KR20210081899A - 전원 공급 집적회로 및 그 리셋 제어 방법 - Google Patents

전원 공급 집적회로 및 그 리셋 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 전원 공급 집적회로는, 복수의 센서들 중에서 적어도 하나로 전원 전압을 제공하는 센서 전압 공급 포트, 상기 센서 전압 공급 포트로 제공되는 전류를 감지하고, 전류 정보를 출력하는 전류 감지회로, 상기 전류 감지회로의 전류 정보를 수신하여 전류의 변화량을 감지하고, 상기 전류 변화량 정보를 출력하는 전류 변화량 감지회로, 시간 정보를 출력하는 클록 회로; 및 상기 전류 정보, 상기 전류 변화량 정보, 및 상기 시간 정보를 이용하여 Key on 이후에 리셋 여부를 결정하는 제어 로직을 포함할 수 있다.

Description

전원 공급 집적회로 및 그 리셋 제어 방법{INTEGRATED CIRCUIT FOF POWER SUPPLY AND RESET CONTROLLING METHOD THEREOF}
본 발명은 전원 공급 집적회로 및 그것의 리셋 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 전장 제품은 전원이 꺼진 상태에서 전원이 공급되는 순간 돌입(inrush) 전류를 발생시킨다． 특히, 전장 센서에서, 소비하는 최대 전류값보다 전원이 공급되는 순간 발생하는 돌입 전류의 최대 값이 큰 경우가 많다. 이러한, 돌입 전류는 원치 않는 IC(Integrated Circuit) 리셋(reset)을 발생시키는 오작동을 야기할 수 있다.
공개특허: 10-2019-001625, 출원일: 2017년 06월 26일, 제목: 차량용 OBC 제어시스템 및 방법
본 발명의 목적은 센서의 돌입 전류에 의해 고장 상황에 따른 IC의 리셋을 방지하는 전원 공급 집적회로 및 그것의 리셋 제어 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 전원 공급 집적회로는, 복수의 센서들 중에서 적어도 하나로 전원 전압을 제공하는 센서 전압 공급 포트; 상기 센서 전압 공급 포트로 제공되는 전류를 감지하고, 전류 정보를 출력하는 전류 감지회로; 상기 전류 감지회로의 전류 정보를 수신하여 전류 변화량을 감지하고, 상기 전류 변화량 정보를 출력하는 전류 변화량 감지회로; 시간 정보를 출력하는 클록 회로; 및 상기 전류 정보, 상기 전류 변화량 정보, 및 상기 시간 정보를 이용하여 Key on 이후에 리셋 여부를 결정하는 제어 로직을 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 배터리로부터 배터리 전압을 공급받아, 상기 전원 전압을 발생하는 전압 레귤레이터를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 배터리로부터 배터리 전압을 공급받아, 고전압을 출력하는 제 1 전압 레귤레이터; 상기 제 1 전압 레귤레이터로부터 상기 고전압을 입력 받고, 상기 전원 전압을 출력하는 제 2 전압 레귤레이터; 및 상기 제 2 전압 레귤레이터로부터 상기 전원 전압을 입력 받고, 상기 센서 전압 공급 포트로 상기 전원 전압을 출력하는 제 3 전압 레귤레이터를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 제 1 전압 레귤레이터는, 기준 전압과 상기 고전압을 비교하는 제 1 비교기를 포함하고, 상기 제 1 비교기의 출력값에 응답하여 턴-온 되는 제 1 트랜지스터에 의해 상기 배터리와 상기 제 1 전압 레귤레이터의 출력단이 연결되는 것을 특징으로 한다.
실시 예에 있어서, 상기 제 2 전압 레귤레이터는, 기준 전압과 상기 전원 전압을 비교하는 제 2 비교기; 및 상기 제 2 비교기의 출력값에 응답하여 상기 제 1 전압 레귤레이터의 출력단과 상기 제 2 전압 레귤레이터의 출력단 사이를 연결하는 제 2 트랜지스터르를 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 제 3 전압 레귤레이터는, 상기 전원 전압과 상기 센서 전압 공급 포트의 전압을 비교하는 제 3 비교기; 및 상기 제 3 비교기의 출력값에 응답하여 상기 제 2 전압 레귤레이터의 출력단과 상기 센서 전압 공급 포트 사이에 직렬 연결되는 제 3 및 제 4 트랜지스터들을 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 전류 감지회로는, 상기 센서 전압 공급 포트에 관련된 라인에 삽입된 제 1 저항의 양단 전압을 증폭하는 제 1 증폭기; 및 상기 제 1 증폭기의 출력값과 분배 전압 사이를 증폭하는 제 2 증폭기를 포함하고, 상기 분배 전압은 풀업 소스 전압과 접지단 사이에 직렬 연결된 제 2 및 제 3 저항에 의해 결정되는 것을 특징으로 한다.
