KR20180094309A - 파워 트랜지스터 보호 회로 및 보호 회로를 포함하는 eps 시스템 - Google Patents

파워 트랜지스터 보호 회로 및 보호 회로를 포함하는 eps 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20180094309A
KR20180094309A KR1020170020460A KR20170020460A KR20180094309A KR 20180094309 A KR20180094309 A KR 20180094309A KR 1020170020460 A KR1020170020460 A KR 1020170020460A KR 20170020460 A KR20170020460 A KR 20170020460A KR 20180094309 A KR20180094309 A KR 20180094309A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
terminal
switch
gate
power fet
diode
Prior art date
Application number
KR1020170020460A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102613129B1 (ko
Inventor
임태서
Original Assignee
주식회사 만도
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 주식회사 만도 filed Critical 주식회사 만도
Priority to KR1020170020460A priority Critical patent/KR102613129B1/ko
Publication of KR20180094309A publication Critical patent/KR20180094309A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102613129B1 publication Critical patent/KR102613129B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
    • H03K17/082—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit
    • H03K17/0822—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit in field-effect transistor switches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046—Controlling the motor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/20—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for electronic equipment
    • H02H7/205—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for electronic equipment for controlled semi-conductors which are not included in a specific circuit arrangement

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

본 발명은 EPS(Electric Power Steering)의 파워 트랜지스터로 비정상 전류가 유입되는 것을 방지하는 파워 트랜지스터 보호 회로 및 상기 보호 회로를 포함하는 EPS 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 파워 트랜지스터 보호 회로는, 게이트 드라이버의 출력 단자와 파워 FET(Power Field Effect Transistor)의 게이트 단자 사이에 접속된 스위치와, 상기 스위치와 병렬로 접속된 다이오드와, 상기 스위치의 제1 단자와 상기 파워 FET의 소스 단자 사이에 배치된 다이오드 쌍과, 상기 다이오드 쌍과 병렬로 접속된 커패시터를 포함한다.

