KR100288282B1 - Method and apparatus for driving sensorless DC motor with bridge type inductance detection circuit - Google Patents

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KR100288282B1 KR1019980026313A KR19980026313A KR100288282B1 KR 100288282 B1 KR100288282 B1 KR 100288282B1 KR 1019980026313 A KR1019980026313 A KR 1019980026313A KR 19980026313 A KR19980026313 A KR 19980026313A KR 100288282 B1 KR100288282 B1 KR 100288282B1
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Abstract

본 발명에서는 브리치형 인덕턴스 검출회로를 가진 센서리스 직류모터 구동방법 및 장치가 개시된다. 본 발명의 방법은 Y결선된 상코일들과 복수의 마그네틱 폴들을 가지는 로터를 포함하는 센서리스 직류모터의 구동방법에 있어서, 상코일들에 각각 결합된 브리지회로들에 교류전압신호를 인가하는 단계와, 브리지회로들의 각 출력전압신호를 각 상의 인덕턴스 검출신호로 입력하는 단계와, 입력된 각 상코일의 인덕턴스 검출신호를 증폭하는 단계와, 증폭된 각 상코일의 인덕턴스 검출신호들의 크기를 비교하는 단계와, 로터를 회전시키기 위하여, 상기 인덕턴스 검출신호의 크기가 최대치를 가진 상코일을 제외한 나머지 두 상코일을 자화시키는 초기 위치로 결정하는 단계를 포함한다. 따라서, 본 발명에서는 정지상태 또는 저속모드에서 정확하게 로터의 초기 위치를 결정할 수 있으므로 모터의 구동시 신뢰성이 향상된다.Disclosed is a method and apparatus for driving a sensorless direct current motor having a breach type inductance detection circuit. A method of driving a sensorless DC motor comprising a rotor having Y-connected phase coils and a plurality of magnetic poles, the method comprising: applying an AC voltage signal to bridge circuits respectively coupled to the phase coils; And inputting each output voltage signal of the bridge circuits as an inductance detection signal of each phase, amplifying the input inductance detection signal of each phase coil, and comparing magnitudes of the inductance detection signals of each amplified phase coil. And determining the initial position of magnetizing the remaining two phase coils except the phase coil having the maximum value of the inductance detection signal in order to rotate the rotor. Therefore, in the present invention, since the initial position of the rotor can be accurately determined in the stationary state or the low speed mode, reliability in driving the motor is improved.

Description

브리지형 인덕턴스 검출회로를 가진 센서리스 직류모터의 구동방법 및 장치Method and device for driving sensorless DC motor with bridge type inductance detection circuit

본 발명은 센서리스 직류모터의 구동방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 상코일과 마그네틱 로터의 상대적 위치에 따른 인덕턴스를 검출하여 로터의 위치를 결정하기 위하여 브리지형 인덕턴스 검출회로를 가진 센서리스 직류모터의 구동방법 및 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for driving a sensorless DC motor, and more particularly, to a sensorless DC motor having a bridge type inductance detection circuit for detecting an inductance according to a relative position of an upper coil and a magnetic rotor to determine the position of the rotor. It relates to a driving method and an apparatus.

비디오 카세트 레코더(VCR)에서는 캡스턴 모터 및 헤드드럼 모터를 포함한다. 종래에는 이들 모터들의 구동을 위하여 홀센서, 광센서 등의 센서를 사용하여 로터의 위치를 결정하고 결정된 위치정보에 따라 모터에 인가되는 상전류의 코뮤테이션을 제어하였다. 그러나 센서방식은 센서를 설치하기 위한 공간확보가 요구되고, 고가의 센서부품을 사용함으로써 제품의 코스트가 상승되는 문제가 있었다.The video cassette recorder (VCR) includes a capstan motor and a head drum motor. Conventionally, for driving these motors, the position of the rotor is determined using a sensor such as a hall sensor, an optical sensor, and the commutation of the phase current applied to the motor is controlled according to the determined position information. However, the sensor method is required to secure a space for installing the sensor, there is a problem that the cost of the product is increased by using expensive sensor parts.

따라서, 최근에는 센서를 사용하지 않는 센서리스방식이 채용되고 있다.Therefore, in recent years, the sensorless method which does not use a sensor is employ | adopted.

기존의 센서리스 모터는 마그네틱 로터의 위치를 결정하기 위하여 상코일에 유도되는 역기전력(BEMF : Back ElectroMotive Force)을 검출하여 로터의 코뮤테이션을 결정하는 방식이 널리 사용되고 있다(미국특허 5,235,264참조).Conventional sensorless motors are widely used to determine the commutation of the rotor by detecting the Back ElectroMotive Force (BEMF) induced on the phase coil in order to determine the position of the magnetic rotor (see US Patent 5,235,264).

코일에 유도되는 역기전력의 크기는 로터의 회전속도에 비례한다. 그러므로, 역기전력방식은 로터가 정지상태이거나 저속일 경우에는 유도되는 역기전력이 없거나 미미하므로 역기전력의 검출이 곤란한 문제를 가지고 있다. 그러므로, 역기전력방식에서는 역기전력이 충분히 검출될 수 있는 일정 속도 이상으로 로터가 회전되기 전에는 코뮤테이션 제어가 불안하게 된다.The magnitude of back EMF induced in the coil is proportional to the rotational speed of the rotor. Therefore, the counter electromotive force method has a problem in that it is difficult to detect the counter electromotive force since there is no or low counter electromotive force induced when the rotor is stopped or at a low speed. Therefore, in the counter electromotive force, the commutation control becomes unstable until the rotor is rotated at a predetermined speed or more at which the counter electromotive force can be sufficiently detected.

본 발명은 목적은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 상코일과 마그네틱 로터의 상대적인 위치에 따른 상코일의 인덕턴스를 검출함으로써 정지상태나 저속모드에서 정확하게 로터의 초기 위치를 검출할 수 있는 센서리스 직류모터의 구동방법 및 장치를 제공하는 데 있다.The present invention aims to solve this problem of the prior art, and therefore the object of the present invention is to stop by detecting the inductance of the phase coil according to the relative position of the phase coil and the magnetic rotor in order to solve this problem of the prior art. The present invention provides a method and apparatus for driving a sensorless DC motor capable of accurately detecting an initial position of a rotor in a state or a low speed mode.

