KR0168062B1 - Triangular wave generator using microprocessor - Google Patents
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Abstract
전동기를 제어하는 펄스폭변조(PWM)제어에 있어서 기준이 되는 삼각파 신호를 비교기의 출력신호를 사용하지 않고 마이크로프로세서의 펄스 출력 신호를 직접 적분기에 입력하여 펄스폭변조(PWM) 제어에 필요한 삼각파 신호를 발생할 수 있는 마이크로프로세서를 이용한 삼각파 발생기에 관한 것으로써, 소정주기의 펄스출력신호를 출력하는 마이크로프로세서(1)와, 상기 마이크로프로세서(1)에서 출력되는 펄스출력신호(A)에 포함되어 있는 맥류 성분을 필터링하는 필터수단(2)과, 상기 필터수단(2)의 출력신호를 받아서 펄스폭을 변조하여 전동기를 제어하는 펄스폭변조(PWM) 제어에 필요한 기준 삼각파 신호(B)로 변환시키는 적분기(3)로 이루어진 것을 특징으로 한다.In the pulse width modulation (PWM) control that controls the motor, the triangular wave signal required for the pulse width modulation (PWM) control is input by directly inputting the pulse output signal of the microprocessor to the integrator without using the output signal of the comparator. The present invention relates to a triangular wave generator using a microprocessor capable of generating a microprocessor, which includes a microprocessor (1) for outputting a pulse output signal of a predetermined period and a pulse output signal (A) output from the microprocessor (1). Filter means (2) for filtering the pulse flow component, and receives the output signal of the filter means (2) to modulate the pulse width to convert the reference triangular wave signal (B) required for pulse width modulation (PWM) control to control the motor It is characterized by consisting of an integrator (3).
Description
제1도는 종래 기술에 따른 삼각파 발생기의 회로도.1 is a circuit diagram of a triangular wave generator according to the prior art.
제2도는 제1도의 출력파형도.2 is an output waveform diagram of FIG.
제3도는 본 발명에 따른 삼각파 발생기의 상세한 회로도.3 is a detailed circuit diagram of a triangular wave generator according to the present invention.
제4도는 제3도의 출력파형도.4 is an output waveform diagram of FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 마이크로프로세서 2 : 필터수단1 microprocessor 2 filter means
3,5 : 적분기 4 : 비교기3,5 integrator 4: comparator
6 : 반전증폭기6: inverting amplifier
본 발명은 삼각파 발생기에 관한 것으로, 특히 전동기를 제어하는 펄스폭변조(PWM)제어에 있어서 기준이 되는 삼각파 신호를 비교기의 출력신호를 사용하지 않고 마이크로프로세서의 펄스 출력 신호를 직접 적분기에 입력하여 펄스폭변조(PWM) 제어에 필요한 삼각파 신호를 발생할 수 있는 마이크로프로세서를 이용한 삼각파 발생기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a triangular wave generator. In particular, a triangular wave signal, which is a reference in pulse width modulation (PWM) control for controlling an electric motor, is input by directly inputting a pulse output signal of a microprocessor to an integrator without using an output signal of a comparator The present invention relates to a triangular wave generator using a microprocessor capable of generating triangular wave signals required for width modulation (PWM) control.
일반적으로 전동기의 제어방식은 기준 삼각파 신호와 입력되는 비교신호를 각각 입력으로하여 비교하고, 이를 일정한 주기와 폭을 갖는 신호로 변환하는 펄스폭변조(PWM)제어 방식을 사용하고 있다.In general, the control method of the motor uses a pulse width modulation (PWM) control method that compares the reference triangular wave signal and the input comparison signal as an input, and converts it into a signal having a predetermined period and width.
제1도 내지 제2도에 있어서, 종래의 삼각파 발생기는 반전증폭기(6)의 저항(R8)을 통해서 피드백 회로에 접속되는 비교기(4)의 반전단자(-)에 입력되어, 비교기(4)의 OP앰프(OPA1)에서 제2도(A')의 파형으로 표시되는 구형파 출력신호를 발생하고, 그 발생된 구형파 출력 신호는 저항(R5)을 통해 적분기(5)의 OP앰프(OPA2)의 반전단자(-) 및 콘덴서(C3)의 입력단자에 입력된다.1 to 2, the conventional triangular wave generator is input to the inverting terminal (-) of the comparator 4 connected to the feedback circuit through the resistor R8 of the inverting amplifier 6, and the comparator 4 Generates a square wave output signal represented by the waveform of FIG. 2A 'from the OP amplifier OPA1 of the generated square wave output signal, and the generated square wave output signal of the OP amplifier OPA2 of the integrator 5 through the resistor R5. It is input to the input terminal of the inverting terminal (-) and the capacitor C3.