실시 예에 있어서, 상기 전류 변화량 감지회로는, 상기 제 2 증폭기의 출력값에 의해 충전되는 제 1 커패시터; 상기 1 커패시터의 전압에 연결된 음전압단, 접지단에 연결된 양전압단을 갖는 제 3 증폭기; 상기 접지단에 연결된 양전압단, 상기 전류 변화량 정보를 출력하는 출력단을 포함하는 제 4 증폭기; 상기 제 3 증폭기의 상기 음전압단과 상기 제 3 증폭기의 출력단 사이에 연결된 제 4 저항; 상기 제 3 증폭기의 상기 출력단과 상기 제 4 증폭기의 음전압단 사이에 연결되는 제 5 저항; 및 상기 제 4 증폭기의 상기 음전압단과 상기 제 4 증폭기의 상기 출력단 사이에 연결된 제 6 저항을 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 제어 로직은 리셋 회수를 저장하고, 리셋 회수가 기준 회수 이상일 때 센서 고장을 확정하는 것을 특징으로 한다.
실시 예에 있어서, 상기 센서 전압 공급 포트의 전압값이 적절한 지를 확인하는 레지스터, 전류의 변화량을 감지하여 적절한 지를 확인하는 레지스터, Key on 이후 경과 시간을 확인하는 레지스터, 및 Key on 상태를 확인하기 위한 레지스터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 전원 공급 집적회로의 리셋 제어 방법은, Key on 신호를 인지하는 단계; 상기 Key on 신호에 응답하여 제어기 내부 공급 전압 혹은 제어기 외부 센서 공급 전압을 생성하는 단계; 상기 센서 공급 전압이 정상인 지를 판별하는 단계; 상기 센서 공급 전압이 정상이 아니라면, Key on 신호 수신 이후 경과 시간이 기준 시간보다 길었는 지를 판별하는 단계; 및 상기 Key on 신호 수신 이후 경과 시간이 상기 기준 시간 보다 길다면, 상기 전원 공급 집적회로를 리셋하는 단계를 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 센서 공급 전압이 정상이면, 상기 전원 공급 집적회로를 정상 동작시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 Key on 신호 수신 이후 경과 시간이 상기 기준 시간 보다 길지 않다면, 상기 센서 공급 전압을 제공하는 라인의 소모 전류량이 기준값보다 큰 지를 판별하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 소모 전류량이 상기 기준값 보다 크다면, 상기 전원 공급 집적회로를 정상 동작시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 소모 전류량이 상기 기준값 보다 크지 않다면, 상기 전원 공급 집적회로를 리셋하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 리셋 회수를 레지스터에 저장하는 단계; 및 상기 리셋 회수가 기준 회수보다 큰 지를 판별하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 리셋 회수가 상기 기준 회수보가 크다면, 센서 고장을 확정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 리셋 회수가 상기 기준 회수보다 크지 않다면, Key off를 수행하는 단계; 및 상기 Key off 이후에 다시 Key on를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 센서 공급 전압은 5V 인 것을 특징으로 한다.
