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KR101856694B1 - 로우 사이드 구동 ic 고장진단 장치 및 방법 - Google Patents

로우 사이드 구동 ic 고장진단 장치 및 방법 Download PDF

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KR101856694B1
KR101856694B1 KR1020160163865A KR20160163865A KR101856694B1 KR 101856694 B1 KR101856694 B1 KR 101856694B1 KR 1020160163865 A KR1020160163865 A KR 1020160163865A KR 20160163865 A KR20160163865 A KR 20160163865A KR 101856694 B1 KR101856694 B1 KR 101856694B1
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KR
South Korea
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battery short
battery
low
drive
signal
Prior art date
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Active
Application number
KR1020160163865A
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English (en)
Inventor
최윤호
이지행
임지훈
Original Assignee
현대오트론 주식회사
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.)
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Publication date
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2832—Specific tests of electronic circuits not provided for elsewhere
    • G01R31/2836—Fault-finding or characterising
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 로우 사이드 구동 IC 고장 진단 장치는, 로우 사이드 구동 IC 및 부하에 전원을 공급하는 전원회로; 및 상기 부하를 구동 시키는 로우 사이드 구동부, 상기 부하의 전류를 감지하는 전류 감지부, 배터리 단락 감지부, 및 상기 로우 사이드 구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 로우 사이드 구동 IC를 포함하며, 상기 배터리 단락 감지부는 상기 로우 사이드 구동 IC와 상기 부하 사이에 배터리 단락 발생 및 배터리 단락 해제 여부를 감지할 수 있다.

Description

로우 사이드 구동 IC 고장진단 장치 및 방법{An Apparatus And A Method For Testing A Low-side Driving IC}
본 발명은 로우 사이드 구동 IC(Integrated Circuit) 고장진단 장치 및 방법에 관한 것으로 더 상세하게는 로우 사이드 구동 IC의 배터리 단락 해제를 검출하는 로우 사이드 구동 IC 고장진단 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차에서, 전자 제어 연료 분사 장치에 속하는 각종 엑츄에이터들(actuator)은 엔진 제어기(Engine Control Unit)를 통하여 전자적으로 제어되며, 엔진의 사용 환경 또는 운전 조건에 따라 혼합기의 공연비를 변화시켜서 연소 상태를 최적화하는 기능을 수행한다. 이러한 엑츄에이터는 구동회로를 통하여 전류를 제어하고 공급하는 방식으로 구동되며, 엑츄에이터의 안정적인 구동은 차량 안전에 상당히 중요한 영향을 미친다. 따라서, 엑츄에이터를 정확하게 제어하기 위하여 전류가 정밀하게 모니터링되고 제어 되는 것이 중요하다.
하지만 최근 엔진 제어기(ECU) 및 엑츄에이터 등 차량 내 전자 부품들의 증가로 과전류 고장 등의 문제 등이 빈번하게 발생하여 차량 안전에 영향을 줄 수 있는 경우가 증가하고 있다. 특히, 배터리 단락(SCB, Short Circuit to Battery) 고장으로 인하여 엑츄에이터의 구동전류가 정해진 사양 대비 이상적으로 많이 공급되는 경우에 문제가 될 수 있다. 따라서, 이러한 과전류 이상에 대비하여 엑츄에이터 및 구동회로를 보호하기 위한 과전류 보호 회로 사용이 증가되고 있는 추세이다.
도 3는 종래기술에 대한 회로도이다. 도 3을 참조하면, 종래기술은 로우 사이드 구동 IC(160)의 배터리 단락 해제를 검출하기 위해, 트랜지스터(145)를 주기적으로 턴-온(Turn on)시켜 트랜지스터(145)와 연결되어 있는 전류 감지부(148)에 흐르는 전류량에 따라 달라지는 전압을 검출하여 전압값이 일정 값보다 낮아진 경우에 배터리 단락 해제를 검출하였다.
하지만 이는 로우 사이드 구동 IC(160)에 과전류를 유입되게 만들 수 있으며, 일정 주기마다 과전류가 유입될 경우, 반도체에 과전류가 유입되어 온도가 상승할 수 있고, 이로 인해 수명 및 신뢰성이 낮아질 수 있었다.