Description

파워 트랜지스터 보호 회로 및 보호 회로를 포함하는 EPS 시스템{Power Transistor Protection Circuit And Electric Power Steering System Comprising The Protection Circuit}
본 발명은 EPS(Electric Power Steering) 시스템에 관한 것으로, 보다 자세하게는 EPS의 파워 트랜지스터로 비정상 전류가 유입되는 것을 방지하는 파워 트랜지스터 보호 회로 및 상기 보호 회로를 포함하는 EPS 시스템에 관한 것이다.
차량의 조향을 위한 EPS(Electric Power Steering)의 모터를 제어하기 위해서 대용량의 파워 FET(Power Field Effect Transistor)를 사용하며, 파워 FET의 게이트 전압을 제어하기 위한 게이트 드라이버(gate Driver)를 사용한다.
도 1은 종래 기술에 따른 EPS의 게이트 드라이버 및 보호 회로를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 게이트 드라이버(10)에서는 FET의 제어를 위해 게이트 전압을 발생시키는데, 게이트 온(on)/오프(off)시 게이트 드라이버 내부 동작에 의해 정방향 및 역방향 전류가 발생하게 된다. 이때, 이러한 게이트 드라이버의 비정상 전류(정/역방향 전류)가 파워 FET로 유입되면 파워 FET에 손상을 줄 수 있고, 회로 파손으로 인해 EPS의 구동이 중지되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 개선하기 위해서 파워 FET의 보호 회로(20)를 적용시키고 있으나, 종래 기술의 보호 회로(20)는 제너다이오드(22)를 적용하여 과전압을 방지하는 것으로 게이트 드라이버의 정/역방향 전류를 완전히 차단시킬 수 없다. 즉, 종래 기술의 보호 회로(20)는 전압을 클램핑(clamping)시켜 파워 FET를 과전류로부터 보호할 수는 있으나, 게이트 드라이버의 구동에 의한 비정상 전류로부터 파워 FET를 보호할 수 없는 문제점이 있다. 또한, 외부에 접속되어 있는 커패시터(capacitor)만으로는 다양한 주파수 성분의 전류를 모두 제거할 수 없는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 10-2004-0072772(2004년 08월 19일, 전자제어 파워 스티어링 시스템에서의 보호회로를 구비한 모터 제어회로)
본 발명은 앞에서 설명한 문제점을 해결하기 위한 것으로, EPS의 파워 트랜지스터로 비정상 전류가 유입되는 것을 방지할 수 있는 파워 트랜지스터 보호 회로 및 상기 보호 회로를 포함하는 모터 드라이버를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
앞에서 설명한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 파워 트랜지스터 보호 회로는, 게이트 드라이버의 출력 단자와 파워 FET(Power Field Effect Transistor)의 게이트 단자 사이에 접속된 스위치와, 상기 스위치와 병렬로 접속된 다이오드와, 상기 스위치의 제1 단자와 상기 파워 FET의 소스 단자 사이에 배치된 다이오드 쌍과, 상기 다이오드 쌍과 병렬로 접속된 커패시터를 포함한다.
또한, 파워 트랜지스터 보호 회로에 배치된 상기 다이오드의 네거티브 단자는 상기 스위치의 제1 단자 및 상기 게이트 드라이버의 출력단자와 접속된다. 그리고, 상기 다이오드의 포지티브 단자는 상기 스위치의 제2 단자 및 상기 파워 FET의 게이트 단자에 접속된다.
또한, 파워 트랜지스터 보호 회로의 상기 스위치는, 상기 게이트 드라이버의 비정상 전류가 급격히 증가하는 구간에 오프된다.
또한, 파워 트랜지스터 보호 회로의 상기 스위치가 오프되어 상기 파워 FET의 게이트 단자에 전류 공급을 차단시킨다. 그리고, 상기 다이오드는 상기 파워 FET의 내부 기생커패시터의 전하를 상기 커패시터로 방전시킨다.
본 발명의 실시 예에 따른 EPS(Electric Power Steering) 시스템은, 모터 드라이버에 배치된 복수의 파워 FET 각각의 게이트 단자에 게이트 구동신호를 공급하는 게이트 드라이버와, 상기 게이트 드라이버의 출력 단자와 상기 모터 드라이버에 배치된 파워 FET 사이에 배치된 파워 트랜지스터 보호 회로와, 상기 파워 트랜지스터 보호 회로의 스위치를 온/오프를 시키기 위한 제어 신호를 상기 스위치로 출력하는 제어부를 포함한다. 상기 파워 트랜지스터의 보호 회로는, 상기 게이트 드라이버의 출력 단자와 파워 FET(Power Field Effect Transistor)의 게이트 단자 사이에 접속된 스위치 및 상기 스위치와 병렬로 접속된 다이오드를 포함한다.
또한, EPS 시스템의 상기 보호 회로는, 상기 스위치의 제1 단자와 상기 파워 FET의 소스 단자 사이에 배치된 다이오드 쌍과, 상기 다이오드 쌍과 병렬로 접속된 커패시터를 포함한다.
또한, 상기 보호 회로에 배치된 상기 다이오드의 네거티브 단자는 상기 스위치의 제1 단자 및 상기 게이트 드라이버의 출력단자와 접속된다. 그리고, 상기 다이오드의 포지티브 단자는 상기 스위치의 제2 단자 및 상기 파워 FET의 게이트 단자에 접속된다.
또한, EPS 시스템의 상기 제어부는, 상기 게이트 드라이버의 비정상 전류가 급격히 증가하는 제1 구간을 검출하고, 상기 제1 구간에 상기 제어 신호를 상기 스위치로 출력한다.