실시 예에 있어서, 상기 센서 공급 전압은 배터리로부터 제공되는 배터리 전압을 수신하여 적어도 하나의 전압 레귤레이터에 의해 출력되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 전원 공급 집적회로 및 그것의 리셋 제어 방법은, 센서들에서 power on시 발생하는 돌입 전류로 인하여 센서 전원 공급 포트에 비정상적인 전압값을 발생할 때, 비정상적인 전압값이 돌입 전류에 의한 일시적인 현상인지, 아니면 센서 고장, 와이어링 단락과 같은 지속적인 현상인지를 파악할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 전원 공급 집적회로 및 그것의 리셋 제어 방법은, 일반적인 차량 제어기의 전원 공급 집적회로와 다르게 센서의 공급 전류를 모니터링 하는 전류 감지회로 및 전류 감지회로의 출력값을 받아 전류의 변화량을 감지하는 전류 변화량 감지회로를 구비함으로써, 센서 전원 출력 포트에 비정상적인 전압값이 감지 될 때, Key on 시점으로부터의 시간 및 소모 전류의 변화량을 함께 고려하여 IC 리셋을 발생 시킬 것인지, 혹은 정상 동작을 유지할 것인 지를 결정할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 전원 공급 집적회로 및 그것의 리셋 제어 방법은, 센서 돌입 전류와 같은 일시적인 현상에 의하여 IC를 리셋 시키지 않고， 전원 공급 집적회로의 정상 작동을 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전원 공급 집적회로(120)를 갖는 제어기(100)를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 전류 감지회로(124)를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 전류 변화량 감지회로(125)를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전원 공급 집적회로(120)의 리셋 제어 방법을 예시적으로 보여주는 흐름도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
일반적으로 대부분의 전장 제품은 전원이 꺼진 상태에서 전원이 공급되는 순간 돌입(inrush) 전류를 발생시키고 있다. 특히 전장 센서 같은 경우 operation 모드일 때, 소비하는 최대 전류 값보다, 전원이 공급되는 순간 발생하는 돌입(inrush) 전류의 최대값이 클 수 있다. 이러한 돌입 전류에 의해 IC(Integrated Circuit)를 리셋 시킴으로써 오작동 현상이 야기될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 전원 공급 집적회로 및 그것의 리셋 제어 방법은, 전원 공급 포트의 상태를 모니터링 할 때, 전원 공급 포트의 전압 상태뿐 아니라 전류의 변화량을 함께 고려함으로써 센서 돌입(inrush) 전류에 의한 일실적인 상황인지 혹은 센서 고장과 같은 지속적인 상황인 지를 판별하고, 판별 결과에 따라 IC의 리셋 여부를 결정할 수 있다. 이로써, 본 발명의 실시 예에 따른 전원 공급 집적회로 및 그것의 리셋 제어 방법은, 차량이 Key off 상태에서 Key on으로 변경되어， 센서들이 sleep 상태에서 깨어나 power on 상태가 되며 전류를 소모할 때， 일부 센서들의 돌입(inrush) 전류에 의한 IC의 오작동을 막을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전원 공급 집적회로(120)를 갖는 제어기(100)를 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 제어기(100)는 복수의 센서들(센서 1, 2, 3, 4, 5)에 전원 전압(VDD)을 공급하도록 구현될 수 있다. 여기서 전원 전압(VDD)은 5V일 수 있다. 한편, 본 발명의 전원 전압(VDD)이 여기에 제한되지 않는다고 이해되어야 할 것이다. 한편, 도 1에 도시된 제어기(100)에서 제어하는 센서들의 개수는 5이지만, 본 발명이 여기에 제한되지 않을 것이다.
전원 공급 직접회로(120)는 배터리(200)의 양전압단으로부터 고전압을 제공받아, 전원 전압(VDD)을 전원 포트(P)를 통하여 복수의 센서들에 제공할 수 있다. 여기서 배터리(200)의 음전압단은 섀시 접지될 수 있다.
전원 공급 집적회로(120)는 제 1 전압 레귤레이터(121), 제 2 전압 레귤레이터(122), 제 3 전압 레귤레이터(123), 전류 감지회로(124), 전류 변화량 감지회로(125), 제어 로직(126), 및 클록 회로(127)를 포함할 수 있다.
제 1 전압 레귤레이터(121)는 제어기(100)의 고전압(VDDA)을 출력하도록 구현될 수 있다. 여기서 고전압(VDDA)은 6V일 수 있다. 한편, 본 발명의 고전압(VDDA)이 여기에 제한되지 않는다고 이해되어야 할 것이다. 제 1 전압 레귤레이터(121)는 제 1 비교기(CMP1)를 포함할 수 있다. 제 1 비교기(CMP1)는 기준 전압(REF)와 고전압(VDDA)를 비교할 수 있다. 제 1 트랜지스터(T1)는 제 1 비교기(CMP1)의 출력값에 따라 배터리(200)의 양전압단과 제 1 전압 레귤레이터(121)의 출력단(N1)을 연결시킬 수 있다.
