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KR102252571B1 - Transitor output protection circuit and operation method thereof - Google Patents

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Publication number
KR102252571B1
KR102252571B1 KR1020200138228A KR20200138228A KR102252571B1 KR 102252571 B1 KR102252571 B1 KR 102252571B1 KR 1020200138228 A KR1020200138228 A KR 1020200138228A KR 20200138228 A KR20200138228 A KR 20200138228A KR 102252571 B1 KR102252571 B1 KR 102252571B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
transistor
signal
protection unit
control signal
low
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
KR1020200138228A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
신현대
허준
Original Assignee
콘티넨탈 오토모티브 게엠베하
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 콘티넨탈 오토모티브 게엠베하 filed Critical 콘티넨탈 오토모티브 게엠베하
Priority to KR1020200138228A priority Critical patent/KR102252571B1/en
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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Abstract

A transistor output protection circuit and an operation method thereof are disclosed. The transistor output protection circuit according to one aspect of the present invention comprises: a transistor; a current sensing element having one end electrically connected to the transistor; a transistor protection unit including a clear terminal, a preset terminal and a clock terminal and outputting an output signal based on a control signal applied to the transistor and a current sensed by the current sensing element; and a diode connected between the transistor protection unit and the transistor, wherein the transistor can be short-circuited or open according to the control signal and the output signal of the transistor protection unit. The present invention can reduce stress which can be imposed to the transistor in a short-circuit or an overcurrent state by turning off the control signal of the transistor if the current of the transistor exceeds a specific value.

Description

트랜지스터 출력 보호 회로 및 그 동작 방법{TRANSITOR OUTPUT PROTECTION CIRCUIT AND OPERATION METHOD THEREOF}Transistor output protection circuit and its operation method {TRANSITOR OUTPUT PROTECTION CIRCUIT AND OPERATION METHOD THEREOF}

본 발명은 트랜지스터 출력 보호 회로 및 그 동작 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 트랜지스터에 인가되는 과전류를 감지하여 트랜지스터의 단락(Short)에 적절하게 대응할 수 있는 트랜지스터 출력 보호 회로 및 그 동작 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a transistor output protection circuit and an operation method thereof, and more particularly, to a transistor output protection circuit capable of appropriately responding to a short circuit of a transistor by detecting an overcurrent applied to a transistor, and an operating method thereof. .

차량은, 도로나 선로를 주행하면서 이동할 수 있는 수단을 의미한다. 차량은, 대체로 차체에 설치된 하나 이상의 차륜의 구동에 따라 이동 가능하도록 마련된다. 이와 같은 차량으로는, 예를 들어, 삼륜 또는 사륜 자동차나, 모터사이클 등의 이륜 자동차나, 건설 기계나, 자전거나 또는 선로 상에 배치된 레일 위에서 주행하는 열차 등이 존재한다.A vehicle refers to a means capable of moving while traveling on a road or track. The vehicle is generally provided to be movable according to the driving of one or more wheels installed on the vehicle body. Examples of such vehicles include a three-wheeled or four-wheeled vehicle, a two-wheeled vehicle such as a motorcycle, a construction machine, a bicycle, or a train running on a rail disposed on a track.

차량 내부에는, 차량의 동작에 필요한 동력을 얻기 위한 모터가 마련되어 있다. 차량에 설치된 모터는, 예를 들어, 직류 모터, 교류 모터, 직류 브러시리스 모터(BLDC motor, Brushless DC motor) 또는 선형 유도 모터(Linear-Induction Motor) 등을 포함할 수 있다. 차량에 설치된 모터는, 설치된 위치나 목적에 따라서 다양한 기능을 수행한다. 예를 들어, 오일 펌프에 설치된 모터는, 오일 펌프가 오일을 유동시켜 엔진이나 변속기 등에 필요한 오일, 일례로 엔진 오일이나 트랜스미션 오일 등을 공급할 수 있도록 한다. 또한, 전기 자동차(EV, Electric Vehicle)에 설치된 모터는, 차량 내에 배터리에 충전된 전기 에너지를 기계적 에너지로 변환함으로써, 차량이 차륜의 회전에 필요한 동력을 얻을 수 있도록 할 수 있다. 이러한 차량은 트랜지스터를 이용하여 차량을 제어하는 회로를 포함한다. 도 1을 참조하면, BJT(Bipolar Junction Transistors)를 이용하여 차량을 제어하는 회로는 BJT 1 및 BJT 2를 포함할 수 있다. BJT 1은 외부의 제어 신호(Control signal)가 베이스(Base)에 인가되어서 콜렉터-이미터(Collector-Emitter)가 턴온(Turn-on(Switch-on))된다. BJT 2는 BJT 1에 흐르는 전류가 특정 값을 넘을 경우, 흐르는 전류에 의해 저항(Resistor)의 양단에 전압이 걸리게 되고, 그 전압이 BJT 2의 베이스-이미터(Base-Emitter) 전압을 넘게 되면 BJT 2의 콜렉터-이미터(Collector-Emitter)가 턴온(Turn-on(Switch-on))된다. Inside the vehicle, a motor is provided to obtain power required for the operation of the vehicle. The motor installed in the vehicle may include, for example, a DC motor, an AC motor, a BLDC motor, a brushless DC motor, a linear induction motor, or the like. The motor installed in the vehicle performs various functions depending on the installed position or purpose. For example, a motor installed in an oil pump allows the oil pump to flow oil to supply oil necessary for an engine or a transmission, for example, engine oil or transmission oil. In addition, a motor installed in an electric vehicle (EV) converts electrical energy charged in a battery in the vehicle into mechanical energy, so that the vehicle can obtain power required for rotation of a wheel. Such vehicles include circuits that control the vehicle using transistors. Referring to FIG. 1, a circuit for controlling a vehicle using Bipolar Junction Transistors (BJTs) may include BJT 1 and BJT 2. In BJT 1, an external control signal is applied to the base, so that the collector-emitter is turned on (Switch-on). In BJT 2, when the current flowing through BJT 1 exceeds a specific value, voltage is applied to both ends of the resistor by the flowing current, and when the voltage exceeds the base-emitter voltage of BJT 2 The collector-emitter of the BJT 2 is turned on (Switch-on).

이하 BJT를 이용하여 차량을 제어하는 회로의 동작에 대해 설명하기로 한다. Hereinafter, an operation of a circuit for controlling a vehicle using a BJT will be described.

