KR0140353Y1 - A power braking circuit when the motor of an industrial car is in short - Google Patents
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Abstract
본 고안은 산업용 차량(예를들어 전동 지게차 등)의 모터 또는 플라이휠 다이오드가 작동 도중 쇼트가 발생하게 되면 스위칭 소자를 오프시켜 배터리 전원이 부하로 인가되지 못하도록 하기 위한 산업용 차량의 모터 쇼트시 전원차단회로에 관한 것으로, 상기 모터(2)와 스위칭소자(4) 사이에 제너다이오드(6)의 케소드를 연결하고 이의 에노드에 각 저항(R1~R4) 및 제어전압(+5V)으로 된 게이트 전압발생부(7)를 연결하며, 상기 게이트 전압발생부(7)를 상기 마이크로 프로세서(5)의 제어측이 일입력측에 연결된 낸드게이트(8)의 타입력측에 연결하고, 상기 낸드게이트(8)의 출력측이 RC적분회로(9)를 거쳐 타입력측이 마이크로 프로세서(5)의 제어측에 연결된 플립플롭(10)의 일입력측에 연결하고, 플립플롭(10)의 출력측이 인버터(11)를 통해 스위칭소자(4)의 게이트단자에 연결되도록 구성되어 신뢰성 및 성능향상에 일조할 수 있고 또한 적은 수의 부품에 따른 동작 시간지연(Time Lag)을 최소화하여 정확히 제 기능을 수행할 수 있는 특징이 있다.The present invention provides a power cut-off circuit when a motor is shorted in an industrial vehicle to prevent the battery power from being applied to the load by turning off the switching element when a short circuit occurs during the operation of a motor or a flywheel diode of an industrial vehicle (for example, an electric forklift). The gate voltage of the resistors R1 to R4 and the control voltage (+ 5V) is connected to the cathode of the zener diode 6 between the motor 2 and the switching element 4. The generator 7 is connected, and the gate voltage generator 7 is connected to the type force side of the NAND gate 8 connected to the control side of the microprocessor 5 at one input side, and the NAND gate 8 is connected. The output side of is connected to the one input side of the flip-flop 10 connected via the RC integrating circuit 9 to the control side of the microprocessor 5, and the output side of the flip-flop 10 through the inverter 11 Gate of the switching element 4 It is configured to be connected to the terminal to help improve reliability and performance, and also has the feature that it can perform its function correctly by minimizing the time lag of the small number of parts.
Description
제1도는 일반적인 모터 구동회로를 설명하기 위한 개략도.1 is a schematic diagram for explaining a general motor driving circuit.
제2도는 본 고안에 의한 모터 또는 플라이휠 다이오드 쇼트시 전원차단회로도.2 is a power cut-off circuit diagram of a motor or flywheel diode short circuit according to the present invention.
제3도는 마이크로 프로세서를 통해 출력되는 PWM신호를 설명하기 위한 파형도.3 is a waveform diagram illustrating a PWM signal output through a microprocessor.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 배터리 2 : 모터1: battery 2: motor
3 : 플라이휠 다이오드 4 : 스위칭소자3: flywheel diode 4: switching element
5 : 마이크로 프로세서 6 : 제너다이오드5: microprocessor 6: zener diode
7 : 게이트 전압발생부 8 : 낸드게이트7: gate voltage generation unit 8: NAND gate
9 : RC적분회로 10 : 플립플롭9: RC integrating circuit 10: flip flop
11 : 인버터11: inverter
본 고안은 산업용 차량(예를들어 전동 지게차 등)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 산업용 차량의 모터 또는 플라이휠 다이오드가 작동도중 쇼트가 발생하게 되면 수위칭 소자를 오프시켜 배터리 전원이 부하로 인가되지 못하도록 하기 위한 산업용 차량의 모터 쇼트시 전원차단회로에 관한 것이다.The present invention relates to an industrial vehicle (for example, an electric forklift), more specifically, when a short occurs during operation of the motor or flywheel diode of the industrial vehicle, the water leveling element is turned off so that the battery power is not applied to the load. The present invention relates to a power interruption circuit for shorting a motor of an industrial vehicle.
제 1도는 일반적인 모터 구동회로를 설명하기 위한 개략도로서, 배터리(1)의 전원이 모터(2)와 플라이휠 다이오드(3)에 각각 인가되도록 연결되어 마이크로 프로세서(5)의 제어측에 연결된 스위칭소자(4)의 온/오프에 의해 작동되도록 구성된다.FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a general motor driving circuit. The switching element connected to the control side of the microprocessor 5 is connected so that the power of the battery 1 is applied to the motor 2 and the flywheel diode 3, respectively. Configured to be operated by on / off of 4).
