KR900007692B1

KR900007692B1 - Power circuit

Info

Publication number: KR900007692B1
Application number: KR1019870015056A
Authority: KR
Inventors: 길종철
Original assignee: 삼성전자 주식회사; 안시환
Priority date: 1987-12-28
Filing date: 1987-12-28
Publication date: 1990-10-18
Also published as: KR890011156A

Abstract

The circuit for cutting off the power supply when the supply voltage is over or under than the rate comprises a low voltage detector, a hivoltage datetector (6), a microprocessor (1), and a power regulator (3). When the voltage provided from the power regulator is higer or lower than the reference voltage, the power control signal of the microprocessor is interrupted to cutt off the power.

Description

Power protection circuit

제1도는 각종 전기 응용시스템에 사용되는 전원공급단의 구성을 보인 블록도.1 is a block diagram showing the configuration of a power supply stage used in various electrical applications.

제2도는 본 발명의 일실시예로서 동작전원이 규정전압이하일 경우의 전원 보호 회로도.2 is a power supply protection circuit diagram when an operating power supply is below a specified voltage as an embodiment of the present invention.

제3도는 본 발명의 일실시예로서 동작전원이 규정전압이상일 경우의 전원 보호 회로도.3 is a power supply protection circuit diagram when an operating power supply exceeds a specified voltage as an embodiment of the present invention.

본 발명은 각종 전기 응용시스템의 전원공급단에 있어서, 부하측으로 공급되는 동작전원이 규정전압이상이거나 이하일 경우 이를 감지하여 전원공급을 차단하는 전원 보호회로에 관한 것이다. 일반적으로 각종 전기 응용시스템에서의 전원공급단은 다음의 2가지 방식으로 분류된다. 그 하나는 전원코드를 꽃자마자 레귤레이터를 거친 전원이 곧바로 부하가 되는 시스템으로 공급되는 방식이고, 다른 하나는 레귤레이터가 마이콤의 제어하에서 전원을 공급하도록 한 방식으로 전원코드를 꽂더라도 시스템의 전원스위치를 온시키기 전에는 부하측으로 전원이 공급되지 않도록 한 것이다. 그러나 최근에 시중에서 판매되는 대부분의 전기 응용시스템들은 상기 두번째 방식, 즉 마이콤의 제어를 받는 전원공급단을 구비하고 있으며, 그 구성을 보인 블럭도를 제1도에 도시하였다. 이에 도시된 바와같이, 전기 응용시스템(4)의 전체 동작을 제어하는 마이콤(1)은 시스템(4)의 전원스위치가 온/오프됨에 따라 전원 제어신호를 출력하게 된다. 이 신호를 받은 전원제어회로(2)에서는 교류전원을 정전압으로 변환하는 전원 례귤레이션회로(3)의 동작을 제어하여 부하가 되는 시스템(4)의 각 부분에서 필요로 하는 여러가지 레벨의 전원전압을 공급하게 하고, 시스템(4)에서는 상기 전원 레귤레이션회로(3)의 출력을 동작전원으로하여 각종 기능을 수행하게 된다.The present invention relates to a power protection circuit that detects when the operating power supplied to the load side is greater than or less than a specified voltage in a power supply stage of various electrical application systems and cuts off the power supply. In general, power supply stages in various electrical applications are classified in two ways: One is to supply power to the system through the regulator as soon as the power cord is plugged in. The other is to allow the regulator to supply power under the control of the microcomputer. Before turning on, the power is not supplied to the load side. Recently, however, most of the commercially available electrical application systems have a power supply stage controlled by the second method, that is, the microcomputer, and a block diagram showing the configuration thereof is shown in FIG. As shown therein, the microcomputer 1 for controlling the overall operation of the electrical application system 4 outputs a power control signal as the power switch of the system 4 is turned on / off. In response to this signal, the power supply control circuit 2 controls the operation of the power regulation circuit 3 for converting AC power into a constant voltage to supply various levels of power voltage required by each part of the system 4 to be a load. In the system 4, various functions are performed using the output of the power regulation circuit 3 as an operating power source.

그러나, 이러한 구성의 시스템들은 전원공급선에 이상이 생겼을 경우 그로부터 주변회로를 보호할 수 있는 수단을 구비하지 못하였다. 특히, 전원공급단은 각종 시스템의 전반에 미치는 영향이 매우 클 뿐만아니라 안전면에서도 결정적인 역할을 한다.However, systems of such a configuration do not have a means of protecting peripheral circuits from power supply line failures. In particular, the power supply stage not only has a great influence on the overall system, but also plays a decisive role in safety.