BJT control signal에 의해 BJT 1의 스위칭 동작이 결정되고(Turn-on/off), BJT 1의 콜렉터와 이미터를 통해 전류가 흐르게 된다. BJT 1에 흐르는 전류가 특정값을 넘게 될 경우 저항(Resistor)에 걸리는 전압으로 인해 BJT 2가 켜지게 되고, BJT 1의 제어 신호가 로우(Low)로 떨어지게 되며, BJT 1의 동작이 턴오프(turn-off)되게 된다. 저항(Resistor)과 BJT 1에 흐르는 전류로 인해 BJT 1의 제어 신호가 꺼지게 되는 동작을 하게 되고, 이를 통해 BJT 1에는 특정값 이상의 전류가 흐르지 못한다. 대신 BJT 1에는 특정값의 전류가 계속적으로 흐르게 된다.The switching operation of BJT 1 is determined by the BJT control signal (Turn-on/off), and current flows through the collector and emitter of BJT 1. When the current flowing through BJT 1 exceeds a certain value, BJT 2 is turned on due to the voltage applied to the resistor, the control signal of BJT 1 falls to Low, and the operation of BJT 1 is turned off ( turn-off). The control signal of BJT 1 is turned off due to the resistor and the current flowing through BJT 1, and through this, a current above a certain value cannot flow to BJT 1. Instead, a current of a specific value continuously flows through BJT 1.

그러나 BJT 1에 흐르는 전류가 특정값을 넘지 못하게 되면, BJT 1의 양단에 전압과 전류가 인가되어서 BJT 1가 열응력(thermal stress)을 받게 되는 문제가 있다. However, if the current flowing through BJT 1 does not exceed a specific value, there is a problem in that the voltage and current are applied to both ends of BJT 1 and thus BJT 1 is subjected to thermal stress.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1621973호(2016.05.17. 공고)에 개시되어 있다.The background technology of the present invention is disclosed in Korean Registered Patent Publication No. 10-1621973 (announced on May 17, 2016).

본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 트랜지스터(BJT 1)에 인가되는 과전류를 감지하여 트랜지스터(BJT 1)의 단락(Short)에 적절하게 대응할 수 있도록 하는 트랜지스터 출력 보호 회로 및 그 동작 방법을 제공하는 것이다. The present invention was conceived to improve the above-described problem, and an object of the present invention is to detect an overcurrent applied to the transistor BJT 1 to appropriately respond to a short circuit of the transistor BJT 1. It is to provide a protection circuit and a method of operation thereof.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the problem(s) mentioned above, and another problem(s) not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 측면에 따른 트랜지스터 출력 보호 회로는, 트랜지스터, 일 말단이 상기 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 전류 감지 소자, 클리어 단자, 프리셋 단자, 및 클럭 단자를 포함하고, 상기 트랜지스터에 인가되는 제어 신호 및 상기 전류 감지 소자에서 감지되는 전류에 기초하여 출력 신호를 출력하는 트랜지스터 보호부, 및 상기 트랜지스터 보호부와 상기 트랜지스터 사이에 연결되는 다이오드를 포함하되, 상기 트랜지스터는 상기 제어 신호 및 상기 트랜지스터 보호부의 상기 출력 신호에 의해 단락(short) 또는 개방(open)되는 것을 특징으로 할 수 있다. A transistor output protection circuit according to an aspect of the present invention includes a transistor, a current sensing element having one end electrically connected to the transistor, a clear terminal, a preset terminal, and a clock terminal, and a control signal applied to the transistor and A transistor protection unit for outputting an output signal based on the current sensed by the current sensing element, and a diode connected between the transistor protection unit and the transistor, wherein the transistor includes the control signal and the output of the transistor protection unit It may be characterized in that it is shorted or opened by a signal.

본 발명에서 상기 다이오드는, 쇼트키 다이오드(Schottky Diode)일 수 있다. In the present invention, the diode may be a Schottky diode.

본 발명에서 상기 다이오드는, 상기 트랜지스터에서 단락(Short) 상태가 발생한 경우 스위치 래치 오프(Switch latch off) 동작을 가능하게 할 수 있다. In the present invention, the diode may enable a switch latch off operation when a short state occurs in the transistor.

본 발명에서 상기 트랜지스터는, BJT(Bipolar Junction Transistor)일 수 있다. In the present invention, the transistor may be a Bipolar Junction Transistor (BJT).

본 발명에서 상기 전류 감지 소자는, 저항일 수 있다. In the present invention, the current sensing element may be a resistor.

본 발명에서 상기 제어 신호가 로우(low)인 경우, 상기 트랜지스터 보호부는 하이(high) 신호를 출력하고, 상기 트랜지스터는 턴오프되며, 상기 제어 신호가 하이(high)인 경우, 상기 트랜지스터는 턴온될 수 있다. In the present invention, when the control signal is low, the transistor protection unit outputs a high signal, the transistor is turned off, and when the control signal is high, the transistor is turned on. I can.

본 발명에서 상기 제어 신호가 하이(high)이고, 상기 트랜지스터가 턴온되어 상기 전류 감지 소자에서 감지되는 전류가 기 설정된 특정값 이상인 경우, 상기 전류 감지 소자에 의해 상기 트랜지스터 보호부의 클럭 단자에 상승 에지(rising edge) 신호가 인가되고, 상기 상승 에지 신호에 의해 상기 트랜지스터 보호부는 로우(low) 신호를 출력하며, 상기 트랜지스터의 베이스에는 로우 신호가 인가되어 상기 트랜지스터의 콜렉터와 이미터가 개방(open)될 수 있다. In the present invention, when the control signal is high and the transistor is turned on and the current sensed by the current sensing element is greater than or equal to a preset specific value, a rising edge ( a rising edge) signal is applied, the transistor protection unit outputs a low signal by the rising edge signal, and a low signal is applied to the base of the transistor to open the collector and emitter of the transistor. I can.

본 발명에서 상기 트랜지스터 보호부는 로우(low) 신호를 출력하고, 상기 트랜지스터의 베이스에는 로우 신호가 인가되어 상기 트랜지스터의 콜렉터와 이미터가 개방(open)된 상태에서, 상기 제어 신호가 하이(high)를 유지하는 경우, 상기 트랜지스터 보호부는 로우(low) 신호를 출력하고, 상기 트랜지스터는 개방 상태를 유지할 수 있다. In the present invention, the transistor protection unit outputs a low signal, and a low signal is applied to the base of the transistor so that the collector and the emitter of the transistor are open, and the control signal is high. In case of is maintained, the transistor protection unit may output a low signal, and the transistor may be maintained in an open state.

본 발명에서 상기 트랜지스터 보호부는 로우(low) 신호를 출력하고, 상기 트랜지스터의 베이스에는 로우 신호가 인가되어 상기 트랜지스터의 콜렉터와 이미터가 개방(open)된 상태에서, 상기 제어 신호가 로우(low)인 경우, 상기 트랜지스터 보호부의 클리어 단자는 로우(low)로 되어 상기 트랜지스터 보호부는 하이 신호를 출력하며, 상기 다이오드에 의해 상기 트랜지스터의 베이스에는 로우 신호가 인가될 수 있다. In the present invention, the transistor protection unit outputs a low signal, and a low signal is applied to the base of the transistor so that the collector and the emitter of the transistor are open, and the control signal is low. In this case, the clear terminal of the transistor protection part is low so that the transistor protection part outputs a high signal, and a low signal may be applied to the base of the transistor by the diode.

