KR102064480B1 - Reverse voltage protecting circuit for power conversion device and the reverse voltage protecting method using the same - Google Patents

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박준우
박용진
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Abstract

The present invention relates to a reverse voltage protection circuit of a power conversion apparatus and a reverse voltage protection method using the same. In addition, the present invention includes: a first transistor which is turned on by voltage applied from an auxiliary battery and turned off if polarity of the auxiliary batter is connected to the opposite; a second transistor which is turned on by voltage applied from a main battery and the first transistor and turned off if polarity of the main battery and the auxiliary battery is connected to the opposite; and a switching device which forms a current path between a minus terminal of the main battery and a ground and is turned on and off by driving voltage applied from the second transistor. Accordingly, it is possible to prevent short and damage of a power conversion apparatus generated by reverse voltage when polarity of a main battery is connected to the opposite and also possible to prevent short and damage generated by reverse voltage if polarity of an auxiliary battery is connected to the opposite.

Description

전력변환장치의 역전압 보호회로 및 이를 이용한 역전압 보호방법{Reverse voltage protecting circuit for power conversion device and the reverse voltage protecting method using the same}Reverse voltage protection circuit for power conversion device and the reverse voltage protecting method using the same}

본 발명은 전력변환장치의 역전압 보호회로 및 이를 이용한 역전압 보호방법에 관한 것이다.The present invention relates to a reverse voltage protection circuit of a power converter and a reverse voltage protection method using the same.

일반적으로, 배터리의 직류전원을 승압하거나 강압하는 전력변환장치에 배터리의 극성이 반대로 연결되면, 그 전력변환장치에 역전압이 인가되어 쇼트 및 손상이 발생할 수 있으므로, 역전압의 차단을 위한 역전압 보호회로를 구비하고 있다.In general, if the polarity of the battery is connected to the power converter to boost or step down the DC power of the battery, the reverse voltage is applied to the power converter, so that short and damage may occur. A protection circuit is provided.

이러한, 종래의 역전압 보호회로는 다이오드나 전계효과 트랜지스터를 부가하는 형태로 형성되고 있다. 예컨대, 종래의 역전압 보호회로는 배터리와 전력변환장치 사이에 다이오드를 배치하고, 배터리의 극성이 반대로 연결될 때 다이오드가 역바이어스 되어 전원의 흐름을 차단하는 형태로 형성될 수 있다.The conventional reverse voltage protection circuit is formed by adding a diode or a field effect transistor. For example, in the conventional reverse voltage protection circuit, a diode may be disposed between the battery and the power converter, and the diode may be reverse biased to block the flow of power when the polarities of the battery are reversed.

또한, 종래의 역전압 보호회로는 배터리의 마이너스 단자에 전계효과 트랜지스터의 드레인을 연결하고 플러스 단자에 전계효과 트랜지스터의 소스를 연결하며 배터리의 플러스 단자로부터 분기된 전원라인에 전계효과 트랜지스터의 게이트를 연결함으로써, 배터리의 극성이 반대로 연결될 경우 전계효과 트랜지스터가 오프되어 전원 공급을 차단하는 형태로 형성될 수도 있다.In addition, the conventional reverse voltage protection circuit connects the drain of the field effect transistor to the negative terminal of the battery, the source of the field effect transistor to the positive terminal, and the gate of the field effect transistor to the power line branched from the positive terminal of the battery. As a result, when the polarities of the battery are reversed, the field effect transistor may be turned off to cut off the power supply.

다만, 다이오드를 이용하는 종래의 역전압 보호회로는 다이오드 자체의 특성에 의한 전압강하가 발생하는 문제점이 있다.However, the conventional reverse voltage protection circuit using a diode has a problem that a voltage drop occurs due to the characteristics of the diode itself.

아울러, 전계효과 트랜지스터를 이용하는 종래의 역전압 보호회로는 하나의 배터리가 형성된 회로에서 문제없이 역전압을 차단할 수 있으나, 메인 배터리와 보조 배터리가 함께 구비된 회로에서는 모든 배터리를 대상으로 역전압 차단이 불가능하기 때문에, 두 개의 전계효과 트랜지스터를 각각의 배터리에 배치하여야 하는 문제점이 있다.In addition, the conventional reverse voltage protection circuit using the field effect transistor can block the reverse voltage without problems in the circuit in which one battery is formed, but in the circuit equipped with the main battery and the auxiliary battery, the reverse voltage blocking is applied to all batteries. Since this is impossible, there is a problem in that two field effect transistors must be disposed in each battery.

즉, 전계효과 트랜지스터를 이용하는 종래의 역전압 보호회로를 메인 배터리와 보조 배터리가 함께 구비된 회로에 적용하고자 할 경우, 전계효과 트랜지스터의 수가 증가함에 따라 제조 비용이 증가할 수 있다.That is, when a conventional reverse voltage protection circuit using a field effect transistor is to be applied to a circuit including a main battery and an auxiliary battery, a manufacturing cost may increase as the number of field effect transistors increases.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 메인 배터리와 보조 배터리가 함께 구비된 전력변환장치를 대상으로, 역전압에 의한 쇼트 및 손상을 방지할 수 있는 전력변환장치의 역전압 보호회로 및 이를 이용한 역전압 보호방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and is intended for a power converter having a main battery and an auxiliary battery together, and a reverse voltage protection circuit of a power converter capable of preventing short circuit and damage due to reverse voltage. And a reverse voltage protection method using the same.