도 1은 본 발명에 의한 오웬 브리지회로를 가진 센서리스 직류모터의 구동 회로도.1 is a driving circuit diagram of a sensorless DC motor having an Owen bridge circuit according to the present invention.

도 2는 도 1의 오웬 브리지회로의 상세 회로도.2 is a detailed circuit diagram of the Owen bridge circuit of FIG.

도 3은 상코일들과 마그네틱 로터의 구성을 나타낸 도면.3 is a view showing the configuration of the upper coils and the magnetic rotor.

도 4는 상코일의 인덕턴스가 835μH일 경우에 브리지회로의 출력전압의 파형도.Fig. 4 is a waveform diagram of the output voltage of the bridge circuit when the inductance of the phase coil is 835 µH.

도 5는 상코일의 인덕턴스에 대한 출력전압의 특성 그래프.5 is a characteristic graph of the output voltage with respect to the inductance of the phase coil.

도 6은 마그네트 로터의 회전각에 대응하는 각 상코일의 증폭된 인덕턴스 출력전압의 파형도.6 is a waveform diagram of the amplified inductance output voltage of each phase coil corresponding to the rotation angle of the magnet rotor.

도 7은 본 발명에 의한 인덕턴스 브리지회로를 가진 센서리스 직류모터의 구동 회로도.7 is a driving circuit diagram of a sensorless DC motor having an inductance bridge circuit according to the present invention.

도 8은 인덕턴스 브리지회로의 상세 회로도.8 is a detailed circuit diagram of an inductance bridge circuit.

도 9는 구형파 입력시, 마그네트 로터의 회전각에 대응하는 각 인덕턴스 브리지회로들의 최대 전압의 파형도.9 is a waveform diagram of the maximum voltage of each inductance bridge circuit corresponding to the rotation angle of the magnet rotor when a square wave is input.

도 10은 구형파 입력시, 마그네트 로터의 회전각에 대응하는 각 인덕턴스 브리지회로들의 최소 전압의 파형도.Fig. 10 is a waveform diagram of a minimum voltage of each inductance bridge circuit corresponding to the rotation angle of the magnet rotor at the time of square wave input.

도 11는 사인파 입력시 두 상코일간의 인덕턴스 차전압의 파형도.Fig. 11 is a waveform diagram of an inductance difference voltage between two phases during sine wave input.

도 12는 각 상코일들의 로터 회전각에 대응하는 인덕턴스를 나타내 그래프.12 is a graph showing inductances corresponding to rotor rotation angles of respective phase coils.

도 13은 L1〉L2인 조건에서 입력신호와 차전압신호의 위상관계를 나타낸 그래프.Fig. 13 is a graph showing the phase relationship between an input signal and a differential voltage signal under the condition of L1> L2.

도 14는 L2〉L1인 조건에서 입력신호와 차전압신호의 위상관계를 나타낸 그래프.14 is a graph showing a phase relationship between an input signal and a differential voltage signal under a condition of L2> L1.

도 15는 상코일들의 에너자이징 시퀀스를 나타낸 도면.15 shows an energizing sequence of phase coils.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

10 : 교류전압전원 12,14,16 : 브리지회로10: AC voltage power supply 12,14,16: bridge circuit

18,20,22 : 증폭기 24 : 코뮤테이션 제어부18,20,22: amplifier 24: commutation control

26 : 구동부 28,30,32 : 상코일26: drive unit 28, 30, 32: upper coil

34 : 모터 케이스34: motor case

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제 1 방법은 Y결선된 상코일들과 복수의 마그네틱 폴들을 가지는 로터를 포함하는 센서리스 직류모터의 구동방법에 있어서, 상기 상코일들에 각각 결합된 브리지회로들에 교류전압신호를 인가하는 단계와, 상기 브리지회로들의 각 출력전압신호를 각 상의 인덕턴스 검출신호로 입력하는 단계와, 입력된 각 상코일의 인덕턴스 검출신호들을 증폭하는 단계와, 증폭된 각 상코일의 인덕턴스 검출신호들의 크기를 비교하는 단계와, 상기 로터를 회전시키기 위하여, 상기 인덕턴스 검출신호의 크기가 최대치를 가진 상코일을 제외한 나머지 두 상코일을 자화시키는 초기 위치로 결정하는 단계를 구비하는 것을 특징한다.In order to achieve the above object, a first method of the present invention provides a method of driving a sensorless DC motor including a rotor having Y-connected phase coils and a plurality of magnetic poles, the bridge circuit being coupled to each of the phase coils. Applying an AC voltage signal to each field, inputting each output voltage signal of the bridge circuits as an inductance detection signal of each phase, amplifying the inductance detection signals of each phase coil, and amplifying each phase Comparing the magnitudes of the inductance detection signals of the coils, and determining an initial position of magnetizing the other two phase coils except the phase coil having the maximum magnitude of the inductance detection signal to rotate the rotor. It is characterized by.

본 발명의 제 1 장치는 Y결선된 상코일들과 복수의 마그네틱 폴들을 가지는 로터를 포함하는 센서리스 직류모터의 구동장치에 있어서, 교류전압신호를 제공하기 위한 교류전압원과, 상기 교류전압신호를 입력하여 기준전압신호와 상코일의 단자전압신호의 차전압신호를 인덕턴스 검출신호로 출력하기 위하여 각 상코일들에 각각 결합된 브리지회로들과, 상기 브리지회로들의 각 인덕턴스 검출신호를 증폭하기 위한 증폭기들과, 증폭된 각 상의 인덕턴스 검출신호들의 크기를 비교하고, 상기 인덕턴스 검출신호의 크기가 최대치를 가진 상을 제외한 나머지 두상을 자화시키는 초기 위치로 결정하고, 로터의 소정 회전각마다 인덕턴스 검출신호들의 크기를 비교하여 코뮤테이션을 결정하는 코뮤테이션 제어부와, 상기 코뮤테이션 제어부의 제어에 응답하여 한 쌍의 상코일에 구동전류를 제공하는 구동부를 구비하는 것을 특징으로 한다.A first device of the present invention is a drive device for a sensorless DC motor including a rotor having Y-connected phase coils and a plurality of magnetic poles, the AC voltage source for providing an AC voltage signal and the AC voltage signal. Bridge circuits coupled to the respective phase coils and an amplifier for amplifying each inductance detection signal of the bridge circuits in order to input and output a difference voltage signal between the reference voltage signal and the terminal voltage signal of the phase coil as an inductance detection signal. And the magnitudes of the inductance detection signals of each of the amplified phases, and determine an initial position of magnetizing the remaining two phases except the phase having the maximum value of the inductance detection signal, and for each predetermined rotation angle of the rotor. A commutation control unit for comparing the magnitude and determining the commutation; and responding to the control of the commutation control unit It characterized in that it comprises a driving section for providing a driving current to a coil of more than a couple.

