KR100187202B1

KR100187202B1 - Motor protection circuit

Info

Publication number: KR100187202B1
Application number: KR1019960027120A
Authority: KR
Inventors: 우원회
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 1996-07-04
Filing date: 1996-07-04
Publication date: 1999-05-15

Abstract

본 발명은 모터 보호 회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복합기기에 사용되는 각종 모터가 동작중 과전류가 인가되면 이를 자동으로 감지하여 모터에 인가되는 과전류를 차단함으로써 모터와 모터 구동 회로 및 전원 회로를 보호하는 모터 보호 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a motor protection circuit, and more particularly, when an overcurrent is applied during operation of various motors used in a composite device, the motor and the motor driving circuit and the power supply circuit are automatically blocked by blocking the overcurrent applied to the motor. It relates to a motor protection circuit to protect.

이를 위한 본 발명은 모터 구동용 제어 신호를 발생하며 인터럽트 요청 신호를 입력받는 중앙 처리부와, 상기 중앙 처리부에서 발생되는 제어 신호를 입력받아 모터가 구동되는 모터 구동부와, 상기 모터 구동부에 과전류 발생시 이를 감지하여 상기 중앙 처리부에 인터럽트를 발생시켜 과전류를 차단하는 과전류 감지부로 구성되어 모터에 과전류가 인가되면 이를 자동으로 감지하여 모터에 흐르는 과전류를 차단함으로써 복합기기의 모터, 모터 구동부, 전원부 및 기구물 등을 보호할 수 있다.To this end, the present invention generates a motor driving control signal and receives an interrupt request signal, a motor driving unit for receiving a control signal generated from the central processing unit to drive a motor, and detecting an over current generated in the motor driving unit. It is composed of an over-current detector for interrupting the over-current by generating an interrupt in the central processing unit to automatically detect when the over-current is applied to the motor to cut off the over-current flowing to the motor to protect the motor, motor drive unit, power supply unit and equipment of the composite device can do.

Description

Motor protection circuit

도 1A는 종래 기술에 따른 복합기기의 모터 구동 회로를 나타낸 회로도로서, 모터 구동용 제어 신호를 발생하는 중앙 처리부(1)와, 상기 중앙 처리부(1)에서 발생되는 제어 신호를 입력받아 모터가 구동되는 모터 구동부(2)로 구성되어 있으며 모터(10)를 구동하기 위하여 상기 중앙 처리부(1)의 출력 포트인 노드 a에 도 1B에 도시된 바와 같은 하이 레벨의 전위를 출력하면 상기 하이 레벨의 전위를 직렬 연결된 저항 R1을 거쳐 베이스 단자로 인가받은 트랜지스터 Q1이 턴온됨으로써 상기 모터(10)에 전류가 흐르게 되어 노드 b의 전위는 도면 도 1B와 같이, 하이 레벨에서 로우 레벨로 변환되고 전류는 모터(10)의 구동 순간 최대 전류가 흐르게 된다.FIG. 1A is a circuit diagram illustrating a motor driving circuit of a composite apparatus according to the prior art, in which a motor is driven by receiving a central processing unit 1 generating a motor driving control signal and a control signal generated by the central processing unit 1. And a high level potential as shown in FIG. 1B to a node a, which is an output port of the central processing unit 1, for driving the motor 10. The transistor Q1 applied to the base terminal through the resistor R1 connected in series is turned on so that a current flows in the motor 10 so that the potential of the node b is changed from a high level to a low level as shown in FIG. At the moment of driving, the maximum current flows.

그러나 이와같은 종래의 모터 구동 회로는 모터에 접속된 기구적 구동부에 발생되는 용지 걸림 등에 따라 모터에 구동 전압이 인가됨에도 불구하고 모터가 회전되지 못하거나 천천히 회전하게 되면 모터에 연속적으로 과전류가 흐르게 되어 모터 및 모터 구동 회로 또는 전원부에 손상을 발생시키는 문제점이 있었다.However, in the conventional motor driving circuit, even if a driving voltage is applied to the motor due to a paper jam generated in a mechanical driving unit connected to the motor, if the motor cannot be rotated or rotates slowly, overcurrent flows continuously to the motor. There was a problem of causing damage to the motor and the motor drive circuit or the power supply.