또한, 본 발명은 하나의 전계효과 트랜지스터를 이용하여 구현되는 전력변환장치의 역전압 보호회로 및 이를 이용한 역전압 보호방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a reverse voltage protection circuit and a reverse voltage protection method using the same in a power conversion device implemented using one field effect transistor.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects which are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 메인 배터리와 보조 배터리의 사이에 DC/DC 컨버터가 형성된 전력변환장치의 역전압 보호회로로서, 보조 배터리의 플러스 단자에 연결되고, 보조 배터리로부터 인가되는 전압에 의해 온되며, 보조 배터리의 극성이 반대로 연결되면 오프되는 제 1트랜지스터; 메인 배터리의 플러스 단자와 상기 제 1트랜지스터 사이에 연결되고, 메인 배터리 및 상기 제 1트랜지스터로부터 인가되는 전압에 의해 온되며, 메인 배터리 및 보조 배터리의 극성이 반대로 연결되면 오프되는 제 2트랜지스터; 및 메인 배터리의 마이너스 단자와 그라운드 간의 전류패스를 형성하되, 상기 제 2트랜지스터로부터 인가되는 동작 전압에 의해 온오프되는 스위칭 소자;를 포함하는 전력변환장치의 역전압 보호회로를 제공한다.The present invention for achieving the above object is a reverse voltage protection circuit of a power converter having a DC / DC converter formed between the main battery and the auxiliary battery, is connected to the positive terminal of the auxiliary battery, the voltage applied from the auxiliary battery A first transistor turned on and turned off when the polarity of the auxiliary battery is reversed; A second transistor connected between a positive terminal of the main battery and the first transistor, turned on by a voltage applied from the main battery and the first transistor, and turned off when the polarities of the main battery and the auxiliary battery are reversed; And a switching element forming a current path between the negative terminal of the main battery and the ground, the switching element being turned on and off by an operating voltage applied from the second transistor.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 1트랜지스터는, 보조 배터리의 플러스 단자에 베이스(B)가 연결되고, 메인 배터리의 마이너스 단자에 이미터(E)가 연결되며, 상기 제 2트랜지스터에 콜렉터(C)가 연결되는 NPN 트랜지스터이다.In a preferred embodiment, the first transistor, the base (B) is connected to the positive terminal of the auxiliary battery, the emitter (E) is connected to the negative terminal of the main battery, the collector (C) to the second transistor Is the NPN transistor to which is connected.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 1트랜지스터는, 보조 배터리가 정상 상태로 연결되어 보조 배터리의 플러스 단자로부터 인가되는 베이스 전압이 이미터 전압보다 높으면 온되고, 보조 배터리의 극성이 반대로 연결되어 베이스 전압이 이미터 전압보다 낮으면 오프된다.In a preferred embodiment, the first transistor is turned on when the auxiliary battery is connected in a normal state and the base voltage applied from the plus terminal of the auxiliary battery is higher than the emitter voltage. It turns off when lower than the emitter voltage.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 2트랜지스터는, 상기 제 1트랜지스터에 베이스(B)가 연결되고, 메인 배터리의 플러스 단자에 이미터(E)가 연결되며, 상기 스위칭 소자에 콜렉터(C)가 연결되는 PNP 트랜지스터이다.In a preferred embodiment, the second transistor has a base B connected to the first transistor, an emitter E connected to a positive terminal of a main battery, and a collector C connected to the switching element. It is a PNP transistor.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 2트랜지스터는, 메인 배터리가 정상 상태로 연결되는 동시에, 상기 제 1트랜지스터에 의해 베이스 전압이 이미터 전압보다 낮아지면 온되고, 메인 배터리의 극성이 반대로 연결되거나 상기 제 1트랜지스터가 오프되어 베이스 전압이 이미터 전압보다 높아지면 오프된다.In a preferred embodiment, the second transistor is turned on when the main battery is connected to a normal state and the base voltage is lower than the emitter voltage by the first transistor, and the polarity of the main battery is connected to the opposite direction or the first transistor is connected. One transistor is turned off when the base voltage is higher than the emitter voltage.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 스위칭 소자는, 상기 제 2트랜지스터에 게이트(G)가 연결되고, 메인 배터리의 마이너스 단자에 드레인(D)이 연결되며, 그라운드에 소스(S)가 연결되는 전계효과 트랜지스터(Field Effect Transistor, FET)이다.In a preferred embodiment, the switching element, the field effect transistor, the gate (G) is connected to the second transistor, the drain (D) is connected to the negative terminal of the main battery, the source (S) is connected to the ground. (Field Effect Transistor, FET).

바람직한 실시예에 있어서, 상기 스위칭 소자는, 메인 배터리 및 보조 배터리가 정상 상태로 연결되어 상기 제 2트랜지스터로부터 게이트(G)에 동작 전압이 인가되면 온되어 전류 패스를 형성하고, 메인 배터리 및 보조 배터리 중 어느 하나의 극성이 반대로 연결되어 상기 제 2트랜지스터로부터 동작 전압이 인가되지 않으면 오프되어 전류 패스를 분리한다.In a preferred embodiment, the switching element, the main battery and the auxiliary battery is connected in a normal state when the operating voltage is applied to the gate (G) from the second transistor is turned on to form a current path, the main battery and the auxiliary battery The polarity of any one of the reverse connection is turned off if the operating voltage is not applied from the second transistor to disconnect the current path.

또한, 본 발명은 메인 배터리와 보조 배터리의 사이에 DC/DC 컨버터가 형성된 전력변환장치의 역전압 보호회로에서 수행되는 역전압 보호방법으로서, (1) 보조 배터리의 플러스 단자에 연결된 제 1트랜지스터가, 보조 배터리로부터 인가되는 전압에 의해 온되고 보조 배터리의 극성이 반대로 연결되면 오프되는 단계; (2) 메인 배터리의 플러스 단자와 제 1트랜지스터 사이에 연결된 제 2트랜지스터가, 메인 배터리 및 상기 제 1트랜지스터로부터 인가되는 전압에 의해 온되고, 메인 배터리 및 보조 배터리의 극성이 반대로 연결되면 오프되는 단계; 및 (3) 메인 배터리의 마이너스 단자와 그라운드 간의 전류패스를 형성하는 스위칭 소자가, 상기 제 2트랜지스터로부터 인가되는 동작 전압에 의해 온오프되는 단계;를 포함하는 전력변환장치의 역전압 보호방법을 제공한다.In addition, the present invention is a reverse voltage protection method performed in the reverse voltage protection circuit of a power converter having a DC / DC converter between the main battery and the auxiliary battery, (1) the first transistor connected to the plus terminal of the auxiliary battery Turning on by the voltage applied from the auxiliary battery and off if the polarity of the auxiliary battery is reversed; (2) a second transistor connected between the positive terminal of the main battery and the first transistor is turned on by the voltage applied from the main battery and the first transistor, and is turned off when the polarity of the main battery and the auxiliary battery is reversed; ; And (3) a switching device forming a current path between the negative terminal of the main battery and the ground, on and off by an operating voltage applied from the second transistor. do.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (1)단계에서 상기 제 1트랜지스터는, 보조 배터리의 플러스 단자에 베이스(B)가 연결되고, 메인 배터리의 마이너스 단자에 이미터(E)가 연결되며, 상기 제 2트랜지스터에 콜렉터(C)가 연결되는 NPN 트랜지스터이다.In a first embodiment, in the first transistor (1), the base (B) is connected to the positive terminal of the auxiliary battery, the emitter (E) is connected to the negative terminal of the main battery, It is an NPN transistor whose collector C is connected to two transistors.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (1)단계에서 상기 제 1트랜지스터는, 보조 배터리가 정상 상태로 연결되어 보조 배터리의 플러스 단자로부터 인가되는 베이스 전압이 이미터 전압보다 높으면 온되고, 보조 배터리의 극성이 반대로 연결되어 베이스 전압이 이미터 전압보다 낮으면 오프된다.In a preferred embodiment, in the first step (1), the first transistor is turned on when the auxiliary battery is connected in a normal state and the base voltage applied from the plus terminal of the auxiliary battery is higher than the emitter voltage, and the polarity of the auxiliary battery is increased. Conversely, it is turned off when the base voltage is lower than the emitter voltage.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (2)단계에서 상기 제 2트랜지스터는, 상기 제 1트랜지스터에 베이스(B)가 연결되고, 메인 배터리의 플러스 단자에 이미터(E)가 연결되며, 상기 스위칭 소자에 콜렉터(C)가 연결되는 PNP 트랜지스터이다.In a preferred embodiment, the second transistor in the (2) step, the base (B) is connected to the first transistor, the emitter (E) is connected to the positive terminal of the main battery, the switching element The PNP transistor is connected to the collector (C).