본 발명에서 상기 트랜지스터는, 상기 제어 신호가 하이(high)인 상태에서 상기 전류 감지 소자에서 감지되는 전류가 기 설정된 특정값 이상인 경우, 상기 트랜지스터 보호부로부터 로우 신호를 인가 받으면 래치 오프되고, 상기 트랜지스터 보호부로부터 하이 신호를 인가 받으면 래치 오프를 해제할 수 있다. In the present invention, when the control signal is high and the current sensed by the current sensing element is greater than or equal to a preset specific value, the transistor is latched off when a low signal is applied from the transistor protection unit, and the transistor When a high signal is applied from the protection unit, the latch-off can be released.

본 발명의 다른 측면에 따른 트랜지스터 출력 보호 회로의 동작 방법은, 트랜지스터 보호부 및 트랜지스터가 제어 신호를 입력 받는 단계, 전류 감지 소자가 상기 트랜지스터에 인가되는 전류를 감지하는 단계, 상기 트랜지스터 보호부가 상기 제어 신호 및 상기 전류 감지 소자에서 감지되는 전류에 기초하여 출력 신호를 출력하는 단계, 및 상기 트랜지스터가 상기 제어 신호 및 상기 출력 신호에 의해 단락 또는 개방되는 단계를 포함한다. A method of operating a transistor output protection circuit according to another aspect of the present invention includes the steps of receiving a control signal from a transistor protection unit and a transistor, sensing a current applied to the transistor by a current sensing element, and the transistor protection unit controlling the control signal. And outputting an output signal based on a signal and a current sensed by the current sensing element, and shorting or opening the transistor by the control signal and the output signal.

본 발명은 상기 단락 또는 개방되는 단계에서, 상기 제어 신호가 로우(Low)이고, 상기 출력 신호가 하이(high)인 경우, 상기 트랜지스터는 턴오프되고, 상기 제어 신호가 하이(high)인 경우, 상기 트랜지스터는 턴온될 수 있다. In the present invention, in the step of shorting or opening, when the control signal is low and the output signal is high, the transistor is turned off, and when the control signal is high, The transistor may be turned on.

본 발명은 상기 단락 또는 개방되는 단계에서, 상기 제어 신호가 하이(high)이고, 상기 트랜지스터가 턴온되어 상기 전류 감지 소자에서 감지되는 전류가 기 설정된 특정값 이상인 경우, 상기 전류 감지 소자에 의해 상기 트랜지스터 보호부의 클럭 단자에 상승 에지(rising edge) 신호가 인가되고, 상기 상승 에지 신호에 의해 상기 트랜지스터 보호부는 로우(low) 신호를 출력하며, 상기 트랜지스터의 베이스에는 로우 신호가 인가되어 상기 트랜지스터의 콜렉터와 이미터가 개방(open)될 수 있다. In the present invention, in the step of shorting or opening, when the control signal is high and the current sensed by the current sensing element is turned on and the current sensed by the current sensing element is greater than or equal to a preset specific value, the transistor A rising edge signal is applied to the clock terminal of the protection unit, the transistor protection unit outputs a low signal by the rising edge signal, and a low signal is applied to the base of the transistor, so that the collector of the transistor and the The emitter can be opened.

본 발명은 상기 단락 또는 개방되는 단계에서, 상기 트랜지스터 보호부는 로우(low) 신호를 출력하고, 상기 트랜지스터의 베이스에는 로우 신호가 인가되어 상기 트랜지스터의 콜렉터와 이미터가 개방(open)된 상태에서, 상기 제어 신호가 하이(high)를 유지하는 경우, 상기 트랜지스터 보호부는 로우(low) 신호를 출력하고, 상기 트랜지스터는 개방 상태를 유지할 수 있다. In the present invention, in the step of the shorting or opening, the transistor protection unit outputs a low signal, and a low signal is applied to the base of the transistor so that the collector and the emitter of the transistor are open, When the control signal is maintained high, the transistor protection unit may output a low signal, and the transistor may be maintained in an open state.

본 발명은 상기 단락 또는 개방되는 단계에서, 상기 트랜지스터 보호부는 로우(low) 신호를 출력하고, 상기 트랜지스터의 베이스에는 로우 신호가 인가되어 상기 트랜지스터의 콜렉터와 이미터가 개방(open)된 상태에서, 상기 제어 신호가 로우(low)인 경우, 상기 트랜지스터 보호부의 클리어 단자는 로우(low)로 되어 상기 트랜지스터 보호부는 하이 신호를 출력하며, 상기 다이오드에 의해 상기 트랜지스터의 베이스에는 로우 신호가 인가될 수 있다. In the present invention, in the step of the shorting or opening, the transistor protection unit outputs a low signal, and a low signal is applied to the base of the transistor so that the collector and the emitter of the transistor are open, When the control signal is low, the clear terminal of the transistor protection part is low, so that the transistor protection part outputs a high signal, and a low signal may be applied to the base of the transistor by the diode. .

본 발명은 상기 단락 또는 개방되는 단계에서, 상기 제어 신호가 하이(high)인 상태에서 상기 전류 감지 소자에서 감지되는 전류가 기 설정된 특정값 이상인 경우, 상기 트랜지스터는 상기 트랜지스터 보호부로부터 로우 신호를 인가 받으면 래치 오프되고, 상기 트랜지스터 보호부로부터 하이 신호를 인가 받으면, 래치 오프를 해제할 수 있다. In the present invention, in the step of shorting or opening, when the current sensed by the current sensing element in a state in which the control signal is high is greater than or equal to a preset specific value, the transistor applies a low signal from the transistor protection unit. When received, the latch is off, and when a high signal is applied from the transistor protection unit, the latch off can be released.

본 발명의 일 실시예에 따른 트랜지스터 출력 보호 회로 및 그 동작 방법은, 트랜지스터에 흐르는 전류가 특정값 이상일 경우, 트랜지스터의 제어 신호(control signal) 자체를 꺼버림으로써, 트랜지스터가 단락(Short) 또는 과전류 상태에서 받을 수 있는 스트레스(Stress)를 줄일 수 있다. In the transistor output protection circuit and operation method according to an embodiment of the present invention, when the current flowing through the transistor is greater than or equal to a specific value, the control signal of the transistor itself is turned off, so that the transistor is short or overcurrent. It can reduce the stress that can be received in the state.

본 발명의 다른 실시예에 따른 트랜지스터 출력 보호 회로 및 그 동작 방법은, BJT 와 단일 Logic IC, 및 쇼트키 다이오드(Schottky Diode)로 BJT에서 단락(Short) 상태가 발생했을 경우의 스위치 래치 오프(Switch latch off) 동작을 가능하게 할 수 있다. The transistor output protection circuit and its operation method according to another embodiment of the present invention include a BJT, a single logic IC, and a Schottky diode when a short-circuit condition occurs in the BJT. latch off) operation can be enabled.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 트랜지스터 출력 보호 회로 및 그 동작 방법은, 단일 BJT 제어 신호(control signal)를 이용하여 BJT의 래치 오프(Latch off) 및 래치 오프(Latch off) 해제를 수행할 수 있다. The transistor output protection circuit and its operation method according to another embodiment of the present invention can perform latch off and latch off release of a BJT using a single BJT control signal. have.