따라서, 본 발명의 목적은 이와같은 종래의 문제점을 감안하여 모터에 접속된 기구적 구동부에 용지 걸림 등에 따른 과부하가 걸려 모터에 과전류가 연속적으로 인가되면 상기 과전류를 자동으로 감지하여 중앙 처리부에서 출력되는 모터 구동용 제어 전압을 오프시킴으로써 모터, 모터 구동 회로, 전원부 및 모터에 접속된 기구적 장치의 손상을 방지하는 모터 보호 회로를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an overload caused by a paper jam in the mechanical drive connected to the motor in consideration of such a conventional problem, and when the overcurrent is continuously applied to the motor, the overcurrent is automatically detected and output from the central processing unit. The motor protection circuit which prevents damage to a motor, a motor drive circuit, a power supply part, and the mechanical apparatus connected to a motor by turning off the motor drive control voltage is provided.

도 1A는 종래 기술에 따른 복합기기의 모터 구동 회로를 도시한 회로도,1A is a circuit diagram showing a motor driving circuit of a composite apparatus according to the prior art;

도 1B는 종래 기술에 따른 모터 구동 회로의 모터 동작시의 각부의 전압 및 전류 파형도,1B is a voltage and current waveform diagram of respective parts of a motor driving circuit of the motor driving circuit according to the prior art;

도 2A는 본 발명에 따른 과전류 발생시 동작되는 모터 보호 회로 및 모터 구동 회로를 도시한 회로도,2A is a circuit diagram illustrating a motor protection circuit and a motor driving circuit operated when an overcurrent occurs according to the present invention;

도 2B는 본 발명에 따른 과전류 발생시 동작되는 모터 보호 회로 및 모터 구동 회로의 각부의 전압 파형도,2B is a voltage waveform diagram of each part of a motor protection circuit and a motor driving circuit operated when an overcurrent occurs according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 과전류 발생시의 모터 보호 방법을 구현하기 위한 흐름도이다.3 is a flowchart for implementing a motor protection method when an overcurrent occurs according to the present invention.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 중앙 처리부, 2 : 모터 구동부, 3 : 과전류 감지부, 10 : 모터, Q1,Q2 : 트랜지스터, R1,R2,R3,R4,R5 : 저항, C1 : 캐패시터, D1 : 다이오드,1: central processing unit, 2: motor driving unit, 3: overcurrent sensing unit, 10: motor, Q1, Q2: transistor, R1, R2, R3, R4, R5: resistor, C1: capacitor, D1: diode,

이와같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 모터 보호 회로는 모터 구동용 제어 신호를 발생하는 중앙 처리부와, 상기 중앙 처리부에서 발생되는 제어 신호를 입력받아 모터가 구동되는 모터 구동부와, 상기 모터 구동부에 과전류 발생시 이를 감지하여 상기 중앙 처리부에 인터럽트를 발생시켜 과전류를 차단하는 과전류 감지부와, 상기 모터 구동부에 과전류 발생시 기기의 이상을 표시하는 표시 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.The motor protection circuit for achieving the object of the present invention comprises a central processing unit for generating a control signal for driving the motor, a motor driving unit for driving the motor in response to the control signal generated from the central processing unit, the over-current to the motor driving unit It is characterized in that it comprises an over-current detection unit for detecting the occurrence of the occurrence of an interrupt in the central processing unit to cut off the over-current and the display means for displaying the abnormality of the device when the over-current occurs in the motor drive.

이하 본 발명에 따른 모터 보호 회로를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the motor protection circuit according to the present invention will be described in detail.

도 2A는 본 발명에 따른 과전류 발생시 동작되는 모터 보호 회로 및 모터 구동 회로를 도시한 회로도로서, 모터 구동용 제어 신호를 발생하며 인터럽트 요청 신호를 입력받는 중앙 처리부(1)와, 상기 중앙 처리부(1)에서 발생되는 제어 신호를 입력받아 모터가 구동되는 모터 구동부(2)와, 상기 모터 구동부(2)에 과전류 발생시 이를 감지하여 상기 중앙 처리부(1)에 인터럽트를 발생시켜 과전류를 차단하는 과전류 감지부(3)로 구성한다.FIG. 2A is a circuit diagram illustrating a motor protection circuit and a motor driving circuit operated when an overcurrent occurs according to the present invention. The central processing unit 1 generates a motor driving control signal and receives an interrupt request signal, and the central processing unit 1. The motor driving unit 2 and the motor driving unit 2 that receive the control signal generated by the motor and detect the occurrence of the overcurrent in the motor driving unit 2 and generate an interrupt in the central processing unit 1 to cut off the overcurrent. It consists of (3).