본 발명은 상술한 요구에 부응하기 위하여 안출된 것으로, 로우 사이드 구동 IC의 배터리 단락 해제를 검출하는 로우 사이드 구동 IC 고장진단 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 로우 사이드 구동 IC 고장 진단 장치는, 로우 사이드 구동 IC 및 부하에 전원을 공급하는 전원회로; 및 상기 부하를 구동 시키는 로우 사이드 구동부, 상기 부하의 전류를 감지하는 전류 감지부, 배터리 단락 감지부, 및 상기 로우 사이드 구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 로우 사이드 구동 IC를 포함하며, 상기 배터리 단락 감지부는 상기 로우 사이드 구동 IC와 상기 부하 사이에 배터리 단락 발생 및 배터리 단락 해제 여부를 감지할 수 있다.
이 경우, 상기 배터리 단락 감지부는, 상기 로우 사이드 구동부의 출력단에 연결된 배터리 단락 감지 전압 생성 저항, 풀다운 전류원 및 상기 배터리 단락 감지 전압 생성 저항에 연결된 배터리 단락 신호 전달부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 배터리 단락 감지부는 상기 배터리 단락 감지 전압 생성 저항과 상기 배터리 단락 신호 전달부 사이의 배터리 단락 센싱 노드의 전위에 기초하여 배터리 단락 발생 및 상기 배터리 단락 해제 여부를 나타내는 신호를 생성하여 상기 제어부에 출력할 수 있다.
또한, 상기 배터리 단락 신호 전달부는 상기 배터리 단락 센싱 노드의 전위와 기준 전압을 비교하는 비교기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 기준 전압은, 배터리 단락 시의 상기 배터리 단락 센싱 노드의 전위와 정상 상태에서의 배터리 단락 센싱 노드의 최대 전위 값 사이일 수 있다.
또한, 상기 풀다운 전류원은 미리 정해진 고정된 전류값의 전류가 흐르도록 구성될 수 있다
또한, 상기 제어부는 상기 로우 사이드 구동부에 제공되는 구동 신호를 생성하는 구동 신호 생성 모듈, 상기 구동 신호 생성 모듈을 제어하는 구동 제어 모듈, 상기 전류 감지부로부터 과전류 신호를 수신하는 과전류 판단 모듈 및 상기 배터리 단락 감지부로부터 배터리 단락 신호를 수신하는 배터리 단락 판단 모듈을 포함할 수 있다.
또한, 상기 배터리 단락 신호는 상기 배터리 단락 발생의 경우 "1", 상기 배터리 단락 해제의 경우 "0" 인 플래그를 포함할 수 있다.
또한, 상기 구동 제어 모듈은 상기 배터리 단락 발생의 경우에 상기 부하에 흐르는 전류를 감소시키거나 상기 부하에 흐르는 전류를 차단하도록 상기 구동 신호 생성 모듈을 제어할 수 있다.
또한, 상기 구동 제어 모듈은 상기 배터리 단락 해제의 경우에 상기 부하에 흐르는 전류를 증가시키거나 차단된 상기 부하에 흐르는 전류를 흐르도록 상기 구동 신호 생성 모듈을 제어할 수 있다.
또한, 상기 구동 신호는 PWM 신호이며, 상기 구동 제어 모듈은 상기 배터리 단락 해제의 경우에 상기 PWM 신호의 듀티비를 감소시키고, 상기 배터리 단락 발생의 경우에 상기 PWM 신호의 듀티비를 증가시키도록 상기 구동 신호 생성 모듈을 제어할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 로우 사이드 구동 IC 고장 진단 장치 및 방법은, 로우 사이드 구동 IC의 배터리 단락 해제를 검출할 경우, 배터리 단락 해제를 검출하기 위한 비교신호를 생성하여 배터리 단락을 진단하므로, 전류를 적게 소모하여 회로를 구동시킬 수 있으며, 과전류가 유입되지 않기 때문에 반도체의 온도를 유지하여 신뢰성 등에 악영향을 끼치지 않게 할 수 있다. 물론 이러한 효과들에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로우 사이드 구동 IC 고장진단 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로우 사이드 구동 IC 고장진단 장치의 제어부를 나타내는 도면이다.