한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다. Meanwhile, the effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and various effects may be included within a range that is apparent to a person skilled in the art from the contents to be described below.

도 1은 종래 BJT를 이용하여 차량을 제어하는 회로를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 트랜지스터 출력 보호 회로를 설명하기 위한 도면이다.
1 is a diagram illustrating a circuit for controlling a vehicle using a conventional BJT.
2 is a diagram illustrating a transistor output protection circuit according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 트랜지스터 출력 보호 회로 및 그 동작 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. Hereinafter, a transistor output protection circuit and an operating method thereof according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description.

또한, 본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍 가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.Further, the implementation described herein may be implemented in, for example, a method or process, an apparatus, a software program, a data stream or a signal. Although discussed only in the context of a single form of implementation (eg, only as a method), the implementation of the discussed features may also be implemented in other forms (eg, an apparatus or program). The device may be implemented with appropriate hardware, software and firmware. The method may be implemented in an apparatus such as a processor, which generally refers to a processing device including, for example, a computer, a microprocessor, an integrated circuit or a programmable logic device, or the like. Processors also include communication devices such as computers, cell phones, personal digital assistants (“PDAs”) and other devices that facilitate communication of information between end-users.

또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.In addition, terms used in the present specification are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof does not preclude in advance. Terms such as first and second may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component.

이하, 본 발명에 따른 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and in the description with reference to the accompanying drawings, identical or corresponding components are assigned the same reference numbers, and redundant descriptions thereof will be omitted. I will do it.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 트랜지스터 출력 보호 회로를 설명하기 위한 도면이다. 2 is a diagram illustrating a transistor output protection circuit according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 트랜지스터 출력 보호 회로는 트랜지스터(100), 전류 감지 소자(200, Resistor 1), 트랜지스터 보호부(300) 및 다이오드(400)를 포함할 수 있다. 2, a transistor output protection circuit according to an embodiment of the present invention may include a transistor 100, a current sensing element 200 (Resistor 1), a transistor protection unit 300, and a diode 400. .

트랜지스터(100)는 제어 신호 및 트랜지스터 보호부(300)의 출력 신호에 의해 단락(short) 또는 개방(open)되는 스위칭 동작을 할 수 있다. The transistor 100 may perform a switching operation that is shorted or opened by a control signal and an output signal of the transistor protection unit 300.

이러한 트랜지스터는 접합형 트랜지스터(BJT, Bipolar Junction Transistor), 사이리스터(Thyristor), 전계 효과 트랜지스터(FET, Field-effect transistor) 및 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT, Insulated Gate Bipolar mode Transistor) 중 적어도 하나를 이용하여 구현할 수 있다. These transistors use at least one of a junction transistor (BJT, Bipolar Junction Transistor), a thyristor, a field-effect transistor (FET), and an insulated gate bipolar mode transistor (IGBT). Can be implemented.

전류 감지 소자(200)는 일 말단이 트랜지스터(100)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 전류 감지 소자(200)는 예컨대, 저항을 이용하여 구현할 수 있다. One end of the current sensing element 200 may be electrically connected to the transistor 100. The current sensing element 200 may be implemented using, for example, a resistor.

전류 감지 소자(200)의 일 말단은 트랜지스터(100)의 이미터(Emitter)와 연결되고, 타 말단은 다른 회로 소자나, 부품, 장치 또는 그라운드(G)와 연결될 수 있다.One end of the current sensing element 200 may be connected to an emitter of the transistor 100, and the other end may be connected to another circuit element, component, device, or ground (G).

전류 감지 소자(200)의 일 말단과 트랜지스터(100)를 연결하는 신호 라인은 일 지점에서 분기될 수 있으며, 분기된 라인은 트랜지스터 보호부(300)와 연결될 수 있다. 따라서, 트랜지스터 보호부(300)에는 전류 감지 소자(200)에 인가되기 전의 전류의 일부가 전달될 수 있다.A signal line connecting one end of the current sensing element 200 and the transistor 100 may be branched at one point, and the branched line may be connected to the transistor protection unit 300. Accordingly, a part of the current before being applied to the current sensing element 200 may be transmitted to the transistor protection unit 300.

트랜지스터 보호부(300)는 클리어 단자, 프리셋 단자, 및 클럭 단자를 포함하고, 트랜지스터(100)에 인가되는 제어 신호 및 전류 감지 소자(200)에서 감지되는 전류에 기초하여 출력 신호를 출력할 수 있다. The transistor protection unit 300 includes a clear terminal, a preset terminal, and a clock terminal, and may output an output signal based on a control signal applied to the transistor 100 and a current sensed by the current sensing element 200. .

트랜지스터 보호부(300)는 트랜지스터(100)에 인가되는 제어신호를 생성하는 제어 신호 생성부(미도시) 및 트랜지스터(100)를 연결하는 신호 라인에서 분기된 신호 라인을 통해 전달되는 전기적 신호와, 전류 감지 소자(200)의 일 말단의 지점에서 분기된 신호 라인을 통해 전달되는 전기적 신호를 기초로, 트랜지스터(100)에 인가되는 제어 신호를 제어할 수 있다. The transistor protection unit 300 includes an electrical signal transmitted through a signal line branched from a control signal generator (not shown) that generates a control signal applied to the transistor 100 and a signal line connecting the transistor 100, A control signal applied to the transistor 100 may be controlled based on an electrical signal transmitted through a signal line branched from a point at one end of the current sensing element 200.

트랜지스터 보호부(300)는

Figure 112020112626992-pat00001
,
Figure 112020112626992-pat00002
, CLK, 및 데이터(D)를 입력으로 하여, 이에 대응하는 출력(Q)와 반전 출력(
Figure 112020112626992-pat00003
)를 제공할 수 있다. 본 발명에서는 프리셋(
Figure 112020112626992-pat00004
) 입력을 하이(high)로 하고, 클럭(CLK) 입력의 상승 에지(rising edge)에서 데이터(D)를 래치(latch)하며 반전 출력(
Figure 112020112626992-pat00005
)을 이용하는 구조로 사용할 수 있다. 즉, 트랜지스터 보호부(300)는 아래 표 1과 같이 동작할 수 있다. The transistor protection unit 300 is
Figure 112020112626992-pat00001
,
Figure 112020112626992-pat00002
, CLK, and data (D) as inputs, and the corresponding output (Q) and inverted output (
Figure 112020112626992-pat00003
) Can be provided. In the present invention, the preset (
Figure 112020112626992-pat00004
) Make the input high, latch the data (D) on the rising edge of the clock (CLK) input, and the inverted output (
Figure 112020112626992-pat00005
) Can be used. That is, the transistor protection unit 300 may operate as shown in Table 1 below.