여기서, 상기 모터 구동부(2)는 일측에 모터 구동 전압(VH)을 인가받고 타측이 후술되는 모터 구동용 트랜지스터 Q1의 컬렉트 단자에 접속되는 모터(10)와, 상기 모터(10)의 양단자에 역방향으로 접속되는 다이오드 D1과, 컬렉트 단자가 상기 모터(10)의 일측에 접속되고 베이스 단자가 직렬 연결된 저항 R1을 거쳐 상기 중앙 처리부(1)의 출력 포트(미도시)에 접속되고 에미터 단자가 직렬 연결된 저항 R2를 거쳐 접지되는 트랜지스터 Q1으로 구성한다.Here, the motor driver 2 is applied to the motor driving voltage (VH) on one side and the other side of the motor 10 is connected to the collect terminal of the motor driving transistor Q1 which will be described later, and both terminals of the motor 10 An emitter connected to an output port (not shown) of the central processing unit 1 via a diode D1 connected in a reverse direction to the diode D1 and a collector terminal connected to one side of the motor 10 and a base terminal connected in series with a resistor R1. It consists of a transistor Q1 whose terminals are grounded via a resistor R2 connected in series.

여기서, 상기 과전류 감지부(3)는 일측이 직렬 연결된 저항 R3를 거쳐 트랜지스터 Q1의 에미터 단자에 접속되고 타측이 접지되는 캐패시터 C1과, 베이스 단자가 상기 캐패시터 C1 및 저항 R4의 일측에 공통 접속되어 저항 R3를 거쳐 상기 트랜지스터 Q1의 에미터 단자에 접속되고 컬렉터 단자가 직렬 연결된 저항 R5를 거쳐 전원 전압(VCC)에 접속되며 에미터 단자는 접지되는 트랜지스터 Q2로 구성한다.Here, the overcurrent detector 3 has a capacitor C1 connected at one side to an emitter terminal of transistor Q1 via a resistor R3 connected in series and a ground terminal at another side thereof, and a base terminal connected to one side of the capacitor C1 and resistor R4. The transistor is connected to the emitter terminal of the transistor Q1 via a resistor R3, the collector terminal is connected to the power supply voltage VCC via a resistor R5 connected in series, and the emitter terminal is configured as a transistor Q2 grounded.

이와같이 구성된 본 발명에 따른 모터 보호 회로의 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the motor protection circuit according to the present invention configured as described above in detail as follows.

먼저, 모터(10)의 구동에 의하여 작업이 제어되는 각종 복합기기에서 모터(10)를 구동시키기 위하여 중앙 처리부(1)의 출력 포트(미도시)로 도면 도 2B에 도시된 (가)시점에서 하이 레벨의 신호를 저항 R1을 거쳐 트랜지스터 Q1의 베이스 단자로 출력하면 상기 트랜지스터 Q1은 턴온되어 모터(10)는 회전하게 된다.First, in order to drive the motor 10 in various composite apparatuses whose operation is controlled by the driving of the motor 10, the output port (not shown) of the central processing unit 1 is shown at (A) shown in FIG. 2B. When the high level signal is output to the base terminal of the transistor Q1 through the resistor R1, the transistor Q1 is turned on and the motor 10 rotates.

이때, 도면 도 2B의 (나)시점에서 용지 걸림 등의 기구적인 문제가 발생되면 과부하가 걸리게 된 모터(10)는 회전이 정지되거나 천천히 회전되면서 도면 도 2A의 저항 R2의 양단 전압은 흐르는 전류의 증가로 인하여 상승하게 되고 그 상승된 전압은 저항 R3를 거쳐 캐패시터 C1에 충전된다.At this time, if a mechanical problem such as a paper jam occurs at the point (b) of FIG. 2B, the motor 10, which is overloaded, is stopped or rotated slowly, and the voltage across the resistor R2 of FIG. Due to the increase, the increased voltage is charged to the capacitor C1 via the resistor R3.

즉, 저항 R2는 모터에 과전류가 인가되면 전압이 상승되는 과전류 감지 수단으로 작용한다.That is, the resistor R2 acts as an overcurrent sensing means for increasing the voltage when an overcurrent is applied to the motor.