그러므로 소비자의 부주의나 제품을 수리하는 사람의 잘못으로 인해, 또는 각종 안전 테스트를 할때 내부 회로들간의 합선이나 단락, 부품소자들간의 합선이나 단락, 전원공급선과 임의 회로와의 합선이나 단락, 전원공급선과 접지선과의 합선등과 같은 이상상태가 발생하게 되면 시스템 내부의 다른 부위들은 치명적인 손상을 입게되고, 제품의 제기능을 발회할 수 없게 되는 결과를 초래하였다. 즉, 부하측으로 공급되는 동작전원이 규정전압보다 높을 경우에는 과전압이 걸리게 되므로 고장이 잦고, 심하면 구성소자가 파괴되어 제품을 사용할 수 없게 되는 문제점이 있었다.Therefore, due to the negligence of the consumer or the fault of the person repairing the product, or when performing various safety tests, short circuit or short circuit between internal circuits, short circuit or short circuit between component elements, short circuit or short circuit between power supply line and arbitrary circuit, and power supply line Abnormal conditions, such as a short circuit with a ground wire, can cause other parts of the system to be fatally damaged and render the product unable to function properly. In other words, when the operating power supplied to the load side is higher than the specified voltage, the overvoltage is applied, and thus there is a problem of frequent failures, and in severe cases, the component is destroyed and the product cannot be used.

또한 동작전원이 규정전압보다 낮을 경우에는 시스템이 오동작하게 되므로 소비자가 원하는 기능을 얻을수 없게 되는 문제점이 있었다. 따라서, 본 발명의 목적은 전원공급선의 이상상태를 체크하고, 이상이 발생하면 즉시 부하측으로의 전원공급을 차단하게 하여 소자의 파괴 및 오동작을 방지할 수 있도록 하는 전원보호회로를 제공하는데 있다.In addition, when the operating power is lower than the specified voltage, the system is malfunctioning, there was a problem that the customer can not obtain the desired function. Accordingly, an object of the present invention is to provide a power protection circuit that checks an abnormal state of a power supply line and, when an abnormality occurs, immediately cuts off the power supply to the load side to prevent destruction and malfunction of the device.

이와같은 목적을 가지는 본 발명은 전원인가시 동작전원이 규정전압보다 낮을 경우 이를 감지하여 마이콤의 전원 제어신호를 차단하는 저전압 검출부와, 동작전원이 규정전압보다 높을 경우를 감지하여 마이콤의 전원 제어신호를 차단하는 과전압 검출부를 구비하게 되며, 통상의 전원공급단에 상기 두 회로가 결합되거나 각각 단독으로 결합 구성이 되어진다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.The present invention having the above object has a low voltage detection unit that detects when the operating power is lower than the specified voltage when the power is applied and cuts off the power control signal of the microcomputer, and detects when the operating power is higher than the specified voltage to control the power supply signal of the microcomputer. It is provided with an over-voltage detection unit for blocking, the two circuits are coupled to a conventional power supply stage or each is configured alone. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제2도는 본 발명의 일실시예로서, 동작전원이 규정전압보다 낮을 경우에 관련된 전원 이상상태를 감지하는 전원 보호 회로도이다. 이에 도시된 바와같이, 시스템(4)의 전체 동작을 제어함과 동시에 전원 스위치가 온됨에 따라 전원 제어신호를 출력하는 마이콤(1)과, 마이콤(1)의 전원 제어신호에 따라 전원 레귤레이션회로(3)의 출력상태를 제어하는 전원 제어회로(2)와, 전원 제어회로(2)의 출력에 따라 전원 코드를 통해 입력되는 교류 전원을 정전압으로 변환하여 시스템(4)에 여러가지 레벨의 동작전원올 공급하는 전원 레귤레이션회로(3)와, 부하가 되는 시스템(2)이 차례로 접속된 통상의 전원공급단에 있어서, 상기 전원 레귤례이션회로(3)에서 출력되는 동작전원들이 규정전압보다 낮아질 경우 스위칭되어 마이콤(1)의 전원 제어신호를 차단하는 저전압 검출부(5)를 상기 전원공급단에 결합하여 구성하였다. 여기서, 상기 저전압 검출부(5)는 스위칭용 트랜지스터(TR₁-TR₃)와 저항(R₂-R₇), 그리고 병렬 접속된 다수개의 다이오드(D₁-D_n)로 구성되어진다.2 is a power protection circuit diagram for detecting an abnormal power supply state when an operating power supply is lower than a specified voltage as an embodiment of the present invention. As shown therein, the microcomputer 1 outputs a power control signal as the power switch is turned on while controlling the overall operation of the system 4, and a power regulation circuit according to the power control signal of the microcomputer 1 The power supply control circuit 2 for controlling the output state of 3) and the AC power inputted through the power cord according to the output of the power supply control circuit 2 are converted into constant voltages, and the operating power of various levels is supplied to the system 4. In a normal power supply stage in which a power supply regulation circuit 3 to be supplied and a system 2 as a load are sequentially connected, switching when the operating power output from the power regulation circuit 3 becomes lower than a specified voltage And a low voltage detection unit 5 which cuts off the power control signal of the microcomputer 1 to the power supply terminal. Here, the low voltage detector 5 includes switching transistors TR ₁ -TR ₃ , resistors R ₂ -R ₇ , and a plurality of diodes D ₁ -D _n connected in parallel.