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (2)단계에서 상기 제 2트랜지스터는, 메인 배터리가 정상 상태로 연결되는 동시에, 상기 제 1트랜지스터에 의해 베이스 전압이 이미터 전압보다 낮아지면 온되고, 메인 배터리의 극성이 반대로 연결되거나 상기 제 1트랜지스터가 오프되어 베이스 전압이 이미터 전압보다 높아지면 오프된다.In a preferred embodiment, in the second step, the second transistor is turned on when the main battery is connected to a normal state and the base voltage is lower than the emitter voltage by the first transistor. It is turned off when the polarity is reversed or when the first transistor is turned off and the base voltage is higher than the emitter voltage.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (3)단계에서 상기 스위칭 소자는, 상기 제 2트랜지스터에 게이트(G)가 연결되고, 메인 배터리의 마이너스 단자에 드레인(D)이 연결되며, 그라운드에 소스(S)가 연결되는 전계효과 트랜지스터(Field Effect Transistor, FET)이다.In a preferred embodiment, in the third step, the switching element has a gate (G) connected to the second transistor, a drain (D) connected to a negative terminal of the main battery, and a source (S) at ground. ) Is a field effect transistor (FET).

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (3)단계에서 상기 스위칭 소자는, 메인 배터리 및 보조 배터리가 정상 상태로 연결되어 상기 제 2트랜지스터로부터 게이트(G)에 동작 전압이 인가되면 온되어 전류 패스를 형성하고, 메인 배터리 및 보조 배터리 중 어느 하나의 극성이 반대로 연결되어 상기 제 2트랜지스터로부터 동작 전압이 인가되지 않으면 오프되어 전류 패스를 분리한다.In a preferred embodiment, in the third step, the switching element is turned on when the main battery and the auxiliary battery are connected in a normal state and an operating voltage is applied to the gate G from the second transistor to form a current path. In addition, the polarity of any one of the main battery and the auxiliary battery is reversed, and when the operating voltage is not applied from the second transistor, it is turned off to separate the current path.

전술한 과제해결 수단에 의해 본 발명은 보조 배터리로부터 인가되는 전압에 의해 온되며 보조 배터리의 극성이 반대로 연결되면 오프되는 제 1트랜지스터와, 메인 배터리 및 상기 제 1트랜지스터로부터 인가되는 전압에 의해 온되며 메인 배터리 및 보조 배터리의 극성이 반대로 연결되면 오프되는 제 2트랜지스터와, 메인 배터리의 마이너스 단자와 그라운드 간의 전류패스를 형성하되 상기 제 2트랜지스터로부터 인가되는 동작 전압에 의해 온오프되는 스위칭 소자를 구비하므로, 메인 배터리의 극성이 반대로 연결될 때 역전압에 의한 전력변환장치의 쇼트 및 손상을 방지함은 물론이고, 보조 배터리의 극성이 반대로 연결되는 경우에도 역전압에 의한 쇼트 및 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.According to the above-described problem solving means the present invention is turned on by the voltage applied from the auxiliary battery and the first transistor which is turned off when the polarity of the auxiliary battery is connected inversely, and is turned on by the voltage applied from the main battery and the first transistor. Since the second transistor is turned off when the polarity of the main battery and the auxiliary battery is reversed, and the switching element to form a current path between the negative terminal of the main battery and the ground, but is turned off by the operating voltage applied from the second transistor When the polarity of the main battery is reversed, the short circuit and damage of the power converter due to the reverse voltage can be prevented, and the short and the damage due to the reverse voltage can be prevented even when the polarity of the secondary battery is reversed. There is.

또한, 본 발명은 하나의 전계효과 트랜지스터를 이용함으로써, 제조 비용의 절감이 가능한 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect that the manufacturing cost can be reduced by using one field effect transistor.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전력변환장치의 역전압 보호회로를 설명하기 위한 도면.
도 2는 메인 배터리와 보조 배터리가 정상으로 연결된 상태에서 역전압 보호회로의 동작 과정을 설명하기 위한 도면.
도 3은 보조 배터리의 극성이 반대로 연결된 상태에서 역전압 보호회로의 동작 과정을 설명하기 위한 도면.
도 4는 메인 배터리의 극성이 반대로 연결된 상태에서 역전압 보호회로의 동작 과정을 설명하기 위한 도면.
도 5는 메인 배터리와 보조 배터리의 극성이 반대로 연결된 상태에서 역전압 보호회로의 동작 과정을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전력변환장치의 역전압 보호방법을 설명하기 위한 도면.1 is a view for explaining a reverse voltage protection circuit of a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining an operation of the reverse voltage protection circuit in a state in which the main battery and the auxiliary battery are normally connected.
3 is a view for explaining the operation of the reverse voltage protection circuit in a state in which the polarity of the auxiliary battery is reversed.
4 is a view for explaining the operation of the reverse voltage protection circuit in a state in which the polarity of the main battery is reversed.
5 is a view for explaining an operation process of the reverse voltage protection circuit in a state in which the polarity of the main battery and the auxiliary battery are reversed.
6 is a view for explaining a reverse voltage protection method of a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention.

하기의 설명에서 본 발명의 특정 상세들이 본 발명의 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있는데, 이들 특정 상세들 없이 또한 이들의 변형에 의해서도 본 발명이 용이하게 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.In the following description specific details of the invention have been presented to provide a thorough understanding of the invention, and it is well known in the art that the invention may be readily practiced without these specific details and by modification thereof. It will be self-evident to those who have

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명하되, 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는데 필요한 부분을 중심으로 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings 1 to 6, with the focus on the parts necessary to understand the operation and action according to the present invention.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전력변환장치의 역전압 보호회로를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a reverse voltage protection circuit of a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전력변환장치의 역전압 보호회로는 제 1트랜지스터(110), 제 2트랜지스터(120) 및 스위칭 소자(130)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, a reverse voltage protection circuit of a power converter according to an embodiment of the present invention includes a first transistor 110, a second transistor 120, and a switching element 130.

여기서, 전력변환장치는 메인 배터리(10)와 보조 배터리(20)의 사이에 DC/DC 컨버터(30)가 형성된 것으로, 메인 배터리(10)는 보조 배터리(20)에 비해 상대적으로 고전압의 전원이 충전될 수 있고, DC/DC 컨버터(30)는 메인 배터리(10)의 고전압 전원을 강압하여 보조 배터리(20)를 충전하거나 보조 배터리(20)의 전원을 승압하여 메인 배터리(10)를 충전하도록 구비되며, 메인 배터리(10)에는 고전압의 전원을 공급받아 동작하는 제 1부하(15)가 연결될 수 있고, 보조 배터리(20)에는 저전압의 전원을 공급받아 동작하는 제 2부하(25)가 연결될 수 있다.Here, the power converter is a DC / DC converter 30 is formed between the main battery 10 and the auxiliary battery 20, the main battery 10 is a relatively high voltage power supply compared to the auxiliary battery 20 The DC / DC converter 30 may charge the high voltage power of the main battery 10 to charge the auxiliary battery 20 or boost the power of the auxiliary battery 20 to charge the main battery 10. The first battery 15 may be connected to the main battery 10 to be supplied with a high voltage power supply, and the second battery 25 may be connected to the auxiliary battery 20 to be operated by a low voltage power supply. Can be.

