KR20200080143A - 보호 회로 - Google Patents

보호 회로 Download PDF

Info

Publication number
KR20200080143A
KR20200080143A KR1020190161217A KR20190161217A KR20200080143A KR 20200080143 A KR20200080143 A KR 20200080143A KR 1020190161217 A KR1020190161217 A KR 1020190161217A KR 20190161217 A KR20190161217 A KR 20190161217A KR 20200080143 A KR20200080143 A KR 20200080143A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
transistor
circuit
terminal
diode
voltage
Prior art date
Application number
KR1020190161217A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102379554B1 (ko
Inventor
쑤쳉 루오
지안타오 쳉
지안웨이 후
추안쿠이 우
용치앙 허
얀 지앙
Original Assignee
상하이 어위닉 테크놀러지 컴퍼니., 리미티드
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 상하이 어위닉 테크놀러지 컴퍼니., 리미티드 filed Critical 상하이 어위닉 테크놀러지 컴퍼니., 리미티드
Publication of KR20200080143A publication Critical patent/KR20200080143A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102379554B1 publication Critical patent/KR102379554B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/04—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/04—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage
    • H02H9/045—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage adapted to a particular application and not provided for elsewhere
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/04—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage
    • H02H9/045—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage adapted to a particular application and not provided for elsewhere
    • H02H9/046—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage adapted to a particular application and not provided for elsewhere responsive to excess voltage appearing at terminals of integrated circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H11/00—Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result
    • H02H11/002—Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result in case of inverted polarity or connection; with switching for obtaining correct connection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H11/00—Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result
    • H02H11/002—Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result in case of inverted polarity or connection; with switching for obtaining correct connection
    • H02H11/003—Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result in case of inverted polarity or connection; with switching for obtaining correct connection using a field effect transistor as protecting element in one of the supply lines
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/04—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage
    • H02H9/041—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage using a short-circuiting device
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/20—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess voltage
    • H02H3/22—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess voltage of short duration, e.g. lightning

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 보호 회로에 관한 것이다. 제어 회로는 입력 전압을 수신한다. 상기 입력 전압이 음의 문턱 전압보다 낮은 경우, 상기 제어 회로는 상기 제어 회로의 제 1 출력단을 통해 제 1 제어 전압을 서지 블리더 회로로 출력하고, 상기 서지 블리더 회로가 상기 입력 전압을 방전하도록 제어하고, 제 1 블리더 전류를 출력한다. 상기 입력 전압이 양의 문턱 전압보다 높은 경우, 상기 제어 회로는 상기 제어 회로의 제 2 출력단을 통해 제 2 제어 전압을 상기 서지 블리더 회로로 출력하고, 상기 서지 블리더 회로가 상기 입력 전압을 방전하도록 제어하고, 제 2 블리더 전류를 출력한다. 상기 회로에 의해, 전원 장치의 후단에 있는 전자 부품은 역방향 연결로 인해 발생되는 음의 전압 및 서지 전압으로부터 보호될 수 있다

