KR20190128361A - Apparatus for protecting field effect transistor and system for preventing over-current using the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an apparatus for protecting a field effect transistor and a system for preventing over-current using the same. More specifically, the protecting apparatus in which a field effect transistor (FET) switch part and a resistor part are connected instantaneously increases the resistance value of the resistor part when overcurrent is applied to the FET switch part so that the gate voltage of the FET switch part is stably increased to a normal level.

Description

전계 효과 트랜지스터 보호 장치 및 이를 이용한 과전류 방지 시스템{APPARATUS FOR PROTECTING FIELD EFFECT TRANSISTOR AND SYSTEM FOR PREVENTING OVER-CURRENT USING THE SAME}Field Effect Transistor Protection Device and Overcurrent Protection System Using the Same {APPARATUS FOR PROTECTING FIELD EFFECT TRANSISTOR AND SYSTEM FOR PREVENTING OVER-CURRENT USING THE SAME}

본 발명은 전계 효과 트랜지스터 보호 장치 및 이를 이용한 과전류 방지 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 전계 효과 트랜지스터(Field Effect Transistor, FET) 스위치부와 저항부를 연결하고, FET 스위치부에 과전류가 인가되는 경우, 저항부의 저항값을 순간적으로 증대시킴으로써, FET 스위치부의 게이트(Gate) 전압이 정상 수준까지 안정적으로 증가하도록 할 수 있는, 전계 효과 트랜지스터 보호 장치 및 이를 이용한 과전류 방지 시스템 에 관한 것이다.The present invention relates to a field effect transistor protection device and an overcurrent prevention system using the same, and more particularly, when a field effect transistor (FET) switch unit and a resistor unit are connected and an overcurrent is applied to the FET switch unit, A field effect transistor protection device and an overcurrent protection system using the same, which can stably increase the gate voltage of the FET switch unit to a normal level by instantaneously increasing the resistance of the resistor unit.

전계 효과 트랜지스터(Field Effect Transistor, FET)란 반도체 소자의 한 종류로써, 반도체 내의 내부 전기전도과정에 한 극성(polarity)의 반송자(전자 또는 정공)만 관여하는 단극성 트랜지스터를 의미한다. Field Effect Transistors (FETs) are a type of semiconductor device, and mean a monopolar transistor in which only one carrier (electron or hole) of one polarity is involved in the internal electric conduction process in the semiconductor.

FET은 전자나 정공 중 하나의 반송자에 의해서만 동작하는 단극성 소자이며, 접합 트랜지스터에 비해서 큰 입력 임피던스를 가지고 있다는 점에서 전압증폭소자로 사용될 수 있다. 또한, 잡음특성이 양호하여 소신호를 취급하기 좋고, 제조과정이 간단하고 집적회로에서 차지하는 공간이 적어서 집적도(集積度, packing density)를 아주 높게 할 수 있다는 이점이 있다. 이러한 이점으로 인해, FET은 다양한 분야에 적용되어 사용되고 있다.The FET is a unipolar device operated only by one carrier of electrons or holes, and can be used as a voltage amplification device in that it has a large input impedance compared to a junction transistor. In addition, the noise characteristics are good to handle small signals, the manufacturing process is simple and the space occupied in the integrated circuit has the advantage that the packing density can be very high. Due to these advantages, FETs have been applied to various fields.

일반적으로 FET 소자를 병렬 연결하여 스위칭 소자로 사용하는 경우, 병렬로 연결된 FET 소자의 게이트(Gate) 단자에 게이트 신호를 입력시켜 FET 소자를 도통시킴으로써, 전기 회로상에 전류가 병렬 연결된 FET 소자에 분할되어 흐를 수 있게 한다.In general, when FET devices are connected in parallel and used as switching devices, the FET devices are connected by inputting gate signals to the gate terminals of the FET devices connected in parallel to divide the current into FET devices in which current is connected in parallel on the electrical circuit. To flow.

한편, FET 소자는 제조상의 오차 등 다양한 변수에 의해 모든 특성이 동일하도록 제작되는 것이 불가능하기 때문에, 각각의 FET 소자마자 특성이 서로 차이가 발생할 수 있다.On the other hand, since the FET device cannot be manufactured so that all the characteristics are the same due to various variables such as manufacturing error, the characteristics may be different from each other as soon as each FET device.