도 3은 종래기술의 로우 사이드 구동 IC 고장진단 장치를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다.
그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
또한, 이하의 실시예에서 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
또한, 이하의 실시예에서 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로우 사이드 구동 IC 고장진단 장치에 대한 회로도 이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 로우 사이드 구동 IC 고장 진단 장치는 전원회로(100) 및 로우 사이드 구동 IC(160)를 포함한다.
전원회로(100)는 외부의 부하(110)와 연결되어 있으며, 배터리 전압(VBAT)을 공급 받아 부하(110)에 전원을 공급해 줄 수 있다. 부하(110)는 예컨대, 모터, 솔레노이드 등 로우 사이드 구동 IC(160)를 사용하는 다양한 차량용 엑츄에이터가 이에 해당될 수 있다. 이 경우, 전원회로(100)는 예컨대, 배터리 전압(VBAT)을 정류(Regulating)하고 부하 또는 로우 사이드 구동 IC(160)에서 사용될 수 있는 전압으로 DC/DC 컨버팅할 수 있다.
한편, 로우 사이드 구동 IC(160)는 로우 사이드 구동부(140), 배터리 단락 감지부(150), 전류 감지부(146) 및 제어부(130)를 포함한다.
로우 사이드 구동부(140)는 전류 감지부(146) 및 고장 해제 감지부(150)와 연결되며 버퍼(143) 및 로우사이드 스위치(145)를 포함한다. 로우 사이드 구동부(140)는 제어부(130)의 구동 신호를 수신하여 부하(110)를 구동할 수 있다. 보다 상세하게는, 제어부(130)의 구동 신호는 버퍼(143)를 통하여 로우 사이드 스위치(145)를 턴-온/턴-오프 시킨다. 상기 구동 신호는 예컨대, PWM(Pulse Width Modulation) 신호일 수 있다.
로우 사이드 스위치(145)의 턴-온/턴-오프에 따라 부하(110)에 전류가 공급되고, 부하(110)가 동작하거나, 동작을 중지할 수 있다. 이 경우, 로우 사이드 스위치(145)는 예컨대, MOSFET(Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) 등으로 구현 가능하다.
전류 감지부(146)는 부하(110)에 흐르는 전류를 검출할 수 있다. 예컨대, 전류 감지부(146)는 션트 저항(148) 및 전류 신호 전달부(149)를 포함할 수 있다. 션트 저항(148)은 상술한 로우 사이드 스위치(145) 턴-온 시, 부하(110)와 직렬로 연결되므로 션트 저항(148)에 흐르는 전류는 부하(110)에 흐르는 전류와 동일하다. 이 때, 전류 신호 전달부(149)는 션트 저항(148)에 흐르는 전류를 측정하기 위하여 션트 저항(148)에 걸린 전압값을 수신하여 제어부(130)에 전달할 수 있다.
보다 자세하게는, 전류 신호 전달부(149)는 예컨대, 비교기 일 수 있으며, 비교기일 경우 션트 저항(148)에 걸린 전압이 일정값 이상일 경우에 과전류 신호를 생성하여 제어부(130)에 전달할 수 있다.
또는 전류 신호 전달부(149)는 버퍼 또는 앰프회로 일 수 있으며, 이 경우, 션트 저항(148)에 걸린 전압을 제어부(130)의 입력 허용 범위 내의 전압으로 스케일링(Scaling)하여 제어부(130)에 전달할 수 있다.
배터리 단락 감지부(150)는 부하와 로우 사이드 구동 IC(160) 사이에 배터리 단락 고장이 발생했는지, 배터리 단락 고장이 해제되었는지를 감지한다.
이 때, 배터리 단락 감지부(150)는 예를 들어, 배터리 단락 신호 전달부(158), 배터리 단락 감지 전압 생성 저항(153) 및 풀다운 전류원(155)을 포함할 수 있다.
배터리 단락 감지부의 배터리 단락 감지 전압 생성 저항(153)은 로우 사이드 구동 IC(160)의 출력핀(125), 로우 사이드 구동부(140) 및 풀다운 전류원(155)과 연결된다.
