에 한정되지 않는다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, LDO 안정화 회로 동작 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 LDO 안정화 회로의 동작 방법을 자세하게 설명한다.
배터리부(40)의 이그니션 신호 출력단(110)에서 이그니션 신호가 출력된다(S100). 예를 들어서, 이그니션 신호는 12[V]의 신호일 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
센싱부(220)는 상기 출력된 이그니션 신호의 전압을 센싱하는 것을 시작한다(S110). 센싱부(220)는 상기 출력된 이그니션 신호의 전압이 상기 기준 전압 이상일 경우에만 상기 이그니션 신호를 제어부(230)에 출력할 수 있다.
LDO(50)는 상기 이그니션 신호의 출력에 의해서 활성화 되며, 배터리부(40)의 배터리 출력 신호를 변경하여 5V 출력 신호를 출력한다(S120). 상기 5V 출력 신호는 예시에 불과하며 이에 한정되지 않는다.
제어부(230)는 상기 이그니션 신호를 센싱부(220)로부터 입력 받아, 파워 래치 신호를 출력한다(S130).
제어부(230)는 상기 이그니션 신호가 계속 입력되는지 모니터링 하며, 상기 이그니션 신호가 입력되지 않으면 상기 이그니션 신호에 이상이 발생한 것으로 판단한다(S140).
제어부(230)는 상기 이그니션 신호가 사전에 정해진 기준 시간 동안 입력되지 않는지 여부를 판단한다(S150). 제어부(230)는 상기 이그니션 신호의 이상이 발생한 후부터 상기 기준 시간 동안에 상기 파워 래치 신호를 계속 출력한다.
제어부(230)는 상기 이그니션 신호의 이상이 발생한 후부터 상기 기준 시간이 경과하면 상기 이그니션 신호가 정상적으로 종료된 것으로 판단한다(S160).
제어부(230)는 상기 이그니션 신호가 정상적으로 종료된 것으로 판단되면, 상기 파워 래치 신호의 출력을 중단한다(S170).
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, LDO 안정화 회로에 따른 LDO 출력 실험 결과를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 이그니션 신호(410)가 출력되면 파워 래치 신호(420) 및 LDO 출력 신호(430)도 출력된다.
시간 t1 에서 이그니션 신호(410)에 이상이 발생하면, 제어부(230)는 기준 시간 동안 파워 래치 신호(420)를 계속 출력하고, 이에 따라 LDO 출력 신호(430)도 계속된다.
상기 기준 시간보다 짧은 시간 T1 이후인 t2에 이그니션 신호(410)가 다시 출력되면, 제어부(230)는 파워 래치 신호(420)를 계속 출력하고, 이에 따라 LDO 출력 신호(430)도 계속된다.
따라서, 상기 기준 시간 보답 짧은 시간 T1 동안에 이그니션 신호(410)가 출력되지 않아도 LDO(50)는 정상적으로 동작하여 LDO 출력 신호(430)가 출력될 수 있다.
시간 t3에서 이그니션 신호(410)에 이상이 발생하고, 상기 기준 시간과 동일한 T2 시간 동안 이그니션 신호(410)가 다시 입력되지 않으면, 제어부(230)는 T2 시간 동안만 파워 래치 신호(420)를 출력하고, 시간 t3 에서 T2 시간이 경과한 시간 t4 시점에 파워 래치 신호(420)의 출력을 중단한다. 제어부(230)는 시간 t4 시점에 이그니션 신호(410)가 정상적으로 종료된 것으로 판단할 수 있다.
시간 t4 시점에 이그니션 신호(410)와 파워 래치 신호(420) 모두 출력되지 않으므로 LDO(50)는 동작을 중지하고, LDO 출력 신호(430)도 출력이 중단된다.
도 5를 참조하면, 제어부(230)의 파워 래치 신호(420)에 의해서, 일시적인 이그니션 신호(410)의 중단에도 LDO(50)는 안정적으로 동작할 수 있는 효과가 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
40 : 배터리부
50 : LDO
200 : LDO 제어 회로
210 : 스위치부
220 : 센싱부
230 : 제어부

Claims (5)

  1. 배터리 출력단과 이그니션(ignition) 신호 출력단을 포함하는 배터리부;
    상기 이그니션 신호 출력단의 이그니션 신호의 세기를 센싱(sensing)하는 센싱부;
    상기 센싱부의 출력을 바탕으로 파워 래치(power latch) 신호를 출력하는 제어부;
    상기 파워 래치 신호와 상기 이그니션 신호 중에서 어느 하나의 신호가 입력되면 스위칭이 작동하여 출력 신호를 출력하는 스위치부; 및
    상기 스위치부의 출력 신호를 LDO 활성 신호로 입력 받는 LDO부;를 포함하는
    LDO 출력 안정화 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스위치부는,
    트랜지스터(transistor)일 수 있으며,
    상기 배터리 출력단의 배터리 출력 신호가 상기 트랜지스터의 컬렉션 단자의 입력이고, 상기 패워 래치 신호와 상기 이그니션신호는 상기 트랜지스터의 베이스 단자의 입력인,
    LDO 출력 안정화 회로.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 센싱부는,
    상기 이그니션 신호의 세기가 사전에 정해진 기준 전압 이상인 경우에만 상기 이그니션 신호를 상기 제어부에 출력하는,
    LDO 출력 안정화 회로.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 센싱부로부터 상기 이그니션 신호를 입력 받지 못하는 경우, 사전에 정해진 기준 시간 동안에는 상기 파워 래치 신호를 계속 출력하는,
    LDO 출력 안정화 회로.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 센싱부로부터 상기 이그니션 신호를 사전에 정해진 기준 시간 이상 입력 받지 못하는 경우, 상기 파워 래치 신호의 출력을 중단하는,
    LDO 출력 안정화 회로.
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