상기 브리지회로는 상기 교류전압전원의 일측단자가 연결되고 Y 결선의 공통접속점인 제 1 입력단자와, 상기 교류전압전원의 타측단자가 연결된 제 2 입력단자와, 상기 제 1 및 제 2 입력단자 사이에 직렬로 연결된 제 1 저항 및 제 1 캐패시터와, 각 상의 상코일의 일측단자와 상기 교류전압원의 일측단자 사이에 직렬로 연결된 제 2 캐패시터 및 제 2 저항과, 상기 상코일의 일측단자로 제공되는 제 1 출력단자와, 상기 제 1 저항 및 제 1 캐패시터의 공통 접속점으로 제공되는 제 2 출력단자를 포함한다.The bridge circuit includes a first input terminal connected to one terminal of the AC voltage power supply and a common connection point of a Y connection, a second input terminal connected to the other terminal of the AC voltage power supply, and the first and second input terminals. A first resistor and a first capacitor connected in series to each other, a second capacitor and a second resistor connected in series between one terminal of the phase coil of each phase and one terminal of the AC voltage source, and one terminal of the phase coil. A first output terminal and a second output terminal provided as a common connection point of the first resistor and the first capacitor.

본 발명의 제 2 방법은 센터탭 결선된 상코일들과 복수의 마그네틱 폴들을 가지는 로터를 포함하는 센서리스 직류모터의 구동방법에 있어서, 상기 상코일들의 매 쌍마다 각각 결합된 브리지회로들에 교류전압신호를 순차적으로 인가하는 단계와, 상기 브리지회로들의 각 출력전압신호를 각 쌍의 상코일들의 인덕턴스 차검출신호들로 각각 입력하는 단계와, 입력된 각 쌍의 상코일들의 인덕턴스 차검출신호들을 각각 증폭하는 단계와, 증폭된 각 쌍의 상코일들의 인덕턴스 차검출신호들의 크기를 비교하는 단계와, 상기 로터를 회전시키기 위하여, 상기 인덕턴스 차검출신호의 크기가 최대치를 가진 쌍을 제외한 나머지 상코일을 자화시키는 초기 위치로 결정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.A second method of the present invention is a method of driving a sensorless DC motor including a rotor having a center tap-connected phase coils and a plurality of magnetic poles, wherein each pair of phase coils is connected to bridge circuits respectively coupled to each other. Sequentially applying a voltage signal, inputting each output voltage signal of the bridge circuits as inductance difference detection signals of each pair of phase coils, and inputting inductance difference detection signals of each pair of phase coils Amplifying, comparing the magnitudes of the inductance difference detection signals of the amplified pairs of phase coils, and rotating the rotor, except for the pair having the maximum magnitude of the inductance difference detection signal to rotate the rotor. Determining an initial position to magnetize.

본 발명의 제 2 장치는 센터탭 결선된 상코일들과 복수의 마그네틱 폴들을 가지는 로터를 포함하는 센서리스 직류모터의 구동장치에 있어서, 교류전압신호를 제공하기 위한 교류전압원과, 상기 교류전압신호를 입력하여 두 상코일들의 단자전압신호의 차전압신호를 인덕턴스 차검출신호로 출력하기 위하여 한 쌍의 상코일들에 각각 결합된 브리지회로들과, 상기 브리지회로들의 각 인덕턴스 차검출신호를 증폭하기 위한 증폭기들과, 증폭된 각 상의 인덕턴스 차검출신호들의 크기를 비교하고, 상기 인덕턴스 차검출신호의 크기가 최대치를 가진 한 쌍의 상코일을 제외한 나머지 상코일을 자화시키는 초기 위치로 결정하고, 로터의 소정 회전각마다 인덕턴스 차검출신호들의 크기를 비교하여 코뮤테이션을 결정하는 코뮤테이션 제어부와, 상기 코뮤테이션 제어부의 제어에 응답하여 각 상코일에 구동전류를 제공하는 구동부를 구비하는 것을 특징으로 한다.A second device of the present invention is a drive device for a sensorless DC motor comprising a center tap-connected phase coils and a rotor having a plurality of magnetic poles, the AC voltage source for providing an AC voltage signal, and the AC voltage signal. Amplifying bridge circuits coupled to a pair of phase coils and amplifying respective inductance difference detection signals of the bridge circuits to output a difference voltage signal of the terminal voltage signals of the two phase coils as an inductance difference detection signal by inputting a. Compare the amplifiers with the amplitude of each phase inductance difference detection signal, determine the initial position of magnetizing the phase coils other than the pair of phase coils having the maximum magnitude of the inductance difference detection signal, and the rotor A commutation control unit for determining a commutation by comparing magnitudes of inductance difference detection signals at predetermined rotation angles of the commutation unit; In response to the control of the controller design and is characterized in that it comprises a driving section for providing a driving current to each phase coil.