제 2 전압 레귤레이터(122), 제어기(100)의 전원 전압(VDD)을 출력하도록 구현될 수 있다. 제 2 전압 레귤레이터(122)는 제 2 비교기(CMP2) 및 제 2 트랜지스터(T2)를 포함할 수 있다. 제 2 비교기(CMP2)는 기준 전압(REF)와 전원 전압(VDD)를 비교할 수 있다. 제 2 트랜지스터(T2)는 제 2 비교기(CMP2)의 출력값에 따라 제 1 전압 레귤레이터(121)의 출력단(N1)과 제 2 전압 레귤레이터(122)의 출력단(N2)을 연결시킬 수 있다.
제 3 전압 레귤레이터(123)는 센서들의 전원 전압(VDD)을 출력하도록 구현될 수 있다. 제 3 전압 레귤레이터(123)는 제 3 비교기(CMP3) 및 제 3 트랜지스터(T3) 및 제 4 트랜지스터(T4)를 포함할 수 있다. 제 3 비교기(CMP3)는 전원 전압(VDD)과 출력 포트(P)의 전압을 비교할 수 있다. 직렬 연결된 제 3 및 제 4 트랜지스터들(T3, T4)는 제 3 비교기(CMP3)의 출력값에 따라 제 1 전압 레귤레이터(121)의 출력단(N1)과 출력 포트(P)를 연결시킬 수 있다.
전류 감지회로(124)는 제 1 전압 레귤레이터(121)의 출력단(N1)의 전류를 감지하고, 전류 정보를 제어 로직(126)으로 전송하도록 구현될 수 있다.
전류 변화량 감지회로(125)는 전류 감지회로의 전류 변화량을 감지하고, 전류 변화량 정보를 제어 로직(126)으로 전송하도록 구현될 수 있다.
제어 로직(126)은 시간 정보, 전류 정보, 전류 변화량 정보를 수신하고, 제어기(100) 혹은 전원 공급 집적회로(120)의 리셋 여부를 결정할 수 있다.
클록 회로(127)는 시간 정보를 제어 로직(126)에 전송할 수 있다.
도시되지 않았지만, 일반적인 차량용 전원 IC의 기능을 수행하기 위한 회로들이 더 포함될 수 있다. 또한, 이러한 상태들을 표시하고 인지하기 위한 SW(software)적인 요소가 더 포함될 수 있다．
일반적인 전원 공급 집적회로는 센서 전압 공급 포트의 전압값을 모니터링 하여, 그 전압 값이 IC(Integrated circuit) 설정 기준 값을 벗어나면 IC를 리셋 시켰다. 이러한 종래 기술은 전원이 공급되는 순간 발생하는 돌입(inrush) 전류에 의해 전원 공급 IC를 리셋 시킴으로써 오작동이 야기되고 있다.
반면에, 본 발명의 실시 예에 따른 전원 공급 집적회로(120)는 센서 전압 공급 포트(P)의 전압 값 외에 전류의 변화량과 power on 후의 시간을 함께 고려하여 전원 공급 집적회로(120)의 리셋 동작을 제어할 수 있다. 구제적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 전원 공급 집적회로(120)는 오작동을 방지하기 위하여 센서 공급 전압뿐만 아니라, 집적회로부터 센서로 공급되는 전류의 양과 변화의 속도를 모니터링 하고， Key on 상태로부터의 시간을 고려하여 전원 공급 집적회로(120)의 동작을 활성화 혹은 비활성화 시킬 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 전류 감지회로(124)를 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 2를 참조하면, 전류 감지회로(124)는 센서들의 전류 공급 라인에 저항 성분(R1)을 넣고, 증폭기(OP AMP, A1)를 추가하여 전류의 양을 감지하고， 저항(R2, R3)과 비교기(A2)를 통하여 감지된 전류값이 정상 범위에 있는 지를 확인하도록 구현될 수 있다. 여기서 V1는 풀업 소스 전압이고, V2는 비교기(A2)의 출력 전압이다.
제 1 증폭기(A1)는 센서 공급 전류 라인(PWL)의 저항(R1)의 양단 전압을 증폭하도록 구현될 수 있다.