도 1에 도시된 바를 참조하면, FET 소자는 FET 소자의 온도와 FET 소자의 각각의 특성에 따라 문턱전압(Threshold Voltage)이 변동될 수 있다는 것을 확인할 수 있는데, FET 소자의 온도 등 다양한 요소에 의해서 FET 소자에 특성에 차이로 인해 함께 사용하는 FET 소자들 간의 불균형이 발생할 수 있다는 문제가 있다.Referring to FIG. 1, it can be seen that the FET device may vary in threshold voltage according to the temperature of the FET device and the characteristics of the FET device. There is a problem that an unbalance between FET devices used together may occur due to a difference in device characteristics.

이러한 불균형으로 인해 병렬 연결된 복수의 FET 소자에 동시에 게이트 신호를 입력하더라도 도통 상태가 되는 시간이 달라지게 되며, 이와 같이 FET 소자마자 도통 시간이 차이가 나는 경우, 한쪽 FET 소자를 통해 과전류가 흘러 FET 소자를 손상 시킬 수 있고, 이로 인해 병렬 연결된 FET 소자들을 연쇄적으로 파괴시킬 수 있다는 문제가 있다.Due to this imbalance, even when a gate signal is simultaneously input to a plurality of FET devices connected in parallel, the time to be in a conductive state is different. In this case, when the conduction time is different immediately after the FET device, an overcurrent flows through one FET device. There is a problem that can damage the cascade, thereby destroying the cascaded FET devices in parallel.

한국공개특허 제10-2014-0135549호Korean Patent Publication No. 10-2014-0135549

본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 본 발명의 목적은 병렬 연결된 복수의 FET 소자와 복수의 저항부를 각각 연결하고, FET 소자에 과전류가 인가되는 경우, 과전류가 흐르는 FET 소자와 연결된 저항부의 저항값을 증가시켜 과전류를 차단함으로써, FET 스위치부의 게이트(Gate) 전압이 정상 수준까지 안정적으로 증가하도록 할 수 있는 전계 효과 트랜지스터 보호 장치 및 이를 이용한 과전류 방지 시스템을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to connect a plurality of FET devices and a plurality of resistors connected in parallel, and when an overcurrent is applied to the FET device, the FET device is connected to an overcurrent. An object of the present invention is to provide a field effect transistor protection device and an overcurrent protection system using the same, by increasing resistance of a resistor to block overcurrent, thereby stably increasing a gate voltage of the FET switch to a normal level.

본 발명의 일 실시예에 따른 전계 효과 트랜지스터 보호 장치는, 전기 회로상에 위치하는 전계 효과 트랜지스터(Field Effect Transistor, FET) 스위치부 및 상기 FET 스위치부의 드레인(Drain) 단자와 연결되며, 상기 FET 스위치부의 이상 여부에 따라 저항값을 조절하는 저항부를 포함할 수 있다.The field effect transistor protection device according to an embodiment of the present invention is connected to a field effect transistor (FET) switch unit and a drain terminal of the FET switch unit located on an electric circuit, and the FET switch It may include a resistor for adjusting the resistance value according to whether or not the negative.

일 실시예에서, 상기 FET 스위치부는 병렬 연결된 복수의 FET 소자를 포함할 수 있으며, 상기 저항부는, 상기 복수의 FET 소자와 일대일 대응되도록 상기 복수의 FET 소자의 드레인 단자와 각각 연결되는 복수의 정특성 서미스터(PTC)를 포함할 수 있다.In an embodiment, the FET switch unit may include a plurality of FET elements connected in parallel, and the resistor unit includes a plurality of positive characteristics respectively connected to drain terminals of the plurality of FET elements so as to correspond one-to-one with the plurality of FET devices. It may include a thermistor (PTC).

일 실시예에서, 상기 복수의 FET 소자는 P-채널 모스펫(Metal Oxide Semiconductor Field Effect transistor; MOSFET)일 수 있다.In one embodiment, the plurality of FET devices may be a P-channel MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect transistor; MOSFET).

일 실시예에서, 상기 저항부는, 상기 FET 스위치부에 게이트 신호가 인가된 이후 상기 FET 스위치부의 드레인 단자측 전압값의 감소 속도가 기준 속도를 초과하는 경우, 상기 저항값을 증가시키고, 상기 게이트 단자의 전압값이 기 설정된 값에 도달하는 경우, 상기 저항값을 초기의 설정값으로 조절할 수 있다.In an embodiment, the resistance unit increases the resistance value when the rate of decrease of the drain terminal side voltage value of the FET switch unit exceeds a reference speed after a gate signal is applied to the FET switch unit. When the voltage value reaches a predetermined value, the resistance value may be adjusted to the initial set value.