상기 브리지회로는 상기 교류전압전원의 일측단자가 연결되고 센터탭인 제 1 입력단자와, 상기 교류전압전원의 타측단자가 연결된 제 2 입력단자와, 각 상코일들의 일측단자와 상기 제 2 입력단자 사이에 연결된 제 1 및 제 2 저항들과, 상기 제 1 및 제 2 저항들과 각각 연결된 한 쌍의 상코일들의 일측 단자들로제공되는 제 1 및 제 2 출력단자들을 구비하는 것을 특징으로 한다.The bridge circuit includes a first input terminal connected to one terminal of the AC voltage power supply, a first input terminal serving as a center tap, a second input terminal connected to the other terminal of the AC voltage power supply, one side terminal of each phase coil, and the second input terminal. And first and second output terminals provided between first and second resistors connected between the first and second resistors and one terminals of a pair of phase coils respectively connected to the first and second resistors.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 센서리스 직류모터의 구동장치의 구성과 동작이 설명된다.Hereinafter, the configuration and operation of a driving apparatus of a sensorless DC motor according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명에 의한 오웬 브리지회로를 가진 센서리스 직류모터의 구동회로를 나타낸다. 도 1의 장치는 교류전압전원(10)과, 브리지회로들(12, 14, 16)과, 증폭기들(18, 20, 22)과, 코뮤테이션 제어부(24)와, 구동부(26)와, Y결선된 상코일들(28, 30, 32)을 포함한다.1 shows a driving circuit of a sensorless DC motor having an Owen bridge circuit according to the present invention. 1 includes an AC voltage power supply 10, bridge circuits 12, 14, 16, amplifiers 18, 20, 22, commutation controller 24, driver 26, Y-connected upper coils 28, 30, 32.

로터 회전시에, 모터의 상코일을 통하여 구동전류가 흐르게 된다. 저항손실 때문에 런닝시간이 증가한 만큼 온도도 증가하게 된다. 온도증가는 상코일의 저항을 증가시킨다. 구리의 저항률은 온도에 선형적으로 종속된다. 이러한 조건은 오웬 브리지의 평형상태를 깨뜨리고, 인액티브 상코일의 출력전압이 로터 위치를 결정하는데 사용할 수 없게 한다. 따라서, 상코일의 저항손실에 의한 온도상승에 의해 브리지회로의 평형상태가 깨지는 것을 보상하기 위하여 상코일들과 브리지회로들은 모터 케이스(34)내에 함께 설치하는 것이 바람직하다.When the rotor rotates, a drive current flows through the phase coil of the motor. Because of the resistance loss, the temperature increases as the running time increases. Increasing the temperature increases the resistance of the phase coil. The resistivity of copper is linearly dependent on temperature. This condition breaks the Owen bridge's equilibrium and makes the output voltage of the inactive phase coil unusable to determine the rotor position. Therefore, it is preferable to install the phase coils and the bridge circuits together in the motor case 34 to compensate for the breakage of the equilibrium state of the bridge circuit due to the temperature rise due to the resistance loss of the phase coils.

도 2는 한 상코일에 대한 브리지회로와 증폭기의 상세 회로도를 나타낸다.2 shows a detailed circuit diagram of a bridge circuit and an amplifier for one phase coil.

브리지회로(12)는 교류전압전원(10)의 일측단자가 연결되고 Y 결선의 공통접속점인 제 1 입력단자(C)와, 상기 교류전압전(12)원의 타측단자가 연결된 제 2 입력단자(D)와, 상기 제 1 및 제 2 입력단자(C, D) 사이에 직렬로 연결된 제 1 저항(R1) 및 제 1 캐패시터(C1)와, 상코일(28)의 일측단자와 상기 교류전압원(10)의 일측단자 사이에 직렬로 연결된 제 2 캐패시터(C2) 및 제 2 저항(R2)과, 상기 상코일(280의 일측단자로 제공되는 제 1 출력단자(B)와, 상기 제 1 저항(R1) 및 제 1 캐패시터(C1)의 공통 접속점으로 제공되는 제 2 출력단자(A)를 포함한다. 상코일(28)은 내부저항(Rx)와 인덕턴스(Lx)로 표현된다.The bridge circuit 12 has a first input terminal C connected to one terminal of the AC voltage power source 10 and a common connection point of the Y connection, and a second input terminal to which the other terminal of the AC voltage source 12 is connected. D), a first resistor R1 and a first capacitor C1 connected in series between the first and second input terminals C and D, one terminal of the upper coil 28, and the AC voltage source ( The second capacitor (C2) and the second resistor (R2) connected in series between one terminal of the 10, the first output terminal (B) provided to one side terminal of the phase coil 280, and the first resistor ( And a second output terminal A provided as a common connection point of R1) and the first capacitor C1. The upper coil 28 is represented by an internal resistance Rx and an inductance Lx.

증폭기(18)는 제 1 출력단자(B)에 저항(R4)을 통하여 비반전단자(+)가 연결되고 제 2 출력단자(A)에 저항(R3)을 통하여 반전단자(-)가 연결된 연산증폭기(U1)으로 구성한다. 연산증폭기(U1)의 비반전단자(+)는 저항(R5)를 통하여 접지되고, 출력단자는 저항(R7)을 통하여 접지된다. 반전단자(-)와 출력단자의 사이에는 저항(R6)이 연결된다. 저항(R3, R4)은 동일 저항값을 가지며, 저항(R5, R6)은 저항(R3, R4) 의 저항값에 비해 m배의 저항값을 가진다.The amplifier 18 is a non-inverting terminal (+) connected to the first output terminal (B) through the resistor (R4) and the inverting terminal (-) connected to the second output terminal (A) through the resistor (R3) It consists of an amplifier U1. The non-inverting terminal + of the operational amplifier U1 is grounded through the resistor R5, and the output terminal is grounded through the resistor R7. A resistor R6 is connected between the inverting terminal (−) and the output terminal. The resistors R3 and R4 have the same resistance value, and the resistors R5 and R6 have a resistance value of m times that of the resistances of the resistors R3 and R4.

브리지회로(18)의 각 회로정수값은 먼저 상코일(28)에 대하여 저항치(22.5Ω)와 813~846μH 레인지를 가지는 인덕턴스 변화를 구한다. 이 정보에 의거하여 브리지 시스템의 평형상태에서의 저항값(R1, R2)과 캐패시터값(C1,C2)을 구한다.Each circuit constant value of the bridge circuit 18 first obtains a change in inductance having a resistance value (22.5 mA) and a range of 813 to 846 µH with respect to the phase coil 28. Based on this information, the resistance values R1 and R2 and the capacitor values C1 and C2 at the equilibrium state of the bridge system are obtained.

