KR0136283Y1 - 팬모터 구동 회로 - Google Patents

Abstract

본 고안의 팬모터 구동 회로는 시스템의 온도를 검출하며, 검출된 온도에 따라 가변적으로 팬을 구동하여 시스템의 내부 온도를 적정 상태로 유지한다.

이를 위하여 본 고안의 팬 구동회로는, 팬에 내장되며 시스템 내부의 온도에 따른 홀전압신호를 발생하는 홀센서와, 홀전압신호의 피크치를 검출한 후 팬 구동 요망 온도의 전압과 비교하여 상기 팬모터의 회전수를 제어하기 위한 모터구동전압을 가변적으로 방생하는 모터전압발생부와, 모터구동전압에 의해 팬모터의 회전수를 제어하는 모터구동부를 구비한다.

따라서 시스템의 온도에 따라 팬을 가변적으로 제어하여 시스템의 냉각 효율을 향상시킬 수 있으며, 전원을 절약할 수 있다.

Description

팬모터 구동 회로

제1도는 종래의 팬모터 구동 회로

제2도는 본 고안의 팬모터 구동 회로

제3a도는 온도와 홀전압의 관계를 설명하는 도면이고,

제3b도는 본 고안의 팬모터 구동 특성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

111 : 로직발생부 112 : 모터구동부

113 : 팬모터 114 : 홀센서

115 : 전원부 116 : 스위치

117 : 모터전압 발생부

본 고안은 팬모터 구동 회로에 관한 것으로, 특히 시스템의 내부 온도에 따라 팬모터의 구동을 가변적으로 제어할 수 있는 회로에 관한 것이다.

일반적으로 컴퓨터등과 같이 고속으로 동작하는 칩이 구비되는 시스템에서는 모터의 회전 또는 주변 칩의 동작에 의해 시스템의 내부 온도가 상승한다. 따라서 시스템의 내부 온도를 적정 온도 상태로 유지하기 위하여 냉각 팬모터(fan moter)가 사용된다. 또한 상기 팬모터는 브러시(brush)가 없는 3상 모터가 될 수가 있다.

종래의 팬모터 구동 회로는 제1도와 같은 구성을 가진다. 먼저 사용자가 시스템(도시하지 않음)의 전원스위치(116)을 온 시키면, 전원부(115)에서 공급되는 전원이 로직발생부(111), 모터구동부(112), 홀센서(114)에 공급된다. 팬모터(113)에 내장(built-in)되는 상기 홀센서(hall sensor 114)는 주위 온도의 변화에 대응하는 홀신호(hall signal)를 발생한다. 이때, 로직발생부(111)은 상기 홀센서(114)로 부터 출력되는 홀신호에 의해 상기 팬모터(113)의 회전을 제어하기 위한 구동 데이타를 발생한다.

이때, 모터구동부(112)는 상기 로직발생부(111)로 부터 출력되는 상기 구동 데이타를 입력한 후 상기 전원부(115)로 부터 출력되는 전원(vcc)을 모터구동전압으로 하여 상기 팬모터(113)을 회전시킨다. 즉, 상기 모터구동부(112)는 상기 전원부(115)에서 출력되는 전원(vcc)에 의해 상기 팬모터(113)을 일정 속도로 회전시킨다. 그리고 상기 팬모터(113)의 회전에 의해 시스템의 내부 온도가 냉각된다.

그러나 상기와 같이 종래의 팬모터 구동회로는 일단 시스템 전원스위치(116)가 단락되면, 즉 시스템에 전원이 공급되는 동안에는 항상 상기 팬모터(113)를 일정속도로 회전시키기 때문에, 상기 팬모터(113)는 시스템 내부의 온도와 무관하게 동작하게 된다. 즉, 사용자가 실제로 시스템을 동작시키지 않는 상태에서도, 전원이 공급되기만 하면 상기 팬모터(113)는 항상 동작하게 되어 팬모터(113) 자신의 수명을 단축시키는 동시에 전원 소모를 크게 하였다. 또한 시스템의 내부 온도가 급격히 상승하는 상태에서도 상기 팬모터(113)는 일정 속도로 팬의 회전을 유지하므로써 시스템에 무리가 발생되는 문제점이 있었다.

따라서 본 고안의 목적은 시스템의 내부 온도에 따라 팬모터의 회전을 가변적으로 제어할 수 있는 팬모터 구동 회로를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은 팬모터에 내장되는 홀 센서를 통해 시스템의 내부 온도를 검출하고, 검출 온도에 따라 팬의 구동을 가변적으로 제어할 수 있는 팬모터 구동 회로를 제공함에 있다.

