KR960002458B1 - 선택적 오동작 방지 정전압회로 - Google Patents

선택적 오동작 방지 정전압회로 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

선택적 오동작 방지 정전압회로
제1도는 종래의 정전압회로도.
제2도는 제1도 정전압 발생수단의 출력 파형도.
제3도는 본 발명 선택적 오동작 방지 정전압회로도.
제4도는 제3도 정전압 발생수단의 출력 파형도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 전압분압수단 101 : 전압검출수단
102 : 정전압 구동수단 103 : 정전압 발생수단
104 : 분압전압 검출수단 105 : 정전압제어 출력수단
본 발명은 선택적 오동작 방지 기능을 갖는 정전압회로에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 전원전압에 따라 선택적으로 정전압을 일정기간 동안 유지시키고 과도한 전원전압에 따른 회로의 오동작 및 보호를 정전압 다이오드를 이용치 않고 선택적으로 보호하도록 하는 선택적 오동작 방지 정전압회로에 관한 것이다.
종래의 정전압회로는 첨부된 도면 제1도에 도시된 바와 같이, 전원단자(Vcc)로부터 변화되어 입력되는 전원전압을 분압시켜 일정하게 유지시키는 제너다이오드(ZD1-ZD5), 저항(R1-R5) 및 트랜지스터(TR1)로 이루어진 전압분압수단(100)과, 상기 전압분압수단(100)에서 얻어진 전압에 따라 스위칭되어 전원단자(Vcc)로부터 변화되어 입력되는 전압을 안정화시키는 트랜지스터(TR2-TR5), 저항(R6-R9) 및 제너다이오드(ZD6)로 이루어진 전압검출수단(101)과, 상기 전압검출수단(101)에서 검출된 전압의 유무에 따라 동작하여 스위칭전압을 발생하는 저항(R10,R11) 및 트랜지스터(TR6-TR8)로 이루어진 정전압 구동수단(102)과, 상기 정전압 구동수단(102)에서 얻어진 스위칭전압에 의해 동작하여 전원단자(Vcc)의 전압을 일정레벨의 정전압으로 변화시켜 출력하는 정전압 발생수단(103)으로 구성되어 있다.
이와같이, 구성된 종래의 정전압회로는 먼저, 전원단자(Vcc)로부터 어느 일정 이상의 전원전압이 입력되면, 즉 (R7/R8+R7*VZD6*2)+VZD1)로 입력되면 그 전원전압은 전압분압수단(100)의 제너다이오드(ZD1)를 통해 일정전압으로 유지된 후 저항(R1)(R2)을 통해 트랜지스터(TR1)의 베이스에 인가되어 그 트랜지스터(TR1)를 도통시키게 된다.
상기 전압분압수단(100)의 트랜지스터(TR1)가 도통되면 전원단자(Vcc)의 전원전압이 상기한 트랜지스터(TR1) 및 저항(R5)을 통해 접지로 바이패스됨과 아울러 전압검출수단(101)의 트랜지스터(TR4)의 베이스에 인가되어 그 트랜지스터(TR4)를 도통시키고 아울러 트랜지스터(TR5)를 도통시키게 된다.
이때, 상기 전원단자(Vcc)로부터 입력되는 전원전압이 전압검출수단(101)에 구성된 제너다이오드(ZD6)의 제너전압 이상이므로 그 제너다이오드(ZD6)가 도통되고 아울러 트랜지스터(TR2)(TR3)도 도통된다.
이에따라 전원단자(Vcc)의 전원전압이 상기한 트랜지스터(TR3)를 통해 정전압 구동수단(102)에 구성된 트랜지스터(TR7)(TR8)의 에미터에 인가됨과 아울러 전압검출수단(101)의 저항(R7) 및 도통된 트랜지스터(TR5)를 통해 정전압 구동수단(102)의 트랜지스터(TR6)를 도통시키게 된다.