인가된 교류전압 v(t)에 따른 브리지시스템의 전압특성식은 다음과 같다.The voltage characteristics of the bridge system according to the applied AC voltage v (t) are as follows.

------------------------(1) ------------------------(One)

------------(2) ------------(2)

상기 수식(1), (2)에 의해 i1, i2의 값을 구한다. 또한, 출력단자(A, B)의 전압 vA(t), vB(t)은 다음과 같이 구한다.The values of i1 and i2 are obtained by the above expressions (1) and (2). The voltages v A (t) and v B (t) of the output terminals A and B are obtained as follows.

vA(t)=v(t)-R1i1 ---------------------------(3) v A (t) = v (t) -R 1 i 1 --------------------------- (3)

---------------------(4) ---------------------(4)

평형상태에서 출력단자 A의 전압은 출력단자 B의 전압과 동일하다. 그러므로, 두 출력단자 사이의 전압차는 없다.In equilibrium, the voltage at output terminal A is equal to the voltage at output terminal B. Therefore, there is no voltage difference between the two output terminals.

도 3은 상코일들(28, 30, 32)과 마그네틱 로터(36)의 구성을 나타낸다. 각 상코일은 대각선방향으로 배치된 두 개의 코일들(28a, 28b), (30a, 3b), (32a, 32b)로 구성된다. 따라서, 6개의 코일들은 동일 원주상에서 60도씩 분배되어 배치된다. 마그네트 로터(36)는 동일 원주상에 45도씩 분배되어 8개의 마그네트 폴들이 배치된다. 마그네트 폴들은 N극, S극이 교호로 배치된다.3 shows the configuration of the upper coils 28, 30, 32 and the magnetic rotor 36. Each phase coil is composed of two coils 28a, 28b, 30a, 3b, and 32a, 32b arranged diagonally. Thus, the six coils are arranged distributed 60 degrees on the same circumference. The magnet rotor 36 is distributed 45 degrees on the same circumference and eight magnet poles are arranged. The magnet poles are alternately arranged with the north pole and the south pole.

그러므로, 상코일들과 마그네트로터가 도시된 상태로 오버랩되면 상코일(28)에는 S극이 대부분 오버랩되고, 상코일(30)에는 N극이 대부분이 오버랩되지만, 상코일(32)에는 N극과 S극이 1/2씩 오버랩되게 된다.Therefore, if the upper coils and the magnet rotor overlap in the state shown, most of the S poles are overlapped on the upper coil 28, and most of the N poles are overlapped on the upper coil 30, but the N poles are on the upper coil 32. And S poles overlap by 1/2.

이와 같은 상태에서 로터(36)가 회전하면, 자장이 변하게 되므로 상코일의 인덕턴스 값이 변하게 되고 이에 두 출력단자 사이의 전압차가 나타나게 된다. 그러나 이 전압차는 직접 사용하기에는 너무 작다. 그러므로, 이 신호를 증폭하기 위하여 차동증폭기(18)를 사용한다.When the rotor 36 rotates in such a state, the magnetic field is changed, so that the inductance value of the phase coil is changed, and thus the voltage difference between the two output terminals appears. However, this voltage difference is too small for direct use. Therefore, a differential amplifier 18 is used to amplify this signal.

차동증폭기의 출력전압 Vout는 다음 수식으로 주어진다.The output voltage Vout of the differential amplifier is given by

vout=m(vA-vB) -------------------------(5) v out = m (v A -v B ) ------------------------- (5)

여기서 m은 차동증폭기의 이득으로서 mR/R이다.Where m is the gain of the differential amplifier, mR / R.

교류전압전원(10)은 크기 10V, 주파수 100kHz, 듀티비 25%의 구형파를 공급하는 전압원이다.The AC voltage power supply 10 is a voltage source that supplies a square wave of magnitude 10V, frequency 100kHz, and duty ratio 25%.

도 4는 상코일의 인덕턴스가 835μH일 경우에 브리지회로의 출력전압의 증폭된 출력전압을 나타내고, 도 5는 상코일의 인덕턴스에 대한 출력전압의 특성 그래프를 나타낸다.4 shows the amplified output voltage of the output voltage of the bridge circuit when the inductance of the phase coil is 835 µH, and FIG. 5 shows a characteristic graph of the output voltage with respect to the inductance of the phase coil.

도 5에서 인덕턴스값이 830μH 이상일 경우에는 최대 전압의 절대치가 항상 최소전압의 절대치보다 크다. 그러나, 835μH이하일 경우에는 반대로 된다. 인덕턴스 값에 종속되는 출력전압은 62.5㎲의 경과시점에서 측정한다. 그 이유는 천이상태를 무시하기 위하여 약 6사이클이 시스템에 인가된 후에 측정하는 것이 바람직하다.In FIG. 5, when the inductance value is 830 μH or more, the absolute value of the maximum voltage is always greater than the absolute value of the minimum voltage. However, in the case of 835 µH or less, the opposite is true. The output voltage dependent on the inductance value is measured at 62.5 6. The reason is preferably measured after about six cycles have been applied to the system to ignore the transition state.

도 6은 마그네트 로터의 회전각에 대응하는 각 상코일의 출력전압의 파형도를 나타낸다. 실선은 상코일(28)에 대한 출력전압파형을 나타내고, 점선은 상코일(30)에 대한 출력전압파형을 나타내고, 일점쇄선은 상코일(32)에 대한 출력전압파형을 나타낸다.Fig. 6 shows a waveform diagram of the output voltage of each phase coil corresponding to the rotation angle of the magnet rotor. The solid line shows the output voltage waveform for the upper coil 28, the dotted line shows the output voltage waveform for the upper coil 30, and the dashed-dotted line shows the output voltage waveform for the upper coil 32.