이러한 본 고안의 목적들을 달성하기 위하여 본 고안의 팬모터 구동 회로는, 팬에 내장되며 시스템 내부의 온도에 따른 홀전압신호를 발생하는 홀센서와, 상기 홀전압신호를 수신하며 상기 홀전압신호의 피크치를 검출하여 상기 팬모터의 회전수를 제어하기 위한 모터구동전압을 발생하는 모터전압발생부와, 상기 모터구동전압에 의해 상기 팬모터의 회전수를 제어하는 모터구동부를 구비한다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예가 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명될 것이다. 도면들중 동일한 부품들은 가능한한 어느곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의하여야 한다.

제2도는 본 고안의 실시예에 따른 팬모터 구동 회로에 대한 구성으로서, 홀센서(114)는 팬모터(113)에 근접되어 위치된다. 상기 홀센서(114)는 팬의 회전에 따라 구형파(sine wave)를 발생한다. 또한 상기 홀센서(114)는 주위 온도가 상승하면 낮은 전압의 구형파를 발생하며 온도가 하강하면 높은 전압의 구형파를 발생한다. 따라서 상기 홀센서(114)는 상기 팬의 회전에 따른 구형파에 시스템의 내부 온도에 따라 가변되는 전압을 합성하여 홀전압신호(HS)를 발생한다. 모터전압발생부(117)은 전원부(115)로 부터 전원(vcc)를 수신하면, 상기 전원(vcc)를 상기 홀센서(114)로 공급하며, 상기 홀센서(114)로 부터 상기 홀전압신호(HS)를 입력한다. 또한 상기 모터전압발생부(117)은 상기 홀전압신호(HS)의 피크치 전압을 검출하며, 상기 검출한 피크치 전압에 따라 모터구동전압(VS)를 발생한다. 또한 상기 모터전압발생부(117)은 상기 검출한 피크치 전압을 팬 동작 요망 전압인 기준전압과 비교한다. 그리고 상기 모터전압발생부(117)는 상기 피크치 전압이 클시 상기 팬모터(113)의 동작을 감속하는 모터구동전압(VS)를 발생하고 상기 피크치 전압이 작을시 상기 팬모터(113)의 동작을 가속하는 모터구동전압(VS)를 발생하는 출력수단으로 구성된다.

로직발생부(111)은 상기 모터전압발생부(117)로 부터 전원(vcc) 및 홀전압신호(HS)를 입력한다. 상기 로직발생부(111)은 상기 홀전압신호(HS)로 부터 팬모터(113)의 회전 주기를 확인하여 상기 팬모터(113)의 구동데이타를 출력한다. 모터구동부(112)는 상기 로직발생부(111)로 부터 구동 데이타를 입력하며, 상기 모터전압발생부(117)로 부터 모터구동전압(VS)를 입력한다. 상기 모터구동부(112)는 상기 구동데이타 및 시스템의 내부 온도에 따라 가변되는 상기 모터구동전압(VS)에 따라 상기 팬모터(113)의 회전 속도를 제어한다.

제3A도는 상기 홀전압신호(HS)의 피크치 전압의 출력 특성도로서, 시스템의 내부 온도가 상승되면 상기 피크치 전압은 작은 값을 가지고 시스템의 내부 온도가 하강되면 상기 피크치 전압은 커지게 된다. 여기서 상기 홀센서(114)는 InSb계의 홀센서로 가정한다. 제3B도는 모터구동전압(VS)와 팬모터(113)의 회전 관계를 도시하는 특성도로서, 상기 모터구동전압(VS)가 0 전압이면 상기 팬모터(113)의 구동이 정지되고, 상기 모터구동전압(VS)가 증가되면 상기 팬모터(113)의 회전이 가속됨을 알 수 있다.

상술한 제2도와 같은 구성을 갖는 본 고안의 팬모터 구동 회로를 제3A도 및 제3B도의 특성도를 참조하여 설명하면, 상기 팬모터(113)에 의해 팬이 회전될 시 홀센서(114)는 상기 팬의 회전 주기에 해당하는 홀전압신호(HS)를 발생한다. 이때 상기 홀전압신호(HS)는 상기 제3A도와 같은 출력 특성을 나타내는 피크치 전압을 가지게 된다. 즉, 상기 홀센서(114)는 제3A도의 312와 같이, 시스템의 내부 온도에 따라 가변되는 피크치 전압을 가지는 홀전압신호(HS)를 출력한다. 여기서 311은 팬의 동작을 요구하는 온도에 대한 기준 전압으로서, 상기 311보다 피크치 전압이 크게 검출되면 시스템의 내부 온도는 낮은 상태이므로 상기 모터전압발생부(117)는 모터구동전압(VS)를 발생할 필요가 없는 상태이며, 상기 311보다 피크치 전압이 작게 검출되면 시스템의 내부 온도는 높은 상태이므로 상기 모터전압발생부(117)는 검출되는 피크치 전압의 크기에 따라 가변적으로 상기 모터구동전압(VS)를 발생시킨다. 이때, 제3A도의 313과 같이 홀전압과 팬 동작 요망 온도가 같은 위치는 팬의 구동을 제어하는 기준점이 된다.