Description

보호 회로 {PROTECTION CIRCUIT}
본 발명은 전기 기술 분야에 관한 것으로, 특히 보호 회로에 관한 것이다.
'전기'는 출현한 이래로 모든 분야에 널리 이용된다. '전기'를 이용함으로써, 사람들의 일과 삶의 방식이 현저하게 바뀐다. 현재, 사실상, '전기'는 컴퓨터, 텔레비전, 휴대폰 및 램프와 같은 일상 생활의 모든 측면에 있어서 필수불가결하다.
텔레비전 및 휴대폰에서 높은 집적도를 가지는 집적 회로 기판에서 소자의 동작 전압은 고정된 범위에 있다. 집적 회로 기판에 입력된 전압이 일단 지나치게 높거나 낮으면, 예를 들어, 역방향 연결 또는 서지(surge) 전압으로 인해 발생된 전압, 소자가 손상될 수 있다. 서지 전압은 단기간 지속되지만 전압은 전기 기기를 손상시킬 만큼 충분히 높다. 역방향 연결 모드에서의 전류 방향은 전기 기기가 정상적으로 동작할 때의 전류 방향과 반대이므로 전기 기기가 쉽게 손상될 수 있다.
역방향 연결 및 서지 전압을 완전히 피하는 것은 어렵다. 따라서, 전기 기기를 서지 전압이나 역방향 연결로부터 보호하기 위해 몇 가지 조치가 필요하다. 서지 전압은 양의(positive) 서지 전압 및 음의(negative) 서지 전압을 포함한다. 종래 기술에서는, 보호 회로를 통해 양의 서지 보호 또는 음의 서지 보호 중 하나만 달성될 수 있다. 양의 서지 보호 또는 음의 서지 보호가 두 개의 서로 다른 회로를 통해 각각 달성되는 경우 회로가 복잡해지고 전기 기기의 크기가 커서 자원을 낭비하게 된다.
따라서, 하나의 회로에서 역방향 연결 보호 및 서지 보호를 달성하는 방법은 해결해야 할 시급한 문제이다.
이를 고려하여, 역방향 연결 보호 및 서지 보호를 달성하기 위해 본 발명의 실시의 예들에 따른 보호 회로가 제공된다.
본 발명의 일 실시의 예에 따른 보호 회로는 제 1 게이트 구동 회로, 제 2 게이트 구동 회로, 트랜지스터(M2), 다이오드(D2), 제어 회로 및 서지 블리더(surge bleeder) 회로를 포함한다. 상기 제 1 게이트 구동 회로의 제 1 단은 전원 입력단에 연결되고, 상기 제 1 게이트 구동 회로의 제 2 단은 상기 서지 블리더 회로에 연결된다. 상기 트랜지스터(M2)의 제 1 단자는 전원 출력단에 연결되고, 상기 트랜지스터(M2)의 제어 단자는 상기 제 2 게이트 구동 회로에 연결되고, 상기 트랜지스터(M2)의 제 2 단자는 상기 서지 블리더 회로에 연결된다. 상기 다이오드(D2)의 애노드(anode)는 상기 트랜지스터(M2)의 상기 제 1 단자에 연결되고, 상기 다이오드(D2)의 캐소드(cathode)는 상기 트랜지스터(M2)의 상기 제 2 단자에 연결된다. 상기 제 2 게이트 구동 회로의 제 1 단은 상기 전원 출력단에 연결되고, 상기 제 2 게이트 구동 회로의 제 2 단은 상기 트랜지스터(M2)의 상기 제어 단자에 연결된다. 상기 제어 회로는 입력 전압을 수신하고; 상기 입력 전압이 미리 설정된 음의 문턱 전압보다 낮은 경우에, 상기 제어 회로의 제 1 출력단을 통해 제 1 제어 전압을 상기 서지 블리더 회로로 출력하고, 상기 서지 블리더 회로가 상기 제 1 제어 전압에 기초하여 방전을 수행하도록 제어하고, 제 1 블리더 전류를 출력하고; 상기 입력 전압이 미리 설정된 양의 문턱 전압보다 높은 경우에, 상기 제어 회로의 제 2 출력단을 통해 제 2 제어 전압을 상기 서지 블리더 회로로 출력하고, 상기 서지 블리더 회로가 상기 제 2 제어 전압에 기초하여 방전을 수행하도록 제어하고, 제 2 블리더 전류를 출력하도록 구성된다.
다른 실시의 예에서, 상기 서지 블리더 회로는 트랜지스터(M1), 트랜지스터(M3), 다이오드(D1) 및 다이오드(D3)를 포함한다. 상기 트랜지스터(M1)의 제 1 단자는 상기 전원 입력단에 연결되고, 상기 트랜지스터(M1)의 제 2 단자는 상기 트랜지스터(M2)의 상기 제 2 단자 및 상기 트랜지스터(M3)의 제 2 단자에 연결되고, 상기 트랜지스터(M1)의 제어 단자는 제 1 게이트 구동 회로 및 제어 회로의 제 1 출력단에 연결된다. 상기 다이오드(D1)의 애노드는 상기 트랜지스터(M1)의 상기 제 1 단자에 연결되고, 상기 다이오드(D1)의 캐소드는 상기 트랜지스터(M1)의 상기 제 2 단자에 연결된다. 상기 트랜지스터(M3)의 제 1 단자는 접지되고, 상기 트랜지스터(M3)의 제어 단자는 상기 제어 회로의 상기 제 2 출력단에 연결된다. 상기 다이오드(D3)의 애노드는 상기 트랜지스터(M3)의 상기 제 1 단자에 연결되고, 상기 다이오드(D3)의 캐소드는 상기 트랜지스터(M3)의 상기 제 2 단자에 연결된다.
또 다른 실시의 예에서, 상기 제어 회로는 저항기(R1), 저항기(R2), 트랜지스터(M4), 다이오드(D4), 다이오드(Z1), 다이오드(Z3), 제너(zener) 다이오드(Z2) 및 제너 다이오드(Z4)를 포함한다. 상기 다이오드(Z1)의 캐소드는 상기 제너 다이오드(Z2)의 캐소드에 연결되고, 상기 다이오드(Z1)의 애노드는 상기 전원 입력단에 연결된다. 상기 제너 다이오드(Z2)의 애노드는 상기 제어 회로의 제 2 출력단으로서의 역할을 하고 저항기(R1)를 통해 접지된다. 상기 트랜지스터(M4)의 제 1 단자는 상기 전원 입력단에 연결되고, 상기 트랜지스터(M4)의 제 2 단자는 저항기(R2)를 통해 상기 제어 회로의 상기 제 1 출력단에 연결되고, 상기 트랜지스터(M4)의 제어 단자는 상기 다이오드(D3)의 상기 캐소드에 연결된다. 상기 다이오드(D4)의 애노드는 상기 트랜지스터(M4)의 상기 제 1 단자에 연결되고, 상기 다이오드(D4)의 캐소드는 상기 트랜지스터(M4)의 상기 제 2 단자에 연결된다. 상기 다이오드(Z3)의 캐소드는 상기 제너 다이오드(Z4)의 캐소드에 연결되고, 상기 다이오드(Z3)의 애노드는 접지된다. 상기 제너 다이오드(Z4)의 애노드는 상기 제어 회로의 상기 제 1 출력 단에 연결된다.
본 발명의 실시의 예에 따른 상기 보호 회로에 기반하여, 상기 제어 회로는 상기 입력 전압을 수신한다. 상기 입력 전압이 음의 문턱 전압보다 낮은 경우, 상기 제어 회로는 상기 제어 회로의 상기 제 1 출력단을 통해 상기 제 1 제어 전압을 상기 서지 블리더 회로로 출력하고, 상기 서지 블리더 회로가 상기 입력 전압을 방전하도록 제어하고, 상기 제 1 블리더 전류를 출력한다. 상기 입력 전압이 양의 문턱 전압보다 높은 경우, 상기 제어 회로는 상기 제어 회로의 상기 제 2 출력단을 통해 상기 제 2 제어 전압을 상기 서지 블리더 회로로 출력하고, 상기 서지 블리더 회로가 상기 입력 전압을 방전하도록 제어하고, 상기 제 2 블리더 전류를 출력한다. 상기 입력 전압이 0보다 높고 상기 양의 문턱 전압보다 낮은 경우, 상기 제 1 게이트 구동 회로는 상기 제어 회로에 제 1 구동 전압을 공급하고, 상기 제 2 게이트 구동 회로는 상기 제어 회로에 제 2 구동 전압을 공급한다. 상기 서지 블리더 회로는 상기 제 1 구동 전압 및 상기 제 2 구동 전압에 기초하여 전원을 전원 출력단에 연결된 후단 회로에 공급한다. 본 발명의 실시의 예에 따른 상기 회로에 의해, 전원 장치의 후단에 있는 전자 부품들은 역방향 연결로 인해 발생되는 음의 전압 및 서지 전압으로부터 보호될 수 있다.