이와 같이 구성되어 마이크로 프로세서(5)의 제어측을 통한 PWM(P-ulse Width Modulation) 신호에 의해 모스페트(MOSFET)로 된 스위칭소자(4)가 온/오프를 반복하게 되고, 이때 스위칭 소자(4)가 온이면 모터(2)또는 플라이휠 다이오드(3)에 배터리(1)의 전원이 인가된다.In this way, the switching element 4, which is a MOSFET, is repeatedly turned on and off by a PWM (P-ulse Width Modulation) signal through the control side of the microprocessor (5). When 4) is on, power of the battery 1 is applied to the motor 2 or the flywheel diode 3.
종래에는 모터(2) 또는 플라이휠 다이오드(3)가 작동도중 쇼트가 발생하게 되면 미도시된 션트 또는 CT(Current Transducer)를 이용하여 스위칭소자에 대전류가 흐르지 못하도록 하므로서 단지 보호용 제어회로로서 사용하였는 바, 이와 같이 외부 소자를 추가로 설치하게 되어 제어회로가 복잡해지고 비용이 상승될 뿐만 아니라 복잡한 하드웨어 설계구조로 인해 비경제적이었다.In the related art, when a short occurs during operation of the motor 2 or the flywheel diode 3, a large current does not flow through the switching element by using a shunt or a CT (Current Transducer), which is not used. This additional installation of external components not only increased the complexity and cost of the control circuit, but also resulted in inconsistencies due to the complex hardware design.
본 고안은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 외부 소자를 설치하게 되어 발생되는 복잡한 하드웨어 구조를 탈피하여 보다 경제적이고 간단한 회를 구성하므로서 신뢰성 및 성능향상에 일조할 수 있고 또한 적은 수의 부품에 따른 동작 시간지연(Time Lag)을 최소화하여 정확히 제 기능을 수행할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the above problems, and it is possible to improve reliability and performance by constituting more economical and simple circuits by avoiding the complicated hardware structure generated by installing external devices, and to improve the number of components. The purpose is to minimize the time lag (operation time) according to the correct function can be performed.
상기 목적을 달성하기 위한 수단으로, 모터와 스위칭소자 사이에 제너다이오드의 케소드를 연결하고 이의에노드에 각 저항 및 제어전압으로 된 게이트 전압발생부를 연결하며, 상기 게이트 전압발생부를 마이크로 프로세서의 제어측이 일입력측에 연결된 낸드게이트의 타입력측에 연결하고, 상기 낸드게이트의 출력측이 RC적분회로를 거쳐 타입력측이 마이크로 프로세서의 제어측에 연결된 플립플롭의 일입력측에 연결하고 플립플롭의 출력측이 인버터를 통해 스위칭소자의 게이트단자에 연결되도록 하므로서 달성된다.As a means for achieving the above object, a method of connecting the cathode of the zener diode between the motor and the switching element and the gate voltage generator of each resistor and control voltage connected to the anode thereof, the gate voltage generator is controlled by the microprocessor The side of the NAND gate connected to one input side, the output side of the NAND gate is connected to the one input side of the flip-flop connected to the control side of the microprocessor via the RC integrating circuit, and the output side of the flip-flop is the inverter It is achieved by being connected to the gate terminal of the switching element through.
이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention in detail as follows.
여기서 종래의 기술과 동일한 부분은 같은 부호를 명기하여 표시하였다.Here, the same parts as in the prior art are indicated by the same reference numerals.
제 2도는 본 고안에 의한 모터 또는 플라이훌 다이오드쇼트시 전원 차단회로도로서, 모터(2)와 스위칭소자(4)사이에 제너다이오드(6)의 케소드를 연결하고 이의 에노드에 각 저항 (R1~R4)및 제어전압(+5V)으로 된 게이트 전압발생부(7)를 연결하며, 상기 게이트 전압발생부(7)를 마이크로 프로세서(5) 제어측이 일입력측에 연결된 낸드게이트(8)의 타입력측에 연결하고, 상기 낸드게이트(8)의 출력측이 RC적분회로(9)를 거쳐 타입력측이 마이크로 프로세서(5)의 제어측에 연결된 플립플롭(10)의 일입력측에 연결하고, 플립플롭(10) 출력측이 인버터(11)를 통해 스위칭소자(4)의 게이트단자에 연결되도록 구성된다.2 is a circuit diagram of a power cut-off circuit for shorting a motor or flywheel diode according to the present invention, and connects the cathode of the zener diode 6 between the motor 2 and the switching device 4 and each resistor (R1) to the anode thereof. And a gate voltage generator 7 of a control voltage (+ 5V), and the gate voltage generator 7 of the NAND gate 8 having the microprocessor 5 control side connected to one input side. Connected to the type force side, and the output side of the NAND gate 8 is connected to the one input side of the flip-flop 10 connected to the control side of the microprocessor 5 through the RC integrating circuit 9 and the type force side, (10) The output side is configured to be connected to the gate terminal of the switching element 4 via the inverter 11.