상기 제 1트랜지스터(110)는 메인 배터리(10)와 DC/DC 컨버터(30)의 사이에 배치되어 보조 배터리(20)의 플러스 단자에 연결된 것으로, 보조 배터리(20)로부터 인가되는 전압에 의해 온되며, 보조 배터리(20)의 극성이 반대로 연결되면 오프되도록 구비된다.The first transistor 110 is disposed between the main battery 10 and the DC / DC converter 30 and connected to the positive terminal of the auxiliary battery 20, and is turned on by a voltage applied from the auxiliary battery 20. If the polarity of the auxiliary battery 20 is reversely connected, it is provided to be off.

이러한, 제 1트랜지스터(110)는 NPN 트랜지스터로 구비함이 바람직하며, 보조 배터리(20)의 플러스 단자에 베이스(B)가 연결되고, 메인 배터리(10)의 마이너스 단자에 이미터(E)가 연결되며, 상기 제 2트랜지스터(120)에 콜렉터(C)가 연결될 수 있다.The first transistor 110 is preferably provided as an NPN transistor. The base B is connected to a positive terminal of the auxiliary battery 20, and the emitter E is connected to a negative terminal of the main battery 10. The collector C may be connected to the second transistor 120.

또한, 보조 배터리(20)의 플러스 단자와 제 1트랜지스터(110)의 베이스(B) 사이에 연결되는 제 1저항(R1)과, 제 1트랜지스터(110)의 베이스(B)와 이미터(E)에 연결되는 제 2저항(R2)이 형성될 수 있다.In addition, the first resistor R1 is connected between the positive terminal of the auxiliary battery 20 and the base B of the first transistor 110, and the base B and the emitter E of the first transistor 110. ) May be formed a second resistor (R2).

아울러, 제 1트랜지스터(110)는 보조 배터리(20)가 정상 상태로 연결되어 보조 배터리(20)의 플러스 단자로부터 인가되는 베이스 전압이 이미터 전압보다 높으면 온되고, 보조 배터리(20)의 극성이 반대로 연결되어 베이스 전압이 이미터 전압보다 낮으면 오프된다.In addition, the first transistor 110 is turned on when the auxiliary battery 20 is connected in a normal state and the base voltage applied from the plus terminal of the auxiliary battery 20 is higher than the emitter voltage, and the polarity of the auxiliary battery 20 is increased. Conversely, they are turned off when the base voltage is lower than the emitter voltage.

상기 제 2트랜지스터(120)는 메인 배터리(10)의 플러스 단자와 제 1트랜지스터(110) 사이에 연결되는 것으로, 메인 배터리(10)와 제 1트랜지스터(110)로부터 인가되는 전압에 의해 온되며, 메인 배터리(10) 및 보조 배터리(20)의 극성이 반대로 연결되면 오프되도록 구비된다.The second transistor 120 is connected between the positive terminal of the main battery 10 and the first transistor 110, and is turned on by a voltage applied from the main battery 10 and the first transistor 110. If the polarity of the main battery 10 and the auxiliary battery 20 are connected in reverse, it is provided to be off.

이러한, 제 2트랜지스터(120)는 PNP 트랜지스터로 구비함이 바람직하며, 제 1트랜지스터(110)의 콜렉터(C)에 베이스(B)가 연결되고, 메인 배터리(10)의 플러스 단자에 이미터(E)가 연결되며, 상기 스위칭 소자(130)에 콜렉터(C)가 연결될 수 있다.The second transistor 120 is preferably provided as a PNP transistor, and the base B is connected to the collector C of the first transistor 110 and the emitter is connected to the positive terminal of the main battery 10. E) is connected, and the collector C may be connected to the switching element 130.

또한, 메인 배터리(10)의 플러스 단자와 제 2트랜지스터(120)의 이미터(E)사이에 연결되는 제 3저항(R3)과, 제 2트랜지스터(120)의 이미터(E)와 베이스(B) 사이에 연결되는 제 4저항(R4)과, 제 2트랜지스터(120)의 베이스(B)와 제 1트랜지스터(110)의 콜렉터(C) 사이에 연결되는 제 5저항(R5)이 직렬로 형성될 수 있다.In addition, the third resistor (R3) connected between the positive terminal of the main battery 10 and the emitter (E) of the second transistor 120, the emitter (E) and the base of the second transistor (120) ( The fourth resistor R4 connected between B) and the fifth resistor R5 connected between the base B of the second transistor 120 and the collector C of the first transistor 110 are connected in series. Can be formed.

또한, 제 2트랜지스터(120)는 메인 배터리(10)가 정상 상태로 연결되는 동시에 제 1트랜지스터(110)에 의해 베이스 전압이 이미터 전압보다 낮아지면 온되고, 메인 배터리(10)의 극성이 반대로 연결되거나 제 1트랜지스터(110)가 오프되어 베이스 전압이 이미터 전압보다 높아지면 오프된다.In addition, the second transistor 120 is turned on when the main battery 10 is connected to a normal state and the base voltage is lower than the emitter voltage by the first transistor 110, and the polarity of the main battery 10 is reversed. When the first transistor 110 is connected or the base voltage is higher than the emitter voltage, the first transistor 110 is turned off.

상기 스위칭 소자(130)는 제 2트랜지스터(120)로부터 인가되는 동작 전압에 의해 온오프되는 것으로, 메인 배터리(10)의 마이너스 단자와 그라운드 간의 전류패스를 형성하거나 전류 패스를 분리하는 기능을 수행한다.The switching element 130 is turned on or off by an operating voltage applied from the second transistor 120 to form a current path between the negative terminal of the main battery 10 and the ground or to separate the current path. .

이러한, 스위칭 소자(130)는 전계효과 트랜지스터(Field Effect Transistor, FET)로 구비함이 바람직하며, 제 2트랜지스터(120)에 게이트(G)가 연결되고, 메인 배터리(10)의 마이너스 단자에 드레인(D)이 연결되며, 그라운드에 소스(S)가 연결될 수 있다.Such a switching element 130 is preferably provided as a field effect transistor (FET), the gate (G) is connected to the second transistor 120, the drain to the negative terminal of the main battery (10) (D) is connected, and the source S may be connected to ground.

또한, 스위칭 소자(130)는 메인 배터리(10) 및 보조 배터리(20)가 정상 상태로 연결되어 제 2트랜지스터(120)로부터 게이트에 동작 전압이 인가되면 온되어 전류 패스를 형성할 수 있다.In addition, the switching element 130 may be turned on when the main battery 10 and the auxiliary battery 20 are connected in a normal state, and an operating voltage is applied to the gate from the second transistor 120 to form a current path.

반대로, 스위칭 소자(130)는 메인 배터리(10) 및 보조 배터리(20) 중 어느 하나의 극성이 반대로 연결되어 제 2트랜지스터(120)로부터 동작 전압이 인가되지 않으면 오프되어 전류 패스를 분리할 수도 있다.On the contrary, the switching element 130 may be turned off if the polarity of any one of the main battery 10 and the auxiliary battery 20 is reversed and is disconnected when the operating voltage is not applied from the second transistor 120. .

이하에서는, 메인 배터리와 보조 배터리의 연결 상태에 따라, 본 발명의 일실시예에 따른 전력변환장치의 역전압 보호회로의 동작 과정을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the operation process of the reverse voltage protection circuit of the power converter according to the embodiment of the present invention according to the connection state of the main battery and the auxiliary battery will be described in detail.

