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KR0167261B1 - 전원공급 제어회로 - Google Patents

전원공급 제어회로 Download PDF

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KR0167261B1
KR0167261B1 KR1019950036164A KR19950036164A KR0167261B1 KR 0167261 B1 KR0167261 B1 KR 0167261B1 KR 1019950036164 A KR1019950036164 A KR 1019950036164A KR 19950036164 A KR19950036164 A KR 19950036164A KR 0167261 B1 KR0167261 B1 KR 0167261B1
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문정환
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Abstract

본 발명은 전원공급 제어회로에 관한 것으로, 종래의 회로는 레벨감지부내의 엔모스트랜지스터의 전류구동 능력비가 피모스트랜지스터에 비해서 충분히 작지 않으면 디스인에이블신호를 출력하지 못해 회로가 동작하지 못하게 되는 문제점이 있었다. 본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해, 다수의 로드트랜지스터가 직렬연결되어 일측에 인가되는 전원전압을 차례로 소정의 레벨만큼 강하시켜 전달하는 레벨검출부와; 전원전압과 접지사이에 서로 다른 채널의 모스트랜지스터가 직렬 연결되어 상기 레벨검출부로부터 서로 다른 레벨의 전압을 게이트에 인가받아 상기 전원전압이 일정레벨에 도달할때까지 디스인에이블신호를 발생하는 디스인에이블신호발생부와; 상기 디스인에이블신호발생부의 출력신호를 반전하여 출력하는 인버터로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 전원공급 제어회로로 구성한 전원공급 제어회로를 창안한 것으로, 이의 작용을 통해 즉, 전원 온시 전원전압을 검출하는 레벨검출부에 전류패스가 존재하지 않아 전류 소모를 감소시킬 뿐만 아니라, 구성소자인 모스트랜지스터의 구동능력에 관계없이 안정된 동작을 할 수 있고, 상기 레벨검출부의 출력에 따라 디스인에이블신호를 발생하는 디스인에이블신호발생부의 구성소자인 각 모스트랜지스터의 게이트에 레벨이 서로 다른 접점의 전압이 인가되도록 함으로써 전류소모를 더욱 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

전원공급 제어회로
제1도는 종래의 전원공급 제어회로도.
제2도는 제1도에 있어서, 각 접점의 출력 파형도.
제3도는 종래 전원공급 제어회로의 다른 실시예시도.
제4도는 본 발명 전원공급 제어회로도.
제5도는 제4도에 있어서, 각 접점의 출력 파형도.
제6도는 본 발명의 다른 실시예시도.
제7도는 본 발명의 또다른 실시예시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 레벨검출부 200 : 디스인에이블신호발생부
본 발명은 전원스위치 온시 전원전압단의 전압레벨을 검출하여 안정된 전압레벨이 될 때까지 성분회로에 디스인에이블신호를 출력하는 회로에 관한 것으로, 특히 전원전압단의 전압검출회로에 전류패스가 형성되지 않게 함으로써 검출소자인 트랜지스터의 구동능력에 관계없이 안정된 디스인에이블신호를 출력하는데 적당하도록 한 전원공급 제어회로에 관한 것이다.
일반적으로 전원스위치를 온하게 되면 전원공급부에서 시스템에 알맞은 전압을 각 회로에 공급하게 된다.
그런데 상기와 같이 전원스위치를 온하는 경우에 있어서, 각 부(성분회로)에 전원을 공급하는 전원공급부의 출력전압이 소정시간이 되기 전까지는 불안정한 경우가 많다.
따라서, 보통 디스인에이블회로라고 불리우는 전원공급 제어회로를 구성하여 전원공급부의 출력전압이 안정될 때까지 시스템 내의 다른 회로가 동작하지 못하도록 디스인에이블신호를 출력하고 있다.
즉, 다시말하면 시스템에 알맞은 안정된 전압이 전원공급부에서 출력할 수 있을 때에야 비로소 시스템 내의 다른 회로가 동작할 수 있도록 하고 있다.