상기 캐패시터 C1의 충전 전압이 일정 전압 이상이 되면 트랜지스터 Q2는 연속적인 과전류가 모터(10)에 인가되었다고 판단하여 노드 C의 파형은 (다)시점에서 로우 레벨로 변환된다.When the charging voltage of the capacitor C1 becomes equal to or higher than a predetermined voltage, the transistor Q2 determines that a continuous overcurrent is applied to the motor 10, and the waveform of the node C is converted to a low level at the time (C).

따라서, 상기 로우 레벨의 전압을 외부 인터럽트 단자로 인가받은 중앙 처리부(1)는 과전류가 모터 구동부(2)에 인가되었다고 판단하여 인터럽트를 발생시켜 인터럽트 서비스 루틴을 수행하게 된다.(S1)Therefore, the central processing unit 1 receiving the low level voltage as the external interrupt terminal determines that the overcurrent is applied to the motor driving unit 2, generates an interrupt, and performs an interrupt service routine (S1).

즉, 모터 구동용 제어 신호가 출력되면 복합기기의 모터 구동부(2)에 과전류가 인가되고 있음을 표시부(미도시) 등을 통하여 표시하고 상기 모터 구동용 제어 신호를 오프(Off)시킴으로써 모터 구동용 트랜지스터 Q1의 동작을 도면 도 2B의 (라)시점에서 오프시킨다.That is, when the motor driving control signal is output, the display unit (not shown) indicates that an overcurrent is being applied to the motor driving unit 2 of the composite device, and the motor driving control signal is turned off by turning off the motor driving control signal. The operation of the transistor Q1 is turned off at the time (d) of FIG. 2B.

따라서, 모터(10)에 인가되는 전류는 오프되어 기기가 보호되며 사용자는 용지 걸림 등의 상태를 제거시킨 후 다시 동작시킬 수가 있는 것이다.Therefore, the current applied to the motor 10 is turned off to protect the device, and the user can operate it again after removing a state such as a paper jam.

도면 도 2B의 (마)부분은 모터의 초기 기동시 순간적으로 흐르는 과전류이며 이 기간은 극히 짧기 때문에 저항 R3와 R4의 분배 전압이 캐패시터 C1에 충전이 되지만 트랜지스터 Q2를 온(On)시킬 수 없도록 저항 R2,R3,R4 및 C1의 시정수를 조정한다.2B is an instantaneous overcurrent flowing at the initial start of the motor. Since this period is extremely short, the divider voltage of the resistors R3 and R4 is charged to the capacitor C1, but the resistor cannot be turned on. Adjust the time constants of R2, R3, R4 and C1.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 모터의 구동에 의하여 제어되는 각종 기기에 기구적인 이상 혹은 전기적인 이상이 발생되어 모터에 과부하가 인가되면 이를 자동으로 감지하여 과전류의 흐름을 차단함으로써 모터, 모터 구동부, 전원부 및 모터에 의하여 구동되는 기구물 등의 파손을 방지한다.As described in detail above, according to the present invention, when mechanical abnormality or electrical abnormality is generated in various devices controlled by driving of the motor and an overload is applied to the motor, the motor is automatically detected by blocking the flow of overcurrent. Prevents damage to the motor drive unit, the power supply unit, and the mechanism driven by the motor.

Claims

In the motor protection circuit of a composite device, a central processing unit for generating a control signal for driving the motor, a motor driving unit for driving the motor by receiving the control signal generated from the central processing unit, and detects the occurrence of overcurrent in the motor driving unit And an overcurrent detector for interrupting the overcurrent by generating an interrupt in the central processing unit, and display means for externally displaying an abnormality in the device when the overcurrent occurs in the motor driving unit.

The capacitor of claim 1, wherein one side of the overcurrent detector is connected to a common connection point of the switching element Q1 and the resistor R2, and the other end of the capacitor C1 is grounded, and the base terminal is connected to one side of the capacitor C1. And a collector terminal connected to the power supply voltage via a resistor (R5) connected in series, and an emitter terminal comprising a transistor (Q2) grounded.

The motor protection circuit according to claim 1, wherein the resistance (R2) of the motor driving unit is a sensing means for detecting the occurrence of the overcurrent by increasing the voltage when the overcurrent occurs in the motor.