[표 1][Table 1]

Figure 112020112626992-pat00006
Figure 112020112626992-pat00006

다이오드(400)는 트랜지스터 보호부(300)와 트랜지스터(100) 사이에 연결될 수 있고, 트랜지스터(100)에서 단락(Short) 상태가 발생한 경우 스위치 래치 오프(Switch latch off) 동작을 가능하게 할 수 있다. 이러한 다이오드(400)는 예컨대, 쇼트키 다이오드(Schottky Diode)를 이용하여 구현할 수 있다. The diode 400 may be connected between the transistor protection unit 300 and the transistor 100, and may enable a switch latch off operation when a short state occurs in the transistor 100. . The diode 400 may be implemented using, for example, a Schottky diode.

이하, 상기와 같이 구성된 트랜지스터 출력 보호 회로의 동작에 대해 설명하기로 한다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 트랜지스터(100)를 BJT(100)로 한정하여 설명하기로 한다. Hereinafter, the operation of the transistor output protection circuit configured as described above will be described. Hereinafter, for convenience of description, the transistor 100 is limited to the BJT 100 and described.

BJT 제어 신호(control signal)가 로우(low)이면, BJT(100)의 콜렉터-이미터(Collector-Emitter)는 개방(Open)될 수 있다. BJT 제어 신호가 하이(high)로 올라가게 되면, BJT(100)의 베이스(Base)가 하이(high)로 올라가므로, 콜렉터-이미터(Collector-Emitter)가 단락(Short)될 수 있다. 그러나 BJT(100)의 콜렉터-이미터(Collector-Emitter)에 흐르는 전류가 특정값 이상을 넘게 되면, 전류 감지 소자(200, resistor 1)에 의해 트랜지스터 보호부(300)의 CLK 단자로 상승 에지(Rising edge) 신호가 인가되어, BJT(100)의 베이스(Base)가 로우(low)로 떨어질 수 있고, BJT(100)의 콜렉터-이미터(Collector-Emitter)가 개방(Open)될 수 있다. 이러한 BJT(100)의 콜렉터-이미터(Collector-Emitter) 간 개방 상태가 계속 유지되고, BJT 제어 신호가 로우(Low)로 떨어졌다가 하이(high)로 올라가야지 BJT(100)의 콜렉터-이미터(Collector-Emitter)가 다시 단락(Short, Switch on)될 수 있다. When the BJT control signal is low, a collector-emitter of the BJT 100 may be opened. When the BJT control signal goes high, the base of the BJT 100 goes high, so that a collector-emitter may be shorted. However, when the current flowing through the collector-emitter of the BJT 100 exceeds a specific value, the rising edge ( A rising edge) signal is applied, so that the base of the BJT 100 may fall low, and the collector-emitter of the BJT 100 may be opened. The open state between the collector-emitter of the BJT 100 is maintained continuously, and the BJT control signal must drop to low and then rise to high. The collector of the BJT 100-already The collector-emitter may be shorted again (Short, Switch on).

상술한 트랜지스터 출력 보호 회로의 동작을 각 케이스별로 상세히 설명하기로 한다. The operation of the above-described transistor output protection circuit will be described in detail for each case.

먼저, BJT 제어 신호가 로우(Low)인 경우에 대해 설명하기로 한다. 이 경우 트랜지스터 보호부(300)의 출력(

Figure 112020112626992-pat00007
)은 하이(high)이지만, 쇼트키 다이오드(400)에 의해서 해당 하이 신호는 BJT(100)의 베이스(Base)로 전달되지 않는다. 따라서 BJT(100)의 베이스(Base)에는 로우(Low) 신호가 인가되어 BJT(100)는 턴오프되고, BJT(100)의 콜렉터(Collector)와 이미터(Emitter)는 개방(Open)될 수 있다. First, a case in which the BJT control signal is low will be described. In this case, the output of the transistor protection unit 300 (
Figure 112020112626992-pat00007
) Is high, but the corresponding high signal is not transmitted to the base of the BJT 100 by the Schottky diode 400. Therefore, a low signal is applied to the base of the BJT 100 so that the BJT 100 is turned off, and the collector and the emitter of the BJT 100 can be opened. have.

즉, BJT 제어 신호가 로우(Low)인 경우 트랜지스터 보호부(300)의 입력 및 출력, BJT(100)의 베이스 및 콜렉터-이미터(Collector-Emitter)의 상태는 아래 표 2와 같을 수 있다. That is, when the BJT control signal is low, the input and output of the transistor protection unit 300, the base of the BJT 100, and the states of the collector-emitter may be as shown in Table 2 below.

[표 2][Table 2]

Figure 112020112626992-pat00008
Figure 112020112626992-pat00008

다음으로 BJT 제어 신호가 하이(High)인 경우에 대해 설명하기로 한다. 이 경우, 트랜지스터 보호부(300)의 출력(

Figure 112020112626992-pat00009
)은 하이(high)이지만, 쇼트키 다이오드(400)에 의해서 해당 하이 신호는 BJT(100)의 베이스(Base)로 전달되지 않는다. 하지만 BJT 제어신호가 하이(high)이므로 BJT(100)의 베이스(Base)에는 하이(high) 신호가 인가되어 BJT(100)는 턴온되고, BJT(100)의 콜렉터(collector)와 이미터(Emitter)는 단락(Short)될 수 있다.Next, a case where the BJT control signal is high will be described. In this case, the output of the transistor protection unit 300 (
Figure 112020112626992-pat00009
) Is high, but the corresponding high signal is not transmitted to the base of the BJT 100 by the Schottky diode 400. However, since the BJT control signal is high, a high signal is applied to the base of the BJT 100 and the BJT 100 is turned on, and the collector and emitter of the BJT 100 ) Can be shorted.

즉, BJT 제어 신호가 하이(high)인 경우 트랜지스터 보호부(300)의 입력 및 출력, BJT(100)의 베이스 및 콜렉터-이미터(Collector-Emitter)의 상태는 아래 표 3과 같을 수 있다. That is, when the BJT control signal is high, the input and output of the transistor protection unit 300, the base of the BJT 100, and the states of the collector-emitter may be as shown in Table 3 below.