도 2는 메인 배터리와 보조 배터리가 정상으로 연결된 상태에서 역전압 보호회로의 동작 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 보조 배터리의 극성이 반대로 연결된 상태에서 역전압 보호회로의 동작 과정을 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 메인 배터리의 극성이 반대로 연결된 상태에서 역전압 보호회로의 동작 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 메인 배터리와 보조 배터리의 극성이 반대로 연결된 상태에서 역전압 보호회로의 동작 과정을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view illustrating an operation of the reverse voltage protection circuit in a state in which the main battery and the auxiliary battery are normally connected, and FIG. 3 is a view illustrating an operation of the reverse voltage protection circuit in a state in which the polarity of the auxiliary battery is reversed. 4 is a view for explaining an operation process of the reverse voltage protection circuit in a state in which the polarity of the main battery is reversed, and FIG. It is a figure for explaining an operation process.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 메인 배터리 및 보조 배터리의 플러스 단자와 마이너스 단자를 모두 정상으로 연결하면, 보조 배터리(20)의 플러스 단자로부터 제 1트랜지스터(110)의 베이스(B)에 전압이 인가되면서, 제 1트랜지스터(110)의 베이스(B) 측의 베이스 전압이 이미터(E) 측의 이미터 전압보다 높아지며, 이로 인해, NPN 트랜지스터의 특성에 따라 제 1트랜지스터(110)가 온된다(1).First, as shown in FIG. 2, when both the plus terminal and the minus terminal of the main battery and the auxiliary battery are normally connected, the voltage from the plus terminal of the auxiliary battery 20 to the base B of the first transistor 110 is normal. While being applied, the base voltage of the base B side of the first transistor 110 becomes higher than the emitter voltage of the emitter E side, and thus, the first transistor 110 is turned on according to the characteristics of the NPN transistor. (1).

또한, 제 1트랜지스터(110)가 온되면서, 제 1트랜지스터(110)에 베이스(B)가 연결되고 메인 배터리(10)의 플러스 단자에 이미터(E)가 연결된 제 2트랜지스터(120)는 베이스(B) 측의 베이스 전압이 이미터(E) 측의 이미터 전압보다 낮아지며, 이로 인해, PNP 트랜지스터의 특성에 따라 제 2트랜지스터(120)가 온되어 콜렉터(C)에 연결된 스위칭 소자(130)의 게이트(G)에 동작 전원을 인가하게 된다(2).In addition, as the first transistor 110 is turned on, the second transistor 120 having the base B connected to the first transistor 110 and the emitter E connected to the positive terminal of the main battery 10 has a base. The base voltage on the (B) side is lower than the emitter voltage on the emitter (E) side, and accordingly, the switching element 130 connected to the collector C by turning on the second transistor 120 according to the characteristics of the PNP transistor. The operating power is applied to the gate G of (2).

그리고, 스위칭 소자가 게이트에 인가된 동작 전원에 의해 온되면서, 메인 배터리(10)의 마이너스 단자와 그라운드 간의 전류패스가 형성되어, 메인 배터리(10)와 보조 배터리(20) 사이의 DC/DC 컨버터(30)에 배터리 전원이 입력될 수 있다.Then, while the switching element is turned on by the operating power applied to the gate, a current path is formed between the negative terminal of the main battery 10 and the ground, and a DC / DC converter between the main battery 10 and the auxiliary battery 20 is formed. Battery power may be input to 30.

그러나, 도 3에 도시된 바와 같이, 보조 배터리의 플러스 단자와 마이너스 단자가 반대로 연결될 수 있다.However, as shown in FIG. 3, the plus terminal and the minus terminal of the auxiliary battery may be connected in reverse.

이 경우, 제 1트랜지스터(110)의 베이스(B)에 보조 배터리(20)의 마이너스 단자가 연결되므로, 제 1트랜지스터(110)의 베이스(B) 측의 베이스 전압이 이미터(E) 측의 이미터 전압보다 낮아지게 된다. 즉, NPN 트랜지스터의 특성에 따라 제 1트랜지스터(110)는 오프된다(1).In this case, since the negative terminal of the auxiliary battery 20 is connected to the base B of the first transistor 110, the base voltage of the base B side of the first transistor 110 is located at the emitter E side. It will be lower than the emitter voltage. That is, the first transistor 110 is turned off (1) according to the characteristics of the NPN transistor.

또한, 제 1트랜지스터(110)가 오프되면, 제 1트랜지스터(110)에 베이스(B)가 연결된 제 2트랜지스터(120)는 베이스 전압과 이미터 전압이 플로팅(Floating)되면서 PNP 트랜지스터의 특성에 따라 오프된다. 즉, 제 2트랜지스터(120)로부터 스위칭 소자(130)의 게이트(G)에 동작 전원이 인가되지 않게 된다(2).In addition, when the first transistor 110 is turned off, the second transistor 120 having the base B connected to the first transistor 110 floats the base voltage and the emitter voltage according to the characteristics of the PNP transistor. Is off. That is, the operating power is not applied to the gate G of the switching element 130 from the second transistor 120 (2).

그리고, 스위칭 소자(130)의 게이트(G)에 동작 전원이 인가되지 않으므로, 스위칭 소자(130)는 오프된 상태를 유지하여 메인 배터리(10)의 마이너스 단자와 그라운드 간의 전류패스를 분리하고, 메인 배터리(10)와 보조 배터리(20) 사이의 DC/DC 컨버터(30)에 배터리 전원이 입력되지 않게 된다(3).In addition, since the operating power is not applied to the gate G of the switching element 130, the switching element 130 maintains the off state to separate the current path between the negative terminal of the main battery 10 and the ground, The battery power is not input to the DC / DC converter 30 between the battery 10 and the auxiliary battery 20 (3).

또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 메인 배터리의 플러스 단자와 마이너스 단자가 반대로 연결될 수도 있다.In addition, as illustrated in FIG. 4, the plus terminal and the minus terminal of the main battery may be connected in reverse.

이때에는, 보조 배터리(20)의 플러스 단자로부터 제 1트랜지스터(110)의 베이스(B)에 전압이 인가되므로, 제 1트랜지스터(110)는 베이스 전압이 이미터 전압보다 높아지면서 NPN 트랜지스터의 특성에 따라 온 될 수 있다(1).At this time, since a voltage is applied to the base B of the first transistor 110 from the plus terminal of the auxiliary battery 20, the first transistor 110 has a high base voltage higher than the emitter voltage, and thus the characteristics of the NPN transistors. Can be followed (1).

그러나, 제 1트랜지스터(110)가 온 되더라도, 제 2트랜지스터(120)는 이미터(E)에 메인 배터리(10)의 마이너스 단자가 연결되어 있기 때문에 베이스 전압과 이미터 전압이 같아지게 된다. 즉, PNP 트랜지스터의 특성에 따라 제 2트랜지스터(120)가 오프되면서, 스위칭 소자(130)의 게이트(G)에 동작 전원을 인가되지 않게 된다(2).However, even when the first transistor 110 is turned on, since the negative terminal of the main battery 10 is connected to the emitter E, the base transistor and the emitter voltage become equal. That is, while the second transistor 120 is turned off according to the characteristics of the PNP transistor, the operating power is not applied to the gate G of the switching element 130 (2).