상기 정전압 구동수단(102)의 트랜지스터(TR6)가 도통되면 상기 트랜지스터(TR7)(TR8)로 도통됨으로써, 전압검출수단(101) 트랜지스터(TR3)를 통한 전원단자(Vcc)의 전원전압이 정전압 구동수단(102)의 트랜지스터(TR8)를 통해 정전압 발생수단(103)에 인가된다.
이에따라 상기한 정전압 발생수단(103)은 정전압 구동수단(102)으로부터 입력되는 스위칭전압에 의해 동작하여 전원단자(Vcc)로부터 변화되어 입력되는 전원전압을 일정레벨의 정전압으로 유지시켜 그의 출력단자(Vout)를 통해 제2도와 같이, 정전압(V2)을 발생하게 된다.
한편, 전원단자(Vcc)로부터의 상승된 전원전압이 감소하여 어느 일정 이하의 전압으로 입력되면, 즉 (R9/R9+R7*VZD6*2)+VZD1)로 입력되면 전압분압수단(100)의 제너다이오드(ZD1)가 차단됨으로써, 트랜지스터(TR1)도 차단된다.
상기 전압분압수단(100)의 트랜지스터(TR1)가 차단되면 전압검출수단(101)의 트랜지스터(TR4)가 도통되고 아울러 트랜지스터(TR5) 및 정전압 구동수단(102)의 트랜지스터(TR6)(TR7)(TR8)가 차단된다.
이에따라, 정전압 발생수단(103)에 스위칭전압이 인가되지 않음으로 인하여 그 정전압 발생수단(103)의 출력단자(Vout)에서는 제2도와 같이, 정전압(V1)이 발생하지 않게 된다.
또한, 전원단자(Vcc)의 전원전압이 점차적으로 증가하여 제2도와 같이, 과도한 전압 (V4)으로 입력되면 전압분압수단(100)의 제너다이오드(ZD1-ZD5) 및 저항(R1-R4)으로 분압하여 트랜지스터(TR1)의 베이스에 일정전압으로 인가하여 그 트랜지스터(TR1)를 도통시키게 된다.
상기 전압분압수단(100)의 트랜지스터(TR1)가 도통되면 전원단자(Vcc)의 전원전압이 상기한 트랜지스터(TR1) 및 저항(R5)을 통해 접지로 바이패스되고 아울러 전압검출수단(101)의 트랜지스터(TR5)를 도통시키게 된다.
이때, 상기 전원단자(Vcc)로부터 입력되는 전원전압이 전압검출수단(101)에 구성된 제너다이오드(ZD6)의 제너전압 이상이므로 그 제너다이오드(ZD6)가 도통되고 아울러 트랜지스터(TR2)(TR3)도 도통된다.
이에따라 전원단자(Vcc)의 전원전압이 상기한 트랜지스터(TR3)를 통해 정전압 구동수단(102)에 구성된 트랜지스터(TR7)(TR8)의 에미터에 인가됨과 아울러 전압검출수단(101)의 저항(R7) 및 도통된 트랜지스터(TR5)를 통해 정전압 구동수단(102)의 트랜지스터(TR6)를 도통시키게 된다.
상기 정전압 구동수단(102)의 트랜지스터(TR6)가 도통되면 상기 트랜지스터(TR7)(TR8)도 도통됨으로써, 전압검출수단(101) 트랜지스터(TR3)를 통한 전원단자(Vcc)의 전원전압이 정전압 구동수단(102)의 트랜지스터(TR8)를 통해 정전압 발생수단(103)에 인가된다.
이에따라 상기한 정전압 발생수단(103)은 정전압 구동수단(102)으로부터 입력되는 스위칭전압에 의해 동작하여 전원단자(Vcc)로부터 입력되는 과도한 전압을 정전압으로 변화시켜 그의 출력단자(Vout)를 통해 제2도와 같은 전압(V3)을 발생하게 된다.