일 실시예에서, 상기 저항부는, 상기 FET 스위치부에 게이트 신호가 인가된 이후 상기 전기 회로의 온도값이 제1 기준 온도값을 초과하는 경우, 상기 저항값을 증가시키고, 상기 전기 회로의 온도값이 제2 기준 온도값 이하로 떨어지는 경우, 상기 저항값을 초기의 설정값으로 조절할 수 있다.In an embodiment, the resistor unit increases the resistance value when the temperature value of the electrical circuit exceeds the first reference temperature value after the gate signal is applied to the FET switch unit, and increases the temperature value of the electrical circuit. When it falls below this 2nd reference temperature value, the said resistance value can be adjusted to an initial setting value.

본 발명의 일 실시예에 따른 과전류 방지 시스템은, 전기 회로상에 위치하는 전계 효과 트랜지스터(Field Effect Transistor, FET) 스위치부 및 상기 FET 스위치부의 드레인(Drain) 단자와 연결되는 저항부;를 포함하는 전계 효과 트랜지스터 보호 장치 및 상기 FET 스위치부의 전류값 및 전압값 중 어느 하나 이상을 이용하여 상기 FET 스위치부의 이상을 진단하고, 진단 결과에 기초하여 상기 저항부의 저항값을 조절하는 제어부를 포함할 수 있다.An overcurrent protection system according to an embodiment of the present invention includes a field effect transistor (FET) switch unit located on an electric circuit and a resistor unit connected to a drain terminal of the FET switch unit. And a control unit for diagnosing an abnormality in the FET switch unit using at least one of a field effect transistor protection device and a current value and a voltage value of the FET switch unit, and adjusting the resistance value of the resistor unit based on a diagnosis result. .

일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 FET 스위치부에 게이트 신호가 인가된 이후 상기 FET 스위치부의 드레인 단자측 전압값의 감소 속도가 기준 속도를 초과하는 경우, 상기 저항부의 저항값을 증가시키고, 상기 게이트 단자의 전압값이 기 설정된 값에 도달하는 경우, 상기 저항부의 저항값을 초기의 설정값으로 조절할 수 있다.The controller may increase the resistance of the resistor unit when the rate of decrease of the drain terminal side voltage value of the FET switch unit exceeds a reference speed after the gate signal is applied to the FET switch unit. When the voltage value of the gate terminal reaches a preset value, the resistance value of the resistor unit may be adjusted to an initial setting value.

일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 FET 스위치부에 게이트 신호가 인가된 이후 상기 전기 회로의 온도값이 제1 기준 온도값을 초과하는 경우, 상기 저항부의 저항값을 증가시키고, 상기 전기 회로의 온도값이 제2 기준 온도값 이하로 떨어지는 경우, 상기 저항부의 저항값을 초기의 설정값으로 조절할 수 있다.The controller may increase the resistance of the resistor unit when the temperature value of the electrical circuit exceeds the first reference temperature value after the gate signal is applied to the FET switch unit. When the temperature value falls below the second reference temperature value, the resistance value of the resistor unit may be adjusted to an initial set value.

본 발명은 병렬 연결된 복수의 FET 소자와 복수의 저항부를 각각 연결하고, FET 소자에 과전류가 인가되는 경우, 과전류가 흐르는 FET 소자와 연결된 저항부의 저항값을 증가시켜 과전류를 차단함으로써, FET 스위치부의 게이트(Gate) 전압이 정상 수준까지 안정적으로 증가하도록 할 수 있는 전계 효과 트랜지스터 보호 장치 및 이를 이용한 과전류 방지 시스템을 제공할 수 있다.The present invention connects a plurality of parallel connected FET devices and a plurality of resistors, and when overcurrent is applied to the FET device, by increasing the resistance value of the resistor connected to the FET device through which the overcurrent flows to block the overcurrent, the gate of the FET switch unit It is possible to provide a field effect transistor protection device and an overcurrent protection system using the same that can stably increase the gate voltage to a normal level.