그리고, 스위칭 소자(130)의 게이트(G)에 동작 전원이 인가되지 않으므로, 스위칭 소자(130)는 오프된 상태를 유지하여 메인 배터리(10)의 마이너스 단자와 그라운드 간의 전류패스를 분리하고, 메인 배터리(10)와 보조 배터리(20) 사이의 DC/DC 컨버터(30)에 배터리 전원이 입력되지 않는다(3).In addition, since the operating power is not applied to the gate G of the switching element 130, the switching element 130 maintains the off state to separate the current path between the negative terminal of the main battery 10 and the ground, Battery power is not input to the DC / DC converter 30 between the battery 10 and the auxiliary battery 20 (3).

마지막으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 메인 배터리의 플러스 단자와 마이너스 단자가 반대로 연결되고 보조 배터리의 플러스 단자와 마이너스 단자도 반대로 연결되면, 제 1트랜지스터(110)의 베이스(B)에 보조 배터리(20)의 마이너스 단자가 연결되므로, 제 1트랜지스터(110)의 베이스 전압이 이미터 전압보다 낮아지며, NPN 트랜지스터의 특성에 따라 제 1트랜지스터(110)는 오프된다(1).Lastly, as shown in FIG. 5, when the plus terminal and the minus terminal of the main battery are connected in reverse and the plus terminal and the minus terminal of the auxiliary battery are connected in reverse, the auxiliary battery is connected to the base B of the first transistor 110. Since the negative terminal of 20 is connected, the base voltage of the first transistor 110 is lower than the emitter voltage, and the first transistor 110 is turned off (1) according to the characteristics of the NPN transistor.

제 2트랜지스터(120)의 경우에도, 이미터(E)에 메인 배터리(10)의 마이너스 단자가 연결되어 있기 때문에 베이스 전압과 이미터 전압이 같아지면서 PNP 트랜지스터의 특성에 따라 오프된다. 즉, 제 2트랜지스터(120)로부터 스위칭 소자(130)의 게이트(G)에 동작 전원을 인가되지 않는다(2).In the case of the second transistor 120, since the negative terminal of the main battery 10 is connected to the emitter E, the base voltage and the emitter voltage are the same, and are turned off according to the characteristics of the PNP transistor. That is, the operating power is not applied to the gate G of the switching element 130 from the second transistor 120 (2).

그리고, 스위칭 소자(130)의 게이트(G)에 동작 전원이 인가되지 않으므로, 스위칭 소자(130)는 오프된 상태를 유지하여 메인 배터리(10)의 마이너스 단자와 그라운드 간의 전류패스를 분리하고, 메인 배터리(10)와 보조 배터리(20) 사이의 DC/DC 컨버터(30)에 배터리 전원이 입력되지 않는다(3).In addition, since the operating power is not applied to the gate G of the switching element 130, the switching element 130 maintains the off state to separate the current path between the negative terminal of the main battery 10 and the ground, Battery power is not input to the DC / DC converter 30 between the battery 10 and the auxiliary battery 20 (3).

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 전력변환장치의 역전압 보호회로는 메인 배터리의 극성이 반대로 연결된 경우는 물론이고, 보조 배터리의 극성이 반대로 연결되는 경우에도 역전압을 차단할 수 있으므로, 역전압에 의한 쇼트 및 손상을 효과적으로 방지할 수 있다.As described above, the reverse voltage protection circuit of the power converter according to an embodiment of the present invention can block the reverse voltage even when the polarity of the main battery is reversed and also when the polarity of the auxiliary battery is reversed. Therefore, short circuit and damage by reverse voltage can be prevented effectively.

아울러, 본 발명의 일실시예에 따른 전력변환장치의 역전압 보호회로는 하나의 전계효과 트랜지스터와 NPN 트랜지스터 및 PNP 트랜지스터를 이용하여 구현할 수 있으므로, 제조 비용의 절감도 가능하다 할 것이다.In addition, the reverse voltage protection circuit of the power converter according to an embodiment of the present invention can be implemented using a single field effect transistor, an NPN transistor, and a PNP transistor, thereby reducing manufacturing costs.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전력변환장치의 역전압 보호방법을 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining a reverse voltage protection method of a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 전력변환장치의 역전압 보호회로에서 수행되는 역전압 보호방법을 설명한다.Referring to FIG. 6, a reverse voltage protection method performed in a reverse voltage protection circuit of a power converter according to an embodiment of the present invention will be described.

다만, 도 6에 도시된 역전압 보호방법에서 수행되는 기능은 모두 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 역전압 보호회로에서 수행되므로, 명시적인 설명이 없어도, 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 모든 기능은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 역전압 보호방법에서 수행되고, 도 6을 참조하여 설명하는 모든 기능은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 역전압 보호회로에서 그대로 수행됨을 주의해야 한다.However, all of the functions performed in the reverse voltage protection method illustrated in FIG. 6 are performed in the reverse voltage protection circuit described with reference to FIGS. 1 to 5, and thus, all of the functions described with reference to FIGS. It should be noted that the function is performed in the reverse voltage protection method according to the preferred embodiment of the present invention, and all the functions described with reference to FIG. 6 are performed as it is in the reverse voltage protection circuit according to the preferred embodiment of the present invention.

여기서, 전력변환장치는 메인 배터리와 보조 배터리의 사이에 DC/DC 컨버터가 형성된 것으로, 보조 배터리에 비해 상대적으로 고전압의 전원이 메인 배터리에 충전될 수 있고, DC/DC 컨버터는 메인 배터리의 고전압 전원을 강압하여 보조 배터리를 충전하거나 보조 배터리의 전원을 승압하여 메인 배터리를 충전하는 양방향 컨버터일 수 있다. 그리고, 고전압의 전원을 공급받아 동작하는 제 1부하가 메인 배터리에 연결되고 저전압의 전원을 공급받아 동작하는 제 2부하가 보조 배터리에 연결될 수 있다.Here, the power converter is a DC / DC converter is formed between the main battery and the auxiliary battery, a higher voltage power than the auxiliary battery can be charged in the main battery, the DC / DC converter is a high voltage power supply of the main battery It may be a bidirectional converter for charging the auxiliary battery by stepping down or charging the main battery by boosting the power of the auxiliary battery. The first load operated by being supplied with high voltage power may be connected to the main battery, and the second load operated by being supplied with low voltage power may be connected to the auxiliary battery.

먼저, 메인 배터리와 보조 배터리가 연결되면, 보조 배터리의 플러스 단자에 연결된 제 1트랜지스터가 보조 배터리로부터 인가되는 전압에 의해 온되고 보조 배터리의 극성이 반대로 연결되면 오프된다(S110).First, when the main battery and the auxiliary battery are connected, the first transistor connected to the plus terminal of the auxiliary battery is turned on by the voltage applied from the auxiliary battery and is turned off when the polarity of the auxiliary battery is reversed (S110).

즉, 제 1트랜지스터는 보조 배터리가 정상 상태로 연결되어 보조 배터리의 플러스 단자로부터 인가되는 베이스 전압이 이미터 전압보다 높으면 온되고, 보조 배터리의 극성이 반대로 연결되어 베이스 전압이 이미터 전압보다 낮으면 오프되게 된다.That is, the first transistor is turned on when the auxiliary battery is connected in a normal state and the base voltage applied from the plus terminal of the auxiliary battery is higher than the emitter voltage, and when the base voltage is lower than the emitter voltage due to the opposite polarity of the auxiliary battery. Will be off.