제 2 증폭기(A2)는 제 1 증폭기(A1)의 출력값을 수신하는 제 1 입력단(+), 풀업 소스 전압(V1)을 저항 분배한 전압을 수신하는 제 2 입력단(-)을 포함할 수 있다. 여기서 저항 분배는 풀업 소스 전압(V1)와 접지단(GND) 사이에 직렬 연결된 저항들(R2와 R3)에 의해 이루어질 수 있다. 제 2 증폭기(A2)는 제 1 입력단(+)의 제 1 증폭기(A)의 출력값과 저항 분배 전압을 비교하여, 출력 전압(V2)를 출력할 수 있다.
센서 공급 전류 라인(PWL)은 전원 공급 IC(120)에서 각 센서들로 전류를 공급하는 라인이다. 센서 공급 전류 라인(PWL)에 저항(R1)을 삽입하면, 센서 공급 전류*R1 값에 제 1 증폭기(A1)의 Gain을 곱한 값은, 제 2 증폭기(A2)의 +단자 입력일 수 있다. 제 2 증폭기(A1)의 - 단자에 V1*(R3/(R2+R3))값이 입력될 수 있다. 제 2 증폭기(A2)의 ‘+’ , ‘-’ 단자 입력 차동 값에 제 2 증폭기(A2)의 Gain 값을 곱한 값이 전류 감지회로(124)의 최종 출력값(V2)으로 출력될 수 있다. 이러한 제 2 증폭기(A2)의 최종 출력값(V2)은 제어 로직(126)에 감지 전류 정보로 전송될 수 있다.
한편, 제어 로직(126)은 이러한 감지 전류 정보를 역산함으로써 센서 공급 전류를 파악할 수 있다.
한편, 전류 감지회로(124)의 최종 출력값(V2)은 전류 변화량 감지회로(125)로 입력될 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 전류 변화량 감지회로(125)를 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 3을 참조하면, 전류 변화량 감지회로(125)는 첫째 단(first stage)에서 커패시터(C1)， 저항(R4)， 제 3 증폭기(OP AMP, A3)을 통하여 공급 전류의 변화량을 확인하고, 둘째 단(second stage)에서 저항(R5, R6)과 제 4 증폭기(OP AMP, A4)를 통하여 첫째 단에서 반전된 전류의 변화량 값을 다시 반전시킬 수 있다．
도 3에 도시된 바와 같이, 전류 감지회로(124)의 출력값(V2)이 전류 변화량 감지회로(125)의 입력 값이 될 수 있다. 이 입력 값(V2)은 제 3 및 제 4 증폭기들(A3, A4)를 거쳐 최종 출력값(V4)으로 제어 로직(126)로 출력될 수 있다.
제 3 증폭기(A3)에서 C1*(dV2/dt)=-V3/R4 이고, 제 4 증폭기(A4)에서 V3/R5=-V4/R6이다. 두 개의 방정식을 연립하여 풀면, dV2/dt=R6/(C1*R4*R5*V4)가 된다. 따라서, 제어 로직(126)은 시간에 따른 출력값(V2)의 변화량, 즉 센서 공급 전류의 변화량을 모니터링 할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 전원 공급 집적회로(120)은 SW 레지스터(register)를 통하여 스스로의 작동을 스스로 제어할 수 있다． 특히, 센서 전원 포트(P)의 전압 값의 적절성을 확인할 수 있는 레지스터， 전류의 변화량을 감지하여 그것의 적절성을 확인 수 있는 레지스터， Key on 이후로의 시간을 확인할 수 있는 레지스터， Key on 상대를 확인할 수 있는 레지스터가 필요하다.
차량에서 사용하는 센서에 전류를 공급하는 전원 IC가 센서 power on시 발생하는 돌입(inrush) 전류에 의해 센서 공급 전압 값이 정상 값의 범위에 없을 때, 전원 공급 집적회로(120)는 돌입 전류에 의한 일시적인 것인지 센서 고장, 와이어 단락과 같은 지속적인 요인에 의한 것인지를 판단하여 IC(혹은, 제어기)가 reset을 발생시키거나, 정상 동작을 유지하도록 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전원 공급 집적회로(120)의 동작 방법을 예시적으로 보여주는 흐름도이다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 전원 공급 집적회로(120)는 다음과 같이 동작할 수 있다.
전원 공급 집적회로(120)는 Key on 신호를 수신하고(S110), 제어기(100)의 내부에 필요한 전압(예를 들어, 5V, 3.3V, 1.3V 등)을 공급할 수 있다(S111).