풀다운 전류원(155)은 예컨대, 수 uA 내지 수십 uA 정도의 미리 정해진 고정된 전류를 흐르게 하므로, 배터리 단락 감지 전압 생성 저항(153)에는 항상 일정한 크기의 전압이 걸리게 된다. 풀다운 전류원(155)의 전류를 작게 하면 할수록 불필요한 전류소모를 줄일 수 있다.
이 경우, 배터리 단락 감지 전압 생성 저항(153)에 연결된 배터리 단락 감지 노드(159)는 출력핀(125)의 전압에서 역전류 방지 다이오드(120) 및 배터리 단락 감지 전압 생성 저항(153)에서 발생하는 일정한 전압 강하를 뺀 만큼의 전위가 인가된다. 따라서, 출력핀(125)의 전압이 배터리 단락 또는 부하의 구동에 따라 변화하게 되면, 배터리 단락 감지 노드(159)의 전위도 동일한 변화량만큼 변화하게 된다.
본 발명에 따른 배터리 단락 감지부(150)는 상술한 배터리 단락 감지 노드(159)의 전위를 감지하여 배터리 단락 고장의 발생여부, 배터리 단락 고장 상태가 유지되는지 여부 및 배터리 단락 고장 상태가 해제되었는지 여부를 판단할 수 있다.
이하에서는 배터리 단락 노드(159)의 전위값을 결정하는 방법 및 본 발명의 실시예에 따른 배터리 단락 감지부(150)의 동작을 상세히 설명한다.
정상 상태 즉, 배터리 단락 고장이 일어나지 않은 상태에서 배터리 단락 감지 노드(159)의 전위를 수식으로 표현하면 아래 수학식 1과 같다.
Figure 112016118688373-pat00001
단, Vns는 정상 상태에서 배터리 단락 감지 노드(159)의 전위, VDD는 전원 회로(100)의 출력 전압, VLoad는 부하(110)에서의 전압 강하량, Vdiode는 역전류 방지 다이오드(120)의 전압 강하량, Rth는 배터리 단락 감지 전압 생성 저항(153)의 크기, 그리고, Isink는 풀다운 전류원(155)에서 고정적으로 흐르는 전류의 크기를 각각 나타낸다.
즉, 정상상태에서는 배터리 단락 감지 노드(159)는 전원에서 공급되는 전압(VDD)에서 부하(110), 역전압 방지 다이오드(120) 및 배터리 단락 감지 전압 생성 저항(153)에서 발생하는 고정적인 전압 강하값을 제외한 값의 전위가 인가되게 된다.
부하(110)에 흐르는 전류는 로우 사이드 구동부(140)의 구동 여부에 따라 변화하게 되며 부하(110)에 흐르는 전류값이 0에 가까울 경우, 즉, 로우 사이드 스위치(145)가 턴 오프 된 경우에 부하(110)에 걸리는 전압이 최소가 되므로, 배터리 단락 감지 노드(159)에 최대 전위가 인가되게 된다.
이러한 경우, 정상 상태에서 배터리 단락 감지 노드(159)의 최대 전위는 아래 수학식 2와 같다. 즉, 정상 상태에서는 아래 수학식 2의 VMAX 이하의 전위가 배터리 단락 감지 노드(159)에 인가되게 된다.
Figure 112016118688373-pat00002
단, VMAX는 배터리 단락 감지 노드(159)의 최대 전위를 나타내며, 나머지 부호는 수학식 1의 부호와 동일하다.
한편, 배터리 단락 고장(115)이 발생한 경우에는 로우 사이드 구동 회로(160)의 출력핀(125)에는 배터리 전압(VBAT)이 직접적으로 걸리게 되므로, 아래 수학식 3과 같은 전위가 배터리 단락 감지 노드(159)에 걸리게 된다.
Figure 112016118688373-pat00003
여기서, VSCB는 배터리 단락 고장 시 배터리 단락 감지 노드(159)에 인가되는 전위를 의미하며, VBAT는 배터리 전압을 의미한다.