이를 위한, 제 1트랜지스터는 보조 배터리의 플러스 단자에 베이스가 연결되고, 메인 배터리의 마이너스 단자에 이미터가 연결되며, 제 2트랜지스터에 콜렉터가 연결되는 NPN 트랜지스터로 구비될 수 있다.To this end, the first transistor may be provided as an NPN transistor having a base connected to the plus terminal of the auxiliary battery, an emitter connected to the negative terminal of the main battery, and a collector connected to the second transistor.

그 다음, 메인 배터리의 플러스 단자와 제 1트랜지스터 사이에 연결된 제 2트랜지스터가 메인 배터리와 제 1트랜지스터로부터 인가되는 전압에 의해 온되고 메인 배터리와 보조 배터리의 극성이 반대로 연결되면 오프된다(S120).Next, the second transistor connected between the positive terminal of the main battery and the first transistor is turned on by the voltage applied from the main battery and the first transistor, and is turned off when the polarity of the main battery and the auxiliary battery is reversed (S120).

이를 위한, 제 2트랜지스터는 제 1트랜지스터에 베이스가 연결되고, 메인 배터리의 플러스 단자에 이미터가 연결되며, 스위칭 소자에 콜렉터가 연결되는 PNP 트랜지스터로 구비될 수 있다.For this purpose, the second transistor may be provided as a PNP transistor having a base connected to the first transistor, an emitter connected to the plus terminal of the main battery, and a collector connected to the switching element.

아울러, 제 2트랜지스터는 메인 배터리가 정상 상태로 연결되는 동시에, 제 1트랜지스터에 의해 베이스 전압이 이미터 전압보다 낮아지면 온되고, 메인 배터리의 극성이 반대로 연결되거나 제 1트랜지스터가 오프되어 베이스 전압이 이미터 전압보다 높아지면 오프될 수 있다.In addition, the second transistor is turned on when the main battery is connected to a normal state, and the base voltage is lower than the emitter voltage by the first transistor, and the polarity of the main battery is reversed or the first transistor is turned off so that the base voltage is decreased. Higher than the emitter voltage can be turned off.

그 다음에는, 스위칭 소자가 제 2트랜지스터로부터 인가되는 동작 전압에 의해 온오프됨으로써, 메인 배터리의 마이너스 단자와 그라운드 간의 전류패스를 형성하거나 분리한다(S130).Next, the switching element is turned on or off by an operating voltage applied from the second transistor, thereby forming or separating a current path between the negative terminal of the main battery and the ground (S130).

이를 위한, 스위칭 소자는 전계효과 트랜지스터(Field Effect Transistor, FET)로 구비되어, 제 2트랜지스터에 게이트가 연결되고, 메인 배터리의 마이너스 단자에 드레인이 연결되며, 그라운드에 소스가 연결될 수 있다.For this purpose, the switching element is provided with a field effect transistor (FET), the gate is connected to the second transistor, the drain is connected to the negative terminal of the main battery, the source may be connected to the ground.

그리고, 스위칭 소자는 메인 배터리 및 보조 배터리가 정상 상태로 연결되어 제 2트랜지스터로부터 게이트에 동작 전압이 인가되면 온되어 전류 패스를 형성하고, 메인 배터리 및 보조 배터리 중 어느 하나의 극성이 반대로 연결되어 제 2트랜지스터로부터 동작 전압이 인가되지 않으면 오프되어 전류 패스를 분리하게 된다.In addition, the switching element is connected to a normal state of the main battery and the auxiliary battery, and when the operating voltage is applied to the gate from the second transistor, the current path is turned on. If no operating voltage is applied from the two transistors, they are turned off to disconnect the current path.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above by way of example, the scope of the present invention is not limited to these specific embodiments, and may be appropriately changed within the scope described in the claims.

110 : 제 1트랜지스터
120 : 제 2트랜지스터
130 : 스위칭 소자110: first transistor
120: second transistor
130: switching element

Claims (14)