본 발명의 실시의 예들 또는 보다 명확한 종래 기술에 있어서 기술적 해결 수단들을 설명하기 위해, 실시의 예들 또는 종래 기술의 설명에 이용되는 도면들이 아래에서 간략하게 설명된다. 명백히, 다음 설명의 도면들은 본 발명의 일부 실시의 예들만을 도시하고, 다른 도면들은 임의의 창조적인 작업없이 도면들로부터 당업자에 의해 얻어질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시의 예에 따른 보호 회로의 효과를 도시하는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시의 예에 따른 보호 회로의 개략적인 구조도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시의 예에 따른 보호 회로의 개략적인 회로도이다.
이하, 본 발명의 실시의 예들에서의 해결 수단들이 본 발명의 실시의 예들에서의 도면들과 관련하여 명확하고 완전하게 설명된다. 설명된 실시의 예들은 모든 실시의 예들이 아니라 본 발명의 일부 실시의 예들일 뿐임이 명백하다. 창의적인 작업없이 본 발명의 실시의 예들에 기초하여 당업자에 의해 획득된 다른 모든 실시의 예들은 본 발명의 보호 범위 내에 포함된다.
본 명세서에서, '포함하다', '가지다' 또는 임의의 다른 변형의 용어는 비배타적인 것으로 의도된다. 따라서, 복수의 요소들을 포함하는 프로세스, 방법, 물건 또는 장치는 상기 요소들뿐만 아니라 열거되지 않은 다른 요소들 포함하거나, 프로세스, 방법, 물건 또는 장치에 고유한 요소들을 포함한다. 달리 명시적으로 제한되지 않는 한, '하나를 가지는(포함하는)??'이라는 진술은 다른 유사한 요소들이 프로세스, 방법, 물건 또는 장치에 존재할 수 있는 경우를 배제하지 않는다.
현재, 집적 회로에 적용된 기존의 보호 회로는 일반적으로 역방향 연결 보호 및 서지(surge) 보호 중 하나만을 달성한다. 한 회로에서 역방향 연결 보호 및 서지 보호가 달성될 수 없다. 2개의 상이한 회로들이 이용되어 역방향 연결 보호 및 서지 보호를 각각 달성하는 경우, 집적 회로는 복잡해지고, 전기 기구는 크기가 커서, 자원을 낭비하게 된다.
상기 문제점들을 고려하여, 본 발명의 일 실시의 예에 따른 보호 회로가 구비된다. 상기 보호 회로는 전원 장치와 보호될 회로 사이에 배치된다. 본 발명의 실시의 예에 따른 보호 회로의 효과를 도시하는 개략도인 도 1을 참조한다. 상기 보호 회로는 역방향 연결로 인해 발생된 서지 전압 및 음의 전압으로부터 전원 장치의 후단에 있는 전자 부품을 보호할 수 있고, 상기 전원 장치의 후단에 있는 전자 부품에 정상 동작 전압 범위 내의 전압을 공급할 수 있다. 예를 들어, 상기 보호 회로는 충전기와 충전 인터페이스 사이에 배치된다. 상기 충전기는 상기 전원 장치의 역할을 하고 전원 입력단에 연결되어 있으며, 상기 충전 인터페이스 및 배터리는 충전 전원 장치의 역할을 하고 전원 출력단에 연결된다. 본 발명의 실시의 예에 따른 상기 보호 회로는 상기 충전 인터페이스에 전원을 공급하여, 상기 충전 인터페이스 및 상기 충전 인터페이스 뒤에 배치된 배터리를 보호하기 위하여 상기 충전 인터페이스의 동작 전압이 정상 동작 전압 범위에 있도록 보장한다.
본 발명의 특정 구현들은 보호 회로의 개략적인 구조도를 참조하여 아래에 설명된다.
본 발명의 일 실시의 예에 따른 보호 회로의 개략적인 구조도인 도 2를 참조한다. 상기 보호 회로는 제 1 게이트 구동 회로(301), 제 2 게이트 구동 회로(302), 트랜지스터(M2), 다이오드(D2), 제어 회로(303) 및 서지 블리더(surge bleeder) 회로(304)를 포함한다.
상기 제 1 게이트 구동 회로(301)의 제 1 단은 전원 입력단에 연결되고, 상기 제 1 게이트 구동 회로(301)의 제 2 단은 상기 서지 블리더 회로(304)에 연결된다.
상기 제 1 게이트 구동 회로(301)는 상기 서지 블리더 회로(304)에서 스위치로서 기능하는 전자 부품을 제어하도록 구성된다는 점을 유의해야 한다. 상기 제 1 게이트 구동 회로(301)는 입력 전압이 정상 동작 전압 범위에 있는 경우, 즉 상기 입력 전압이 0보다 높고 양의 문턱 전압보다 낮은 경우, 제 1 구동 전압을 출력하여 상기 서지 블리더 회로에서의 전자 부품이 턴-온(turned on) 되도록 제어한다. 종래 기술에서 상기 기능을 가지는 다중 회로들은 상기 제 1 게이트 구동 회로로서의 역할을 할 수 있다. 상기 제 1 게이트 구동 회로와 동일한 기능을 가지는 임의의 회로는 본 발명의 보호 범위 내에 있어야 한다.
상기 트랜지스터(M2)의 제 1 단자는 전원 출력단에 연결되고, 상기 트랜지스터(M2)의 제어 단자는 상기 제 2 게이트 구동 회로에 연결된다.
상기 트랜지스터(M2)는 금속 산화물 반도체(MOS) 트랜지스터일 수 있으며, 여기서 소스는 상기 제 1 단자이고, 드레인은 제 2 단자이며, 게이트는 상기 제어 단자임을 유의해야 한다. 또한, 상기 트랜지스터(M2)는 N-채널 금속 산화물 반도체(NMOS) 트랜지스터일 수 있다. 제 2 구동 전압은 상기 트랜지스터(M2)의 턴-온(turn-on) 전압보다 높다.
상기 다이오드(D2)의 애노드(anode)는 상기 트랜지스터(M2)의 상기 제 1 단자에 연결되고, 상기 다이오드(D2)의 캐소드(cathode)는 상기 트랜지스터(M2)의 제 2 단자에 연결된다.
상기 다이오드(D2)는 상기 트랜지스터(M2)용 기생체 다이오드 또는 일반 다이오드일 수 있음을 유의해야 한다.
상기 제 2 게이트 구동 회로(302)의 제 1 단은 전원 출력단에 연결되고, 상기 제 2 게이트 구동 회로(302)의 제 2 단은 상기 트랜지스터(M2)의 제어 단자에 연결된다.
상기 제 2 게이트 구동 회로(302)는 상기 트랜지스터(M2)를 제어하도록 구성된다는 점을 유의해야 한다. 상기 제 2 게이트 구동 회로(302)는 상기 입력 전압이 정상 동작 전압 범위에 있는 경우, 즉 상기 입력 전압이 0보다 높고 상기 양의 문턱 전압보다 낮은 경우, 제 2 구동 전압을 출력하여 상기 트랜지스터(M2)가 턴-온 되도록 제어한다. 종래 기술에서 상기 기능을 가지는 다중 회로들은 상기 제 2 게이트 구동 회로로서의 역할을 할 수 있다. 상기 제 2 게이트 구동 회로와 동일한 기능을 가지는 임의의 회로는 본 발명의 보호 범위 내에 있어야 한다.
상기 제어 회로(303)는 상기 입력 전압을 수신하도록 구성된다. 상기 입력 전압이 미리 설정된 음의 문턱 전압보다 낮은 경우, 상기 제어 회로(303)는 제 1 제어 전압을 상기 제어 회로(303)의 제 1 출력단을 통해 상기 서지 블리더 회로로 출력하여, 상기 서지 블리더 회로가 상기 제 1 제어 전압에 기초하여 방전을 수행하도록 제어하여 제 1 블리더 전류를 출력한다. 상기 입력 전압이 미리 설정된 양의 문턱 전압보다 높은 경우, 상기 제어 회로(303)는 제 2 제어 전압을 상기 제어 회로(303)의 제 2 출력단을 통해 상기 서지 블리더 회로로 출력하여, 상기 서지 블리더 회로가 상기 제 2 제어 전압에 기초하여 방전을 수행하도록 제어하여 제 2 블리더 전류를 출력한다.
상기 미리 설정된 음의 문턱 전압은 0보다 낮으며 상기 입력 전압이 음의 서지 전압인지 여부를 결정하는 데 이용된다. 상기 미리 설정된 양의 문턱 전압은 0보다 높으며 상기 입력 전압이 양의 서지 전압인지 여부를 결정하는 데 이용된다.
또한, 상기 제 1 제어 전압 및 상기 제 2 제어 전압은 상기 서지 블리더 회로에서 스위치로서 기능하는 전자 부품을 제어하는데 이용된다.
상기 입력 전압이 상기 미리 설정된 음의 문턱 전압보다 낮은 경우, 상기 제어 회로(303)는 상기 제 1 제어 전압을 출력한다. 상기 입력 전압이 미리 설정된 양의 문턱 전압보다 높은 경우, 상기 제어 회로(303)는 상기 제 2 제어 전압을 출력한다.