이와같은 구성의 전원보호회로는 전원 코드를 꽂고 전원스위치를 온시키면 마이콤(1)에서 고전위의 전원제어신호가 출력되어 전원 레귤레이션회로(3)의 모든 동작전원이 시스템(4)으로 공급되므로 상기 시스템(4)은 정상적인 동작을 하게된다. 이에 상기 전원 제어신호에 의해 트랜지스터(TR₁)은 온상태가 되고, 이어서 트랜지스터(TR₂)도 온상태로 되므로 트랜지스터(TR₃)의 베이스에는 고레벨의 전압이 대기하고 있는 상태이다.In the power protection circuit having the above configuration, when the power cord is plugged in and the power switch is turned on, a high potential power control signal is output from the microcomputer 1 so that all operating power of the power regulation circuit 3 is supplied to the system 4. System 4 will be in normal operation. As a result, the transistor TR ₁ is turned on by the power supply control signal, and then the transistor TR ₂ is turned on, so that a high level voltage is waiting at the base of the transistor TR ₃ .

이때 전원공급선에 이상이 발생하게 되면, 즉 전원 레귤레이션회로(3)에서 출력되는 동작전원 중 어느 하나라도 규정된 일정 레벨 전압 이하로 떨어지게 되면, 트랜지스터(TR₃)의 베이스에는 B₂ ⁺=V_CE(ON)2전압이 대기하고 있는 상태이므로, 트랜지스터(TR₃)의 에미터 전압은 상기 트랜지스터(TR₃)를 온시킬 수 있는 전압레벨 이하로 떨어져서 트랜지스터(TR₃)는 온상태로 되고, 이때의 전압레벨은 다음식으로 표시된다.At this time, if an error occurs in the power supply line, that is, any one of the operating power output from the power supply regulation circuit 3 falls below a prescribed level voltage, B ₂ ⁺ = V _{CE at} the base of the transistor TR ₃ . _(oN), so the _second voltage is the standby state, a transistor (TR ₃₎ of the emitter voltage is off to a voltage level or less that can be turned on the transistor (TR ₃₎ transistor (TR ₃₎ is in an on state, wherein The voltage level of is expressed by

B₂ ⁺=V_CE(ON)2-V_BE(ON)3-V_D(ON)=B₂ ⁺-0.2-0.7-0.8=B₂ ⁺-1.7(V)B ₂ ⁺ = V _{CE (ON) 2} -V _{BE (ON) 3} -V _{D (ON)} = B ₂ ⁺ -0.2-0.7-0.8 = B ₂ ⁺ -1.7 (V)

여기서 V_CE(ON)2: 트랜지스터(TR₂)온시 콜렉터와 에이터간전압, V_BE(ON)3: 트랜지스터(TR₃)온시 베이스와 에미터간전압, V_D(ON): 다이오드 온시 양단전압이다.Where V _{CE (ON) 2 is the} voltage between the collector and the actuator when the transistor (TR ₂ ) is on, V _{BE (ON) 3 is the} voltage between the base and emitter when the transistor (TR ₃ ) is on, and V _{D (ON)} is the voltage across the diode when the diode is on. .

따라서, 마이콤(1)에서 출력된 전원 제어신호는 상기 온된 트랜지스터(TR₃)를 통해 인가되고, 이로인해 전원 제어회로(2)로의 신호 입력이 차단되므로 전원 레귤레이션회로(3)에서는 동작전원을 출력하지 않게되며, 시스템(4)은 손상없이 안정한 상태로 된다. 제3도는 본 발명의 이 실시예로서, 동작전원이 규정전압보다 높을 경우에 관련된 전원 이상상태를 감지하는 전원 보호회로도이다.Therefore, the power supply control signal output from the microcomputer 1 is applied through the on transistor TR ₃ , and thus the signal input to the power supply control circuit 2 is cut off, so that the power supply regulation circuit 3 outputs the operating power. And the system 4 remains stable without damage. FIG. 3 is a power protection circuit diagram for detecting an abnormal power supply state when the operating power supply is higher than the specified voltage as this embodiment of the present invention.