이와 같이 구성된 본 고안의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effects of the present invention configured as described above are as follows.
산업용 차량이 전,후진 레버의 위치가 전진 또는 후진으로 이동되고 엑셀레이터의 입력을 마이크로 프로세서(5)가 읽어들이면, 마이크로 프로세서(5)는 엑셀레이터의 출력값에 대응하는 PWM신호를 출력한다. 이와 같이 정상작동 도중 모터(2) 또는 플라이휠 다이오드(3)에 쇼트가 발생하게 되면, 제너다이오드(6)의 케소드측 전압(V2)은 배터리(1)의 전압이 모두 걸리게 되고, 이에 의해 제너다이오드(6)가 도통된다. 따라서 일측이 접된 저항(R2)타측에 걸리는 전압(V1)은When the position of the forward and backward levers of the industrial vehicle is moved forward or backward and the input of the accelerator is read by the microprocessor 5, the microprocessor 5 outputs a PWM signal corresponding to the output value of the accelerator. When a short is generated in the motor 2 or the flywheel diode 3 during the normal operation, the cathode side voltage V2 of the zener diode 6 is fully energized by the battery 1, thereby Diode 6 is conductive. Therefore, the voltage V1 across the other side of the resistor R2
V1={R2/(R1+R2)}*V2V1 = {R2 / (R1 + R2)} * V2
가 되어, 낸드게이트(8)의 일입력측에 하이신호를 인가한다. 이와 동시에 마이크로 프로세서(5)의 제어측을 통해 출력되는 PWM 신호 중 제 3도에 도시된 바와 같이 주기(To n)동안의 하이신호가 낸드게이트(8)의 타입력측에 인가되면, 낸드게이트(8)의 작용에 의해 출력측으로 로우상태의 신호가 출력된다.Then, a high signal is applied to one input side of the NAND gate 8. At the same time, when the high signal during the period To n is applied to the type force side of the NAND gate 8 as shown in FIG. 3 of the PWM signals output through the control side of the microprocessor 5, the NAND gate ( 8) A low state signal is output to the output side.
로우상태의 출력신호는 RC적분회로(9)를 통하여 시간지연(Time Lag)을 최소화시키고 플립플롭(10)으로 입력된다.The output signal in the low state is input to the flip-flop 10 while minimizing time delay through the RC integrating circuit 9.
플립플롭(10)에 입력된 로우상태의 신호는 플립플롭의 작요에 의해 하이 상태로 출력하는데, 이때 외부노이즈가 도래할 경우에는 이 노이즈에 관계없이 마이크로 프로세서(5)에서 출력되는 신호를 정확히 제어한다.The low signal input to the flip-flop 10 is output in a high state due to the flip-flop. At this time, when external noise arrives, the signal output from the microprocessor 5 is precisely controlled regardless of this noise. do.
플립플롭(10)에서 출력된 하이신호는 인버터(11)를 거쳐 반전되어 로우상태의 신호로 되고, 이 신호는 스위칭소자(4)의 게이트 단자에 인가되어 스위칭소자(4)는 오프된다.The high signal output from the flip-flop 10 is inverted through the inverter 11 to become a low signal. The signal is applied to the gate terminal of the switching element 4 so that the switching element 4 is turned off.
상술한 바와 같이 본 고안은 외부 소자를 설치하게 되어 발생되는 복잡한 하드웨어 구조를 탈피하여 보다 경제적이고 간단한 회로를 구성하므로서 신뢰성 및 성능향상에 일조할 수 있고 또한 적은 수의 부품에 따른 동작 시간지연(Time Lag)을 최소화하여 정확히 제 기능을 수행할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention can improve reliability and performance by constituting more economical and simple circuits by escaping the complicated hardware structure generated by installing external devices, and also delay the operation time according to the number of components. By minimizing Lag) there is an effect that can function correctly.
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