또한, 전원 공급 집적회로(120)는 제어기(100)의 외부 센서에 필요한 센서 공급 전원 전압(VDD)을 생성 및 공급할 수 있다(S112). 일반적으로, 차량용 센서는 5V 전압을 사용한다.
이후에, 센서 공급 전압(VDD)이 정상 범위에 있는 지가 판별될 수 있다(S113). 만일, 센서 공급 전압(VDD)이 정상 범위에 존재한다면, 제어기(100)는 정상 작동을 유지할 수 있다(S114). 이후에, 차량 주행이 끝난 후 운전자의 Key off에 의하여 작동을 멈출 수 있다(S115).
반면에, 센서 공급 전압(VDD)이 정상 범위에 존재하지 않는다면, Key on 후 시간이 기준 시간 보다 긴 지가 판별될 수 있다(S116). 이 때, Key on 이후 경과 시간이 기준 시간보다 길다면, 센서 고장과 같은 지속적인 원인에 의한 이상일 가능성이 있기 때문에 곧바로 reset이 될 수 있다(S118).
반면에, Key on 이후 경과 시간이 기준 시간보다 길지 않다면, 센서의 소모 전류의 변화량이 기준값보다 큰 지가 판별될 수 있다(S117). 만일, 소모 전류의 변화량이 기준값보다 크다면, 돌입 전류에 의한 일시적인 원인에 의한 것으로 판단하여 센서의 정상 작동이 유지될 수 있다(S114).
반면에, 시간이 Key on 후 설정 시간이 지나지 않았더라도, 소모 전류의 변화량이 기준값보다 작다면, 돌입 전류에 의한 원인이 아니므로, reset이 진행될 수 있다(S118). 이후에 리셋 회수가 기준 회수(예를 들어, 2 이상의 정수)보다 큰 지가 판별될 수 있다(S119).
만일, 리셋 회수가 기준 회수보다 크다면, 고장이 확정되고(S120), S115 단계가 진입 될 수 있다. 예를 들어, 센서 공급 전압(VDD)이 정상범위에서 없고, 설명한 조건으로 인해 reset이 연속으로 2회 이상 발생한 경우, 센서 고장 와이어 단락과 같은 지속적인 요인에 의한 센서 고장이 확정될 수 있다. 그리고 운전자의 Key off에 의하여 동작은 종료될 수 있다.
반면에, 리셋 회수가 기준 회수보다 크지 않다면, 전원 공급 집적회로(120)에서 reset이 발생하면, 시동이 걸리지 않으므로 운전자는 Key off(S121) 수행한 후에, Key on(S122)을 수행할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 전원 공급 집적회로(120)이 reset 되면, 운전자의 Key off, Key on에 의해 작동 메커니즘의 순서도 첫 부분으로 돌아가, 상술된 동작들을 반복할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 전원 공급 집적회로(120)의 동작 방법은, 센서 전원 출력 포트에 비정상적인 전압 값이 감지 되었을 때, Key on 시점으로부터 시간 및 소모 전류의 변화량을 함께 고려하여 전원 IC의 reset을 발생시킬 것인지 센서 정상 작동을 유지할 것인지를 결정할 수 있다.