상기 입력 전압은 상기 전원 입력단의 전위에서 접지의 전위를 빼서 얻어진 전위차를 나타냄을 유의해야 한다. 상기 전원 입력단의 전위가 상기 접지의 전위보다 높은 경우, 상기 입력 전압은 0보다 높다. 상기 전원 입력단의 전위가 상기 접지의 전위보다 낮은 경우, 상기 입력 전압은 0보다 낮다. 상기 문턱 전압은 상기 입력 전압이 서지 전압인지 여부를 결정하는 데 이용된다. 상기 문턱 전압은 적절한 사양을 가지는 전자 부품을 선택함으로써 결정될 수 있다.
상기 서지 블리더 회로(304)는, 상기 제 1 제어 전압에 기초하여 상기 입력 전압을 방전하여 상기 제 1 블리더 전류를 출력하도록; 그리고 상기 제 2 제어 전압에 기초하여 상기 입력 전압을 방전하여 상기 제 2 블리더 전류를 출력하도록 구성된다.
상기 서지 블리더 회로(304)는 또한 상기 제 1 구동 전압에 기초하여 상기 트랜지스터(M2)의 상기 제 2 단자에 전원을 공급하도록 구성된다. 상기 제 2 구동 전압의 제어에 따라 상기 트랜지스터(M2)가 턴-온되는 경우, 상기 서지 블리더 회로(304) 및 상기 트랜지스터(M2)는 상기 전원 출력단에 연결된 회로에 전원을 공급하여 동작 전류를 출력한다.
상기 서지 블리더 회로(304)가 상기 제 1 제어 전압을 수신하는 경우, 상기 입력 전압은 음의 서지 전압이고, 상기 음의 서지 전압이 방전된다.
상기 서지 블리더 회로(304)가 상기 제 2 제어 전압을 수신하는 경우, 상기 입력 전압은 양의 서지 전압이고, 상기 양의 서지 전압이 방전된다.
상기 서지 블리더 회로(304)가 상기 제 1 구동 전압 및 상기 제 2 구동 전압을 수신하는 경우, 상기 입력 전압은 정상 동작 전압이고, 정상 동작 전류가 출력된다.
본 발명의 실시의 예에 따라 보호 회로가 제공된다. 상기 제어 회로(303)는 상기 입력 전압을 수신한다. 상기 입력 전압이 상기 음의 문턱 전압보다 낮은 경우, 상기 제어 회로(303)는 상기 제어 회로(303)의 상기 제 1 출력단을 통해 상기 제 1 제어 전압을 상기 서지 블리더 회로(304)로 출력하여 상기 서지 블리더 회로(304)가 상기 입력 전압을 방전하도록 제어하여 상기 제 1 블리더 전류를 출력한다. 상기 입력 전압이 상기 양의 문턱 전압보다 높은 경우, 상기 제어 회로(303)는 상기 제어 회로(303)의 상기 제 2 출력단을 통해 상기 제 2 제어 전압을 상기 서지 블리더 회로(304)로 출력하여 상기 서지 블리더 회로(304)가 상기 입력 전압을 방전하도록 제어하여 상기 제 2 블리더 전류를 출력한다. 상기 입력 전압이 0보다 높고 상기 양의 문턱 전압보다 낮은 경우, 상기 제 1 게이트 구동 회로는 상기 제 1 구동 전압을 상기 서지 블리더 회로에 공급하고, 상기 제 2 게이트 구동 회로는 상기 제 2 구동 전압을 상기 트랜지스터 M2에 공급한다. 상기 서지 블리더 회로는 상기 제 1 구동 전압에 기초하여 상기 전원 출력단에 연결된 후단 회로에 전원을 공급하고, 상기 트랜지스터 M2는 상기 제 2 구동 전압에 기초하여 상기 전원 출력단에 연결된 상기 후단 회로에 전원을 공급한다. 본 발명의 실시의 예에 따른 상기 회로에 의해, 상기 전원 장치의 후단에 있는 전자 부품은 역방향 연결로 인해 발생된 상기 음의 전압 및 상기 서지 전압으로부터 보호될 수 있다.
본 발명의 일 실시의 예에 따른 보호 회로가 제공된다. 본 발명의 일 실시의 예에 따른 보호 회로에서 상기 서지 블리더 회로(304)의 구현을 도시하는 도 3을 참조한다. 상기 서지 블리더 회로(304)는 트랜지스터(M1), 트랜지스터(M3), 다이오드(D1) 및 다이오드(D3)를 포함한다.
상기 트랜지스터(M1)의 제 1 단자는 상기 전원 입력단에 연결되고, 상기 트랜지스터(M1)의 제 2 단자는 상기 트랜지스터(M2)의 상기 제 2 단자 및 상기 트랜지스터(M3)의 제 2 단자에 연결된다. 상기 트랜지스터(M1)의 제어 단자는 상기 제어 회로의 상기 제 1 출력단 및 상기 제 1 게이트 구동 회로에 연결된다.
상기 트랜지스터(M1)는 MOS 트랜지스터일 수 있으며, 여기서 소스는 제 1 단자이고, 드레인은 제 2 단자이며, 게이트는 상기 제어 단자임을 유의해야 한다. 또한, 상기 트랜지스터(M1)는 NMOS 트랜지스터일 수 있다. 상기 제 1 구동 전압 및 상기 제 1 제어 전압은 상기 트랜지스터(M1)의 턴-온 전압보다 높다.
상기 다이오드(D1)의 애노드는 상기 트랜지스터(M1)의 상기 제 1 단자에 연결되고, 상기 다이오드(D1)의 캐소드는 상기 트랜지스터(M1)의 상기 제 2 단자에 연결된다.
상기 다이오드(D1)는 상기 트랜지스터(M1)용 기생체 다이오드 또는 일반 다이오드일 수 있음에 유의해야 한다.
상기 트랜지스터(M3)의 제 1 단자는 접지되고, 상기 트랜지스터(M3)의 제어 단자는 상기 제어 회로의 상기 제 2 출력단에 연결된다.
상기 트랜지스터(M3)는 MOS 트랜지스터일 수 있으며, 여기서 소스는 제 1 단자이고, 드레인은 제 2 단자이며, 게이트는 상기 제어 단자임을 유의해야 한다. 또한, 상기 트랜지스터(M3)는 NMOS 트랜지스터일 수 있다. 상기 제 2 제어 전압은 상기 트랜지스터(M3)의 턴-온 전압보다 높다.
상기 다이오드(D3)의 애노드는 상기 트랜지스터(M3)의 상기 제 1 단자에 연결되고, 상기 다이오드(D3)의 캐소드는 상기 트랜지스터(M3)의 상기 제 2 단자에 연결된다.
상기 다이오드(D3)는 상기 트랜지스터(M3)용 기생체 다이오드 또는 일반 다이오드일 수 있음에 유의해야 한다.
본 발명의 실시의 예에 따른 보호 회로에 의해, 상기 제어 회로는 상기 입력 전압을 수신한다. 상기 입력 전압이 상기 음의 문턱 전압보다 낮은 경우, 상기 제어 회로는 상기 제어 회로의 상기 제 1 출력단을 통해 상기 제 1 제어 전압을 상기 서지 블리더 회로로 출력하여 상기 서지 블리더 회로가 상기 입력 전압을 방전하도록 제어하여 상기 제 1 블리더 전류를 출력한다. 상기 입력 전압이 상기 양의 문턱 전압보다 높은 경우, 상기 제어 회로는 상기 제어 회로의 상기 제 2 출력단을 통해 상기 제 2 제어 전압을 상기 서지 블리더 회로로 출력하여 상기 서지 블리더 회로가 상기 입력 전압을 방전하도록 제어하여 상기 제 2 블리더 전류를 출력한다. 상기 입력 전압이 0보다 높고 상기 양의 문턱 전압보다 낮은 경우, 상기 제 1 게이트 구동 회로는 상기 제 1 구동 전압을 상기 서지 블리더 회로에 공급하고, 상기 제 2 게이트 구동 회로는 상기 제 2 구동 전압을 상기 트랜지스터 M2에 공급한다. 상기 서지 블리더 회로는 상기 제 1 구동 전압에 기초하여 상기 전원 출력단에 연결된 후단 회로에 전원을 공급하고, 상기 트랜지스터 M2는 상기 제 2 구동 전압에 기초하여 상기 전원 출력단에 연결된 상기 후단 회로에 전원을 공급한다. 본 발명의 실시의 예에 따른 상기 회로에 의해, 상기 전원 장치의 후단에 있는 전자 부품은 역방향 연결로 인해 발생된 상기 음의 전압 및 상기 서지 전압으로부터 보호될 수 있다.