제1도는 종래 전원공급 제어회로도로서, 이에 도시된 바와같이 전원전압(VCC)단 및 접지사이에 직렬연결된 피모스트랜지스터(PM1,PM2)와 엔모스트랜지스터(NM1)로 이루어져 전원스위치 온시 전원전압(VCC)단의 전압레벨을 감지하는 레벨감지부(10)와; 전원전압(VCC)단과 접지사이에 직렬연결된 서로 다른 채널의 모스트랜지스터(PM3,PM2)로 이루어져 상기 레벨감지부(10)의 출력신호에 따라 시스템 각 부의 동작을 정지시키기 위한 디스인에이블신호(DE)를 출력하는 인버터부(20)로 구성한다.
이와같이 구성된 종래 회로의 작용에 관하여 각 접점의 출력 파형도를 나타낸 제2도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 각 피모스트랜지스터(PM1-PM3)의 전류 구동능력은 각 엔모스트랜지스터(NM1,NM2)의 10배 이상이고, 각 모스트랜지스터의 드레숄드전압(Vth)은 거의 같은 값을 가지는 것을 전제로 한다.
그리고 전원스위치를 온하기전에는 각 접점(N1-N3)의 전압레벨은 접지레벨이다.
이와같은 상태에서 전원스위치(도면 미표시)가 온되면 즉, 제2도에서 T=t0에서 전원스위치가 온되면 전원전압(VCC)은 서서히 증가한다.
이후, T=t1이 되면, 전원전압(VCC)은 피모스트랜지스터(PM1)의 드레숄드전압(Vth)이 된다. 이로인해 그 피모스트랜지스터(PM1)가 턴온되어 접점(N3)의 전압이 증가한다.
또한 상기 전원전압(VCC)의 증가에 따라 엔모스트랜지스터(NM1)가 턴온된다. 그러나 피모스트랜지스터(PM2)는 여전히 턴오프 상태에 있게 되므로 접점(N1)의 전압레벨은 로우상태에 있게된다. 이에따라, 피모스트랜지스터(PM3)는 턴온되고 엔모스트랜지스터(NM2)는 턴오프되므로 디스인에이블신호(DE)의 레벨이 '하이'가 된다.
이후, T=t2가 되면, 전원전압(VCC)은 2배의 드레숄드전압(2Vth)이 된다. 이로인해 피모스트랜지스터(PM2)까지 턴온된다. 이에따라 접점(N1)의 전압이 증가한다.
이때, 상기 접점(N1)의 전압이 계속 상승하여 T=t3의 시점에서 엔모스트랜지스터(NM2)를 턴온시키게 되면 접점(N2)의 레벨은 '하이'에서 '로우'로 된다.
이와같이 T=t3 이후에는 피모스트랜지스터(PM1,PM2)와 엔모스트랜지스터(NM1,NM2)는 턴온되고 피모스트랜지스터(PM3)만 오프된다. 이때 디스인에이블신호(DE)는 '로우'레벨이 된다.
즉, 전원전압(VCC)의 레벨이 불안정한 T=t1∼t3의 시간동안 '하이'레벨인 디스인에이블신호(DE)가 출력된다.
그런데, 상기와 같이 구성한 경우에는 T=t3 이후에 레벨감지부(10)의 전원전압(VCC)과 접지사이에 직렬로 연결된 피모스트랜지스터(PM1,PM2)와 엔모스트랜지스터(NM1)를 통해 과도한 전류가 흐르게 된다.
따라서 상기와 같은 과도한 전류 소모를 줄이기 위해 제3도에 도시된 바와 같이 엔모스트랜지스터(NM1)의 게이트를 전원전압(VCC)단에 연결하지 않고, 디스인에이블신호(DE)가 출력되는 출력단자에 연결하기도 한다.
이와같이 하면 T=t3 이후에 '로우'레벨로 변환된 디스인에이블신호(DE)에 의해 엔모스트랜지스터(NM1)가 오프되어 전류패스를 차단하게 된다. 이에따라 전류소모를 줄일 수 있게 된다.