도 1은 전계 효과 트랜지스터의 상태 정보에 따른 전계 효과 트랜지스터의 문턱 전압의 변화를 도시한 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 효과 트랜지스터 보호 장치(100)를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 전계 효과 트랜지스터 보호 장치를 이용한 과전류 방지 시스템(200)을 개략적으로 도시한 도면이다.
1 is a graph illustrating a change in threshold voltage of a field effect transistor according to state information of the field effect transistor.
2 is a view schematically showing a field effect transistor protection device 100 according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram of an overcurrent protection system 200 using a field effect transistor protection device according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples are provided to aid in understanding the present invention. However, the following examples are merely provided to more easily understand the present invention, and the contents of the present invention are not limited by the examples.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 효과 트랜지스터 보호 장치(100)를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 전계 효과 트랜지스터 보호 장치를 이용한 과전류 방지 시스템(200)을 개략적으로 도시한 도면이다.2 is a view schematically showing a field effect transistor protection device 100 according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an overcurrent protection system using a field effect transistor protection device according to an embodiment of the present invention ( 200 is a view schematically showing.

도 2 및 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 효과 트랜지스터 보호 장치(100)는 전계 효과 트랜지스터(Field Effect Transistor, FET) 스위치부(110) 및 저항부(120)를 포함하여 구성될 수 있다.2 and 3, the field effect transistor protection device 100 according to an embodiment of the present invention includes a field effect transistor (FET) switch unit 110 and a resistor unit 120. Can be.

여기서, 도 2 및 3에 도시된 전계 효과 트랜지스터 보호 장치(100)는 일 실시예에 따른 것이고, 그 구성요소가 도 2 및 3에 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 부가, 변경 또는 삭제될 수 있다. 예를 들어, 도 2 및 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 효과 트랜지스터 보호 장치(100)에서 FET 스위치(110)부는 두개의 FET 소자(110-1 내지 110-2)가 병렬 연결된 형태로 도시되어 있으나, 세개 이상의 FET 소자가 병렬 연결되거나, 하나의 FET 소자만 사용하는 형태로 구현될 수 있다.Here, the field effect transistor protection device 100 shown in Figs. 2 and 3 is according to one embodiment, and its components are not limited to the embodiment shown in Figs. 2 and 3, and are added and changed as necessary. Or may be deleted. For example, in the field effect transistor protection device 100 according to the exemplary embodiment of the present invention illustrated in FIGS. 2 and 3, the FET switch 110 may be connected to two FET devices 110-1 to 110-2 in parallel. Although illustrated in a form, three or more FET devices may be connected in parallel or implemented using only one FET device.

먼저, FET 스위치부(110)는 전기 회로상에 위치하며, 전기 회로의 도통 상태를 제어할 수 있다.First, the FET switch unit 110 is located on an electrical circuit and can control the conduction state of the electrical circuit.

여기서, 도통 상태는 전기 회로의 모든 구성 요소들이 전기적으로 연결되어 폐회로를 형성함으로써, 전기 회로 상에 전류가 흐를 수 있는 온(ON) 상태 및 전기 회로상의 구성 요소들 간의 연결이 전기적으로 단락되어 개회로를 형성함으로써, 전기 회로 상에 전류를 차단하는 오프(OFF) 상태를 의미한다.Here, the conduction state means that all components of the electrical circuit are electrically connected to form a closed circuit, whereby an ON state through which current can flow on the electrical circuit and an electrical short between the components on the electrical circuit are opened. By forming a furnace, it means the OFF state which interrupts a current on an electric circuit.

FET 스위치부(110)는 복수의 FET 소자(110-1 및 110-2)를 포함할 수 있으며, 복수의 FET 소자(110-1 및 110-2)는 상호 병렬 연결될 수 있다.The FET switch unit 110 may include a plurality of FET devices 110-1 and 110-2, and the plurality of FET devices 110-1 and 110-2 may be connected in parallel with each other.

일 실시예에서, 복수의 FET 소자(110-1 및 110-2)는 P-채널 모스펫(Metal Oxide Semiconductor Field Effect transistor; MOSFET)일 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않는다.In one embodiment, the plurality of FET devices 110-1 and 110-2 may be P-channel MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field Effect transistors (MOSFETs)). However, the present invention is not limited thereto.

FET 스위치부(110)는 외부에서 입력되는 게이트 신호에 기초하여 도통 상태를 제어할 수 있다. 이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 효과 트랜지스터 보호 장치(100)는 게이트 신호 출력부(미도시)를 더 포함할 수 있다.The FET switch unit 110 may control the conduction state based on a gate signal input from the outside. To this end, the field effect transistor protection device 100 according to an embodiment of the present invention may further include a gate signal output unit (not shown).