상기 OP앰프(OPA2)에 입력되는 구형파 출력 신호는 상기 OP앰프(OPA2)에 의해 제2도(B')의 파형으로 표시되는 삼각파 신호(B')로 변환하여 출력된다. 그 변환된 삼각파 신호(B')는 반전증폭기(6)의 OP앰프(OPA3)의 반전단자(-)에 입력되어 제2도(C')의 파형으로 표시되는 삼각파 신호(C')로 반전되어 출력된다. 상기 삼각파 신호(B',C')는 펄스폭변조(PWM) 제어에 필요한 기준 신호로써 사용한다.The square wave output signal input to the OP amplifier OPA2 is converted into a triangular wave signal B 'represented by the waveform of FIG. 2B' by the OP amplifier OPA2 and output. The converted triangular wave signal B 'is inputted to the inverting terminal (-) of the OP amplifier OPA3 of the inverting amplifier 6 and inverted into the triangular wave signal C' displayed as the waveform of FIG. And output. The triangle wave signals B 'and C' are used as reference signals for pulse width modulation PWM control.
그리고, 비교기(4)에 있어서, 다이오드(D1) 및 저항(R4)은 OP앰프(OPA1)로부터 출력되는 신호를 상기 OP앰프(OPA1)의 비반전단자(+)에 피이드백하도록 구성된 피이드백 회로이고, 저항(R3)은 일측이 OP앰프(OPA1)의 비반전단자(+)에 접속되고, 타측이 접지되어서 OP앰프(OPA1)의 기준 전압을 공급하는 것이다.In the comparator 4, the diode D1 and the resistor R4 are configured to feed back the signal output from the OP amplifier OPA1 to the non-inverting terminal + of the OP amplifier OPA1. The resistor R3 is connected to the non-inverting terminal (+) of the OP amplifier OPA1 on one side and grounded on the other side to supply the reference voltage of the OP amplifier OPA1.
그런데, 상기와 같은 펄스폭변조(PWM) 제어방식에 있어서는 전동기를 리니어 제어할 경우, 전력의 손실이 적다는 장점이 있는 반면에, 입력되는 비교 신호와 비교하기 위한 기준 삼각파 신호를 발생하기 위해 비교기의 출력신호가 필요하다는 문제점이 있었다.However, in the pulse width modulation (PWM) control method as described above, when the motor is linearly controlled, there is an advantage that the power loss is small, while the comparator to generate a reference triangular wave signal for comparison with the input comparison signal There was a problem that the output signal of is required.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로써, 본 발명의 목적은 비교기의 출력신호를 사용하지 않고 마이크로프로세서의 펄스 출력 신호를 직접 적분기에 입력하여 전동기를 제어하는 펄스폭변조(PWM) 제어에 필요한 삼각파 신호를 발생할 수 있는 구조가 간단하면서도 제조비가 저렴한 마이크로프로세서를 이용한 삼각파 발생기를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to input a pulse output signal of a microprocessor directly to an integrator without using an output signal of a comparator to control an electric motor. The present invention provides a triangular wave generator using a microprocessor having a simple structure that can generate triangular wave signals required for control (PWM).
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 마이크로프로세서를 이용한 삼각파 발생기는 소정주기의 펄스출력신호를 출력하는 마이크로프로세서와, 상기 마이크로프로세서에서 출력되는 펄스출력신호에 포함되어 있는 맥류 성분을 필터링하는 필터수단과, 상기 필터수단의 출력신호를 받아서 펄스폭을 변조하여 전동기를 제어하는 펄스폭변조 제어에 필요한 기준 삼각파 신호로 변환시키는 적분기로 이루어진 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a triangular wave generator using a microprocessor according to the present invention includes a microprocessor for outputting a pulse output signal of a predetermined period, and filter means for filtering pulse components contained in the pulse output signal output from the microprocessor. And an integrator for receiving the output signal of the filter means and converting the pulse width into a reference triangle wave signal necessary for pulse width modulation control for controlling an electric motor.
이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제3도는 본 발명에 따른 삼각파 발생기의 상세한 회로도이고, 제4도는 제3도의 출력파형도이다.3 is a detailed circuit diagram of a triangular wave generator according to the present invention, and FIG. 4 is an output waveform diagram of FIG.