그러나, 이상에서 설명한 바와같은 종래의 회로는 레벨감지부내의 엔모스트랜지스터의 전류구동 능력이 피모스트랜지스터의 그것에 비해서 충분히 작지 않으면, 디스인에이블신호를 로우로 출력하지 못해 회로가 동작하지 못하게 되는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해, 레벨감지부의 전류 패스를 차단하여 모스트랜지스터의 전류 구동능력에 관계없이 안정된 동작을 할 수 있고, 인버터부를 구성하는 서로 다른 채널의 모스트랜지스터의 게이트에 동일한 전압이 인가되지 않도록 함으로써 전류소비를 줄일 수 있는 전원공급 제어회로를 제공하는데 있다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 전원공급 제어회로는, 다수의 트랜지스터가 직렬연결되어 일측에 인가되는 전원전압을 차례로 소정의 레벨만큼 강하시켜 전달하는 레벨검출부와; 전원전압과 접지사이에 서로 다른 채널의 모스트랜지스터가 차례로 연결되어 상기 레벨검출부로부터 서로 다른 레벨의 전압이 인가됨에 따라 소정의 디스인에이블신호를 발생하는 디스인에이블신호발생부와; 상기 디스인에이블신호발생부의 출력신호를 반전하여 출력하는 인버터로 구성한다.
이하, 본 발명의 작용 및 효과에 관하여 일실시예를 도시한 제4도와 각 접점의 출력 파형도를 나타낸 제5도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제4도는 본 발명의 일실시예시도로서, 이에 도시한 바와같이 각각의 게이트가 자신의 드레인과 접속되어 다이오드의 역할을 하도록 구성된 복수개의 엔모스트랜지스터(NM1-NM3)가 직렬 연결되어 전원스위치(도면 미표시) 온시 전원전압(VCC)단의 전압을 입력받아 차례로 소정의 레벨만큼 감소시켜 전달하는 레벨검출부(100)와; 상기 전원전압(VCC)과 접지사이에 서로 다른 채널의 모스트랜지스터(pm1,pm4)가 차례로 연결되어 상기 레벨검출부(100)의 출력신호를 입력받아 그에따라 디스인에이블신호(DE)를 발생하는 디스인에이블신호발생부(200)와; 상기 디스인에이블신호발생부(200)의 출력신호를 반전하여 출력하는 인버터(INV1)로 구성한다.
이때, 엔모스트랜지스터(NM1,NM2)와 같이 드레인과 게이트가 서로 접속되어 저항으로 사용되는 모스트랜지스터를 본 발명에서는 노드트랜지스터라고 부르기로 한다.
그리고 상기 레벨검출부(100)는 마지막 연결된 로드트랜지스터(NM3)의 소스와 게이트 두 단자에서 각기 출력을 하는데, 그 소스출력은 디스인에이블신호발생부(200)의 엔모스트랜지스터(NM4)의 게이트에 인가되고, 게이트입력은 피모스트랜지스터(PM1)의 게이트에 동시 인가된다.
그리고, 상기 디스인에이블신호발생부(200)의 출력은 피모스트랜지스터(PM1)와 엔모스트랜지스터(NM4) 사이의 접점에서 출력된다.
먼저, 전제조건으로 본 발명에 사용된 각 모스트랜지스터의 드레숄드전압(Vth)은 그 절대값의 크기가 모두 같다고 가정한다.
따라서, 전원전압(VCC)이 접지레벨에 있을 경우에는 접점 A,B,C,DE,DEB는 모두 접지레벨상태에 있다.
이와같은 상태에서 즉, T=t0에서 전원스위치(도면 미표시)가 온되면, 제5도와 같이 전원전압(VCC)이 서서히 상승한다.
이후, T=t1이 되면, 전원전압(VCC)이 엔모스트랜지스터(NM1)의 드레숄드전압(Vth)만큼 증가한다. 이로인해 엔모스트랜지스터(NM1)와 피모스트랜지스터(PM1)가 턴온된다. 따라서 접점(A,DE)의 전압이 상승한다.
전원전압(VCC)이 계속 증가하여 T=t2가 되면, 2배의 드레숄드전압(Vth)이 되어 엔모스트랜지스터(NM2)가 턴온되고 이로인해 접점(B)의 전압이 상승한다.
이후, T=t3가 되면 전원전압(VCC)은 3배의 드레숄드전압(3Vth)이 되고, 이로 인해 엔모스트랜지스터(NM3)가 턴온되어 접점(C)의 전압이 상승한다.