게이트 신호 출력부는 외부의 제어 시스템으로부터 출력 제어 신호를 수신하는 경우, FET 스위치부(110)에 포함된 복수의 FET 소자(110-1 및 110-2)의 게이트(Gate) 단자에 게이트 신호를 출력할 수 있다.When the gate signal output unit receives an output control signal from an external control system, the gate signal output unit outputs a gate signal to gate terminals of the plurality of FET devices 110-1 and 110-2 included in the FET switch unit 110. can do.

저항부(120)는 FET 스위치부(110)의 드레인(Drain) 단자와 연결될 수 있으며, FET 스위치부(110)의 이상 여부에 따라 저항값을 조절할 수 있다.The resistor unit 120 may be connected to the drain terminal of the FET switch unit 110 and may adjust the resistance value according to whether or not the FET switch unit 110 is abnormal.

저항부(120)는 복수의 FET 소자(120-1 및 120-2)와 일대일 대응되도록 연결 될 수 있다. 이를 위해 저항부(120)는 복수의 정특성 서미스터(PTC, 120-1 및 120-2)를 포함할 수 있다.The resistor unit 120 may be connected to have a one-to-one correspondence with the plurality of FET devices 120-1 and 120-2. To this end, the resistor unit 120 may include a plurality of static thermistors PTC, 120-1, and 120-2.

복수의 PTC(120-1 및 120-2)는 복수의 FET 소자(110-1 및 110-2)의 드레인 단자와 각각 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 PTC(120-1)는 제1 FET 소자(110-1)의 드레인 단자와 연결될 수 있고, 제2 PTC(120-2)는 제2 FET 소자(120-2)의 드레인 단자와 연결될 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않는다.The plurality of PTCs 120-1 and 120-2 may be connected to drain terminals of the plurality of FET devices 110-1 and 110-2, respectively. For example, the first PTC 120-1 may be connected to the drain terminal of the first FET device 110-1, and the second PTC 120-2 may be a drain of the second FET device 120-2. Can be connected to the terminal. However, the present invention is not limited thereto.

복수의 PTC(120-1 및 120-2)는 각각 연결된 복수의 FET 소자(110-1 및 110-2)의 상태 정보에 기초하여 저항값을 조절할 수 있다.The plurality of PTCs 120-1 and 120-2 may adjust resistance values based on state information of the plurality of connected FET devices 110-1 and 110-2, respectively.

여기서, 상태 정보는 복수의 FET 소자(110-1 및 110-2)의 상태를 진단하기 위한 정보를 의미한다. 예를 들어, 상태 정보는 복수의 FET 소자(110-1 및 110-2)의 온도, 전류, 전류 증감 속도, 전압 및 전압 증감 속도 중 어느 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다. Here, the state information means information for diagnosing the states of the plurality of FET devices 110-1 and 110-2. For example, the state information may include information of any one or more of temperature, current, current increase / decrease rate, voltage, and voltage increase / decrease rate of the plurality of FET devices 110-1 and 110-2.