한편, 배터리 단락 신호 전달부(158)는 예컨대, 기준 전압(156)과 배터리 단락 센싱 노드(159)의 전위를 비교하는 비교기일 수 있다. 이 경우, 기준 전압(156)은 아래 수학식 4와 같이 설정하는 것이 바람직하다.
Figure 112016118688373-pat00004
여기서, Vth는 기준 전압(156)을 의미한다.
즉, 기준 전압(156)은 배터리 단락 시의 배터리 단락 센싱 노드(159)의 전위와 정상 상태에서의 배터리 단락 센싱 노드(159)의 최대 전위 값 사이의 적절한 값으로 정해지게 된다.
이러한 구성에서 배터리 단락 신호 전달부(158)는 배터리 단락 센싱 노드(159)의 전위가 기준 전압(156)을 초과하는지 여부에 따라서, 배터리 단락 신호를 제어부(130)에 인가할 수 있다. 예컨대, 배터리 단락 신호는 플래그 (Flag)를 포함할 수 있으며, 이 경우, 예를 들어, 배터리 단락 시 플래그 값은 "1" 이 되고, 배터리 단락 해제시 플래그 값은 "0" 이 되도록 구성할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 배터리 단락 신호 전달부(158)를 비교기로 구현하였으나, 예를 들어, 배터리 단락 신호 전달부(158)는 버퍼 또는 앰프 회로로 구현하고, 배터리 단락 센싱 노드(159)의 전위를 제어부(130) 입력 가능 범위의 전압으로 스케일링하여 전달한 후, 제어부(130)에서 배터리 단락 상태를 판단하도록 구현하는 것도 가능하다.
한편, 제어부(130)는 로우 사이드 구동부(140)에 구동 신호를 인가하여 부하(110)의 구동을 제어할 수 있으며, 특히, 배터리 단락 감지부(150) 및 전류 감지부(146)로부터 수신하는 신호에 기초하여 부하(110)의 구동을 중지하거나, 다시 재개하도록 제어하는 것이 가능하다. 제어부(130)의 상세 구성 및 동작에 대해서는 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2를 참조하면, 제어부(130)는 예컨대 구동 신호 생성모듈(132), 구동 제어 모듈(134), 과전류 판단모듈(138) 및 배터리 단락 판단모듈(136)을 포함할 수 있다. 여기서 각 모듈은 로직 회로로 구현된 하드웨어 또는 마이크로프로세서에서 구동되는 소프트웨어 모듈로 구현 가능하며, 당업자는 목적에 따라 각 모듈을 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현 가능하다.
또한, 본 실시예에서는 제어부(130)가 로우 사이드 구동 IC 내부의 컨트롤 로직 등으로 구현되는 것을 예로서 설명하였으나, 제어부(130)는 로우 사이드 구동 IC 외부에도 예컨대, 마이크로컨트롤러 유닛(MCU) 등의 마이크로프로세서 형태로 구현할 수도 있다.
구동 신호 생성 모듈(132)은 구동 제어 모듈(134)의 제어하에 구동 신호, 예컨대, PWM 신호를 생성하고, 로우 사이드 구동부(140)에 제공할 수 있다.
한편, 구동 제어 모듈(136)은 배터리 단락 판단 신호, 과전류 판단 신호 및 외부 센서에서 센싱된 정보에 기초하여 구동 신호 생성을 제어할 수 있다. 예를 들어, 구동 제어 모듈(136)은 과전류 판단 모듈(138)가 부하(110)에 과전류가 흐르는 것을 나타내는 과전류 판단 신호를 전송하면, 이에 기초하여 부하(110)의 구동을 중단하거나, 또는 부하(110)에 흐르는 전류가 감소하도록 구동 신호 생성 모듈(132)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 과전류가 부하에 흐르는 경우, 구동 제어 모듈(134)는 구동 신호가 PWM 신호인 경우에 듀티비(Duty Ratio)를 낮추거나, 듀티비가 0이되도록 구동 신호 생성 모듈을 제어할 수 있다.
과전류 판단 모듈(138)은 도 1의 전류 신호 전달부(149)로부터 신호를 수힌하여 부하(110)에 과전류가 흐르는지 여부를 판단할 수 있다. 예컨대, 전류 신호 전달부(149)가 비교기 인 경우, 비교기로부터 예를 들어 "1" 신호가 인가되는 경우 과전류로 판단하여, 구동 제어 모듈(138)에 과전류가 흐르고 있다는 것을 나타내는 신호를 출력할 수 있다.
또는 전류 신호 전달부(149)가 버퍼 또는 앰프 회로인 경우, 과전류 판단모듈(138)은 아날로그-디지털 변환기를 통하여 전류값을 디지털로 변형하여 구동 신호 제어부(134)에 공급할 수도 있다.
단, 과전류 판단 모듈(138) 없이, 전류 신호 전달부(149)로부터 구동 제어 모듈(134)로 바로 과전류 신호를 전달하도록 구성하는 것도 가능하다.
한편, 배터리 단락 판단 모듈(136)은 도 1의 배터리 단락 감지부(150)의 배터리 단락 신호 전달부(158)로부터 배터리 단락 신호를 전달 받아, 부하(110)와 로우 사이드 구동 IC(160) 사이에 배터리 단락이 발생하였는지 여부를 판단할 수 있다. 또한, 배터리 단락이 발생한 후에 배터리 단락 상태가 유지되고 있는지 여부도 판단할 수 있다.
예컨대, 배터리 단락 감지부(150)에서 배터리 단락 정보 플래그가 "1" 신호를 전달 받은 경우에는, 구동 제어 모듈(138)에 배터리 단락 상태가 유지되고 있다는 것을 나타내는 신호를 출력 할 수 있다.
또는 배터리 단락 신호 전달부(158)가 버퍼 또는 앰프 회로인 경우, 배터리 단락 판단 모듈(136)은 아날로그-디지털 변환기를 통하여 수신한 배터리 단락 센싱 노드의 전위값을 디지털로 변형하여 구동 신호 제어부(134)에 공급할 수도 있다.
단, 배터리 단락 판단 모듈(136) 없이, 배터리 단락 신호 전달부(158)로부터 구동 제어 모듈(134)로 바로 배터리 단락 신호를 전달하도록 구성하는 것도 가능하다.
또는 구동 제어 모듈(134)은 외부 센서로부터 센싱된 정보에 기초하여 구동 신호 생성 모듈(132)을 제어할 수도 있다. 예컨대, 외부 속도 센서에서 제공하는 정보에 기초하여, 일정 속도 이하로 모터(부하)를 구동하도록 구동 신호 생성 모듈(132)을 제어하는 것도 가능하다.
한편, 배터리 단락 신호 전달부(158)로부터 배터리 단락이 해제되었음을 나타내는 신호를 수신하는 경우, 예컨대, 배터리 단락 플래그 "0" 을 포함하는 신호를 수신하였을 경우에, 배터리 단락 판단 모듈(136)은 배터리 단락 해제신호를 상술한 구동 제어 모듈(134)에 출력하여 다시 부하를 구동할 수 있도록 구동 신호 생성 모듈(132)을 제어할 수도 있다.
도 3을 참조하면, 종래기술은 배터리 단락 해제를 검출하기 위해, 로우 사이드 구동 스위치(145)를 주기적으로 턴 온(Turn-on)시켜 전류 감지부(146)에 흐르는 전류량에 따라 달라지는 전압을 검출하여 전압값이 일정 값보다 낮아진 경우에만 배터리 단락 해제를 검출하였다.
하지만 이는 로우 사이드 구동 IC(160)에 과전류를 유입되게 만들 수 있으며, 일정 주기마다 과전류가 유입될 경우, 반도체에 과전류가 유입되어 온도가 상승할 수 있고, 이로 인해 수명 및 신뢰성이 낮아질 수 있었다.
그러나, 본 발명에 따르면, 로우 사이드 구동 IC(160)의 배터리 단락 해제를 검출할 경우, 배터리 단락 해제를 검출하기 위한 신호를 생성하여 배터리 단락을 진단하므로, 전류를 적게 소모하여 회로를 구동시킬 수 있으며, 과전류가 유입되지 않기 때문에 반도체의 온도를 유지하여 신뢰성 등에 악영향을 끼치지 않게 할 수 있다.
한편, 본 발명의 상세한 설명 및 첨부도면에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 개시된 실시예에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들을 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 전원회로
110: 부하
130: 제어부
140: 로우 사이드 구동부
150: 배터리 단락 감지부
158: 배터리 단락 신호 전달부

Claims (11)

  1. 로우 사이드 구동 IC 및 부하에 전원을 공급하는 전원회로; 및
    상기 부하를 구동 시키는 로우 사이드 구동부, 상기 부하에 흐르는 전류를 감지하는 전류 감지부, 배터리 단락 감지부, 및 상기 로우 사이드 구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 로우 사이드 구동 IC를 포함하며,
    상기 배터리 단락 감지부는 상기 로우 사이드 구동 IC와 상기 부하 사이의 배터리 단락 발생 및 배터리 단락 해제 여부를 감지하며,
    상기 배터리 단락 감지부는, 상기 로우 사이드 구동부의 출력단에 연결된 배터리 단락 감지 전압 생성 저항, 풀다운 전류원 및 상기 배터리 단락 감지 전압 생성 저항에 연결된 배터리 단락 신호 전달부를 포함하며,
    상기 풀다운 전류원은 상기 배터리 단락 감지 전압 생성 저항에 동일한 크기의 전압을 공급하도록 조절하는,
    로우 사이드 구동 IC 고장 진단 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 배터리 단락 감지부는 상기 배터리 단락 감지 전압 생성 저항과 상기 배터리 단락 신호 전달부 사이의 배터리 단락 센싱 노드의 전위에 기초하여 상기 배터리 단락 발생 및 상기 배터리 단락 해제 여부를 나타내는 신호를 생성하여 상기 제어부에 출력하는,
    로우 사이드 구동 IC 고장 진단 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 배터리 단락 신호 전달부는 상기 배터리 단락 센싱 노드의 전위와 기준 전압을 비교하는 비교기를 포함하는,
    로우 사이드 구동 IC 고장 진단 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 기준 전압은, 배터리 단락 시의 상기 배터리 단락 센싱 노드의 전위와 정상 상태에서의 배터리 단락 센싱 노드의 최대 전위 값 사이인,
    로우 사이드 구동 IC 고장 진단 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 풀다운 전류원은 미리 정해진 고정된 전류값의 전류가 흐르도록 구성되는,
    로우 사이드 구동 IC 고장 진단 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 로우 사이드 구동부에 제공되는 구동 신호를 생성하는 구동 신호 생성 모듈, 상기 구동 신호 생성 모듈을 제어하는 구동 제어 모듈, 상기 전류 감지부로부터 과전류 신호를 수신하는 과전류 판단 모듈 및 상기 배터리 단락 감지부로부터 배터리 단락 신호를 수신하는 배터리 단락 판단 모듈을 포함하는,
    로우 사이드 구동 IC 고장 진단 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 배터리 단락 신호는 상기 배터리 단락 발생의 경우 "1", 상기 배터리 단락 해제의 경우 "0"인 플래그를 포함하는,
    로우 사이드 구동 IC 고장 진단 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 구동 제어 모듈은 상기 배터리 단락 발생의 경우에 상기 부하에 흐르는 전류를 감소시키거나 상기 부하에 흐르는 전류를 차단하도록 상기 구동 신호 생성 모듈을 제어하는,
    로우 사이드 구동 IC 고장 진단 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 구동 제어 모듈은 상기 배터리 단락 해제의 경우에 상기 부하에 흐르는 전류를 증가시키거나 차단된 상기 부하에 흐르는 전류를 흐르도록 상기 구동 신호 생성 모듈을 제어하는,
    로우 사이드 구동 IC 고장 진단 장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 구동 신호는 PWM 신호이며,
    상기 구동 제어 모듈은 상기 배터리 단락 해제의 경우에 상기 PWM 신호의 듀티비를 감소시키고, 상기 배터리 단락 발생의 경우에 상기 PWM 신호의 듀티비를 증가시키도록 상기 구동 신호 생성 모듈을 제어하는,
    로우 사이드 구동 IC 고장 진단 장치.
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