실시 예에 있어서, 센서 전원 공급 port의 상태를 모니터링 할 때, port의 전압 상태 뿐만 아니라 전류의 변화량을 고려하여 센서 돌입 전류에 의한 일시적인 상황인지, 센서 고장과 같은 지속적인 상황인지를 판단하여 IC의 reset 여부가 결정될 수 있다. 실시 예에 있어서, 센서 전원 port에서 전원 공급 상태를 port에서의 전압값 뿐만 아니라 전류도 함께 감지될 수 있다. 실시 예에 있어서, 전류량을 감지하는 회로는 저항과 증폭기를 사용하여 전류의 양을 측정하고, 저항과 비교기를 이용하여 흐르는 전류의 양이 정상인지를 비교할 수 있다. 실시 예에 있어서, 저항, 커패시터, 증폭기 등을 이용하여 전류 변화량 감지회로는 전류의 양을 입력으로 하여 그 변화량을 출력으로 할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 전원 공급 IC는 reset 여부를 결정하기 위하여, 센서 전원 port의 전압 값의 적절성을 확인해주는 레지스터, port 전류의 변화량을 감지하여 적절성을 확인해주는 레지스터, Key on 시점부터 흐른 시간을 확인 할 수 있는 레지스터를 포함할 수 있다. 실시 예에 있어서, 전원 공급 집적회로(120)는 상술된 작동 메커니즘을 실행할 수 있는 control logic을 포함할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 제어기
120: 전원 공급 집적회로
121, 122, 123: 전압 레귤레이터
124: 전류 감지회로
125: 전류 변화량 감지회로
126: 제어 로직
127: 클록 회로

Claims (17)

  1. 복수의 센서들 중에서 적어도 하나로 전원 전압을 제공하는 센서 전압 공급 포트;
    상기 센서 전압 공급 포트로 제공되는 전류를 감지하고, 전류 정보를 출력하는 전류 감지회로;
    상기 전류 감지회로의 상기 전류 정보를 수신하여 전류 변화량을 감지하고, 상기 전류 변화량 정보를 출력하는 전류 변화량 감지회로;
    시간 정보를 출력하는 클록 회로; 및
    상기 전류 정보, 상기 전류 변화량 정보, 및 상기 시간 정보를 이용하여 Key on 이후에 리셋 여부를 결정하는 제어 로직을 포함하는 전원 공급 집적회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    배터리로부터 전원을 공급받아, 상기 전원 전압을 발생하는 전압 레귤레이터를 더 포함하는 전원 공급 집적회로.
  3. 제 1 항에 있어서,
    배터리로부터 배터리 전압을 공급받아, 고전압을 출력하는 제 1 전압 레귤레이터;
    상기 제 1 전압 레귤레이터로부터 상기 고전압을 입력 받고, 상기 전원 전압을 출력하는 제 2 전압 레귤레이터; 및
    상기 제 2 전압 레귤레이터로부터 상기 전원 전압을 입력 받고, 상기 센서 전압 공급 포트로 상기 전원 전압을 출력하는 제 3 전압 레귤레이터를 더 포함하는 전원 공급 집적회로.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 전압 레귤레이터는,
    기준 전압과 상기 고전압을 비교하는 제 1 비교기를 포함하고,
    상기 제 1 비교기의 출력값에 응답하여 턴-온 되는 제 1 트랜지스터에 의해 상기 배터리와 상기 제 1 전압 레귤레이터의 출력단이 연결되는 것을 특징으로 하는 전원 공급 집적회로.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 전압 레귤레이터는,
    기준 전압과 상기 전원 전압을 비교하는 제 2 비교기; 및
    상기 제 2 비교기의 출력값에 응답하여 상기 제 1 전압 레귤레이터의 출력단과 상기 제 2 전압 레귤레이터의 출력단 사이를 연결하는 제 2 트랜지스터르를 포함하는 전원 공급 집적회로.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 3 전압 레귤레이터는,
    상기 전원 전압과 상기 센서 전압 공급 포트의 전압을 비교하는 제 3 비교기; 및
    상기 제 3 비교기의 출력값에 응답하여 상기 제 2 전압 레귤레이터의 출력단과 상기 센서 전압 공급 포트 사이에 직렬 연결되는 제 3 및 제 4 트랜지스터들을 포함하는 전원 공급 집적회로.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 전류 감지회로는,
    상기 센서 전압 공급 포트에 관련된 라인에 삽입된 제 1 저항의 양단 전압을 증폭하는 제 1 증폭기; 및
    상기 제 1 증폭기의 출력값과 분배 전압 사이를 증폭하는 제 2 증폭기를 포함하고,
    상기 분배 전압은 풀업 소스 전압과 접지단 사이에 직렬 연결된 제 2 및 제 3 저항에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 전원 공급 집적회로.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 전류 변화량 감지회로는,
    상기 제 2 증폭기의 출력값에 의해 충전되는 제 1 커패시터;
    상기 1 커패시터의 전압에 연결된 음전압단, 접지단에 연결된 양전압단을 갖는 제 3 증폭기;
    상기 접지단에 연결된 양전압단, 상기 전류 변화량 정보를 출력하는 출력단을 포함하는 제 4 증폭기;
    상기 제 3 증폭기의 상기 음전압단과 상기 제 3 증폭기의 출력단 사이에 연결된 제 4 저항;
    상기 제 3 증폭기의 상기 출력단과 상기 제 4 증폭기의 음전압단 사이에 연결되는 제 5 저항; 및
    상기 제 4 증폭기의 상기 음전압단과 상기 제 4 증폭기의 상기 출력단 사이에 연결된 제 6 저항을 포함하는 전원 공급 집적회로.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 로직은 리셋 회수를 저장하고, 리셋 회수가 기준 회수 이상일 때 센서 고장을 확정하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 집적회로.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서 전압 공급 포트의 전압값이 적절한 지를 확인하는 레지스터, 전류의 변화량을 감지하여 적절한 지를 확인하는 레지스터, Key on 이후 경과 시간을 확인하는 레지스터, 및 Key on 상태를 확인하기 위한 레지스터를 더 포함하는 전원 공급 집적회로.