[표 3][Table 3]

Figure 112020112626992-pat00010
Figure 112020112626992-pat00010

다음으로, BJT 제어 신호가 하이(high)이고, BJT(100)가 턴온되어 전류 감지 소자(200)에서 감지되는 전류가 기 설정된 특정값 이상인 경우에 대해 설명하기로 한다. BJT(100)가 턴온된 상태에서 전류 감지 소자(200)에 흐르는 전류가 크게 되면, 트랜지스터 보호부(300)의 클럭(CLK) 단자의 전압이 높아지고, 특정 전압 이상으로 올라갈 경우 클럭(CLK) 단자에 상승 에지(Rising edge)가 생기게 된다. 그러면, 상승 에지 신호에 의해 트랜지스터 보호부(300)는 로우(low) 신호를 출력하게 되고, BJT(100)의 베이스(Base) 전압도 로우(Low)로 떨어지게 된다. 따라서 BJT(100)의 베이스(Base)에는 로우(low) 신호가 인가되어 BJT(100)는 턴오프되고, BJT(100)의 콜렉터와 이미터는 개방(Open)될 수 있다. Next, a case where the BJT control signal is high and the BJT 100 is turned on so that the current sensed by the current sensing element 200 is greater than or equal to a preset specific value will be described. When the current flowing through the current sensing element 200 increases while the BJT 100 is turned on, the voltage of the clock (CLK) terminal of the transistor protection unit 300 increases, and when the voltage rises above a specific voltage, the clock (CLK) terminal There is a rising edge on the screen. Then, the transistor protection unit 300 outputs a low signal by the rising edge signal, and the base voltage of the BJT 100 also drops to a low level. Accordingly, a low signal is applied to the base of the BJT 100 so that the BJT 100 is turned off, and the collector and the emitter of the BJT 100 may be opened.

즉, BJT 제어 신호가 하이(high)이고, BJT(100)가 턴온되어 전류 감지 소자(200)에서 감지되는 전류가 기 설정된 특정값 이상인 경우, 트랜지스터 보호부(300)의 입력 및 출력, BJT(100)의 베이스 및 콜렉터-이미터의 상태는 아래 표 4와 같을 수 있다. That is, when the BJT control signal is high and the current sensed by the current sensing element 200 when the BJT 100 is turned on is greater than or equal to a preset specific value, the input and output of the transistor protection unit 300, BJT ( The state of the base of 100) and the collector-emitter may be as shown in Table 4 below.

[표 4][Table 4]

Figure 112020112626992-pat00011
Figure 112020112626992-pat00011

다음으로, 트랜지스터 보호부(300)는 로우(low) 신호를 출력하고, BJT(100)의 베이스에는 로우 신호가 인가되어 BJT(100)의 콜렉터와 이미터가 개방(open)된 상태에서, BJT 제어 신호가 계속 하이(high)인 경우에 대해 설명하기로 한다. 이 경우, 트랜지스터 보호부(300)의 출력(

Figure 112020112626992-pat00012
)은 로우(Low)를 유지하고, BJT(100)는 계속 개방(Open) 상태일 수 있다. Next, the transistor protection unit 300 outputs a low signal, and a low signal is applied to the base of the BJT 100 so that the collector and the emitter of the BJT 100 are open. A case in which the control signal is continuously high will be described. In this case, the output of the transistor protection unit 300 (
Figure 112020112626992-pat00012
) Is kept low, and the BJT 100 may be in an open state.

즉, 트랜지스터 보호부(300)는 로우(low) 신호를 출력하고, BJT(100)의 베이스에는 로우 신호가 인가되어 BJT(100)의 콜렉터와 이미터가 개방(open)된 상태에서, BJT 제어 신호가 계속 하이(High)인 경우, 트랜지스터 보호부(300)의 입력 및 출력, BJT(100)의 베이스 및 콜렉터-이미터의 상태는 아래 표 5와 같을 수 있다. That is, the transistor protection unit 300 outputs a low signal, and a low signal is applied to the base of the BJT 100 so that the collector and the emitter of the BJT 100 are open, and the BJT is controlled. When the signal is still high, the input and output of the transistor protection unit 300, the base of the BJT 100, and the state of the collector-emitter may be as shown in Table 5 below.

[표 5][Table 5]

Figure 112020112626992-pat00013
Figure 112020112626992-pat00013

마지막으로 트랜지스터 보호부(300)는 로우(low) 신호를 출력하고, BJT(100)의 베이스에는 로우 신호가 인가되어 BJT(100)의 콜렉터와 이미터가 개방(open)된 상태에서, BJT 제어 신호가 로우(low)인 경우에 대해 설명하기로 한다. 이 경우, 트랜지스터 보호부(300)의 클리어 단자(

Figure 112020112626992-pat00014
)는 하이(high)에서 로우(low)로 변경될 수 있다. 이에 따라 트랜지스터 보호부(300)의 출력(
Figure 112020112626992-pat00015
)은 하이(high)로 올라가지만, 쇼트키 다이오드(400)에 의해 BJT(100)의 베이스에는 로우 신호가 인가될 수 있다. Finally, the transistor protection unit 300 outputs a low signal, and a low signal is applied to the base of the BJT 100 to control the BJT while the collector and emitter of the BJT 100 are open. A case in which the signal is low will be described. In this case, the clear terminal (
Figure 112020112626992-pat00014
) Can be changed from high to low. Accordingly, the output of the transistor protection unit 300 (
Figure 112020112626992-pat00015
) Rises to high, but a low signal may be applied to the base of the BJT 100 by the Schottky diode 400.

즉, 트랜지스터 보호부(300)는 로우(low) 신호를 출력하고, BJT(100)의 베이스에는 로우 신호가 인가되어 BJT(100)의 콜렉터와 이미터가 개방(open)된 상태에서, BJT 제어 신호가 로우(low)인 경우, 트랜지스터 보호부(300)의 입력 및 출력, BJT(100)의 베이스 및 콜렉터-이미터의 상태는 아래 표 6과 같을 수 있다. That is, the transistor protection unit 300 outputs a low signal, and a low signal is applied to the base of the BJT 100 so that the collector and the emitter of the BJT 100 are open, and the BJT is controlled. When the signal is low, the input and output of the transistor protection unit 300, the base of the BJT 100, and the state of the collector-emitter may be as shown in Table 6 below.

[표 6][Table 6]

Figure 112020112626992-pat00016
Figure 112020112626992-pat00016

상술한 바와 같이 트랜지스터(100)는, 제어 신호가 하이(high)인 상태에서, 전류 감지 소자(200)에서 감지되는 전류가 기 설정된 특정값 이상인 경우, 트랜지스터 보호부(300)로부터 로우 신호를 인가 받으면 래치 오프되고, 트랜지스터 보호부(300)로부터 하이 신호를 인가 받으면, 래치 오프를 해제할 수 있다. As described above, when the control signal is high and the current sensed by the current sensing element 200 is greater than or equal to a preset specific value, the transistor 100 applies a low signal from the transistor protection unit 300. When received, the latch is off, and when a high signal is applied from the transistor protection unit 300, the latch off can be released.

한편, 상기와 같이 구성된 트랜지스터 출력 보호 회로는 BJT(100) 및 로우 사이드(Low side)/하이 사이드 드라이버(High side driver)로 사용중인 파워 스위치(PS, power switch)/스마트 스위치(Smart switch)회로에도 적용할 수 있다. Meanwhile, the transistor output protection circuit configured as described above is a power switch (PS)/smart switch circuit used as the BJT 100 and a low side/high side driver. It can also be applied.