일 실시예에서, 저항부(120)는 FET 스위치부(110)에 게이트 신호가 인가된 이후에 FET 스위치부(110)의 드레인 단자측 전압값의 감소 속도가 기준 속도를 초과하는 경우, 복수의 PTC(120-1 및 120-2)의 저항값을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 FET 소자(110-1)와 제2 FET 소자(110-2)에 게이트 신호를 동시에 인가하였으나, 제1 FET 소자(110-1) 및 제2 FET 소자(110-2)의 특성 차이로 인하여 제1 FET 소자(110-1)와 제2 FET 소자(110-2) 각각의 게이트 전압이 상승되는 속도에 차이가 발생할 수 있다. 이때, 제1 FET 소자(110-1)의 게이트 전압 상승 속도가 제2 FET 소자(110-1)에 비해 현저하게 낮은 경우, 제1 FET 소자(110-1)의 드레인 단자 측 저항값(R-D1)이 빠른 속도로 낮아지게 되고 이에 따라 드레인 단자 측 전압값(VD1)도 빠른 속도로 낮아지게 된다. 즉, 제1 FET 소자(110-1)는 제2 FET 소자(110-2)에 비해 상대적으로 작은 크기의 저항을 가지기 때문에, 제1 FET 소자(110-1)에 전류가 몰려 과전류가 흐르게 되고, 이에 따라 제1 FET 소자(110-1)가 파손될 수 있다. 이때, 저항부(120)는 제1 FET 소자(110-1)의 드레인 단자측 전압값(VD1)이 낮아지는 속도와 기준 속도를 비교하고, 기준 속도를 초과하는 경우 제1 FET 소자(110-1)의 드레인 단자측과 연결된 제1 PTC(120-1)의 저항값을 증가시켜 제1 FET 소자(110-1)에 과도한 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 저항부(120)는 제1 FET 소자(110-1)저항값(R-D1)과 기준 속도를 비교함으로써, 제1 FET 소자(110-1)의 이상을 진단할 수도 있다. In an exemplary embodiment, the resistor unit 120 may include a plurality of resistors when the rate of decrease of the voltage value of the drain terminal side of the FET switch unit 110 exceeds the reference speed after a gate signal is applied to the FET switch unit 110. The resistance values of the PTCs 120-1 and 120-2 can be increased. For example, although a gate signal is simultaneously applied to the first FET device 110-1 and the second FET device 110-2, the first FET device 110-1 and the second FET device 110-2 are applied. Due to the difference in the characteristics, a difference may occur in the rate at which the gate voltage of each of the first FET device 110-1 and the second FET device 110-2 increases. At this time, when the gate voltage rising speed of the first FET device 110-1 is significantly lower than that of the second FET device 110-1, the drain terminal side resistance value R of the first FET device 110-1 is increased. -D1 ) is lowered at a high speed, and accordingly, the voltage value V D1 at the drain terminal side is also lowered at a higher speed. That is, since the first FET device 110-1 has a resistance that is relatively smaller than that of the second FET device 110-2, an overcurrent flows due to a current flowing in the first FET device 110-1. As a result, the first FET device 110-1 may be damaged. In this case, the resistor unit 120 compares the speed at which the drain terminal side voltage value V D1 of the first FET device 110-1 decreases with the reference speed, and when the reference speed exceeds the reference speed, the first FET device 110. The resistance value of the first PTC 120-1 connected to the drain terminal side of −1 may be increased to prevent excessive current from flowing in the first FET device 110-1. However, the present invention is not limited thereto, and the resistor unit 120 compares the resistance value R- D1 with the reference speed of the first FET device 110-1 to overcome the abnormality of the first FET device 110-1. It can also be diagnosed.

여기서, 기준 속도는, 복수의 FET 소자(110-1 및 110-2)의 전압값 감소 속도의 이상을 진단하기 위하여 기준이 되는 값을 의미하며, 복수의 FET 소자(110-1 및 110-2)의 종류 및 특성에 따라 서로 상이하게 설정될 수 있다.Here, the reference speed means a value which is a reference value for diagnosing abnormality in the voltage value reduction rates of the plurality of FET devices 110-1 and 110-2, and means a plurality of FET devices 110-1 and 110-2. ) May be set differently from each other according to the type and characteristics of

이후, 제1 FET 소자(110-1)의 게이트 전압이 기 설정된 값에 도달하여 안정화가 되는 경우, 제1 FET 소자(110-1)의 드레인 단자측 저항값, 전압값 또한 일정한 값을 유지하게 됨으로써 제1 FET 소자(110-1)와 제2 FET 소자(110-1)가 평형을 이루게 된다. 저항부(120)는 제1 및 2 FET 소자(110-1 및 110-2)가 평형을 이루는 경우, 제1 FET 소자(110-1)와 연결된 제1 PTC(120-1)의 저항값을 초기에 설정한 값으로 감소시킬 수 있다.After that, when the gate voltage of the first FET device 110-1 reaches a predetermined value and is stabilized, the drain terminal side resistance value and the voltage value of the first FET device 110-1 may also be kept constant. As a result, the first FET device 110-1 and the second FET device 110-1 are balanced. When the first and second FET devices 110-1 and 110-2 are in equilibrium, the resistor unit 120 may measure the resistance of the first PTC 120-1 connected to the first FET device 110-1. It can be reduced to the value initially set.

여기서, 초기에 설정한 값은, 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 효과 트랜지스터 스위치 보호 장치(100)의 사용자가 최초에 설정한 값을 의미한다. 예를 들어, 저항부(120)는 FET 스위치부(110)가 온 상태가 된 경우에 흐르는 전류에 영향을 주지 않을 정도로 작은 값으로 설정될 수 있다.Here, the initially set value means a value initially set by the user of the field effect transistor switch protection device 100 according to an embodiment of the present invention. For example, the resistor unit 120 may be set to a value small enough not to affect the current flowing when the FET switch unit 110 is turned on.