또한, 상기 입력 전압이 상기 미리 설정된 음의 문턱 전압보다 낮은 경우, 상기 트랜지스터(M1)가 턴-온되도록 상기 트랜지스터(M1)의 상기 제어 단자는 상기 제 1 제어 전압을 수신한다. 상기 음의 서지 전압인 상기 입력 전압은 상기 다이오드(D3) 및 상기 트랜지스터(M1)의 채널들을 통해 접지로 방전되어, 상기 음의 서지 전압으로부터 상기 전원 출력단의 후단에의 회로 및 전자 부품들을 보호한다. 상기 입력 전압이 미리 설정된 양의 문턱 전압보다 높은 경우, 상기 트랜지스터(M3)가 턴-온되도록 상기 트랜지스터(M3)의 상기 제어 단자는 상기 제 2 제어 전압을 수신한다. 상기 양의 서지 전압인 상기 입력 전압은 상기 다이오드(D1) 및 상기 트랜지스터(M3)의 채널들을 통해 접지로 방전된다. 상기 입력 전압이 0보다 높고 상기 미리 설정된 양의 문턱 전압보다 낮은 경우, 상기 트랜지스터(M1)가 턴-온되도록 상기 트랜지스터(M1)는 상기 제 1 구동 전압을 수신한다. 상기 트랜지스터(M2)가 턴-온되도록 상기 트랜지스터(M2)는 상기 제 2 구동 전압을 수신한다. 상기 입력 전압은 상기 트랜지스터(M2) 및 상기 트랜지스터(M1)의 채널들을 통해 상기 전원 출력단으로 전송되어 동작 전류를 출력한다. 상기 입력 전압이 0보다 낮고 상기 미리 설정된 음의 문턱 전압보다 높은 경우, 즉 상기 회로가 반대로 연결되면, 상기 서지 블리더 회로는 상기 제어 전압 및 상기 구동 전압을 수신하지 않고 상기 트랜지스터(M2)는 턴-온되지 않아서, 상기 전원 출력단의 후단에서의 상기 회로 또는 전자 부품을 역방향 연결에 의해 발생된 상기 음의 전압으로부터 보호할 수 있다.
본 발명의 일 실시의 예에 따른 보호 회로가 제공된다. 본 발명의 일 실시의 예에 따른 보호 회로에서 상기 제어 회로(303)의 구현을 도시하는 도 3을 참조한다. 상기 제어 회로(303)는 저항기(R1), 저항기(R2), 트랜지스터(M4), 다이오드(D4), 다이오드(Z1), 다이오드(Z3), 제너 다이오드(Z2) 및 제너 다이오드(Z4)를 포함한다.
상기 다이오드(Z1)의 캐소드는 상기 제너 다이오드(Z2)의 캐소드에 연결되고, 상기 다이오드(Z1)의 애노드는 상기 전원 입력단에 연결된다.
상기 다이오드(Z1)는 상기 입력 전압을 수신하도록 구성되어 있음을 유의해야 한다. 상기 다이오드(Z1)의 애노드는 상기 다이오드(D1)를 통해 상기 전원 입력단에 연결될 수 있다. 즉, 상기 다이오드(Z1)의 애노드는 상기 다이오드(D1)의 캐소드에 연결되어 상기 다이오드(D1)를 통해 상기 입력 전압을 수신할 수 있다.
상기 제너 다이오드(Z2)의 애노드는 상기 제어 회로(303)의 제 2 출력단으로서의 역할을 하고 상기 저항기(R1)를 통해 접지된다.
상기 제너 다이오드(Z2)의 개수는 하나 이상일 수 있음에 유의해야 한다. 상기 양의 문턱 전압은 상기 제너 다이오드(Z2)를 배열함으로써 설정될 수 있다. 상기 다이오드(Z3)의 애노드는 상기 제어 회로(303)의 제 2 출력단으로서의 역할을 하여 상기 제 2 제어 전압을 출력한다.
상기 트랜지스터(M4)의 제 1 단자는 상기 전원 입력단에 연결되고, 상기 트랜지스터(M4)의 제 2 단자는 상기 저항기(R2)를 통해 상기 제어 회로의 상기 제 1 출력단에 연결되고, 상기 트랜지스터(M4)의 제어 단자는 상기 다이오드(D3)의 캐소드에 연결된다.
상기 트랜지스터(M4)는 MOS 트랜지스터일 수 있으며, 여기서 소스는 상기 제 1 단자이고, 드레인은 제 2 단자이며, 게이트는 상기 제어 단자임에 유의해야 한다. 또한, 상기 트랜지스터(M4)는 NMOS 트랜지스터일 수 있다.
상기 다이오드(D4)의 애노드는 상기 트랜지스터(M4)의 상기 제 1 단자에 연결되고, 상기 다이오드(D4)의 캐소드는 상기 트랜지스터(M4)의 상기 제 2 단자에 연결된다.
상기 다이오드(D4)는 트랜지스터(M4)용 기생체 다이오드 또는 일반 다이오드일 수 있음을 유의해야 한다.
상기 다이오드(Z3)의 캐소드는 상기 제너 다이오드(Z4)의 캐소드에 연결되고, 상기 다이오드(Z3)의 애노드는 접지된다.
상기 제너 다이오드(Z4)의 애노드는 상기 제어 회로의 상기 제 1 출력단에 연결된다.
상기 제너 다이오드(Z4)의 개수는 하나 이상일 수 있음에 유의해야 한다. 상기 음의 문턱 전압은 상기 제너 다이오드(Z4)를 배열함으로써 설정될 수 있다. 상기 제너 다이오드(Z4)의 애노드는 상기 제어 회로(303)의 제 1 출력단으로서의 역할을 하여 상기 제 1 제어 전압을 출력한다.
본 발명의 실시의 예에 따른 보호 회로에 의해, 상기 제어 회로는 상기 입력 전압을 수신한다. 상기 입력 전압이 상기 음의 문턱 전압보다 낮은 경우, 상기 제어 회로는 상기 제어 회로의 상기 제 1 출력단을 통해 상기 제 1 제어 전압을 상기 서지 블리더 회로로 출력하여 상기 서지 블리더 회로가 상기 입력 전압을 방전하도록 제어하여 상기 제 1 블리더 전류를 출력한다. 상기 입력 전압이 상기 양의 문턱 전압보다 높은 경우, 상기 제어 회로는 상기 제어 회로의 상기 제 2 출력단을 통해 상기 제 2 제어 전압을 상기 서지 블리더 회로로 출력하여 상기 서지 블리더 회로가 상기 입력 전압을 방전하도록 제어하여 상기 제 2 블리더 전류를 출력한다. 상기 입력 전압이 0보다 높고 상기 양의 문턱 전압보다 낮은 경우, 상기 제 1 게이트 구동 회로는 상기 제 1 구동 전압을 상기 서지 블리더 회로에 공급하고, 상기 제 2 게이트 구동 회로는 상기 제 2 구동 전압을 상기 트랜지스터 M2에 공급한다. 상기 서지 블리더 회로는 상기 제 1 구동 전압에 기초하여 상기 전원 출력단에 연결된 후단 회로에 전원을 공급하고, 상기 트랜지스터 M2는 상기 제 2 구동 전압에 기초하여 상기 전원 출력단에 연결된 상기 후단 회로에 전원을 공급한다. 본 발명의 실시의 예에 따른 상기 회로에 의해, 상기 전원 장치의 후단에 있는 전자 부품은 역방향 연결로 인해 발생된 상기 음의 전압 및 상기 서지 전압으로부터 보호될 수 있다.
또한, 상기 입력 전압이 상기 미리 설정된 음의 문턱 전압보다 낮은 경우, 상기 트랜지스터(M1)가 턴-온되도록 상기 트랜지스터(M1)의 상기 제어 단자는 상기 제 1 제어 전압을 수신한다. 상기 음의 서지 전압인 상기 입력 전압은 상기 다이오드(D3) 및 상기 트랜지스터(M1)의 채널들을 통해 접지로 방전되어, 상기 음의 서지 전압으로부터 상기 전원 출력단의 후단에의 회로 및 전자 부품들을 보호한다. 상기 입력 전압이 미리 설정된 양의 문턱 전압보다 높은 경우, 상기 트랜지스터(M3)가 턴-온되도록 상기 트랜지스터(M3)의 상기 제어 단자는 상기 제 2 제어 전압을 수신한다. 상기 양의 서지 전압인 상기 입력 전압은 상기 다이오드(D1) 및 상기 트랜지스터(M3)의 채널들을 통해 접지로 방전된다. 상기 입력 전압이 0보다 높고 상기 미리 설정된 양의 문턱 전압보다 낮은 경우, 상기 트랜지스터(M1)가 턴-온되도록 상기 트랜지스터(M1)는 상기 제 1 구동 전압을 수신한다. 상기 트랜지스터(M2)가 턴-온되도록 상기 트랜지스터(M2)는 상기 제 2 구동 전압을 수신한다. 상기 입력 전압은 상기 트랜지스터(M2) 및 상기 트랜지스터(M1)의 채널들을 통해 상기 전원 출력단으로 전송되어 동작 전류를 출력한다. 상기 입력 전압이 0보다 낮고 상기 미리 설정된 음의 문턱 전압보다 높은 경우, 즉 상기 회로가 반대로 연결되면, 상기 서지 블리더 회로는 상기 제어 전압 및 상기 제 2 구동 전압을 수신하지 않고 상기 트랜지스터(M2)는 턴-온되지 않아서, 상기 전원 출력단의 후단에서의 상기 회로 또는 전자 부품을 역방향 연결에 의해 발생된 상기 음의 전압으로부터 보호할 수 있다.