그러나, 이와 같은 종래의 정전압회로는 전원전압이 증가하여 입력될때 전압분압수단의 다수의 제너다이오드를 이용하여 회로를 보호하게 되는데, 이때 과도한 전원전압이 인가되면 정전압회로가 오동작을 일으켜 일정레벨의 정전압을 발생하지 못할 뿐 아니라 그 오동작에 의해서 정전압 발생수단이 파손되는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 전원전압이 일정 이상의 전압으로 입력되면 정전압 발생수단의 정전압을 일정기간 동안 유지시켜 정상적으로 출력하고 전원전압이 과도한 전압으로 입력될 경우에는 정전압 발생수단의 정전압을 영전위로 감소시켜 회로의 보호 및 오동작을 방지하도록 하는 선택적 오동작 방지 정전압회로를 제공함에 있다.
본 발명의 또다른 목적은 전압분압수단의 저항값을 가변하여 전원전압의 범위에 따라 정전압 발생수단의 정전압을 선택적으로 얻도록 하는데 있다.
이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 수단으로써는, 전압분압수단으로부터 분압되어 얻어진 전압의 레벨을 검출하여 일정전압 이상일 경우 정전압 발생수단의 정전압을 영전위로 유지시키는 분압전압 검출수단과, 상기 분압전압 검출수단에서 얻어진 전압에 따라 스위칭되어 정전압 발생수단에서 얻어진 정전압을 제어하여 출력하는 정전압제어 출력수단을 포함하여 이루어짐으로써, 달성되는 것으로, 이하 본 발명을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
제3도는 본 발명 선택적 오동작 방지 정전압회로도로서, 이에 도시한 바와같이, 전원단자(Vcc)로부터 변화되어 입력되는 전원전압을 분압시켜 일정전압을 유지시키는 제너다이오드(ZD1-ZD5), 저항(R1-R5) 및 트랜지스터(TR1)로 이루어진 전압분압수단(100)과, 상기 전압분압수단(100)에서 얻어진 전압에 따라 스위칭되어 전원단자(Vcc)로부터 변화되어 입력되는 전압을 안정화시키는 트랜지스터(TR2-TR5), 저항(R6-R9) 및 제너다이오드(ZD6)로 이루어진 전압검출수단(101)과, 상기 전압검출수단(101)에서 검출된 전압의 유무에 따라 동작하여 스위칭전압을 발행하는 저항(R10, R11) 및 트랜지스터(TR6-TR8)로 이루어진 정전압 구동수단(102)과, 상기 정전압 구동수단(102)에서 얻어진 스위칭전압에 의해 동작하여 전원단자(Vcc)의 전압을 일정레벨의 정전압으로 변화시켜 출력하는 정전압 발생수단(103)과, 상기 전압분압수단(100)으로부터 분압되어 얻어진 전압의 레벨을 검출하여 일정전압 이상일 경우 정전압 발생수단(103)의 정전압을 영전위로 유지시키는 트랜지스터(TR11-TR13) 및 저항(R15)(R16)으로 이루어진 분압전압 검출수단(104)과, 상기 분압전압 검출수단(104)에서 얻어진 전압에 따라 스위칭되어 정전압 발생수단(103)에서 얻어진 정전압을 제어하여 일정레벨로 출력하는 트랜지스터(TR9)(TR10), 저항(R12-R14) 및 제너다이오드(ZD7)로 이루어진 정전압제어 출력수단(105)으로 구성한다.
이와같이, 구성된 본 발명의 작용 효과를 제2도 내지 제4도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 전원단자(Vcc)로부터 어느 일정 이상의 전압으로 되기 전까지는 정전압 발생수단(103)의 출력전압은 영전위로 유지되고, 따라서 정전압제어 출력수단(105)의 출력단자(Vout1) 영(ZERO)가 유지된다.