다른 일 실시예에서, 저항부(120)는 FET 스위치부(110)에 게이트 신호가 인가된 이후에 전기 회로의 온도값이 제1 기준 온도값을 초과하는 경우, 저항값을 증가시킬 수 있다.In another embodiment, the resistor unit 120 may increase the resistance value when the temperature value of the electrical circuit exceeds the first reference temperature value after the gate signal is applied to the FET switch unit 110.

여기서, 제1 기준 온도값은 복수의 FET 소자(110-1 및 110-2)의 온도 이상을 진단하기 위하여 기준이 되는 값을 의미한다. Here, the first reference temperature value refers to a value used as a reference for diagnosing abnormality of the temperatures of the plurality of FET devices 110-1 and 110-2.

제1 FET 소자(110-1)에 이상이 발생하여, 제1 FET 소자(110-1)에 과전류가 흐르게 되는 경우, 제1 FET 소자(110-1)의 온도가 상승하게 된다. 이때, 저항부(120)는 제1 FET 소자(110-1)의 온도값이 제1 기준 온도값을 초과하는 경우, 제1 FET 소자(110-1)와 연결된 제1 PTC(120-1)의 저항값을 증가시킬 수 있다. 이후, 전기 회로의 온도값이 제2 기준 온도값 이하로 떨어지는 경우, 제1 PTC(120-1)의 저항값을 초기의 설정값으로 조절할 수 있다.When an abnormality occurs in the first FET device 110-1 and an overcurrent flows in the first FET device 110-1, the temperature of the first FET device 110-1 is increased. In this case, when the temperature value of the first FET device 110-1 exceeds the first reference temperature value, the resistor unit 120 may be connected to the first PTC 120-1 connected to the first FET device 110-1. The resistance value of can be increased. Thereafter, when the temperature value of the electrical circuit falls below the second reference temperature value, the resistance value of the first PTC 120-1 may be adjusted to an initial set value.

여기서, 제2 기준 온도값은, 복수의 FET 소자(110-1 및 110-2)의 온도가 정상 상태인지를 판단하기 위한 기준이 되는 값을 의미한다. 일 예로, 제1 기준 온도값과 제2 기준 온도값은 동일한 값으로 설정될 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않는다.Here, the second reference temperature value means a value serving as a reference for determining whether the temperatures of the plurality of FET elements 110-1 and 110-2 are in a steady state. For example, the first reference temperature value and the second reference temperature value may be set to the same value. However, the present invention is not limited thereto.

일 실시예에서, 저항부(120)는 FET 스위치부(110)의 온도 및 전기 회로상의 구성요소들을 연결하는 전선의 온도 중 어느 하나 이상의 온도를 기반으로, 복수의 FET 소자(110-1 및 110-2))의 이상을 진단할 수 있다. In one embodiment, the resistor 120 is based on any one or more of the temperature of the FET switch 110 and the temperature of the wires connecting the components on the electrical circuit, the plurality of FET devices (110-1 and 110). -2)) can diagnose the abnormality.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.

10: 배터리
110: FET 스위치부
110-1: 제1 FET 소자
110-2: 제2 FET 소자
120: 저항부
120-1: 제1 PTC
120-2: 제2 PTC
130: 제어부
10: battery
110: FET switch unit
110-1: first FET device
110-2: second FET device
120: resistance
120-1: First PTC
120-2: second PTC
130: control unit

Claims (7)