또한, 상기 입력 전압이 상기 미리 설정된 음의 문턱 전압보다 낮은 경우, 상기 제어 회로는 상기 제어 회로의 상기 제 1 출력단을 통해 상기 제 1 제어 전압을 상기 서지 블리더 회로로 출력한다. 상기 서지 블리더 회로는 상기 제 1 제어 전압에 기초하여 상기 음의 서지 전압인 상기 입력 전압에서 방전하여, 상기 제 1 블리더 전류를 출력한다. 상기 입력 전압이 상기 미리 설정된 양의 문턱 전압보다 높은 경우, 상기 제어 회로는 상기 제어 회로의 상기 제 2 출력단을 통해 상기 제 2 제어 전압을 상기 서지 블리더 회로로 출력한다. 상기 서지 블리더 회로는 상기 제 2 제어 전압에 기초하여 상기 양의 서지 전압인 상기 입력 전압에서 방전하여, 상기 제 2 블리더 전류를 출력한다.
상기 실시의 예에서 구비된 보호 회로와 조합하여, 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시의 예에 따른 상기 보호 회로는 다음과 같이 적용된다.
상기 보호 회로는 휴대폰의 충전 인터페이스에 통합되어 있다. 전원 장치의 인터페이스는 충전 라인을 통해 상기 휴대폰의 배터리에 연결된다. 공급 전원은 휴대폰의 충전기이다.
상기 트랜지스터(M1), 상기 트랜지스터(M2), 상기 트랜지스터(M3) 및 상기 트랜지스터(M4) 각각은 턴-온 전압이 1V인 NMOS 트랜지스터로 구현된다.
상기 제너 다이오드(Z2) 및 상기 제너 다이오드(Z4) 각각은 10V의 역항복 전압을 가지는 제너 다이오드에 의해 구현된다. 상기 다이오드(Z1), 상기 다이오드(Z3), 상기 다이오드(D1), 상기 다이오드(D2), 상기 다이오드(D3) 및 상기 다이오드(D4) 각각은 0.7V의 순방향 턴-온 전압 및 30V보다 높은 역방향 항복 전압을 가지는 일반 다이오드로 구현된다.
상기 저항기(R1) 및 상기 저항기(R2) 각각은 저항이 100Ω 인 저항기로 구현된다.
따라서, 상기 회로에서, 상기 음의 문턱 전압은 -11.7V와 같고, 상기 양의 문턱 전압은 11.7V와 같다.
음의 서지 방지 원리는 다음과 같다. 상기 입력 전압이 -11.7V보다 낮은 경우, 상기 트랜지스터(M4)의 소스 전압은 -11.7V와 같고, 상기 트랜지스터(M4)의 게이트 전압은 -0.7V와 같다. 상기 트랜지스터(M4)의 게이트 소스 전압은 10V와 같으며, 이는 상기 트랜지스터(M4)의 턴-온 전압보다 높으므로, 상기 트랜지스터(M4)는 턴-온된다. 이 경우, 상기 다이오드(Z3)로부터 상기 제너 다이오드(Z4), 상기 저항기(R2) 및 상기 트랜지스터(M4)를 거쳐 상기 전원 입력단까지의 회로가 턴-온되어 루프를 형성한다. 상기 다이오드(Z3)는 순방향으로 턴-온된다. 상기 제너 다이오드(Z4)에는 역방향 전류가 흐른다. 상기 제너 다이오드(Z4)의 애노드는 상기 트랜지스터(M4)의 채널들 및 상기 저항기(R2)를 통해 상기 전원 입력단에 연결된다. 상기 저항기(R2)에 걸친 전압은 상기 트랜지스터(M1)의 턴-온 전압보다 높으므로 상기 트랜지스터(M1)는 턴-온된다. 상기 음의 서지 전압은 상기 트랜지스터(M1)의 채널들 및 상기 다이오드(D3)를 통해 방전되어 블리더 전류를 출력한다.
상기 역방향 연결을 방지하는 원리는 다음과 같다. 상기 입력 전압이 -11.7V보다 높고 0V보다 낮은 경우, 구체적으로, 상기 입력 전압이 -1V보다 높고 0V보다 낮은 경우, 상기 트랜지스터(M1)의 게이트 소스 전압은 상기 트랜지스터(M1)의 문턱 전압에 도달하지 않는다. 따라서, 상기 트랜지스터(M1)는 턴-온되지 않는다. 상기 입력 전압이 -11.7V보다 높고 -1V보다 낮으면 상기 트랜지스터(M4)가 턴-온된다. 상기 트랜지스터(M1)의 게이트 및 소스는 상기 저항기(R2) 및 상기 트랜지스터(M4)를 통해 연결된다. 상기 트랜지스터(M1)의 게이트 소스 전압은 상기 트랜지스터(M1)의 턴-온 전압보다 낮으므로, 상기 트랜지스터(M1)는 턴- 오프된다. 이 경우, 상기 다이오드(D1)는 역방향 바이어스 상태이므로, 중간 점(MID)은 음의 전압을 수신할 수 없다. 따라서, 본 발명의 실시의 예에 따른 보호 회로의 후단 회로 또는 구성 요소는 음의 전압을 수신할 수 없다.
정상 동작 모드의 원리는 다음과 같다. 상기 입력 전압이 0V보다 높고 11.7V보다 낮은 경우, 상기 제 1 게이트 구동 회로는 상기 제 1 구동 전압을 상기 트랜지스터(M1)에 공급하여 상기 트랜지스터(M1)가 턴-온된다. 상기 제 2 게이트 구동 회로는 상기 제 2 구동 전압을 상기 트랜지스터(M2)에 공급하여 상기 트랜지스터(M2)가 턴-온된다. 상기 전원 장치는 트랜지스터(M2) 및 트랜지스터(M1)의 채널들을 통해 상기 전원 출력단에 연결된 회로 및 배터리에 전원을 공급하여 배터리를 정상적으로 충전한다.
양의 서지 방지 원리는 다음과 같다. 상기 입력 전압이 11.7V보다 높은 경우, 상기 다이오드(Z1)은 순방향으로 턴-온되고, 상기 제너 다이오드(Z2)에는 역방향 전류가 흐른다. 상기 전원 장치는 상기 다이오드(Z1), 상기 제너 다이오드(Z2) 및 상기 저항기(R1)를 거쳐 접지되어 루프를 형성한다. 이 경우, 저항기(R1)에 걸친 전압은 상기 트랜지스터(M3)의 턴-온 전압보다 높으므로 상기 트랜지스터(M3)는 턴-온된다. 상기 전원 입력단은 상기 트랜지스터(M3)의 채널들 및 상기 다이오드(D1)를 통해 접지되어, 상기 양의 서지 전압이 방전되어 블리더 전류를 출력한다.
상기 공정 후에, 상기 후단 회로는 음의 전압을 수신할 수 없어서, 상기 후단 회로를 역방향 연결로 인해 발생된 상기 음의 전압 및 서지 전압으로부터 보호한다.
본 명세서의 실시의 예들은 점진적으로 설명되며, 이들 각각은 다른 실시의 예들과의 차이점을 강조하고, 실시의 예들 사이에서 동일하거나 유사한 부분들은 서로 참조될 수 있다. 실시의 예들에 개시된 시스템은 기본적으로 그 방법과 유사하기 때문에, 그 설명은 비교적 간단하고, 관련 사항에 대해서는, 그 방법의 설명을 참조할 수 있다. 시스템 및 전술한 시스템의 실시의 예들은 단지 예시일 뿐이다. 개별 구성 요소들로서 설명된 구성 단위들은 물리적으로 분리되거나 분리되지 않을 수 있다. 구성 단위로서 도시된 구성 요소는 물리적 구성 단위일 수도 있고 아닐 수도 있다. 즉, 하나의 위치에 위치하거나 또는 다수의 네트워크 구성 단위에 분산될 수 있다. 본 개시의 기술적 해결 수단을 구현하기 위해, 실제 조건들에 기초하여 모듈의 일부 또는 전부가 선택될 수 있다. 당업자는 창의적인 노력없이 본 발명을 이해하고 수행할 수 있다.
당업자는 개시된 실시의 예들과 조합하여 설명된 구성 단위들 및 알고리즘 단계가 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다는 것을 추가로 이해해야 한다. 하드웨어와 소프트웨어의 상호 교환성을 명확하게 설명하기 위해, 각 실시의 예의 구성 요소들 및 단계들은 일반적으로 기능에 기초하여 설명된다. 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어로 실현되는지 여부는 기술적 해결 수단의 특정 애플리케이션 및 설계 제약 조건에 따라 결정된다. 각 특정 애플리케이션에 대해, 당업자는 특정 구현을 채택하여 상술된 기능들을 실현할 수 있으며, 그 구현은 본 발명의 범위 내에 속해야 한다.
상술한 실시의 예들의 설명으로, 당업자는 본 발명의 기술적 해결 수단을 구현하거나 이용할 수 있다. 실시의 예들에 대한 다수의 수정들이 당업자에게 명백하고, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고 다른 실시의 예들에서 구현될 수 있다. 그러므로, 본 발명은 여기에 설명된 실시의 예들로 한정되지 않고, 여기에 설명된 원리들 및 신규 특징들과 일치하는 가장 넓은 범위를 준수해야 한다.