8폴 3상(6코일) 모터에 있어서, 상교환(커뮤테이션 : commutation)은 로터 회전의 15도마다 수행되어야 한다. 도 6에 도시된 바와 같이 3상들의 전압프로파일은 잘 분리되고 매 각도에서 한 상의 전압이 다른 상들의 전압 보다 크다.In an 8-pole three-phase (6 coil) motor, phase commutation must be performed every 15 degrees of rotor rotation. As shown in Fig. 6, the voltage profiles of the three phases are well separated and at each angle the voltage of one phase is greater than the voltage of the other phases.

커뮤테이션 제어부(24)에서는 증폭된 각 상코일의 인덕턴스 검출신호들의 크기를 비교하고, 인덕턴스 검출신호의 크기가 최대치를 가진 상코일을 제외한 나머지 두 상코일을 자화시키는 초기 위치로 결정하게 된다.The commutation control unit 24 compares the magnitudes of the inductance detection signals of each of the amplified phase coils, and determines the initial position of magnetizing the other two phase coils except for the phase coil having the maximum value of the inductance detection signal.

정지상태에서 입력신호는 3상들에 순차적으로 인가된다. 그러면 리턴된 신호가 증폭되어 특정 시간에서 전압치가 측정된다. 3상들의 전압치들이 비교되어 가장 크거나 가장 작은 값에 의거하여 상들을 활성화시키는 것을 결정한다.In the stopped state, the input signal is applied sequentially to the three phases. The returned signal is then amplified and the voltage value is measured at a specific time. The voltage values of the three phases are compared to determine activating the phases based on the largest or smallest value.

모터의 기동시에는 코뮤테이션 결정은 바람직한 방향으로 로터의 회전이 수행된다.At the start of the motor, the commutation determination is performed by the rotation of the rotor in the desired direction.

만약 상코일(28)의 인덕턴스 검출신호가 상코일(30, 32)의 인덕턴스 검출신호보다 크면 커뮤테이션 제어부(24)에서는 로터를 회전시키기 위하여 구동부(26)를 제어하여 상코일(30, 32)에 구동전류를 흘려줌으로써 자화시킨다. 다음 회전각 15도에서는 상코일(30)의 인덕턴스 검출신호가 가장 크므로 상코일(28, 32)이 활성화된다. 모터의 회전시에는 인액티브코일이 센서로서 사용된다. 대응하는 상의 자화는 출력전압이 어떤 영역내에 있는 동안에 수행되어야 한다.If the inductance detection signal of the upper coil 28 is larger than the inductance detection signal of the upper coils 30 and 32, the commutation control unit 24 controls the driving unit 26 to rotate the rotor and the upper coils 30 and 32. Magnetization is made by flowing a drive current through the circuit. At the next rotation angle of 15 degrees, since the inductance detection signal of the upper coil 30 is the largest, the upper coils 28 and 32 are activated. In rotation of the motor, an inactive coil is used as a sensor. The magnetization of the corresponding phase must be performed while the output voltage is within a certain range.

도 7은 본 발명에 의한 인덕턴스 브리지회로를 가진 센서리스 직류모터의 구동회로를 나타낸다. 도 7에서 장치는 교류전압전원(40)과, 브리지회로들(42, 44, 46)과, 증폭기들(48, 50, 52)과, 코뮤테이션 제어부(54)와, 구동부(56), 센터탭 결선된 상코일들(58, 60, 62)를 포함한다. 상코일들(58, 60, 62)은 모터 케이스(64) 내에 설치된다.7 shows a driving circuit of a sensorless DC motor having an inductance bridge circuit according to the present invention. In FIG. 7, the apparatus includes an AC voltage power supply 40, bridge circuits 42, 44, 46, amplifiers 48, 50, 52, commutation controller 54, driver 56, a center. Tab wired upper coils 58, 60, 62. The upper coils 58, 60, 62 are installed in the motor case 64.

도 8은 인덕턴스 브리지회로의 상세 회로도를 나타낸다. 두 개의 상코일들(58, 60)의 인덕턴스 차전압을 검출하기 위한 브리지회로(42)는 교류전압전원(40)의 일측단자가 연결되고 센터탭인 제 1 입력단자(C)와, 교류전압전원(40)의 타측단자가 연결된 제 2 입력단자(D)와, 각 상코일들(58, 60)의 일측단자와 상기 제 2 입력단자(D) 사이에 연결된 제 1 및 제 2 저항들(R1, R2)과, 제 1 및 제 2 저항들(R1, R2)과 각각 연결된 한 쌍의 상코일들(58, 60)의 일측 단자들로 제공되는 제 1 및 제 2 출력단자들(A, B)을 포함한다. 상코일(58)은 내부저항(R58)와 인덕턴스(L58)로 표현되고, 상코일(60)은 내부저항(R60)와 인덕턴스(L60)로 표현된다.8 shows a detailed circuit diagram of the inductance bridge circuit. The bridge circuit 42 for detecting the inductance difference voltages of the two phase coils 58 and 60 includes a first input terminal C connected to one terminal of the AC voltage power supply 40 and a center tap, and an AC voltage. A second input terminal D connected to the other terminal of the power supply 40 and first and second resistors connected between one terminal of each phase coil 58 and 60 and the second input terminal D. First and second output terminals A provided to one terminals of a pair of phase coils 58 and 60 connected to R1 and R2 and the first and second resistors R1 and R2, respectively. B). The upper coil 58 is represented by an internal resistance R58 and an inductance L58, and the upper coil 60 is represented by an internal resistance R60 and an inductance L60.

증폭기(48)는 제 1 출력단자(B)에 저항(R4)을 통하여 비반전단자(+)가 연결되고 제 2 출력단자(A)에 저항(R3)을 통하여 반전단자(-)가 연결된 연산증폭기(U1)로 구성한다. 연산증폭기(U1)의 비반전단자(+)는 저항(R5)를 통하여 접지되고, 출력단자는 저항(R7)을 통하여 접지된다. 반전단자(-)와 출력단자의 사이에는 저항(R6)이 연결된다. 저항(R3, R4)은 동일 저항값을 가지며, 저항(R5, R6)은 저항(R3, R4) 의 저항값에 비해 m배의 저항값을 가진다.The amplifier 48 is a non-inverting terminal (+) connected to the first output terminal (B) through the resistor (R4) and the inverting terminal (-) is connected to the second output terminal (A) through the resistor (R3) It consists of amplifier U1. The non-inverting terminal + of the operational amplifier U1 is grounded through the resistor R5, and the output terminal is grounded through the resistor R7. A resistor R6 is connected between the inverting terminal (−) and the output terminal. The resistors R3 and R4 have the same resistance value, and the resistors R5 and R6 have a resistance value of m times that of the resistances of the resistors R3 and R4.