이후 전원단자(Vcc)로부터 어느 일정 이상의 전원전압이 입력되면, 즉 (R7/R8+R7*VZD6*2)+VZD1로 입력되면 그 전원전압은 전압분압수단(100)의 제너다이오드(ZD1)를 통해 일정전압으로 유지된 후 저항(R1)(R2)을 통해 트랜지스터(TR1)의 베이스에 인가되어 그 트랜지스터(TR1)를 도통시키게 된다.
상기 전압분압수단(100)의 트랜지스터(TR1)가 도통되면 전원단자(Vcc)의 전원전압이 상기한 트랜지스터(TR1) 및 저항(R5)을 통해 접지로 바이패스됨과 아울러 전압검출수단(101)의 트랜지스터(TR4)의 베이스에 인가되어 그 트랜지스터(TR4)를 도통시키고 아울러 트랜지스터(TR5)를 도통시키게 된다.
이때, 상기 전원단자(Vcc)로부터 입력되는 전원전압이 전압검출수단(101)에 구성된 제너다이오드(ZD6)의 제너전압 이상이므로 그 제너다이오드(ZD6)의 제너 전압 이상이므로 그 제너다이오드(ZD6)가 도통되고 아울러 트랜지스터(TR2)(TR3)도 도통된다.
이에따라 전원단자(Vcc)의 전원전압이 상기한 트랜지스터(TR3)를 통해 정전압 구동수단(102)에 구성된 트랜지스터(TR7)(TR8)의 에미터에 인가됨과 아울러 전압검출수단(101)의 저항(R7) 및 도통된 트랜지스터(TR5)를 통해 정전압 구동수단(102)의 트랜지스터(TR6)를 도통시키게 된다.
상기 정전압 구동수단(102)의 트랜지스터(TR6)가 도통되면 상기 트랜지스터(TR7)(TR8)도 도통됨으로써, 전압검출수단(101) 트랜지스터(TR3)를 통한 전원단자(Vcc)의 전원전압이 정전압 구동수단(102)의 트랜지스터(TR8)를 통해 정전압 발생수단(103)에 인가된다.
이에따라 상기한 정전압 발생수단(103)은 정전압 구동수단(102)으로부터 입력되는 스위칭전압에 의해 동작하여 전원단자(Vcc)로부터 변화되어 입력되는 전원전압을 일정레벨의 정전압으로 유지시켜 그의 출력단자(Vout)을 통해 제2도와 같이, 정전압(V2)을 발생하여 분압전압 검출수단(104) 및 정전압제어 출력수단(105)에 입력하게 된다.
이때, 전압분압수단(100)의 저항(R4) 양단에 걸린 분압 전압이 분압전압 검출수단(104)의 트랜지스터(TR11)를 도통시킬 수 있을 만큼 충분치 못함으로써, 그 트랜지스터(TR11)가 차단된다.
상기 분압전압 검출수단(104)의 트랜지스터(TR11)가 차단되면 정전압 발생수단(103)의 출력단자(Vout)에서 출력된 전압이 트랜지스터(TR12)(TR13)로 이루어진 전류 미러회로를 통해 정전압제어 출력수단(105)에 구성된 트랜지스터(TR10)의 베이스에 인가되어 그 트랜지스터(TR10)를 도통시키게 된다.
상기 정전압제어 출력수단(105)의 트랜지스터(TR10)가 도통되면 저항(R13)을 통해 트랜지스터(TR9)의 베이스에 걸린 정전압 발생수단(103)의 정전압이 저항(R14), 트랜지스터(TR10) 및 저항(R15)을 통해 접지로 바이패스됨으로써, 트랜지스터(TR9)가 도통된다.
상기 정전압제어 출력수단(105)의 트랜지스터(TR9)가 도통되면 정전압 발생수단(103)의 출력단자(Vout)에서 발생된 정전압이 상기한 트랜지스터(TR9) 및 저항(R12)을 통하고 제너다이오드(ZD7)에 의해 일정레벨의 정전압으로 유지된 후 출력단자(Vout1)를 통해 제4도와 같은 전압(V6)으로 출력된다.