메인 배터리와 보조 배터리의 사이에 DC/DC 컨버터가 형성된 전력변환장치의 역전압 보호회로로서,
보조 배터리의 플러스 단자에 베이스(B)가 연결되고 메인 배터리의 마이너스 단자에 이미터(E)가 연결되며 제 2트랜지스터의 베이스(B)에 콜렉터(C)가 연결되는 NPN 트랜지스터로 구비되어, 보조 배터리의 플러스 단자로부터 베이스(B)에 전압이 인가되면 온되며, 보조 배터리의 극성이 반대로 연결되면 오프되는 제 1트랜지스터;
상기 제 1트랜지스터의 콜렉터(C)에 베이스(B)가 연결되고 메인 배터리의 플러스 단자에 이미터(E)가 연결되며 스위칭 소자의 게이트(G)에 콜렉터(C)가 연결되는 PNP 트랜지스터로 구비되어, 상기 제 1트랜지스터의 콜렉터(C)로부터 베이스(B)에 전압이 인가되면 온되며, 메인 배터리 및 보조 배터리의 극성이 반대로 연결되면 오프되는 제 2트랜지스터; 및
상기 제 2트랜지스터의 콜렉터(C)에 게이트(G)가 연결되고, 메인 배터리에 드레인(D)이 연결되며, 그라운드에 소스(S)가 연결되는 전계효과 트랜지스터(Field Effect Transistor, FET)로 구비되어, 메인 배터리와 그라운드 간의 전류패스를 형성하되, 상기 제 2트랜지스터의 콜렉터(C)로부터 게이트(G)에 인가되는 동작 전압에 의해 온오프되는 스위칭 소자;를 포함하고,
상기 스위칭 소자는,
메인 배터리 및 보조 배터리가 정상 상태로 연결되어 상기 제 2트랜지스터로부터 게이트(G)에 동작 전압이 인가되면 온되어 전류 패스를 형성하고, 메인 배터리 및 보조 배터리 중 어느 하나의 극성이 반대로 연결되어 상기 제 2트랜지스터로부터 동작 전압이 인가되지 않으면 오프되어 전류 패스를 분리하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치의 역전압 보호회로.
A reverse voltage protection circuit of a power converter in which a DC / DC converter is formed between a main battery and an auxiliary battery,
The base B is connected to the plus terminal of the auxiliary battery, the emitter E is connected to the negative terminal of the main battery, and the collector C is connected to the base B of the second transistor. A first transistor that is turned on when a voltage is applied to the base B from a positive terminal of the battery and is turned off when the polarity of the auxiliary battery is reversed;
The base transistor B is connected to the collector C of the first transistor, the emitter E is connected to the plus terminal of the main battery, and the collector C is connected to the gate G of the switching element. A second transistor turned on when a voltage is applied to the base B from the collector C of the first transistor, and turned off when the polarity of the main battery and the auxiliary battery is reversed; And
The gate transistor is connected to the collector C of the second transistor, the drain D is connected to the main battery, and the source S is connected to the ground. And a switching element forming a current path between the main battery and the ground, the switching element being turned on and off by an operating voltage applied from the collector C of the second transistor to the gate G.
The switching device,
When the main battery and the auxiliary battery are connected in a normal state and an operating voltage is applied from the second transistor to the gate G, the main battery and the auxiliary battery are turned on to form a current path, and the polarity of any one of the main battery and the auxiliary battery is reversed and connected to each other. 2. The reverse voltage protection circuit of the power converter, which is turned off when the operating voltage is not applied from the transistor to separate the current path.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 제 1트랜지스터는,
보조 배터리가 정상 상태로 연결되어 보조 배터리의 플러스 단자로부터 인가되는 베이스 전압이 이미터 전압보다 높으면 온되고, 보조 배터리의 극성이 반대로 연결되어 베이스 전압이 이미터 전압보다 낮으면 오프되는 것을 특징으로 하는 전력변환장치의 역전압 보호회로.
The method of claim 1,
The first transistor is,
The auxiliary battery is connected in a normal state and is turned on when the base voltage applied from the plus terminal of the auxiliary battery is higher than the emitter voltage, and is turned off when the base battery is connected to the opposite polarity and the base voltage is lower than the emitter voltage. Reverse voltage protection circuit of power converter.
삭제delete 제 3항에 있어서,
상기 제 2트랜지스터는,
메인 배터리가 정상 상태로 연결되는 동시에, 상기 제 1트랜지스터에 의해 베이스 전압이 이미터 전압보다 낮아지면 온되고, 메인 배터리의 극성이 반대로 연결되거나 상기 제 1트랜지스터가 오프되어 베이스 전압이 이미터 전압보다 높아지면 오프되는 것을 특징으로 하는 전력변환장치의 역전압 보호회로.
The method of claim 3,
The second transistor is,
When the main battery is connected in a normal state and the base voltage is lower than the emitter voltage by the first transistor, the on battery is turned on and the polarity of the main battery is reversed or the first transistor is turned off so that the base voltage is higher than the emitter voltage. The reverse voltage protection circuit of the power converter, characterized in that turned off when the high.
삭제delete 삭제delete 메인 배터리와 보조 배터리의 사이에 DC/DC 컨버터가 형성된 전력변환장치의 역전압 보호회로에서 수행되는 역전압 보호방법으로서,
(1) 보조 배터리의 플러스 단자에 베이스(B)가 연결되고 메인 배터리의 마이너스 단자에 이미터(E)가 연결되며 제 2트랜지스터의 베이스(B)에 콜렉터(C)가 연결되는 NPN 트랜지스터로 구비된 제 1트랜지스터가, 보조 배터리의 플러스 단자로부터 베이스(B)에 전압이 인가되면 온되고 보조 배터리의 극성이 반대로 연결되면 오프되는 단계;
(2) 상기 제 1트랜지스터의 콜렉터(C)에 베이스(B)가 연결되고 메인 배터리의 플러스 단자에 이미터(E)가 연결되며 스위칭 소자의 게이트(G)에 콜렉터(C)가 연결되는 PNP 트랜지스터로 구비된 제 2트랜지스터가, 상기 제 1트랜지스터의 콜렉터(C)로부터 베이스(B)에 전압이 인가되면 온되고 메인 배터리 및 보조 배터리의 극성이 반대로 연결되면 오프되는 단계; 및
(3) 상기 제 2트랜지스터의 콜렉터(C)에 게이트(G)가 연결되고, 메인 배터리에 드레인(D)이 연결되며, 그라운드에 소스(S)가 연결되는 전계효과 트랜지스터(Field Effect Transistor, FET)로 구비되어 메인 배터리와 그라운드 간의 전류패스를 형성하는 스위칭 소자가, 상기 제 2트랜지스터의 콜렉터(C)로부터 게이트(G)에 인가되는 동작 전압에 의해 온오프되는 단계;를 포함하고,
상기 제 (3)단계에서 상기 스위칭 소자는,
메인 배터리 및 보조 배터리가 정상 상태로 연결되어 상기 제 2트랜지스터로부터 게이트(G)에 동작 전압이 인가되면 온되어 전류 패스를 형성하고, 메인 배터리 및 보조 배터리 중 어느 하나의 극성이 반대로 연결되어 상기 제 2트랜지스터로부터 동작 전압이 인가되지 않으면 오프되어 전류 패스를 분리하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치의 역전압 보호방법.
A reverse voltage protection method performed in a reverse voltage protection circuit of a power converter in which a DC / DC converter is formed between a main battery and an auxiliary battery.
(1) An NPN transistor having a base (B) connected to a positive terminal of an auxiliary battery, an emitter (E) connected to a negative terminal of a main battery, and a collector (C) connected to a base (B) of a second transistor. The first transistor is turned on when a voltage is applied to the base (B) from the positive terminal of the auxiliary battery and turned off when the polarity of the auxiliary battery is reversed;
(2) PNP in which the base B is connected to the collector C of the first transistor, the emitter E is connected to the positive terminal of the main battery, and the collector C is connected to the gate G of the switching element. A second transistor including a transistor turned on when a voltage is applied to the base B from the collector C of the first transistor and turned off when the polarity of the main battery and the auxiliary battery is reversed; And
(3) A field effect transistor (FET) having a gate (G) connected to the collector (C) of the second transistor, a drain (D) connected to the main battery, and a source (S) connected to the ground. It is provided with a switching element to form a current path between the main battery and the ground, the on and off by the operating voltage applied to the gate (G) from the collector (C) of the second transistor;
In the step (3), the switching element,
When the main battery and the auxiliary battery are connected in a normal state and an operating voltage is applied from the second transistor to the gate G, the main battery and the auxiliary battery are turned on to form a current path. 2. The reverse voltage protection method of a power converter, characterized in that when the operating voltage is not applied from the transistor is turned off to separate the current path.
삭제delete 제 8항에 있어서,
상기 제 (1)단계에서 상기 제 1트랜지스터는,
보조 배터리가 정상 상태로 연결되어 보조 배터리의 플러스 단자로부터 인가되는 베이스 전압이 이미터 전압보다 높으면 온되고, 보조 배터리의 극성이 반대로 연결되어 베이스 전압이 이미터 전압보다 낮으면 오프되는 것을 특징으로 하는 전력변환장치의 역전압 보호방법.
The method of claim 8,
In the first step (1), the first transistor,
The auxiliary battery is connected in a normal state and is turned on when the base voltage applied from the plus terminal of the auxiliary battery is higher than the emitter voltage, and is turned off when the base battery is connected to the opposite polarity and the base voltage is lower than the emitter voltage. Reverse voltage protection method of power converter.
삭제delete 제 8항에 있어서,
상기 제 (2)단계에서 상기 제 2트랜지스터는,
메인 배터리가 정상 상태로 연결되는 동시에, 상기 제 1트랜지스터에 의해 베이스 전압이 이미터 전압보다 낮아지면 온되고, 메인 배터리의 극성이 반대로 연결되거나 상기 제 1트랜지스터가 오프되어 베이스 전압이 이미터 전압보다 높아지면 오프되는 것을 특징으로 하는 전력변환장치의 역전압 보호방법.The method of claim 8,
In the second step (2), the second transistor,
When the main battery is connected in a normal state and the base voltage is lower than the emitter voltage by the first transistor, the on battery is turned on and the polarity of the main battery is reversed or the first transistor is turned off so that the base voltage is higher than the emitter voltage. The reverse voltage protection method of the power converter, characterized in that off when higher. 삭제delete 삭제delete
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