코뮤테이션 제어부(54)는 증폭된 각 상의 인덕턴스 차검출신호들의 크기를 비교하고, 상기 인덕턴스 차검출신호의 크기가 최대치를 가진 한 쌍의 상코일을 제외한 나머지 상코일을 자화시키는 초기 위치로 결정하고, 로터의 소정 회전각마다 인덕턴스 차검출신호들의 크기를 비교하여 코뮤테이션을 결정한다.The commutation control unit 54 compares the magnitudes of the inductance difference detection signals of each amplified phase, and determines that the inductance difference detection signal is an initial position for magnetizing the remaining phase coils except for a pair of phase coils having a maximum value. The commutation is determined by comparing the magnitudes of the inductance difference detection signals for each predetermined rotation angle of the rotor.

구동부(56)는 코뮤테이션 제어부(54)의 제어에 응답하여 각 상코일들(58, 60, 62)에 구동전류를 제공한다.The driver 56 provides a driving current to each of the phase coils 58, 60, and 62 under the control of the commutation controller 54.

브리지회로(42)에서 각 출력단자(A, B)의 출력전압은 다음 수식(6) 및 (7)에 의해 구할 수 있다.The output voltages of the output terminals A and B in the bridge circuit 42 can be obtained by the following equations (6) and (7).

------------------(6) ------------------ (6)

-------------------(7) ------------------- (7)

증폭기의 출력전압 Vout는 상기 수식(6)(7)을 이용하여 구하면 다음 수식으로 주어진다.The output voltage Vout of the amplifier is given by the following equation (6) (7).

vout=m(vA-vB) -------------------------------(8) v out = m (v A -v B ) -------------------------------(8)

두 상코일(58, 60)의 저항과 인덕턴스가 동일하다면 두 출력단자(A, B) 사이에 전압차는 없다. 상코일의 인덕턴스는 코일에 대한 마그네트 폴의 상대적 위치가 변하기 때문에 변하게 된다. 두 상코일의 저항이 동일하다 할지라도 인덕턴스 변화가 두 출력단자(A, B) 사이의 전압차를 만든다.If the resistance and inductance of the two phase coils 58 and 60 are the same, there is no voltage difference between the two output terminals A and B. The inductance of the phase coil is changed because the relative position of the magnet pole with respect to the coil changes. Even though the resistance of the two phase coils is the same, the inductance change creates a voltage difference between the two output terminals (A, B).

교류전압전원(10)에서 크기 10V, 주파수 100kHz, 듀티비 25%의 구형파를 브리지회로에 인가하면, 도 9 및 도 10의 인덕턴스 차전압 파형을 얻을 수 있다.When the square wave of magnitude 10V, frequency 100kHz, and duty ratio 25% is applied to the bridge circuit in the AC voltage power supply 10, the inductance difference voltage waveforms of FIGS. 9 and 10 can be obtained.

도 9는 구형파 입력시, 마그네트 로터의 회전각에 대응하는 각 인덕턴스 브리지회로들의 최대 전압의 파형도를 나타내고, 도 10은 구형파 입력시, 마그네트 로터의 회전각에 대응하는 각 인덕턴스 브리지회로들의 최소 전압의 파형도를 나타낸다.9 is a waveform diagram of the maximum voltage of each inductance bridge circuit corresponding to the rotation angle of the magnet rotor at the square wave input, Figure 10 is a minimum voltage of each inductance bridge circuits corresponding to the rotation angle of the magnet rotor at the square wave input The waveform diagram of is shown.

도 9에서 실선은 상코일들(60, 62) 사이의 인덕턴스 최대 차전압을 나타내고, 일점쇄선은 상코일들(60, 58) 사이의 인덕턴스 최대 차전압을 나타내고, 점선은 상코일들(58, 60) 사이의 인덕턴스 최대 차전압을 나타낸다. 도 10에서 실선은 상코일들(60, 62) 사이의 인덕턴스 최소 차전압을 나타내고, 일점쇄선은 상코일들(60, 58) 사이의 인덕턴스 최소 차전압을 나타내고, 점선은 상코일들(58, 60) 사이의 인덕턴스 최소 차전압을 나타낸다.In FIG. 9, the solid line indicates the inductance maximum differential voltage between the upper coils 60 and 62, the dashed-dotted line indicates the inductance maximum differential voltage between the upper coils 60 and 58, and the dotted line indicates the upper coils 58 and 62. 60) shows the maximum difference voltage between inductances. In FIG. 10, the solid line indicates the inductance minimum difference voltage between the upper coils 60 and 62, the dashed-dotted line indicates the inductance minimum difference voltage between the upper coils 60 and 58, and the dotted line indicates the upper coils 58 and 62. 60) represents the minimum difference voltage between inductances.

정지상태에서, 입력신호가 3쌍의 두 상코일들에 인가된다. 각 쌍의 상코일들로부터 리턴된 신호를 측정하고 비교하여 최대 또는 최소 전압에 기초한 코뮤테이션이 로터를 회전하도록 수행된다. 그러나, 두 상코일들은 로터위치를 결정하는데 사용되고 나머지 한 상코일이 자화된다. 이 경우에 최대 전압은 자화될 상코일을 결정하기 위하여 사용된다.In the stationary state, an input signal is applied to two pairs of two phase coils. The commutation based on the maximum or minimum voltage is performed to rotate the rotor by measuring and comparing the signal returned from each pair of phase coils. However, two phase coils are used to determine the rotor position and the other phase coil is magnetized. In this case the maximum voltage is used to determine the phase coil to be magnetized.