Claims (10)

  1. 전원 장치용 보호 회로로서, 상기 보호 회로는
    제 1 게이트 구동 회로;
    제 2 게이트 구동 회로;
    트랜지스터(M2);
    다이오드(D2);
    제어 회로; 및
    서지 블리더(surge bleeder) 회로를 포함하고,
    상기 제 1 게이트 구동 회로의 제 1 단은 전원 입력단에 연결되고, 상기 제 1 게이트 구동 회로의 제 2 단은 상기 서지 블리더 회로에 연결되고;
    상기 트랜지스터(M2)의 제 1 단자는 전원 출력단에 연결되고, 상기 트랜지스터(M2)의 제어 단자는 상기 제 2 게이트 구동 회로에 연결되며, 상기 트랜지스터(M2)의 제 2 단자는 상기 서지 블리더 회로에 연결되고;
    상기 다이오드(D2)의 애노드(anode)는 상기 트랜지스터(M2)의 상기 제 1 단자에 연결되고, 상기 다이오드(D2)의 캐소드(cathode)는 상기 트랜지스터(M2)의 상기 제 2 단자에 연결되고;
    상기 제 2 게이트 구동 회로의 제 1 단은 상기 전원 출력단에 연결되고, 상기 제 2 게이트 구동 회로의 제 2 단은 상기 트랜지스터(M2)의 상기 제어 단자에 연결되고; 및
    상기 제어 회로는,
    입력 전압을 수신하고; 상기 입력 전압이 미리 설정된 음의 문턱 전압보다 낮은 경우에, 상기 제어 회로의 제 1 출력단을 통해 제 1 제어 전압을 상기 서지 블리더 회로로 출력하고, 상기 서지 블리더 회로가 상기 제 1 제어 전압에 기초하여 방전을 수행하도록 제어하고, 제 1 블리더 전류를 출력하고; 및 상기 입력 전압이 미리 설정된 양의 문턱 전압보다 높은 경우에, 상기 제어 회로의 제 2 출력단을 통해 제 2 제어 전압을 상기 서지 블리더 회로로 출력하고, 상기 서지 블리더 회로가 상기 제 2 제어 전압에 기초하여 방전을 수행하도록 제어하고, 제 2 블리더 전류를 출력하도록 구성되는,
    보호 회로.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 서지 블리더 회로는,
    트랜지스터(M1);
    트랜지스터(M3);
    다이오드(D1); 및
    다이오드(D3)를 포함하고,
    상기 트랜지스터(M1)의 제 1 단자는 상기 전원 입력단에 연결되고, 상기 트랜지스터(M1)의 제 2 단자는 상기 트랜지스터(M2)의 상기 제 2 단자 및 상기 트랜지스터(M3)의 제 2 단자에 연결되며, 상기 트랜지스터(M1)의 제어 단자는 제 1 게이트 구동 회로 및 제어 회로의 제 1 출력단에 연결되고,
    상기 다이오드(D1)의 애노드는 상기 트랜지스터(M1)의 상기 제 1 단자에 연결되고, 상기 다이오드(D1)의 캐소드는 상기 트랜지스터(M1)의 상기 제 2 단자에 연결되고,
    상기 트랜지스터(M3)의 제 1 단자는 접지되고, 상기 트랜지스터(M3)의 제어 단자는 상기 제어 회로의 상기 제 2 출력단에 연결되고,
    상기 다이오드(D3)의 애노드는 상기 트랜지스터(M3)의 상기 제 1 단자에 연결되고, 상기 다이오드(D3)의 캐소드는 상기 트랜지스터(M3)의 상기 제 2 단자에 연결되는,
    보호 회로.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제어 회로는
    저항기(R1);
    저항기(R2);
    트랜지스터(M4);
    다이오드(D4);
    다이오드(Z1);
    다이오드(Z3);
    제너(zener) 다이오드(Z2); 및
    제너 다이오드(Z4)를 포함하고,
    상기 다이오드(Z1)의 캐소드는 상기 제너 다이오드(Z2)의 캐소드에 연결되고, 상기 다이오드(Z1)의 애노드는 상기 전원 입력단에 연결되고,
    상기 제너 다이오드(Z2)의 애노드는 상기 제어 회로의 제 2 출력단으로서의 역할을 하고 저항기(R1)를 통해 접지되고,
    상기 트랜지스터(M4)의 제 1 단자는 상기 전원 입력단에 연결되고, 상기 트랜지스터(M4)의 제 2 단자는 저항기(R2)를 통해 상기 제어 회로의 상기 제 1 출력단에 연결되며, 상기 트랜지스터(M4)의 제어 단자는 상기 다이오드(D3)의 상기 캐소드에 연결되고,
    상기 다이오드(D4)의 애노드는 상기 트랜지스터(M4)의 상기 제 1 단자에 연결되고, 상기 다이오드(D4)의 캐소드는 상기 트랜지스터(M4)의 상기 제 2 단자에 연결되고,
    상기 다이오드(Z3)의 캐소드는 상기 제너 다이오드(Z4)의 캐소드에 연결되고, 상기 다이오드(Z3)의 애노드는 접지되고,
    상기 제너 다이오드(Z4)의 애노드는 상기 제어 회로의 상기 제 1 출력 단에 연결되는,
    보호 회로.
  4. 제 1항에 있어서,
    입력 전압이 양의 전압이고 상기 미리 설정된 양의 문턱 전압보다 낮은 경우 상기 제 1 게이트 구동 회로는 제 1 구동 전압을 출력하여 상기 서지 블리더 회로에서 해당하는 장치들의 채널들이 턴-온(turned on) 되도록 제어하도록 구성되는,
    보호 회로.
  5. 제 1항에 있어서,
    입력 전압이 양의 전압이고 상기 미리 설정된 양의 문턱 전압보다 낮은 경우 상기 제 2 게이트 구동 회로는 제 2 구동 전압을 출력하여 상기 트랜지스터(M2)가 턴-온되도록 제어하도록 구성되는,
    보호 회로.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 트랜지스터(M2)는 NMOS(N-Metal-Oxide-Semiconductor) 트랜지스터인,
    보호 회로.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 다이오드(D2)는 상기 트랜지스터(M2)의 기생체 다이오드이거나 일반 다이오드인,
    보호 회로.
  8. 제 3항에 있어서,
    상기 제너 다이오드(Z2)의 개수는 하나 이상인,
    보호 회로.
  9. 전원 장치 보호 방법으로서, 상기 방법은
    전원 장치의 입력 전압과 미리 설정된 문턱 전압과의 비교에 응하여 제어 전압을 생성하는 단계;
    비교 결과에 기초하여 제 1 경로 및 제 2 경로를 선택적으로 스위칭하는-상기 제 1 경로는 상기 전원 장치와 접지 사이에 연결되고 상기 제 2 경로는 상기 전원 장치와 상기 접지 사이에 연결됨-단계; 및
    상기 제 1 경로 또는 상기 제 2 경로를 통해 블리더 전류를 접지로 방전하는 단계를 포함하는,
    전원 장치 보호 방법.
  10. 전원 장치용 보호 회로로서, 상기 보호 회로는,
    입력단 및 적어도 하나의 출력단을 포함하는 제어 회로; 및
    상기 제어 회로에 연결되고 전원 장치와 접지 사이에 연결된 서지 블리더 회로; 및
    상기 서지 블리더 회로 및 상기 보호 회로의 출력단에 연결된 스위치를 포함하고,
    상기 서지 블리더 회로는,
    제 1 트랜지스터 및 제 1 다이오드-상기 제 1 트랜지스터는 상기 전원 장치의 입력 단자와 상기 제 1 다이오드 사이에 연결되고 상기 제 1 다이오드는 상기 접지에 연결됨-; 및
    제 2 트랜지스터 및 제 2 다이오드-상기 제 2 트랜지스터는 상기 전원 장치의 상기 입력 단자와 상기 제 2 다이오드 사이에 연결되고 상기 제 2 다이오드는 상기 접지에 연결됨-를 포함하는,
    전원 장치용 보호 회로.
KR1020190161217A 2018-12-26 2019-12-06 보호 회로 KR102379554B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811605090.1 2018-12-26
CN201811605090.1A CN109449911B (zh) 2018-12-26 2018-12-26 一种保护电路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200080143A true KR20200080143A (ko) 2020-07-06
KR102379554B1 KR102379554B1 (ko) 2022-03-29