한편, 전원단자(Vcc)로부터의 상승된 전원전압이 감소하여 어느 일정 이하의 전압으로 입력되면, 즉 (R9/R9+R7*VZD6*2)+VZD1로 입력되면 전압분압수단(100)의 제너다이오드(ZD1)가 차단됨으로써, 트랜지스터(TR1)도 차단된다.
상기 전압분압수단(100)의 트랜지스터(TR1)가 차단되면 전압검출수단(101)의 트랜지스터(TR4)가 도통되고 아울러 트랜지스터(TR5) 및 정전압 구동수단(102)의 트랜지스터(TR6)(TR7)(TR8)가 차단된다.
이에따라, 정전압 발생수단(103)에 스위칭전압이 인가되지 않음으로 인하여 그 정전압 발생수단(103)의 출력단자(Vout)에서는 제2도와 같이, 정전압(V1)이 발생하지 않게 되고, 또한 분압전압 검출수단(104)의 트랜지스터(TR11-TR13) 및 정전압제어 출력수단(105)의 트랜지스터(TR9)(TR10)도 차단됨으로써, 그의 출력단자(Vout1)에서 제4도와 같이 정전압(V5)이 출력되지 않는다.
이와같은 상태에서 전원단자(Vcc)의 전원전압이 점차적으로 증가하여 제2도와 같이, 과도한 전압(V4)으로 입력되면 전압분압수단(100)의 제너다이오드(ZD1-ZD5) 및 저항(R1-R4)으로 분압하여 트랜지스터(TR1)의 베이스에 일정전압으로 인가하여 그 트랜지스터(TR1)를 도통시키게 된다.
상기 전압분압수단(100)의 트랜지스터(TR1)가 도통되면 전원단자(Vcc)의 전원전압이 상기한 트랜지스터(TR1) 및 저항(R5)을 통해 접지로 바이패스되고 아울러 전압검출수단(101)의 트랜지스터(TR5)를 도통시키게 된다.
이때, 상기 전원단자(Vcc)로부터 입력되는 전원전압이 전압검출수단(101)에 구성된 제너다이오드(ZD6)의 제너전압 이상이므로 그 제너다이오드(ZD6)가 도통되고 아울러 트랜지스터(TR2)(TR3)도 도통된다.
이에따라 전원단자(Vcc)의 전원전압이 상기한 트랜지스터(TR3)를 통해 정전압 구동수단(102)에 구성된 트랜지스터(TR7)(TR8)의 에미터에 인가됨과 아울러 전압검출수단(101)의 저항(R7) 및 도통된 트랜지스터(TR5)를 통해 정전압 구동수단(102)의 트랜지스터(TR6)를 도통시키게 된다.
상기 정전압 구동수단(102)의 트랜지스터(TR6)가 도통되면 상기 트랜지스터( TR7)(TR8)도 도통됨으로써, 전압검출수단(101) 트랜지스터(TR3)를 통한 전원단자(V cc)의 전원전압이 정전압 구동수단(102)의 트랜지스터(TR8)를 통해 정전압 발생수단(103)에 인가된다.
이에따라 상기한 정전압 발생수단(103)은 정전압 구동수단(102)으로부터 입력되는 스위칭전압에 의해 동작하여 전원단자(Vcc)로부터 입력되는 과도한 전압을 정전압으로 변화시켜 그의 출력단자(Vout)를 통해 제2도와 같은 전압(V3)을 발생하여 분압전압 검출수단(104) 및 정전압제어 출력수단(105)에 인가하게 되는데, 이때 전압분압수단(100)의 저항(R3)에 인가되는 분압된 전위가 분압전압 검출수단(104)에 구성된 트랜지스터(TR11)의 도통되는 베이스와 에미터 사이전압과 전류(I2)에 의해 형성되는 저항(R4)의 양단전압의 합보다 클때 분압전압 검출수단(104)의 트랜지스터(TR11)가 도통되어 정전압제어 출력수단(105)의 트랜지스터(TR10)를 차단시키게 된다.