또한, EPS 시스템의 보호 회로의 상기 스위치가 오프되어 상기 파워 FET의 게이트 단자에 전류 공급을 차단시킨다. 그리고, 상기 다이오드는 상기 파워 FET의 내부 기생커패시터의 전하를 상기 커패시터로 방전시킨다.
또한, EPS 시스템의 상기 제어부는, 상기 게이트 구동신호가 출력되는 제2 구간에 상기 제어 신호를 상기 스위치로 출력하여 상기 스위치를 온시킨다. 그리고, 상기 게이트 드라이버의 출력 단자와 파워 FET를 접속시킨다.
본 발명의 실시 예에 따른 파워 트랜지스터 보호 회로 및 상기 보호 회로를 포함하는 모터 드라이버는, EPS의 모터 드라이버의 구동 시 발생하는 비정상 전류가 파워 트랜지스터로 유입되는 것을 차단하여 파워 트랜지스터가 파손되는 것을 방지할 수 있다. 또한, EPS의 구동 안정성을 보장할 수 있다.
이 밖에도, 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악될 수도 있을 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 EPS의 게이트 드라이버 및 보호 회로를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 보호 회로를 포함하는 모터 드라이버가 적용된 EPS(Electric Power Steering) 시스템을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 모터 드라이버를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 파워 트랜지스터 보호 회로를 나타내는 도면이다.
도 5는 파워 트랜지스터 보호 회로를 통해 비정상 전류의 유입을 차단하는 효과를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 수반되지 않는다.
제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.
여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시 예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
"아래", "위" 등의 상대적인 공간을 나타내는 용어는 도면에서 도시된 한 부분의 다른 부분에 대한 관계를 보다 쉽게 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면에서 의도한 의미와 함께 사용 중인 장치의 다른 의미나 동작을 포함하도록 의도된다. 예를 들면, 도면 중의 장치를 뒤집으면, 다른 부분들의 "아래"에 있는 것으로 설명된 어느 부분들은 다른 부분들의 "위"에 있는 것으로 설명된다. 따라서 "아래"라는 예시적인 용어는 위와 아래 방향을 전부 포함한다. 장치는 90˚ 회전 또는 다른 각도로 회전할 수 있고, 상대적인 공간을 나타내는 용어도 이에 따라서 해석된다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 보호 회로를 포함하는 모터 드라이버가 적용된 EPS(Electric Power Steering) 시스템을 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 모터 드라이버를 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, EPS 시스템은 모터 드라이버(100), 제어부(200) 및 모터(300)를 포함한다.
제어부(200)는 스티어링 토크에 따라 모터(300)를 구동시키기 위한 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호를 모터 드라이버(100)에 공급한다. 이때, 모터(300)의 전압을 피드백 받아 모터 드라이버(100)의 구동을 제어한다. 모터(300)가 3상 교류전압으로 구동되는 경우 모터(300)의 제1 위상(phase) 전압, 제2 위상 전압 및 제3 위상 전압을 피드백 받아 모터 드라이버(100)의 구동을 제어한다. 또한, 제어부(200)는 모터 드라이버(100)에 배치된 복수의 보호 회로에 스위치에 제어 신호(CS)를 송신한다.
모터 드라이버(100)는 제어부(200)로부터의 제어 신호에 따라 구동되어 모터(300)에 전압을 인가한다. 이때, 모터(300)는 3상 브러시리스 교류(BLAC) 모터가 적용될 수 있다. 모터 드라이버(100)는 3상 브러시리스 교류(BLAC) 모터(300)에 전압을 인가하기 위한 복수의 파워 FET(120) 및 복수의 파워 FET(120) 각각을 비정상 전류로부터 보호하기 위한 복수의 보호 회로(100)를 포함한다.
또한, 모터 드라이버(100)는 게이트 드라이버를 포함하며, 게이트 드라이버는 제어부(200)에서 입력되는 제어 신호에 따라 복수의 파워 FET(120) 각각을 온(on)/오프(off) 시키기 위한 게이트 구동신호를 생성한다. 게이트 드라이버에서 생성된 게이트 구동신호는 복수의 파워 FET(120) 각각의 게이트 단자에 공급된다.
모터(300)는 모터릴레이를 포함하며, 모터릴레이를 통해 모터(300)에서 발생하는 역기전력을 자체에서 차단시킬 수 있다. 모터릴레이는 3상 브러시리스 교류 모터(300)의 구동 전류를 공급 및 신호 전달을 수행한다.