이에 도시된 바와같이, 시스템 제어 마이콤(1)과 전원 제어회로(2)와 전원 레귤레이션회로(3)와 시스템(4)으로 이루어진 통상의 전원공급단에 상기 전원 레귤레이션회로(3)에서 출력되는 동작 전원들이 규정전압보다 높아질 경우 스위칭되어 마이콤(1)의 전원 제어신호를 차단하는 과전압 검출부(6)를 결합하여 구성하였다. 이때 상기 과전압 검출부(6)는 스위칭용 트랜지스터(TR₄)와 저항(R₈)(R₉), 병렬 접속된 다수개의 제너 다이오드(ZD₁-ZD_n) 및 다이오드(D_a-D_z)로 구성하였다.As shown therein, an operation output from the power regulation circuit 3 to a normal power supply stage consisting of a system control micom 1, a power control circuit 2, a power regulation circuit 3, and a system 4 is performed. When the power supplies were higher than the specified voltage, the switch was configured by combining the overvoltage detection unit 6 which cuts off the power control signal of the microcomputer 1. At this time, the overvoltage detector 6 includes a switching transistor TR ₄ , a resistor R ₈ , R ₉ , a plurality of zener diodes ZD ₁ -ZD _n and diodes D _a -D _z connected in parallel. Configured.

이와같은 구성의 전원 보호회로는 정상작동시 전원 레귤레이션회로(3)의 단자(O₁-O_n)를 통해 출력되는 동작전원들이 제너 다이오드(ZD₁-ZD_n)에 모두 걸리기 때문에 트랜지스터(TR₄)를 온시킬 수 있을 정도의 전압이 베이스에 인가되지 못하여 상기 트랜지스터(TR₄)는 오프상태이다. 그러나 전원공급선에 이상이 발생하여 전원 레귤레이션회로(3)에서 출력되는 동작전원 중 어느 하나라도 규정된 일정레벨, 즉 제너 다이오드(ZD₁-ZD_n)의 제너 전압이상으로 높아지게 되면 트랜지스터(TR₄)가 온상태로 된다. 이때의 전압레벨은 B_n ⁺+ V_D(ON)+ V_BE(ON)= B_n ⁺+ 0.7 + 0.8 = B_n ⁺+ 1.5(V) 이상이 된다.The power protection circuit having such a configuration has a transistor TR ₄ because in normal operation all the operating powers output through the terminals O ₁ -O _n of the power regulation circuit 3 are caught by the zener diodes ZD ₁ -ZD _n . Is not applied to the base so that the transistor TR ₄ is in an off state. However, when an abnormality occurs in the power supply line and any one of the operating power outputs from the power regulation circuit 3 rises above a predetermined level, that is, above the zener voltage of the zener diodes ZD ₁ -ZD _n , the transistor TR ₄ Is turned on. The voltage level at this time is greater than B _n ⁺ + V _{D (ON)} + V _{BE (ON)} = B _n ⁺ + 0.7 + 0.8 = B _n ⁺ + 1.5 (V).

여기서 V_D(ON): 다이오드 온시 양단 전압이고, V_BE(ON): 트랜지스터(TR₄)온시 베이스와 에미터간 전압이다.Where V _{D (ON) is the} voltage across both diodes and V _{BE (ON)} is the voltage between the base and emitter when transistor (TR ₄ ) is on.

그러므로 상기 온된 트랜지스터(TR₄)에 의해 전원 제어신호가 차단되어 전원 레귤레이션회로(3)에서는 시스템(4)으로 동작전원을 출력하지 않게 된다. 이상에서와 같이 본 발명은 간단한 구성의 전원 보호회로로 고가의 전기 응용시스템을 보호할 수 있음은 물론, 고장 및 오동작을 방지할 수 있는 효과가 있다.Therefore, the power control signal is blocked by the on transistor TR ₄ so that the power regulation circuit 3 does not output the operating power to the system 4. As described above, the present invention can protect an expensive electric application system with a power supply protection circuit having a simple configuration, and also has an effect of preventing failure and malfunction.

Claims

In the power supply terminal of various electrical application systems, the low voltage detection unit (5) is switched to cut off the power control signal of the microcomputer (1) when the operating power output from the power regulation circuit 3 is lower than the specified voltage Power protection circuit.

In the power supply stage of the various electrical application system, when the operating power output from the power regulation circuit 3 is higher than the specified voltage is provided with an over-voltage detection unit (6) for switching off the power control signal of the microcomputer (1) Power protection circuit.

The power supply protection circuit according to claim 1 or 2, wherein the power supply protection circuits of claims 1 and 2 are combined.