제3도 내지 제4도에 있어서, (1)은 펄스 출력 신호를 출력하는 마이크로프로세서이고, (2)는 상기 마이크로프로세서(1)의 PWM단자에서 출력되는 펄스 출력 신호(A)에 포함되어 있는 맥류 성분을 필터링하는 필터수단으로써 캐패시터(C1)로 되어 있다.3 to 4, (1) is a microprocessor for outputting a pulse output signal, and (2) is included in a pulse output signal (A) output from the PWM terminal of the microprocessor (1). The capacitor C1 is used as a filter means for filtering the pulse flow component.
(3)은 상기 필터수단(3)의 출력 신호를 저항(R1)을 통해 OP앰프(OPA4)의 비반전단자(+)에 입력하여 일정한 주기와 폭을 갖는 펄스폭으로 변조함으로써 전동기를 제어하는 펄스폭변조(PWM) 제어에 필요한 삼각파 신호(B)로 변화하여 출력하는 적분기로써, 상기 적분기(3)는 OP앰프(OPA4)와, 상기 OP앰프(OPA4)의 비반전단자(+)에 일측이 접속되고 타측이 캐패시터(C1)에 접속된 저항(R1)과, 상기 OP앰프(OPA4)의 출력단에 입측이 접속되고 타측이 비반전단자(+)에 접속된 저항(R2)과, 상기 저항(R2)에 병렬로 접속된 캐패시터(C2)로 구성되어 있다.(3) inputs the output signal of the filter means (3) to the non-inverting terminal (+) of the OP amplifier (OPA4) through the resistor (R1) to control the motor by modulating to a pulse width having a certain period and width An integrator that converts and outputs a triangular wave signal (B) necessary for pulse width modulation (PWM) control, wherein the integrator 3 is one side of the OP amplifier OPA4 and the non-inverting terminal (+) of the OP amplifier OPA4. A resistor R1 connected to the capacitor C1 and the other end connected to the capacitor C1; a resistor R2 connected to an output terminal of the OP amplifier OPA4 and connected to a non-inverting terminal +; It consists of the capacitor C2 connected in parallel with (R2).
이와같이 구성된 마이크로프로세서를 이용한 삼각파 발생기의 작용효과를 다음에 설명한다.The operation and effect of the triangular wave generator using the microprocessor configured as described above will be described next.
상기 마이크로프로세서(1)의 PWM단자에서 제4도(A)의 파형으로 표시되는 펄스 신호(A)가 출력되면, 상기 이 펄스 출력 신호(A)는 필터수단(3)의 캐패시터(C1)를 통과하면서 상기 펄스 출력 신호(A)에 포함되어 있는 맥류 성분을 필터링하고, 상기 필터수단(2)을 통해 필터링된 신호는 저항(R1)을 통해 적분기(3)의 OP앰프(OPA4)의 비반전단자(+) 및 캐패시터(C2)의 입력단자에 입력된다. 상기 OP앰프(OPA4)에 입력된 신호는 상기 OP앰프(OPA4)에 의해 제4도(B)의 파형으로 표시되는 삼각파 신호로 변환하여 출력된다.When the pulse signal A, which is represented by the waveform of FIG. 4A, is output from the PWM terminal of the microprocessor 1, the pulse output signal A is used to filter the capacitor C1 of the filter means 3. Filtering the pulse flow component contained in the pulse output signal (A) while passing through, the signal filtered through the filter means 2 is the non-inverting of the OP amplifier (OPA4) of the integrator (3) through the resistor (R1) It is input to the input terminal of the terminal + and capacitor C2. The signal input to the OP amplifier OPA4 is converted into a triangular wave signal represented by the waveform of FIG. 4B by the OP amplifier OPA4 and output.
상기 삼각파 신호(B)는 전동기를 구동시키기 위한 펄스폭변조(PWM) 제어에 있어서 기준 신호로서 사용한다.The triangular wave signal B is used as a reference signal in pulse width modulation (PWM) control for driving an electric motor.
상기에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 마이크로프로세서(1)를 이용한 삼각파 발생기에 의하면, 비교기의 출력 신호를 사용하지 않고 마이크로프로세서(1)의 펄스 출력 신호를 직접 적분기에 입력하여 전동기를 제어하는 펄스폭변조(PWM) 제어에 필요한 기준 삼각파 신호를 발생할 수 있으며, 또한 비교기를 사용하지 않으므로 구조가 간단할 뿐만 아니라 제조비를 절감할 수 있다는 뛰어난 효과가 있다.As described above, according to the triangular wave generator using the microprocessor 1 according to the present invention, the pulse width for controlling the motor by directly inputting the pulse output signal of the microprocessor 1 to the integrator without using the output signal of the comparator It can generate the reference triangular wave signal required for modulation (PWM) control, and because it does not use a comparator, the structure is simple and the manufacturing cost can be reduced.
Claims (3)
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1992
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