만약 접점(C)의 전압이 계속 증가하여 피모스트랜지스터(PM1)와 엔모스트랜지스터(NM4)로 이루어진 로직 전압보다 커진다면 엔모스트랜지스터(NM4)가 턴온되어 접점(DE)의 전위는 '로우'레벨로 떨어진다.
이때, 인버터(INV1)는 상기 디스인에이블신호(DE)를 반전하여 출력하기 때문에, 신호(DEB)는 제5도에 도시한 바와같이 '하이'레벨상태가 된다. 즉, 전원 온 상태를 검출하게 된다.
이와같이 본 발명에서는 전원전압(VCC)의 레벨이 불안정한 시간동안에는 하이상태의 디스인에이블신호(DE)가 출력되어 신호(DEB)가 로우상태로 출력되므로 주변회로의 동작이 억제되도록 하고, 상기 전원전압(VCC)의 레벨이 안정화되는 시점에서는 로우상태의 디스인에이블(DE) 즉, 하이상태의 신호(DEB)가 출력되어 주변회로의 동작이 시작되게 된다.
본 발명의 다른 실시예로서, 제6도에 도시한 바와같이 소스는 전원전압(VCC)단에 접속되고 게이트는 상기 인버터(INV1)의 출력단자와 접속되며 드레인은 상기 피모스트랜지스터(PM1)의 소스에 접속된 피모스트랜지스터(PM2)를 더 포함하여 구성할 수도 있다.
이와같이 구성하면 상기 신호(DEB)가 '하이'레벨이 되면, 이를 게이트에 입력받는 피모스트랜지스터(PM2)가 오프되어, 디스인에이블신호(DE)는 안정된 신호를 유지할 수 있다.
또한 제7도에 도시한 바와같이 레벨검출부(100)에 해당하는 모스트랜지스터를 모두 피모스트랜지스터(PM3-PM5)로 대치할 수도 있다.
단, 이때는 피모스트랜지스터(PM3)의 소스는 전원전압(VCC)에 접속하고 게이트는 드레인에 접속하며, 피모스트랜지스터(PM4)의 게이트도 드레인에 접속한다. 그리고 피모스트랜지스터(PM5)의 게이트는 피모스트랜지스터(PM1)의 게이트에 접속되게 구성한다.
이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 전원 온시 전원전압을 검출하는 레벨검출부에 전류패스가 존재하지 않아 전류소모를 감소시킨 뿐만 아니라, 구성 소자인 모스트랜지스터의 구동능력에 관계없이 안정된 동작을 할 수 있고, 상기 레벨검출부의 출력에 따라 디스인에이블신호를 발생하는 디스인에이블신호발생부의 구성소자인 각 모스트랜지스터의 게이트에 레벨이 서로 다른 접점의 전압이 인가되도록 함으로써 전류소모를 더욱 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 다수의 로드트랜지스터가 직렬연결되어 일측에 인가되는 전원전압을 차례로 소정의 레벨만큼 강하시켜 전달하는 레벨검출부와; 전원전압과 접지사이에 서로 다른 채널의 모스트랜지스터가 직렬 연결되어 상기 레벨검출부로부터 서로 다른 레벨의 전압을 게이트에 인가받아 상기 전원전압이 일정레벨에 도달할때까지 디스인에이블신호를 발생하는 디스인에이블신호발생부와; 상기 디스인에이블신호발생부의 출력신호를 반전하여 출력하는 인버터로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 전원공급 제어회로.
  2. 제1항에 있어서, 인버터의 출력신호에 따라 오프되어 전원전압단으로부터 디스인에이블신호발생부로의 전류패스를 차단하는 피모스트랜지스터를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전원공급 제어회로.
  3. 제1항에 있어서, 레벨검출부의 로드트랜지스터는 엔모스트랜지스터로 구성된 것을 특징으로 하는 전원공급 제어회로.
  4. 제1항에 있어서, 레벨검출부의 로드트랜지스터는 피모스트랜지스터로 구성된 것을 특징으로 하는 전원공급 제어회로.
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