Family

ID=65537524

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190161217A KR102379554B1 (ko) 2018-12-26 2019-12-06 보호 회로

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11128130B2 (ko)
KR (1) KR102379554B1 (ko)
CN (1) CN109449911B (ko)
TW (1) TWI717887B (ko)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10609114B1 (en) 2019-03-26 2020-03-31 Samsara Networks Inc. Industrial controller system and interactive graphical user interfaces related thereto
US11349901B1 (en) 2019-03-26 2022-05-31 Samsara Inc. Automated network discovery for industrial controller systems
US11451611B1 (en) 2019-03-26 2022-09-20 Samsara Inc. Remote asset notification
US11451610B1 (en) 2019-03-26 2022-09-20 Samsara Inc. Remote asset monitoring and control
US11127130B1 (en) 2019-04-09 2021-09-21 Samsara Inc. Machine vision system and interactive graphical user interfaces related thereto
US11675042B1 (en) 2020-03-18 2023-06-13 Samsara Inc. Systems and methods of remote object tracking
US11122488B1 (en) 2020-03-18 2021-09-14 Samsara Inc. Systems and methods for providing a dynamic coverage handovers
US11137744B1 (en) 2020-04-08 2021-10-05 Samsara Inc. Systems and methods for dynamic manufacturing line monitoring
US11479142B1 (en) 2020-05-01 2022-10-25 Samsara Inc. Estimated state of charge determination
US11190373B1 (en) 2020-05-01 2021-11-30 Samsara Inc. Vehicle gateway device and interactive graphical user interfaces associated therewith
US11046205B1 (en) 2020-07-21 2021-06-29 Samsara Inc. Electric vehicle charge determination
US11188046B1 (en) 2020-11-03 2021-11-30 Samsara Inc. Determining alerts based on video content and sensor data
US11352013B1 (en) 2020-11-13 2022-06-07 Samsara Inc. Refining event triggers using machine learning model feedback
US11341786B1 (en) 2020-11-13 2022-05-24 Samsara Inc. Dynamic delivery of vehicle event data
US11643102B1 (en) 2020-11-23 2023-05-09 Samsara Inc. Dash cam with artificial intelligence safety event detection
US11131986B1 (en) 2020-12-04 2021-09-28 Samsara Inc. Modular industrial controller system
US11365980B1 (en) 2020-12-18 2022-06-21 Samsara Inc. Vehicle gateway device and interactive map graphical user interfaces associated therewith
US11132853B1 (en) 2021-01-28 2021-09-28 Samsara Inc. Vehicle gateway device and interactive cohort graphical user interfaces associated therewith
US11126910B1 (en) 2021-03-10 2021-09-21 Samsara Inc. Models for stop sign database creation
CN113067320B (zh) * 2021-03-30 2023-07-25 维沃移动通信有限公司 浪涌保护电路和浪涌保护电路的电压调整方法
US11838884B1 (en) 2021-05-03 2023-12-05 Samsara Inc. Low power mode for cloud-connected on-vehicle gateway device
US11356605B1 (en) 2021-05-10 2022-06-07 Samsara Inc. Dual-stream video management
US11356909B1 (en) 2021-09-10 2022-06-07 Samsara Inc. Systems and methods for handovers between cellular networks on an asset gateway device
US11863712B1 (en) 2021-10-06 2024-01-02 Samsara Inc. Daisy chaining dash cams
CN113922349B (zh) * 2021-10-15 2023-03-10 深圳市良标科技有限公司 一种智能电源管理系统
US11352014B1 (en) 2021-11-12 2022-06-07 Samsara Inc. Tuning layers of a modular neural network
US11386325B1 (en) 2021-11-12 2022-07-12 Samsara Inc. Ensemble neural network state machine for detecting distractions
US11683579B1 (en) 2022-04-04 2023-06-20 Samsara Inc. Multistream camera architecture
US11741760B1 (en) 2022-04-15 2023-08-29 Samsara Inc. Managing a plurality of physical assets for real time visualizations
US11522857B1 (en) 2022-04-18 2022-12-06 Samsara Inc. Video gateway for camera discovery and authentication
US11861955B1 (en) 2022-06-28 2024-01-02 Samsara Inc. Unified platform for asset monitoring

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011109790A (ja) * 2009-11-17 2011-06-02 Panasonic Corp 電力変換装置

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1226438B (it) * 1988-07-05 1991-01-15 Sgs Thomson Microelectronics Circuito elettronico con dispositivo di protezione da variazioni di tensione della batteria di alimentazione.
US5436786A (en) * 1992-12-21 1995-07-25 Dairyland Electrical Industries, Inc. Isolator surge protector for DC isolation and AC grounding of cathodically protected systems
DE102005003682A1 (de) * 2005-01-26 2006-08-24 Siemens Ag Schutzschaltung in einem Stromversorgungseingang einer elektrischen Einrichtung und Verwendung einer Schutzschaltung
JP4738922B2 (ja) * 2005-07-14 2011-08-03 ルネサスエレクトロニクス株式会社 過電圧保護回路
WO2009050641A2 (en) * 2007-10-17 2009-04-23 Nxp B.V. Voltage surge protection circuit
JP2009267072A (ja) * 2008-04-25 2009-11-12 Hitachi Ltd 保護回路
CN101483339A (zh) * 2009-01-06 2009-07-15 深圳市明微电子股份有限公司 一种带检测控制电路的静电保护方法及电路
DE102009029514A1 (de) * 2009-05-29 2010-12-02 Robert Bosch Gmbh Schaltungsanordnung für ein Steuergerät
TWM372033U (en) * 2009-07-15 2010-01-01 Yeoujyi Electroincs Co Ltd LED lamp driving circuit with surge protection
US8717726B2 (en) * 2011-05-27 2014-05-06 Mersen Usa Newburyport-Ma, Llc Static surge protection device
JP5492849B2 (ja) * 2011-09-20 2014-05-14 日立オートモティブシステムズ株式会社 車載用制御装置
JP5927739B2 (ja) * 2011-12-14 2016-06-01 富士電機株式会社 半導体装置
CN102593810B (zh) * 2012-01-20 2014-07-30 华为技术有限公司 浪涌保护电路
KR20140104379A (ko) 2013-02-20 2014-08-28 페어차일드 세미컨덕터 코포레이션 전기적 과부하/서지/iec를 위한 클램핑 회로 및 장치
CN203415975U (zh) * 2013-08-20 2014-01-29 中国大唐集团财务有限公司 一种双向浪涌保护电路
US10014682B2 (en) 2014-04-22 2018-07-03 Texas Instruments Incorporated Precision surge clamp with constant clamping voltage and near-zero dynamic resistance under various thermal, power and current levels
DE102014116734A1 (de) * 2014-11-17 2016-05-19 Eaton Electrical Ip Gmbh & Co. Kg Schaltung zum Schutz vor Überspannungen
TWI538333B (zh) * 2015-09-11 2016-06-11 環旭電子股份有限公司 軟啟動開關電路及電子裝置
CN105469742B (zh) * 2016-01-15 2018-11-13 京东方科技集团股份有限公司 一种有机发光显示器及显示装置
CN106655137A (zh) * 2016-12-23 2017-05-10 上海艾为电子技术股份有限公司 一种浪涌保护电路和电子设备
JP2018139346A (ja) * 2017-02-24 2018-09-06 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置及びそれを備えた電子制御システム
US11196250B2 (en) * 2017-10-20 2021-12-07 Texas Instruments Incorporated Bidirectional precision surge clamp with near-zero dynamic resistance and ultra-low leakage current
CN108054743B (zh) * 2017-12-22 2019-05-10 上海艾为电子技术股份有限公司 一种负载开关集成电路及电子设备
TWI639285B (zh) * 2017-12-29 2018-10-21 咸瑞科技股份有限公司 Surge protection circuit with timely switching off circuit
CN209104803U (zh) * 2018-12-26 2019-07-12 上海艾为电子技术股份有限公司 一种保护电路

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011109790A (ja) * 2009-11-17 2011-06-02 Panasonic Corp 電力変換装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20200212672A1 (en) 2020-07-02
KR102379554B1 (ko) 2022-03-29
US11128130B2 (en) 2021-09-21
CN109449911A (zh) 2019-03-08
CN109449911B (zh) 2023-11-28
TW202025587A (zh) 2020-07-01
TWI717887B (zh) 2021-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102379554B1 (ko) 보호 회로
US10936033B2 (en) Hot plug module power supply device, method and system
CN107785990B (zh) 备援电源控制电路
CN107565805B (zh) 钳位电路、系统和为电子电路提供过压保护的方法
JP5274815B2 (ja) 電力供給制御回路
KR101784740B1 (ko) 배터리 보호 회로 및 이를 포함하는 배터리 팩
US20210226444A1 (en) Overvoltage Protection Circuit and Device
JP2009106039A (ja) 過電圧保護回路およびそれを用いた電子機器
KR100782869B1 (ko) 전지 팩
US7834588B2 (en) Charging device capable of providing backflow current and inrush current protection
JP2004087765A (ja) 静電気放電保護回路
US7800249B1 (en) Power supply system
EP3579497B1 (en) Power sourcing equipment and power over ethernet system
US8335066B2 (en) Protection circuit and electronic device using the same
CN101047379B (zh) 输入输出端口电路
US20130003428A1 (en) Power supply system and electrical device with same
WO2023073682A1 (en) Power switch with normally on transistor
CN114172258A (zh) 带有自动选择电池功能的切换电路及其供电装置
CN110138375B (zh) 一种用于芯片管脚的电路
CN102810849B (zh) 欠压保护系统
CN117239673B (zh) 一种打嗝式的保护电路设备与方法
CN109361203B (zh) 一种保护电路
CN219107060U (zh) 一种保护电路
TW201515354A (zh) 靜電放電保護電路及其靜電保護方法
CN215010044U (zh) 一种限流信号发生电路与电子设备

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant