KR100462911B1 - Power saving structure and method of automobile door latch control circuit - Google Patents
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Abstract
입력 스위치부와 구동 제어부, 릴레이 구동부, 릴레이부 및 출력 스위치부를 포함하여 구성되며;An input switch unit, a drive control unit, a relay drive unit, a relay unit, and an output switch unit;
상기 릴레이 구동부가,The relay drive unit,
컬렉터 단자는 상기 릴레이부에 연결되고, 베이스 단자는 턴온 신호를 입력받도록 구성된 제 1 트랜지스터; 및 컬렉터 단자는 상기 릴레이부에 연결되고, 베이스 단자는 상기 제 1 트랜지스터의 에미터 단자에 연결되며, 에미터 단자는 하위 입력 전압에 연결되도록 구성된 제 2 트랜지스터를 구비한 달링톤 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 도어래치 제어회로의 절전 구조 및 그에 의해 실현되는 절전방법을 제공한다.A collector terminal is connected to the relay unit and the base terminal is configured to receive a turn-on signal; And a Darlington transistor having a second transistor configured to be connected to a collector terminal, a base terminal to an emitter terminal of the first transistor, and an emitter terminal to a lower input voltage. A power saving structure of an automobile door latch control circuit and a power saving method realized thereby are provided.
Description
본 발명은 자동차 도어의 개폐를 제어하는 제어회로에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 전자식 도어래치의 구동을 위한 전류량의 저감을 실현하도록 구성된 제어회로의 절전 구조 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a control circuit for controlling the opening and closing of an automobile door, and more particularly, to a power saving structure and a method of a control circuit configured to realize a reduction in the amount of current for driving an electronic door latch.
자동차 도어의 개폐기능을 수행하는 도어래치는 구동방식에 따라 기계식과 전자식으로 분류되는데, 본 발명은 제어회로의 제어를 통해 자동차 문의 개폐를 수행하는 전자식 도어래치의 제어회로에 관련된 것이다.Door latches that perform the opening and closing function of the automobile door are classified into mechanical and electronic type according to the driving method, and the present invention relates to a control circuit of the electronic door latch to open and close the automobile door through the control of the control circuit.
종래의 전자식 도어래치에 있어서의 제어회로는 일반적으로 도 1에서 보는 바와 같이, 제어회로 상에 비교기인 IC를 활용하여 릴레이를 구동시키는 구조를 갖는데, 운전자가 도어래치 스위치를 단락시킬 경우에는, 제 4 저항소자(R4)와 제 5 저항소자(R5), 그리고 비교기(IC1A)에서 전류를 공급하여 기준전압이 형성되게 된다. 한편, 운전자가 상기 도어래치 스위치를 동작시킬 경우에는, 콘덴서(C1)가 방전을 시작하여 비교기(IC1A)에 전류가 공급되면, 제 5 저항소자(R5)에 걸리는 기준 전압과 같아질 때까지 제 1 트랜지스터(Q1)가 동작되어 자동차 도어래치를 동작시키게 된다.A control circuit in a conventional electronic door latch generally has a structure for driving a relay by utilizing an IC, which is a comparator, on the control circuit as shown in FIG. 1, when the driver short-circuits the door latch switch. The reference voltage is formed by supplying current from the fourth resistor R4, the fifth resistor R5, and the comparator IC1A. On the other hand, when the driver operates the door latch switch, when the capacitor C1 starts discharging and a current is supplied to the comparator IC1A, the driver may operate until the reference voltage applied to the fifth resistance element R5 becomes equal to the reference voltage. One transistor Q1 is operated to operate the automobile door latch.
그러나 상기와 같은 회로 구성에 있어서는, 도어래치를 구동하지 않는 평상시에도 항시 제 4 저항소자(R4)와 제 5 저항소자(R5) 및 비교기(IC1A)에 기준전압이 인가되어 전류를 소모하게 되므로, 한정된 차량의 전원인 배터리의 전력소모 및 그로 인한 수명단축을 야기하였다.However, in the above circuit configuration, since the reference voltage is always applied to the fourth resistor element R4, the fifth resistor element R5, and the comparator IC1A even when the door latch is not normally driven, current is consumed. It has caused the power consumption of the battery, which is a limited vehicle power source, and consequently shortened life.
특히, 운전자가 도어래치를 동작시키는 시간과 동작시키지 않고 대기하는 시간을 대비하였을 경우, 대기하는 시간이 동작하는 시간에 비해 월등히 많으므로, 상기와 같은 종래의 회로구조에서 불필요하게 소비되는 전력량은 가히 크다고 할 수 있어, 그 개선이 요망된다.In particular, when the driver prepares the time for operating the door latch and waiting time without operating, since the waiting time is much larger than the operating time, the amount of unnecessary power consumption in the conventional circuit structure as described above It can be said to be large, and the improvement is desired.
본 발명은 상기와 같은 종래 도어래치 제어회로의 문제점을 해결하기 위한 것이며, 본 발명의 목적은 달링톤 트랜지스터의 특성인 증폭원리를 활용하여, 배터리의 소모가 최소화되면서도 신속한 동작이 가능한 도어래치 제어회로의 절전구조와 방법을 제공함에 있다.The present invention is to solve the problems of the conventional door latch control circuit as described above, an object of the present invention by utilizing the amplification principle, which is a characteristic of the Darlington transistor, the door latch control circuit capable of fast operation while minimizing battery consumption To provide a power saving structure and method.
도 1은 종래의 도어래치 제어회로의 구성을 보여주는 회로 구성도이고,1 is a circuit diagram showing the configuration of a conventional door latch control circuit,
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 도어래치 제어회로의 절전구조를 보여주는 회로 구성도이며,2 is a circuit diagram illustrating a power saving structure of a door latch control circuit according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 도어래치 제어회로의 순차적인 절전방법을 보여주는 블록도이다.3 is a block diagram showing a sequential power saving method of the door latch control circuit according to the present invention.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
100. 입력 스위치부 200. 구동 제어부100. Input switch unit 200. Drive control unit
300. 릴레이 구동부 400. 릴레이부300. Relay drive unit 400. Relay unit
500. 출력 스위치부500. Output switch
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 도어래치 제어회로의 절전구조는,The power saving structure of the door latch control circuit according to the present invention for achieving the above object,
전류를 인가받아 스위칭하는 입력 스위치부와; 상기 입력 스위치부를 통하여 인가받은 전원을 충전하고, 충전된 전압에 의하여 턴온 신호를 출력하는 구동 제어부와; 상기 구동 제어부로부터 출력된 턴온 신호를 증폭하고, 증폭된 신호의 제어에 의해 릴레이 구동 전류의 도통 및 차단 여부를 결정하는 릴레이 구동부와; 상기 입력 스위치부로부터 전원을 인가받고, 상기 릴레이 구동부를 통하여 전류를 도통시킴으로써 자기장을 형성하는 릴레이부; 및 상기 릴레이 구동부를 통해 스위칭하는 제 1 출력 스위치 및 제 2 출력 스위치로 구성된 출력 스위치부를 포함하여 구성되며,An input switch unit configured to switch by receiving a current; A driving controller which charges the power applied through the input switch unit and outputs a turn-on signal according to the charged voltage; A relay driver for amplifying the turn-on signal output from the driving controller and determining whether the relay driving current is turned on or off by controlling the amplified signal; A relay unit receiving power from the input switch unit and forming a magnetic field by conducting a current through the relay driver; And an output switch configured to include a first output switch and a second output switch configured to switch through the relay driver.
상기 릴레이 구동부가,The relay drive unit,
컬렉터 단자는 상기 릴레이부에 연결되고, 베이스 단자는 상기 턴온 신호를 입력받도록 구성된 제 1 트랜지스터; 및 컬렉터 단자는 상기 릴레이부에 연결되고, 베이스 단자는 상기 제 1 트랜지스터의 에미터 단자에 연결되며, 에미터 단자는 하위 입력 전압에 연결되도록 구성된 제 2 트랜지스터를 구비한 달링톤 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 한다.A collector terminal connected to the relay unit and a base terminal configured to receive the turn-on signal; And a Darlington transistor having a second transistor configured to be connected to a collector terminal, a base terminal to an emitter terminal of the first transistor, and an emitter terminal to a lower input voltage. It features.
본 발명의 구체적인 실시형태에 있어서는, 다이오드 및 3개의 접점(P1, P2, P3)이 형성된 스위치부와; 제 1 저항소자(R1)와, 제너다이오드(ZD1), 콘덴서(C1), 제 2 저항소자(R2), 제 3 저항소자(R3)를 포함한 구동 제어부와; 제 1 트랜지스터(Q1) 및 제 2 트랜지스터(Q2)를 포함한 릴레이 구동부와, 제 1 릴레이 코일 및 제 2 릴레이 코일을 포함한 릴레이부; 및 제 1 출력 스위치(S1), 제 2 출력 스위치(S2)를 포함한 출력 스위치부를 포함하여 상기 회로를 형성한 것을 특징으로 하고 있다.In a specific embodiment of the present invention, there is provided a switching device including: a diode and three contacts P1, P2, and P3; A drive control unit including a first resistor element R1, a zener diode ZD1, a capacitor C1, a second resistor element R2, and a third resistor element R3; A relay driver including a first transistor Q1 and a second transistor Q2, and a relay unit including a first relay coil and a second relay coil; And an output switch section including a first output switch S1 and a second output switch S2.
본 발명에서 제공되는 도어래치 제어회로의 절전방법은,The power saving method of the door latch control circuit provided in the present invention,
입력 스위치부를 통해 배터리로부터 전류를 인가받는 제 1단계와; 상기 인가된 전류를 다이오드를 거쳐 정류하는 제 2단계와; 저항소자에 의해 적정 레벨로 조정된 전류가 콘덴서에서 충전 및 방전되는 제 3단계와; 상기 조정된 전류가 구동 제어부의 달링톤 트랜지스터에 의해 일정 전류로 증폭되는 제 4단계; 및 상기 증폭된 전류 및 상기 정류된 전류가 릴레이부를 동작시켜 발생된 자기장을 통해 출력 스위치부를 스위칭하여 자동차 도어의 개폐기능을 수행하는 제 5단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고 있다.A first step of receiving a current from the battery through the input switch unit; Rectifying the applied current via a diode; A third step of charging and discharging the current adjusted to an appropriate level by the resistance element in the capacitor; A fourth step in which the adjusted current is amplified by a constant current by a Darlington transistor of a driving controller; And a fifth step in which the amplified current and the rectified current switch the output switch unit through a magnetic field generated by operating the relay unit to perform the opening / closing function of the automobile door.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 도어래치 제어회로의 절전구조 및 방법을 설명한다.Hereinafter, a power saving structure and a method of a door latch control circuit according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 도어래치의 제어회로를 보여주는 회로도로서, 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 도어래치 제어회로의 절전구조를 설명한다.FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a control circuit of a door latch according to an embodiment of the present invention, and a power saving structure of the door latch control circuit according to the present invention will be described with reference to FIG. 2.
본 발명에 따른 도어래치 제어회로 절전구조는, 도 2에서 보는 바와 같이 전류를 인가받아 스위칭하는 입력 스위치부(100), 상기 입력 스위치부(100)를 통하여 인가받은 전원을 충전하고, 충전된 전압에 의하여 턴온 신호를 출력하는 구동 제어부(200), 상기 구동 제어부(200)로부터 출력된 턴온 신호에 의하여 릴레이 구동 전류를 도통시키는 릴레이 구동부(300), 상기 입력 스위치(100)로부터 전원을 인가받고, 상기 릴레이 구동부(300)를 통하여 전류를 도통시킴으로써 자기장을 형성하는 릴레이부(400)와, 상기 입력 스위치(100)로부터 전원을 인가받고, 상기 릴레이 구동부(300)로부터 형성된 자기장에 의해 스위칭되는 제 1 출력 스위치(S1) 및 제 2 출력 스위치(S2)로 구성된 출력 스위치부(500)를 포함하여 구성되며, 상기 릴레이 구동부(300)는 1쌍의 트랜지스터를 연결한 형태의 달링톤 트랜지스터(Q1, Q2)를 구비하게 된다.In the door latch control circuit power saving structure according to the present invention, as shown in FIG. 2, the input switch unit 100 is configured to receive and switch current and charges the power applied through the input switch unit 100, and is charged. Power is supplied from the drive control unit 200 for outputting a turn-on signal by the relay, the relay drive unit 300 for conducting the relay drive current by the turn-on signal output from the drive control unit 200, the input switch 100, A relay unit 400 which forms a magnetic field by conducting current through the relay driver 300, and a first electric power supplied from the input switch 100 and switched by a magnetic field formed from the relay driver 300. And an output switch unit 500 including an output switch S1 and a second output switch S2, and the relay driver 300 opens a pair of transistors. It is provided with a form Darlington transistors (Q1, Q2) of the.
상기 달링톤 트랜지스터(Q1, Q2)는 1쌍의 트랜지스터를 사용하여 제 1 트랜지스터(Q1)의 에미터 전류가 제 2 트랜지스터(Q2)의 베이스 전류가 되도록 접속하고, 양 트랜지스터의 컬렉터를 같은 부하에 접속하도록 구성한 것으로서, 전류 증폭률이 개개의 값의 거의 곱이 되는 특징을 지니고 있다.The Darlington transistors Q1 and Q2 are connected using a pair of transistors so that the emitter current of the first transistor Q1 becomes the base current of the second transistor Q2, and the collectors of both transistors are connected to the same load. In this configuration, the current amplification factor is almost multiplied by the individual values.
상기한 특성을 토대로 본 발명의 일 실시형태로 제공되는 도어래치 제어회로의 절전구조는 도면상으로 보아, 상기 전류의 정류를 위한 다이오드(D1) 및 3개의 접점(P1, P2, P3)이 형성된 입력 스위치부(100)와; 제 1 저항소자(R1)와, 제너다이오드(ZD1), 콘덴서(C1), 제 2 저항소자(R2), 제 3 저항소자(R3)로 구성된 구동 제어부(200)와; 제 1 트랜지스터(Q1) 및 제 2 트랜지스터(Q2)를 활용한 달링톤 트랜지스터(Q1, Q2)로 구성된 릴레이 구동부(300)와; 제 1 릴레이 코일(L1) 및 제 2 릴레이 코일(L2)로 구성된 릴레이부(400)와; 상기 릴레이부(400)의 자기장을 통해 스위칭하는 제 1 출력 스위치(S1) 및 제 2 출력 스위치(S2)로 구성된 출력 스위치부(500)를 포함한 제어회로를 형성하고 있다.The power saving structure of the door latch control circuit provided in one embodiment of the present invention based on the above characteristics, as shown in the drawings, the diode (D1) and three contacts (P1, P2, P3) for rectifying the current is formed An input switch unit 100; A driving control unit 200 including a first resistance element R1, a zener diode ZD1, a capacitor C1, a second resistance element R2, and a third resistance element R3; A relay driver 300 including Darlington transistors Q1 and Q2 utilizing the first transistor Q1 and the second transistor Q2; A relay unit 400 including a first relay coil L1 and a second relay coil L2; A control circuit including an output switch unit 500 including a first output switch S1 and a second output switch S2 for switching through a magnetic field of the relay unit 400 is formed.
이때 상기 릴레이 구동부(300)의 달링톤 트랜지스터(Q1, Q2)는, 제 1 트랜지스터(Q1)의 컬렉터 단자는 상기 릴레이부(400)에 연결되고, 제 2 트랜지스터(Q2)의 베이스 단자는 상기 제 1 트랜지스터(Q1)의 에미터 단자에 연결되며, 상기 에미터 단자는 하위 입력 전압에 연결된다.In this case, the Darlington transistors Q1 and Q2 of the relay driver 300 are connected to the collector terminal of the first transistor Q1, and the base terminal of the second transistor Q2 is connected to the second terminal. It is connected to the emitter terminal of one transistor Q1, which is connected to the lower input voltage.
따라서 사용자가 입력 스위치(100)를 가운데 접점(P2)에 연결시키면, 배터리의 전원(B+)은 제 1 저항소자(R1), 제 2 저항소자(R2), 콘덴서(C1), 제너 다이오드(ZD1)에 전류를 공급하게 되며, 상기 콘덴서(C1)에는 일정 전류가 충전되었다가 방전되어 릴레이 구동부(300)의 제 1 트랜지스터(Q1)의 베이스 단자에 전류를 인가하게 되는데, 이때 제 2 저항소자(R2)와, 제 3 저항소자(R3)는 상기 콘덴서 (C1)에서 방전된 전류의 전압을 조정하게 된다.Therefore, when the user connects the input switch 100 to the center contact point P2, the power source B + of the battery is the first resistor element R1, the second resistor element R2, the capacitor C1, and the zener diode ZD1. The current is supplied to the capacitor C1, and the capacitor C1 is charged and discharged to apply current to the base terminal of the first transistor Q1 of the relay driver 300. In this case, the second resistor element R2) and the third resistance element R3 adjust the voltage of the current discharged from the capacitor C1.
이러한 작용을 통하여, 1차 릴레이 코일(L1)과 2차 릴레이 코일(L2)로 구성된 릴레이부(400)에 전류가 도통될 준비가 완료된 것이며, 이때 사용자가 입력 스위치(a)를 좌측 접점(P1) 또는 우측 점점(P3)에 연결시키게 되면, 릴레이부(400)의 제 1 릴레이 코일(L1) 또는 제 2 릴레이 코일(L2)이 도통되어서 자기장을 형성함에 따라, 제 1 출력 스위치(S1) 및 제 2 출력 스위치(S2)는 배터리의 B+ 또는 B-로 스위칭되어 전류를 동력수단(도시되지 않음)으로 인가시키게 되고, 그로 인한 동력수단의 운동을 통하여 자동차 도어의 개폐기능을 수행하게 된다.Through this action, the current is ready to be conducted to the relay unit 400 consisting of the primary relay coil (L1) and the secondary relay coil (L2), and the user sets the input switch (a) to the left contact (P1). ) Or the right relay P3, the first relay coil L1 or the second relay coil L2 of the relay unit 400 is turned on to form a magnetic field, and thus, the first output switch S1 and The second output switch S2 is switched to B + or B- of the battery to apply a current to the power means (not shown), thereby performing the opening and closing function of the car door through the movement of the power means.
한편, 이러한 구성을 통하여 제공되는 본 발명에 따른 방법을 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.Meanwhile, a method according to the present invention provided through such a configuration will be described with reference to FIG. 3.
본 발명에서 제공되는 도어래치 제어회로의 절전방법은 도 3에서 보는 바와 같이, 배터리(B+, B-)로부터 전류를 제공받아 개폐기능을 수행하는 입력 스위치(a)를 동작시키는 제 1단계(S 10)와; 상기 배터리(B+, B-)를 통해 인가된 전류를 다이오드(D1)를 거쳐 정류하는 제 2단계(S 20)와; 저항소자(R1)에 의해 적정 레벨로 조정된 전류가 콘덴서(C1)에서 충전 및 방전되는 제 3단계(S 30)와; 구동 제어부인 달링톤 트랜지스터에 의해 일정 전류로 증폭되는 제 4단계(S 40)와; 상기 달링톤 트랜지스터의 제 1 트랜지스터(Q1)와 제 2 트랜지스터(Q2)의 Vbe 전압과 같아질 때, 제 2 트랜지스터(Q2)가 릴레이(L1, L2)를 동작시켜 발생된 자기장을 통해 출력 스위치(500)를 스위칭함으로써 자동차 도어의 개폐기능을 수행하는 제 5단계(S 50)를 포함하여 구성된다.In the power saving method of the door latch control circuit provided in the present invention, as shown in FIG. 10); A second step S 20 of rectifying the current applied through the batteries B + and B− through the diode D1; A third step S 30 of charging and discharging the current adjusted to an appropriate level by the resistance element R1 in the capacitor C1; A fourth step (S 40) of being amplified by a constant current by the Darlington transistor which is a driving controller; When the voltage is equal to the Vbe voltages of the first transistor Q1 and the second transistor Q2 of the Darlington transistor, the second transistor Q2 operates the relays L1 and L2 to output an output switch through the magnetic field. It comprises a fifth step (S 50) for performing the opening and closing function of the vehicle door by switching 500.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 달링톤 트랜지스터의 증폭원리를 이용하여 제어회로를 구현함으로써, 릴레이 부하에 따른 방전회로의 부족전류를 해소 할 수 있어, 종래와 같이 비교전류가 소모되지 않으므로, 한정된 차량의 전원인 배터리의 전력소모를 방지할 수 있고, 또한 릴레이 전압변동에 따른 동작 시간의 편차를 해소할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention implements a control circuit using the amplification principle of the Darlington transistor, thereby eliminating the short-circuit current of the discharge circuit according to the relay load, the comparative current is not consumed as in the prior art, it is limited The power consumption of the battery, which is the power source of the vehicle, can be prevented, and the deviation of the operating time due to the relay voltage change can be eliminated.
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