상기 트랜지스터(TR10)가 차단되면 정전압제어 출력수단(105)의 트랜지스터(TR9)가 차단됨으로써, 정전압 발생수단(103)으로부터 발생된 정전압이 상기한 트랜지스터(TR9) 및 저항(R12)을 통해 출력단자(Vout1)로 출력되지 못하고 제4도와 같이, 영전위(V8)로 떨어지게 되어 필요이상의 전원전압이 인가될때에 전압분압수단(100)의 저항(R3)에 의해 선택적으로 정전압을 영전위로 떨어뜨리게 된다.
한편 상기 정전압제어 출력수단(105)이 정전압으로 형성되었을 때의 조건식은(Vout의 전압-트랜지스터(TR9)의 VBE)*R15/R14+R15+트랜지스터(TR10)의 VBE+12*R15가 되고, 출력단자(Vout1)의 정전압이 형성될때와 영전위로 떨어질때의 차이는 트랜지스터(TR11)의 VBE 전압=트랜지스터(TR10)의 VBE전압 이면(Vout의전압-트랜지스터(TR9)의 VBE전압)*R15/R14+R15만큼의 전위차가 나타나며, 이 전위차는 전원전압의 감소시 정전압제어 출력수단(105)의 정전압이 제4도의 전압(V7)으로 형성되기까지의 전압(V7)과 전압(V8)과의 간격만큼 차가 발생되어 오동작을 방지하게 된다.
이상에서 상세히 설명한 바와같이, 본 발명에 따른 전원전압이 일정 이상의 전압으로 입력되면 정전압 발생수단의 정전압을 일정 이상의 전압으로 입력되면 정전압 발생수단의 정전압을 일정기간동안 유지시켜 정상적으로 출력하고 전원전압이 과도한 전압으로 입력될 경우에는 정전압 발생수단의 정전압을 영전위로 감소시켜 줌으로써 회로의 보호는 물론 오동작을 방지할 수 있고 또한 전압분압수단의 저항값을 가변시켜 줌으로써, 전원전압의 범위에 따라 정전압 발생수단의 정전압을 선택적으로 얻을 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 전압분압수단으로부터 분압되어 얻어진 전압의 레벨을 검출하여 일정전압 이상일 경우 정전압 발생수단의 정전압을 영전위로 유지시키는 분압전압 검출수단과, 상기 분압전압 검출수단에서 얻어진 전압에 따라 스위칭되어 정전압 발생수단에서 얻어진 정전압을 일정레벨로 제어하여 출력하는 정전압제어 출력수단을 포함하여 된 선택적 오동작 방지 정전압회로.
  2. 제1항에 있어서, 분압전압 검출수단은 상기 정전압 발생수단에서 얻어진 전류를 공급하는 전류미러회로와, 상기 전압분압수단으로부터 분압되어 얻어진 전압이 일정전압 이상일 경우 도통되어 전류미러회로를 통한 전류를 저항(R15)을 통해 접지로 바이패스시키는 제1스위칭소자로 구성함을 특징으로 한 선택적 오동작 방지 정전압회로.
  3. 제1항에 있어서, 정전압제어 출력수단은 상기 분압전압검출수단에서 공급된 전압에 의해 스위칭되어 저항(R13)(R14)을 통한 정전압 발생수단의 전압을 저항(R15)을 통해 접지로 바이패스시키는 제2스위칭소자와, 상기 스위칭소자의 도통 및 차단에 따라 스위칭되어 정전압 발생수단의 전압을 저항(R10)을 통해 출력하는 제3스위칭소자와, 상기 저항(R12)을 통한 전압을 일정레벨로 유지시켜 정전압으로 출력하는 제너다이오드로 구성함을 특징으로 한 선택적 오동작 방지회로.
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