게이트 드라이버에의 구동에 의해서 비정상의 전류(정방향 전류 및 역방향 전류)가 발생할 수 있으며, 이러한 비정상 전류가 파워 FET(120)에 유입되는 것을 방지하기 위해서 복수의 보호 회로(110)가 파워 FET(120)의 게이트 단자에 접속되어 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 파워 트랜지스터 보호 회로를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 복수의 보호 회로(110) 각각은 스위치(112), 다이오드(114), 제어 다이오드 쌍(116) 및 커패시터(118)를 포함한다.
스위치(112)는 모터 드라이버(100)에 배치된 게이트 드라이버의 출력 단자와 파워 FET(120)의 게이트 단자 사이에 배치된다. 스위치(122)의 제1 단자(a)는 게이트 드라이버의 출력 단자에 접속되고, 제2 단자(b)는 파워 FET(120)의 게이트 단자에 접속된다.
스위치(112)는 트랜지스터가 적용될 수 있으며, 제어부(200)에서 입력되는 제어 신호(CS)에 의해서 온(of)/오프(off)되어 게이트 드라이버에서 발생되는 비정상 전류가 파워 FET(120)로 유입되는 것을 차단한다.
스위치(112)가 온(on)되면 게이트 드라이버와 파워 FET(120)를 접속시키고, 스위치(112)가 오프(off)되면 게이트 드라이버와 파워 FET(120)를 단락 시킨다. 즉, 스위치(112)는 모터 드라이버(200)에서 입력된 제어 신호(CS)에 따라 오프(off)되어 비정상 전류가 급격히 증가하는 전류 팀(transient) 영역에서 게이트 드라이버와 파워 FET(120)를 단락 시킨다(연결을 끊는다).
게이트 드라이버와 파워 FET(120)의 연결이 끊어(off)지면 게이트 드라이버의 구동에 의해서 발생된 비정상 전류가 파워 FET(120)로 유입되는 것을 차단시킨다. 이를 위해서, 제어부(200)는 게이트 드라이버의 전체 구동 기간 중 비정상 정방향 전류 및 비정상 역방향 전류가 기준 값 이상으로 튀는 구간을 검출하고, 비정상 전류 튀는 구간에 스위치(112)를 오프(off)시킨다.
한편, 게이트 드라이버의 게이트 구동신호가 출력되는 구간에는 스위치(112)를 온(on)시켜 게이트 드라이버의 출력 단자와 파워 FET(120)를 접속시킨다. 이를 통해, 게이트 드라이버에서 출력되는 게이트 구동신호가 파워 FET(120)의 게이트 단자에 입력되어 파워 FET(120)를 턴온(turn on)시킨다.
다이오드(114)는 스위치(112)와 병렬로 배치되며, 다이오드(114)의 네거티브 단자는 스위치(112)의 제1 단자(a) 및 게이트 드라이버의 출력 단자에 접속된다. 다이오드(114)의 포지티브 단자는 스위치(112)의 제2 단자(b) 및 파워 FET(120)의 게이트 단자에 접속된다.
제너다이오드 쌍(116)은 스위치(112)의 제1 단자(a)와 파워 FET(120)의 소스 단자에 접속되어 있다. 제어다이오드 쌍(116)은 2개의 제너다이오드로 구성될 수 있다. 제1 제너다이오드의 네거티브 단자는 게이트 드라이버의 출력 단자 및 스위치의 제1 단자(a)에 접속되어 있고, 제1 제너다이오드의 포지티브 단자는 제2 제너다이오드의 포지티브 단자에 접속되어 있다. 제2 제너다이오드의 네거티브 단자는 파워 FET(120)의 소스 단자에 접속되어 있다.
보호 회로의 커패시터(118)는 제너다이오드 쌍(116)과 병렬로 접속되어 있다. 커패시터(118)의 제1 단자(ca)는 게이트 드라이버의 출력 단자 및 스위치의 제1 단자(a)에 접속되어 있다. 커패시터(118)의 제2 단자(cb)는 파워 FET(120)의 소스 단자에 접속되어 있다.
스위치(112)를 오프(off)되어 파워 FET(120)의 게이트 단자로 전류 및 신호가 공급되는 것을 차단(플로팅)시키면 파워 FET(120)의 소스(source) 단자를 통해 파워 FET(120) 내부에 기생 커패시터(pc)가 충전될 수 있다. 이 경우, 기생 커패시터(pc)에 충전된 전하로 인해서 파워 FET(120)가 비정상 적으로 턴온(turn on)될 수 있어, 파워 FET의 비정상 턴온으로 인해 손상이 발생할 수 있다.
본 발명의 보호 회로(110)에는 스위치(112)와 병렬로 다이오드(114)가 배치되어 있어, 스위치(112)의 오프 기간 중 파워 FET(120)의 내부 기생커패시터(pc)의 전하를 보호 회로(110)의 커패시터(118)로 방전시킨다.
이와 같이, 파워 FET(120)의 내부 기생커패시터(pc)의 전하를 커패시터(118)로 방전시켜 파워 FET(120)가 비정상 적으로 턴온(turn on)되는 것을 방지할 수 있다.
도 5는 파워 트랜지스터 보호 회로를 통해 비정상 전류의 유입을 차단하는 효과를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 보호 회로(110)를 모터 드라이버(100)에 적용한 후 파워 FET(120)로 비정상 전류가 유입되는지를 확인하였다.
게이트 드라이버의 구동에 의해서 발생되는 비정상 전류가 급격히 증가하는 전류 팀(transient) 영역에서 스위치(112)를 오프(off)시켜 게이트 드라이버와 파워 FET(120)를 단락 시키면 EPS의 모터 드라이버의 구동 시 발생하는 비정상 전류가 파워 FET(120) 유입되는 것을 차단할 수 있다. 이를 통해, 비정상 전류가 파워 FET(120)로 유입되는 것을 차단하여 파워 FET(120)가 파손되는 것을 방지함과 아울러, EPS의 구동 안정성을 보장할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 모터 드라이버
110: 보호 회로
112: 스위치
114: 다이오드
116: 제너다이오드 쌍
118: 커패시터
120: 파워 FET
200: 제어부
300: 모터