  11. 전원 공급 집적회로의 리셋 제어 방법에 있어서,
    Key on 신호를 인지하는 단계;
    상기 Key on 신호에 응답하여 제어기 내부 공급 전압 혹은 제어기 외부 센서 공급 전압을 생성하는 단계;
    상기 센서 공급 전압이 정상인 지를 판별하는 단계;
    상기 센서 공급 전압이 정상이 아니라면, Key on 신호 수신 이후 경과 시간이 기준 시간보다 길었는 지를 판별하는 단계; 및
    상기 Key on 신호 수신 이후 경과 시간이 상기 기준 시간 보다 길다면, 상기 전원 공급 집적회로를 리셋하는 단계를 포함하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 센서 공급 전압이 정상이면, 상기 전원 공급 집적회로를 정상 동작시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 Key on 신호 수신 이후 경과 시간이 상기 기준 시간 보다 길지 않다면, 상기 센서 공급 전압을 제공하는 라인의 소모 전류량이 기준값보다 큰 지를 판별하는 단계를 더 포함하는 전원 공급 집적회로의 리셋 제어 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 소모 전류량이 상기 기준값 보다 크다면 상기 전원 공급 직접회로를 정상 동작시키고, 상기 소모 전류량이 상기 기준값 보다 크지 않다면, 상기 전원 공급 집적회로를 리셋하는 단계를 더 포함하는 전원 공급 집적회로의 리셋 제어 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    리셋 회수를 레지스터에 저장하는 단계; 및
    상기 리셋 회수가 기준 회수보다 큰 지를 판별하는 단계를 더 포함하는 전원 공급 집적회로의 리셋 제어 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 리셋 회수가 상기 기준 회수보가 크다면, 센서 고장을 확정하는 단계를 더 포함하는 전원 공급 집적회로의 리셋 제어 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 리셋 회수가 상기 기준 회수보다 크지 않다면, Key off를 수행하는 단계; 및
    상기 Key off 이후에 다시 Key on를 수행하는 단계를 더 포함하는 전원 공급 집적회로의 리셋 제어 방법.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH062435U (ja) * 1992-05-29 1994-01-14 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 リセット回路
KR20010077519A (ko) * 2000-02-03 2001-08-20 윤종용 반도체 메모리 장치의 전압 레귤레이터 회로
KR100881719B1 (ko) * 2007-09-12 2009-02-06 주식회사 하이닉스반도체 반도체장치의 기준전압발생회로
JP2009298260A (ja) * 2008-06-12 2009-12-24 Furukawa Electric Co Ltd:The 異常電流検出装置および異常電流検出方法
KR101350388B1 (ko) * 2012-11-22 2014-01-15 숭실대학교산학협력단 적층 구조를 가지는 집적회로
JP2017138951A (ja) * 2016-01-28 2017-08-10 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置および給電システム
KR20190001625A (ko) 2017-06-26 2019-01-07 현대자동차주식회사 차량용 obc 제어시스템 및 방법

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH062435U (ja) * 1992-05-29 1994-01-14 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 リセット回路
KR20010077519A (ko) * 2000-02-03 2001-08-20 윤종용 반도체 메모리 장치의 전압 레귤레이터 회로
KR100881719B1 (ko) * 2007-09-12 2009-02-06 주식회사 하이닉스반도체 반도체장치의 기준전압발생회로
JP2009298260A (ja) * 2008-06-12 2009-12-24 Furukawa Electric Co Ltd:The 異常電流検出装置および異常電流検出方法
KR101350388B1 (ko) * 2012-11-22 2014-01-15 숭실대학교산학협력단 적층 구조를 가지는 집적회로
JP2017138951A (ja) * 2016-01-28 2017-08-10 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置および給電システム
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