상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 트랜지스터 출력 보호 회로는, 트랜지스터에 흐르는 전류가 특정값 이상일 경우, 트랜지스터의 제어 신호(control signal) 자체를 꺼버림으로써, 트랜지스터가 단락(Short) 또는 과전류 상태에서 받을 수 있는 스트레스(Stress)를 줄일 수 있다. As described above, in the transistor output protection circuit according to an embodiment of the present invention, when the current flowing through the transistor is greater than or equal to a specific value, the control signal of the transistor itself is turned off, so that the transistor is short or overcurrent. It can reduce the stress that can be received in the state.

본 발명의 다른 실시예에 따른 트랜지스터 출력 보호 회로는, BJT(100) 와 단일 Logic IC, 및 쇼트키 다이오드(400)로 BJT(100)에서 단락(Short) 상태가 발생했을 경우의 스위치 래치 오프(Switch latch off) 동작을 가능하게 할 수 있다. In the transistor output protection circuit according to another embodiment of the present invention, a switch latch off when a short state occurs in the BJT 100 with the BJT 100 and a single logic IC, and the Schottky diode 400 ( Switch latch off) operation can be enabled.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 트랜지스터 출력 보호 회로는, 단일 BJT 제어 신호(control signal)를 이용하여 BJT(100)의 래치 오프(Latch off) 및 래치 오프(Latch off) 해제를 수행할 수 있다. The transistor output protection circuit according to another embodiment of the present invention may perform latch off and latch off release of the BJT 100 using a single BJT control signal. .

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are only exemplary, and those of ordinary skill in the field to which the technology pertains, various modifications and other equivalent embodiments are possible. I will understand. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the following claims.

100 : 트랜지스터
200 : 전류 감지 소자
300 : 트랜지스터 보호부
400 : 다이오드
100: transistor
200: current sensing element
300: transistor protection unit
400: diode

Claims (16)