즉, 모터전압발생부(117)은 홀센서(114)로 부터 출력되는 홀전압신호(HS)의 피크치를 검출하며, 검출한 피크치를 상기 제3A도의 311과 같은 팬 동작 요망 온도 값인 기준전압과 비교한다. 여기서 홀전압신호(HS)의 피크치 전압이 상기 팬 동작 요망 온도 전압보다 큰 경우에는 상기 시스템의 내부 온도가 설정 온도 이하의 저온 상태이므로, 상기 모터전압발생부(117)는 상기 모터구동전압(VS)를 출력하지 않는다. 상기 피크치 전압이 상기 팬 동작 요망 온도 전압보다 작은 경우에는 설정 온도 이상의 고온 상태이므로 상기 모터전압발생부(117)는 피크치 전압과 팬 동작 요망 온도 전압과의 차이에 따른 모터구동전압(VS)를 발생하여 출력한다. 즉, 상기 모터전압발생부(117)은 상기 시스템의 내부 온도 상태를 검사한 후, 제3B도에 도시된 바와 같이 설정 온도 이하의 저온 상태를 유지하는 경우에는 상기 모터구동전압(VS)를 0 전압으로 출력하고, 설정 온도 이상의 고온 상태를 유지하는 경우에는 상기 모터구동전압(VS)를 현재 온도와 설정 온도와 차이에 비례하는 전압으로 발생한다.

로직발생부(111)은 상기 홀전압신호(HS)를 수신하며, 상기 홀전압신호(HS)의 주기를 확인한 후, 상기 팬모터(113)의 구동데이타를 발생한다. 그리고 상기 모터구동부(112)는 상기 구동데이타 및 모터구동전압(VS)를 수신하여 상기 팬모터(113)의 동작을 제어한다. 이때, 상기 모터구동전압(VS)은 시스템의 내부 온도에 따라 가변적인 변화가 가능하므로, 상기 모터구동부(112)는 팬을 시스템 온도에 따라 가변적으로 구동시킬 수가 있다. 따라서, 상기 팬모터(113)은 시스템의 온도가 상승하면 급속 냉각을 위하여 팬의 회전을 가속시키며, 시스템의 온도가 하강하면 팬의 회전을 감속 또는 정지시키게 한다.

상술한 바와 같이 본 고안의 팬모터 구동 회로는 시스템 내부의 온도 상태를 검출하며, 검출된 온도가 설정 온도 이상일 경우 검출 온도의 크기에 따라 가변적으로 팬의 동작을 가속시켜 급속 냉각을 수행하므로서 시스템의 효율을 향상시킬 수 있으며, 검출된 온도가 설정 온도이하 일 경우에는 팬의 동작을 정지시켜 전원 절약 및 팬의 수명을 연장시킬 수 있는 효과도 있다.

Claims (2)

1. 시스템의 내부 온도를 제어하는 팬모터 구동회로에 있어서, 팬모터의 회전주기에 대응하며 상기 시스템의 내부 온도에 따라 그 피크치 전압이 가변되는 구형파 신호인 홀전압신호를 발생하는 홀센서와, 상기 홀전압신호를 수신하여 상기 피크치전압을 검출하고, 상기 피크치 전압에 따라 상기 팬모터의 회전속도를 제어하기 위한 모터구동전압을 발생하는 수단과, 상기 홀전압신호를 수신하여 상기 팬모터의 구동데이터를 발생하는 로직발생수단과, 상기 구동데이터에 의해 상기 팬모터를 구동하며, 상기 모터구동전압에 의해 상기 팬모터의 회전속도를 가변하는 모터구동수단으로 이루어짐을 특징으로 하는 회로.
2. 제3항에 있어서, 상기 모터구동전압을 발생하는 수단이, 상기 팬코터의 동작 요망 온도에 대응하는 기준접압을 구비하며 상기 피크치 전압과 상기 기준전압을 비교하여, 상기 피크치 전압이 상기 기준전압보다 낮을시 상기 팬모터를 가속시키기 위한 큰 모터구동전압을 발생하고, 상기 피크치 전압이 상기 기준전압보다 높을시 상기 팬모터의 회전을 감속 및 정지시키기 위한 작은 모터구동전압을 발생함을 특징으로 하는 회로.