전기 회로상에 위치하는 전계 효과 트랜지스터(Field Effect Transistor, FET) 스위치부; 및
상기 FET 스위치부의 드레인(Drain) 단자와 연결되며, 상기 FET 스위치부의 이상 여부에 따라 저항값을 조절하는 저항부;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
전계 효과 트랜지스터 보호 장치.
A field effect transistor (FET) switch unit located on an electric circuit; And
And a resistor unit connected to the drain terminal of the FET switch unit and adjusting a resistance value according to whether or not the FET switch unit is abnormal.
Field effect transistor protection device.
제1항에 있어서,
상기 FET 스위치부는 병렬 연결된 복수의 FET 소자를 포함하며,
상기 저항부는,
상기 복수의 FET 소자와 일대일 대응되도록 상기 복수의 FET 소자의 드레인 단자와 각각 연결되는 복수의 정특성 서미스터(PTC);를 포함하는 것을 특징으로 하는,
전계 효과 트랜지스터 보호 장치.
The method of claim 1,
The FET switch unit includes a plurality of FET elements connected in parallel,
The resistance unit,
And a plurality of static characteristic thermistors (PTCs) respectively connected to drain terminals of the plurality of FET devices so as to correspond one-to-one with the plurality of FET devices.
Field effect transistor protection device.
제1항에 있어서,
상기 저항부는,
상기 FET 스위치부에 게이트 신호가 인가된 이후 상기 FET 스위치부의 드레인 단자측 전압값의 감소 속도가 기준 속도를 초과하는 경우, 상기 저항값을 증가시키고, 상기 게이트 단자의 전압값이 기 설정된 값에 도달하는 경우, 상기 저항값을 초기의 설정값으로 조절하는 것을 특징으로 하는,
전계 효과 트랜지스터 보호 장치.
The method of claim 1,
The resistance unit,
After the gate signal is applied to the FET switch unit, when the rate of decrease of the drain terminal side voltage value of the FET switch unit exceeds a reference speed, the resistance value is increased and the voltage value of the gate terminal reaches a preset value. In this case, characterized in that for adjusting the resistance value to the initial set value,
Field effect transistor protection device.
제1항에 있어서,
상기 저항부는,
상기 FET 스위치부에 게이트 신호가 인가된 이후 상기 전기 회로의 온도값이 제1 기준 온도값을 초과하는 경우, 상기 저항값을 증가시키고, 상기 전기 회로의 온도값이 제2 기준 온도값 이하로 떨어지는 경우, 상기 저항값을 초기의 설정값으로 조절하는 것을 특징으로 하는,
전계 효과 트랜지스터 보호 장치.
The method of claim 1,
The resistance unit,
After the gate signal is applied to the FET switch unit, when the temperature value of the electrical circuit exceeds the first reference temperature value, the resistance value is increased, and the temperature value of the electrical circuit falls below the second reference temperature value. In this case, characterized in that for adjusting the resistance value to the initial set value,
Field effect transistor protection device.
전기 회로상에 위치하는 전계 효과 트랜지스터(Field Effect Transistor, FET) 스위치부; 및
상기 FET 스위치부의 드레인(Drain) 단자와 연결되는 저항부;를 포함하는 전계 효과 트랜지스터 보호 장치; 및
상기 FET 스위치부의 전류값 및 전압값 중 어느 하나 이상을 이용하여 상기 FET 스위치부의 이상을 진단하고, 진단 결과에 기초하여 상기 저항부의 저항값을 조절하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
과전류 방지 시스템.
A field effect transistor (FET) switch unit located on an electric circuit; And
A field effect transistor protection device comprising a; resistance unit connected to a drain terminal of the FET switch unit; And
And a controller for diagnosing an abnormality of the FET switch unit using at least one of a current value and a voltage value of the FET switch unit, and adjusting a resistance value of the resistor unit based on a diagnosis result.
Overcurrent Protection System.
제5항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 FET 스위치부에 게이트 신호가 인가된 이후 상기 FET 스위치부의 드레인 단자측 전압값의 감소 속도가 기준 속도를 초과하는 경우, 상기 저항부의 저항값을 증가시키고, 상기 게이트 단자의 전압값이 기 설정된 값에 도달하는 경우, 상기 저항부의 저항값을 초기의 설정값으로 조절하는 것을 특징으로 하는,
과전류 방지 시스템.
The method of claim 5,
The control unit,
After the gate signal is applied to the FET switch unit, when the rate of decrease of the drain terminal side voltage value of the FET switch unit exceeds a reference speed, the resistance value of the resistor unit is increased, and the voltage value of the gate terminal is a preset value. When it reaches, characterized in that for adjusting the resistance value of the resistor unit to the initial set value,
Overcurrent Protection System.
제5항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 FET 스위치부에 게이트 신호가 인가된 이후 상기 전기 회로의 온도값이 제1 기준 온도값을 초과하는 경우, 상기 저항부의 저항값을 증가시키고, 상기 전기 회로의 온도값이 제2 기준 온도값 이하로 떨어지는 경우, 상기 저항부의 저항값을 초기의 설정값으로 조절하는 것을 특징으로 하는,
과전류 방지 시스템.
The method of claim 5,
The control unit,
If the temperature value of the electrical circuit exceeds the first reference temperature after the gate signal is applied to the FET switch unit, the resistance value of the resistor unit is increased, and the temperature value of the electrical circuit is less than or equal to the second reference temperature value. When falling to, characterized in that for adjusting the resistance value of the resistance portion to the initial set value,
Overcurrent Protection System.
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