Claims (10)

  1. 게이트 드라이버의 출력 단자와 파워 FET(Power Field Effect Transistor)의 게이트 단자 사이에 접속된 스위치;
    상기 스위치와 병렬로 접속된 다이오드;
    상기 스위치의 제1 단자와 상기 파워 FET의 소스 단자 사이에 배치된 다이오드 쌍; 및
    상기 다이오드 쌍과 병렬로 접속된 커패시터;를 포함하는 파워 트랜지스터 보호 회로.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 다이오드의 네거티브 단자는 상기 스위치의 제1 단자 및 상기 게이트 드라이버의 출력단자와 접속되고,
    상기 다이오드의 포지티브 단자는 상기 스위치의 제2 단자 및 상기 파워 FET의 게이트 단자에 접속된 파워 트랜지스터 보호회로.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 게이트 드라이버의 비정상 전류가 급격히 증가하는 구간에 상기 스위치가 오프되는 파워 트랜지스터 보호 회로.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 스위치가 오프되어 상기 파워 FET의 게이트 단자에 전류 공급을 차단시키고,
    상기 다이오드는 상기 파워 FET의 내부 기생커패시터의 전하를 상기 커패시터로 방전시키는 파워 트랜지스터 보호 회로.
  5. 모터 드라이버에 배치된 복수의 파워 FET 각각의 게이트 단자에 게이트 구동신호를 공급하는 게이트 드라이버;
    상기 게이트 드라이버의 출력 단자와 상기 모터 드라이버에 배치된 파워 FET 사이에 배치된 파워 트랜지스터 보호 회로; 및
    상기 파워 트랜지스터 보호 회로의 스위치를 온/오프를 시키기 위한 제어 신호를 상기 스위치로 출력하는 제어부;를 포함하고,
    상기 파워 트랜지스터의 보호 회로는,
    상기 게이트 드라이버의 출력 단자와 파워 FET(Power Field Effect Transistor)의 게이트 단자 사이에 접속된 스위치 및 상기 스위치와 병렬로 접속된 다이오드를 포함하는 EPS(Electric Power Steering) 시스템.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 스위치의 제1 단자와 상기 파워 FET의 소스 단자 사이에 배치된 다이오드 쌍; 및
    상기 다이오드 쌍과 병렬로 접속된 커패시터;를 포함하는 EPS 시스템.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 다이오드의 네거티브 단자는 상기 스위치의 제1 단자 및 상기 게이트 드라이버의 출력단자와 접속되고,
    상기 다이오드의 포지티브 단자는 상기 스위치의 제2 단자 및 상기 파워 FET의 게이트 단자에 접속된 EPS 시스템.
  8. 제5 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 게이트 드라이버의 비정상 전류가 급격히 증가하는 제1 구간을 검출하고, 상기 제1 구간에 상기 제어 신호를 상기 스위치로 출력하여 상기 스위치를 오프시키는 EPS 시스템.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 스위치가 오프되어 상기 파워 FET의 게이트 단자에 전류 공급을 차단시키고,
    상기 다이오드는 상기 파워 FET의 내부 기생커패시터의 전하를 상기 커패시터로 방전시키는 EPS 시스템.
  10. 제8 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 게이트 구동신호가 출력되는 제2 구간에 상기 제어 신호를 상기 스위치로 출력하여 상기 스위치를 온시키고, 상기 게이트 드라이버의 출력 단자와 파워 FET를 접속시키는 EPS 시스템.
KR1020170020460A 2017-02-15 2017-02-15 파워 트랜지스터 보호 회로 및 보호 회로를 포함하는 eps 시스템 KR102613129B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170020460A KR102613129B1 (ko) 2017-02-15 2017-02-15 파워 트랜지스터 보호 회로 및 보호 회로를 포함하는 eps 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170020460A KR102613129B1 (ko) 2017-02-15 2017-02-15 파워 트랜지스터 보호 회로 및 보호 회로를 포함하는 eps 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180094309A true KR20180094309A (ko) 2018-08-23
KR102613129B1 KR102613129B1 (ko) 2023-12-13