트랜지스터;
일 말단이 상기 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 전류 감지 소자;
클리어 단자, 프리셋 단자, 및 클럭 단자를 포함하고, 상기 트랜지스터에 인가되는 제어 신호 및 상기 전류 감지 소자에서 감지되는 전류에 기초하여 출력 신호를 출력하는 트랜지스터 보호부; 및
상기 트랜지스터 보호부와 상기 트랜지스터 사이에 연결되는 다이오드;를 포함하되,
상기 트랜지스터는,
상기 제어 신호 및 상기 트랜지스터 보호부의 상기 출력 신호에 의해 단락(short) 또는 개방(open)되고,
상기 제어 신호가 로우(low)인 경우, 상기 트랜지스터 보호부는 하이(high) 신호를 출력하고, 상기 트랜지스터는 턴오프되며,
상기 제어 신호가 하이(high)인 경우, 상기 트랜지스터는 턴온되는 것을 특징으로 하는 트랜지스터 출력 보호 회로.
transistor;
A current sensing element having one end electrically connected to the transistor;
A transistor protection unit including a clear terminal, a preset terminal, and a clock terminal, and outputting an output signal based on a control signal applied to the transistor and a current sensed by the current sensing element; And
Including; a diode connected between the transistor protection unit and the transistor,
The transistor,
Shorted or opened by the control signal and the output signal of the transistor protection unit,
When the control signal is low, the transistor protection unit outputs a high signal, and the transistor is turned off,
When the control signal is high, the transistor is turned on.
제1항에 있어서,
상기 다이오드는, 쇼트키 다이오드(Schottky Diode)인 것을 특징으로 하는 트랜지스터 출력 보호 회로.
The method of claim 1,
The diode is a transistor output protection circuit, characterized in that the Schottky diode (Schottky Diode).
제2항에 있어서,
상기 다이오드는, 상기 트랜지스터에서 단락(Short) 상태가 발생한 경우 스위치 래치 오프(Switch latch off) 동작을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 트랜지스터 출력 보호 회로.
The method of claim 2,
Wherein the diode enables a switch latch off operation when a short condition occurs in the transistor.
제1항에 있어서,
상기 트랜지스터는, BJT(Bipolar Junction Transistor)인 것을 특징으로 하는 트랜지스터 출력 보호 회로.
The method of claim 1,
The transistor is a transistor output protection circuit, characterized in that the BJT (Bipolar Junction Transistor).
제1항에 있어서,
상기 전류 감지 소자는, 저항인 것을 특징으로 하는 트랜지스터 출력 보호 회로.
The method of claim 1,
The current sensing element is a transistor output protection circuit, characterized in that the resistance.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제어 신호가 하이(high)이고, 상기 트랜지스터가 턴온되어 상기 전류 감지 소자에서 감지되는 전류가 기 설정된 특정값 이상인 경우, 상기 전류 감지 소자에 의해 상기 트랜지스터 보호부의 클럭 단자에 상승 에지(rising edge) 신호가 인가되고, 상기 상승 에지 신호에 의해 상기 트랜지스터 보호부는 로우(low) 신호를 출력하며, 상기 트랜지스터의 베이스에는 로우 신호가 인가되어 상기 트랜지스터의 콜렉터와 이미터가 개방(open)되는 것을 특징으로 하는 트랜지스터 출력 보호 회로.
The method of claim 1,
When the control signal is high and the transistor is turned on and the current sensed by the current sensing element is greater than or equal to a preset specific value, a rising edge is formed on the clock terminal of the transistor protection unit by the current sensing element. A signal is applied, the transistor protection unit outputs a low signal by the rising edge signal, and a low signal is applied to the base of the transistor to open the collector and the emitter of the transistor. Transistor output protection circuit.
제7항에 있어서,
상기 트랜지스터 보호부는 로우(low) 신호를 출력하고, 상기 트랜지스터의 베이스에는 로우 신호가 인가되어 상기 트랜지스터의 콜렉터와 이미터가 개방(open)된 상태에서, 상기 제어 신호가 하이(high)를 유지하는 경우, 상기 트랜지스터 보호부는 로우(low) 신호를 출력하고, 상기 트랜지스터는 개방 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 트랜지스터 출력 보호 회로.
The method of claim 7,
The transistor protection unit outputs a low signal, and a low signal is applied to the base of the transistor to maintain the control signal high when the collector and the emitter of the transistor are open. In this case, the transistor protection unit outputs a low signal, and the transistor maintains an open state.
제7항에 있어서,
상기 트랜지스터 보호부는 로우(low) 신호를 출력하고, 상기 트랜지스터의 베이스에는 로우 신호가 인가되어 상기 트랜지스터의 콜렉터와 이미터가 개방(open)된 상태에서, 상기 제어 신호가 로우(low)인 경우, 상기 트랜지스터 보호부의 클리어 단자는 로우(low)로 되어 상기 트랜지스터 보호부는 하이 신호를 출력하며, 상기 다이오드에 의해 상기 트랜지스터의 베이스에는 로우 신호가 인가되는 것을 특징으로 하는 트랜지스터 출력 보호 회로.
The method of claim 7,
When the transistor protection unit outputs a low signal and a low signal is applied to the base of the transistor so that the collector and the emitter of the transistor are open, the control signal is low, And a clear terminal of the transistor protection part is low, the transistor protection part outputs a high signal, and a low signal is applied to the base of the transistor by the diode.
제1항에 있어서,
상기 트랜지스터는,
상기 제어 신호가 하이(high)인 상태에서 상기 전류 감지 소자에서 감지되는 전류가 기 설정된 특정값 이상인 경우, 상기 트랜지스터 보호부로부터 로우 신호를 인가 받으면 래치 오프되고, 상기 트랜지스터 보호부로부터 하이 신호를 인가 받으면 래치 오프를 해제하는 것을 특징으로 하는 트랜지스터 출력 보호 회로.
The method of claim 1,
The transistor,
When the control signal is high and the current sensed by the current sensing element is greater than or equal to a preset specific value, it is latched off when a low signal is applied from the transistor protection unit, and a high signal is applied from the transistor protection unit. A transistor output protection circuit, characterized in that the latch-off is released when received.
트랜지스터 보호부 및 트랜지스터가 제어 신호를 입력 받는 단계;
전류 감지 소자가 상기 트랜지스터에 인가되는 전류를 감지하는 단계;
상기 트랜지스터 보호부가 상기 제어 신호 및 상기 전류 감지 소자에서 감지되는 전류에 기초하여 출력 신호를 출력하는 단계; 및
상기 트랜지스터가 상기 제어 신호 및 상기 출력 신호에 의해 단락 또는 개방되는 단계를 포함하되,
상기 단락 또는 개방되는 단계에서,
상기 제어 신호가 로우(Low)이고, 상기 출력 신호가 하이(high)인 경우, 상기 트랜지스터는 턴오프되고,
상기 제어 신호가 하이(high)인 경우, 상기 트랜지스터는 턴온되는 것을 특징으로 하는 트랜지스터 출력 보호 회로의 동작 방법.
Receiving a control signal from the transistor protection unit and the transistor;
Sensing, by a current sensing element, a current applied to the transistor;
Outputting an output signal based on the control signal and the current sensed by the current sensing element by the transistor protection unit; And
Shorting or opening the transistor by the control signal and the output signal,
In the above paragraph or opening step,
When the control signal is low and the output signal is high, the transistor is turned off,
When the control signal is high, the transistor is turned on.
삭제delete 제11항에 있어서,
상기 단락 또는 개방되는 단계에서,
상기 제어 신호가 하이(high)이고, 상기 트랜지스터가 턴온되어 상기 전류 감지 소자에서 감지되는 전류가 기 설정된 특정값 이상인 경우, 상기 전류 감지 소자에 의해 상기 트랜지스터 보호부의 클럭 단자에 상승 에지(rising edge) 신호가 인가되고, 상기 상승 에지 신호에 의해 상기 트랜지스터 보호부는 로우(low) 신호를 출력하며, 상기 트랜지스터의 베이스에는 로우 신호가 인가되어 상기 트랜지스터의 콜렉터와 이미터가 개방(open)되는 것을 특징으로 하는 트랜지스터 출력 보호 회로의 동작 방법.
The method of claim 11,
In the above paragraph or opening step,
When the control signal is high and the transistor is turned on and the current sensed by the current sensing element is greater than or equal to a preset specific value, a rising edge is formed on the clock terminal of the transistor protection unit by the current sensing element. A signal is applied, the transistor protection unit outputs a low signal by the rising edge signal, and a low signal is applied to the base of the transistor to open the collector and the emitter of the transistor. How to operate the transistor output protection circuit.
제13항에 있어서,
상기 단락 또는 개방되는 단계에서,
상기 트랜지스터 보호부는 로우(low) 신호를 출력하고, 상기 트랜지스터의 베이스에는 로우 신호가 인가되어 상기 트랜지스터의 콜렉터와 이미터가 개방(open)된 상태에서, 상기 제어 신호가 하이(high)를 유지하는 경우, 상기 트랜지스터 보호부는 로우(low) 신호를 출력하고, 상기 트랜지스터는 개방 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 트랜지스터 출력 보호 회로의 동작 방법.
The method of claim 13,
In the above paragraph or opening step,
The transistor protection unit outputs a low signal, and a low signal is applied to the base of the transistor to maintain the control signal high when the collector and the emitter of the transistor are open. In this case, the transistor protection unit outputs a low signal and the transistor maintains an open state.
제13항에 있어서,
상기 단락 또는 개방되는 단계에서,
상기 트랜지스터 보호부는 로우(low) 신호를 출력하고, 상기 트랜지스터의 베이스에는 로우 신호가 인가되어 상기 트랜지스터의 콜렉터와 이미터가 개방(open)된 상태에서, 상기 제어 신호가 로우(low)인 경우, 상기 트랜지스터 보호부의 클리어 단자는 로우(low)로 되어 상기 트랜지스터 보호부는 하이 신호를 출력하며, 상기 트랜지스터 보호부와 상기 트랜지스터 사이에 연결되는 다이오드에 의해 상기 트랜지스터의 베이스에는 로우 신호가 인가되는 것을 특징으로 하는 트랜지스터 출력 보호 회로의 동작 방법.
The method of claim 13,
In the above paragraph or opening step,
When the transistor protection unit outputs a low signal and a low signal is applied to the base of the transistor so that the collector and the emitter of the transistor are open, the control signal is low, The clear terminal of the transistor protection unit is low, so that the transistor protection unit outputs a high signal, and a low signal is applied to the base of the transistor by a diode connected between the transistor protection unit and the transistor. How to operate the transistor output protection circuit.
제11항에 있어서,
상기 단락 또는 개방되는 단계에서,
상기 제어 신호가 하이(high)인 상태에서 상기 전류 감지 소자에서 감지되는 전류가 기 설정된 특정값 이상인 경우, 상기 트랜지스터는 상기 트랜지스터 보호부로부터 로우 신호를 인가 받으면 래치 오프되고, 상기 트랜지스터 보호부로부터 하이 신호를 인가 받으면, 래치 오프를 해제하는 것을 특징으로 하는 트랜지스터 출력 보호 회로의 동작 방법.
The method of claim 11,
In the above paragraph or opening step,
When the control signal is high and the current sensed by the current sensing element is greater than or equal to a preset specific value, the transistor is latched off when a low signal is applied from the transistor protection unit, and is high from the transistor protection unit. A method of operating a transistor output protection circuit, characterized in that the latch-off is released when a signal is applied.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20170041852A (en) * 2014-09-11 2017-04-17 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 Short-circuit protection circuit for self-arc-extinguishing semiconductor element
WO2018158807A1 (en) * 2017-02-28 2018-09-07 三菱電機株式会社 Semiconductor device and power conversion system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170041852A (en) * 2014-09-11 2017-04-17 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 Short-circuit protection circuit for self-arc-extinguishing semiconductor element
WO2018158807A1 (en) * 2017-02-28 2018-09-07 三菱電機株式会社 Semiconductor device and power conversion system

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