Family

ID=63454611

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170020460A KR102613129B1 (ko) 2017-02-15 2017-02-15 파워 트랜지스터 보호 회로 및 보호 회로를 포함하는 eps 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102613129B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040072772A (ko) 2003-02-11 2004-08-19 주식회사 만도 전자제어 파워 스티어링 시스템에서의 보호회로를 구비한모터 제어회로
JP2006230166A (ja) * 2005-02-21 2006-08-31 Denso Corp ゲート駆動回路
JP2015119624A (ja) * 2013-11-15 2015-06-25 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 駆動装置、電力変換装置
JP2016226108A (ja) * 2015-05-28 2016-12-28 ニチコン株式会社 ゲート駆動回路

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040072772A (ko) 2003-02-11 2004-08-19 주식회사 만도 전자제어 파워 스티어링 시스템에서의 보호회로를 구비한모터 제어회로
JP2006230166A (ja) * 2005-02-21 2006-08-31 Denso Corp ゲート駆動回路
JP2015119624A (ja) * 2013-11-15 2015-06-25 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 駆動装置、電力変換装置
JP2016226108A (ja) * 2015-05-28 2016-12-28 ニチコン株式会社 ゲート駆動回路

Also Published As

Publication number Publication date
KR102613129B1 (ko) 2023-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9887650B2 (en) Inverter device and power steering device
US9762050B2 (en) Motor drive device
US8884660B2 (en) Driver for switching element and control system for machine using the same
US8941337B2 (en) Motor driving device and electric power steering apparatus including motor driving device
US9564485B2 (en) Switch driving circuit, inverter apparatus and power steering apparatus
CN111201152B (zh) 半导体继电器控制装置
US20130088096A1 (en) Short-circuit protection method
US9859794B2 (en) Semiconductor device and motor control unit
EP3104527B1 (en) Semiconductor device
JP5880494B2 (ja) スイッチング制御回路
US20200381929A1 (en) Battery protective circuit and battery pack comprising same
JP2004248093A (ja) 負荷駆動回路
US10840899B2 (en) Motor drive device and electric power steering device
CN113711481B (zh) 驱动电路
EP3723289B1 (en) Load drive circuit
JP2015165745A (ja) 電源供給回路
KR20180094309A (ko) 파워 트랜지스터 보호 회로 및 보호 회로를 포함하는 eps 시스템
KR102313672B1 (ko) 전동식 파워 스티어링 시스템의 모터 구동 회로
KR20190047418A (ko) 차량 ａｃｃ 전류 제한 회로 및 이를 이용한 차량용 컨버터
CN110622411B (zh) 马达驱动装置和方法、电动助力转向装置以及记录介质
KR20180094311A (ko) 암 쇼트 방지를 위한 회로
JP2023031781A (ja) 電力供給装置
KR101818537B1 (ko) Ｍｏｓｆｅｔ 보호 회로 및 방법
CN115118133A (zh) 用于功率转换电路的级联栅极驱动器输出
JP2004208469A (ja) 保護回路

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right