예컨대, 두 상코일(60-62)의 차전압이 62-58, 58-60보다 큰 경우에는 로터의 회전을 위하여 상코일(58)에 구동전류가 인가되어 자화된다. 다음 로터 회전각 15도에서는 상코일(60)이 활성화된다.For example, when the difference voltage between the two phase coils 60-62 is greater than 62-58, 58-60, a drive current is applied to the phase coil 58 to rotate the rotor to magnetize it. At the next rotor rotation angle of 15 degrees, the upper coil 60 is activated.

두 개의 최대값이 존재할 경우에는 상을 활성화하는 것을 결정하는 것이 곤란하게 된다. 이 경우에는 코뮤테이션을 위하여 최소 전압을 사용한다. 예를들면, 15도에서 상코일 62에서 58로 코뮤테이션 변경점(P)이 있다. 이 때의 출력전압이 동일하다. 그러나, 62-58의 출력전압이 60-62 및 58-60의 출력전압에 비하여 더 낮다. 상코일(58)를 자화시키는 코뮤테이션이라면, 로터는 바람직한 방향으로 회전하게 된다.If there are two maximums, it becomes difficult to determine which phase to activate. In this case, the minimum voltage is used for commutation. For example, there is a commutation change point P from the upper coil 62 to 58 at 15 degrees. The output voltage at this time is the same. However, the output voltages of 62-58 are lower than the output voltages of 60-62 and 58-60. If the commutation magnetizes the upper coil 58, the rotor will rotate in the desired direction.

도 11은 사인파 입력시, 로터의 회전각에 대응하는 두 상코일 간의 인덕턴스 차전압의 파형도를 나타낸다. 실선은 두 상코일 58-60간의 인덕턴스 차전압을 나타내고, 일점쇄선은 두 상코일 60-62간의 인덕턴스 차전압을 나타내고, 점선은 두 상코일 62-58간의 인덕턴스 차전압을 나타낸다. 도 11에서는 교류전압전원(40)으로부터 10V, 50㎑의 사인파가 브리지회로에 제공된다.11 is a waveform diagram of an inductance difference voltage between two phase coils corresponding to the rotation angle of the rotor when a sine wave is input. The solid line represents the inductance difference voltage between the two phase coils 58-60, the dashed line represents the inductance difference voltage between the two phase coils 60-62, and the dotted line represents the inductance difference voltage between the two phase coils 62-58. In FIG. 11, a sinusoidal wave of 10 V and 50 Hz is supplied from the AC voltage power supply 40 to the bridge circuit.

도 11의 차전압은 특정 시간, 입력신호가 최저치에 도달하는 T=15㎲에서 측정한 전압크기이다.The difference voltage of FIG. 11 is the voltage magnitude measured at T = 15 mA when the input signal reaches the minimum value at a specific time.

예컨대, 로터 회전각 36도에서 두 상코일 62-58 사이의 차전압이 다른 전압 출력보다 크다. 그러므로, 로터를 회전시키기 위하여 상코일(60)이 자화되어야 한다. 상코일 62-58 사이의 차전압이 다른 상코일 쌍들의 차전압보다 큰 동안에는 상코일(60)은 계속해서 자화된다.For example, at 36 degrees of rotor rotation, the differential voltage between the two phase coils 62-58 is greater than the other voltage outputs. Therefore, the upper coil 60 must be magnetized to rotate the rotor. The phase coil 60 continues to magnetize while the difference voltage between the phase coils 62-58 is greater than the difference voltage of the other phase coil pairs.

상코일(60)이 자화되는 28-43도 동안에 상코일(60)의 인덕턴스는 다른 두 상코일의 인덕턴스가 증가하는 것에 비교하여 감소되는 것을 도 12를 참조하면 알 수 있다. 도 12는 각 상코일의 로터 회전각에 따른 인덕턴스를 나타낸다.It can be seen with reference to FIG. 12 that the inductance of the upper coil 60 decreases as compared with the increase of the inductance of the other two phase coils during the 28-43 degrees in which the upper coil 60 is magnetized. 12 shows the inductance according to the rotor rotation angle of each phase coil.

도 13은 L60〉L58인 조건에서 입력신호와 차전압신호의 위상관계를 나타낸다. 즉, 입력신호와 차전압신호는 동일 위상을 가짐을 알 수 있다.Fig. 13 shows the phase relationship between the input signal and the differential voltage signal under the condition L60> L58. That is, it can be seen that the input signal and the difference voltage signal have the same phase.

도 14는 L58〉L60인 조건에서 입력신호와 차전압신호의 위상관계를 나타낸다. 즉, 입력신호와 차전압신호는 다른 위상을 가짐을 알 수 있다.Fig. 14 shows the phase relationship between the input signal and the difference voltage signal under the condition L58> L60. That is, it can be seen that the input signal and the difference voltage signal have different phases.

최대 차전압에 부가하여 이와 같은 위상각 천이정보는 올바른 코뮤테이션에 사용될 수 있다.In addition to the maximum differential voltage, such phase angle transition information can be used for correct commutation.

도 15는 상코일들의 자화 시퀀스를 나타낸다. 먼저, 처음 15도동안에는 상코일 58에 포지티브 방향의 구동전류가 인가되고, 다음 15-30도 동안에는 상코일 60에 네가티브 방향의 구동전류가 인가되고, 다음 30-45도 동안에는 상코일 62에 포지티브 방향의 구동전류가 인가된다. 따라서, 상코일들은 58-60-62-58의 순으로 순차적으로 자화되도록 코뮤테이션이 결정된다.15 shows a magnetization sequence of phase coils. First, a positive driving current is applied to the upper coil 58 during the first 15 degrees, a negative driving current is applied to the upper coil 60 during the first 15-30 degrees, and a positive direction is applied to the upper coil 62 during the next 30 to 45 degrees. Driving current is applied. Thus, commutation is determined such that the phase coils are magnetized sequentially in the order of 58-60-62-58.

이상, 설명한 바와 같이 본 발명에서는 로터의 마그네트 폴의 상대적 위치에 따른 상코일의 인덕턴스 변화를 브리지회로를 사용하여 검출함으로써, 미약한 신호를 보다 신뢰성 있게 검출할 수 있고, 검출된 인덕턴스 변화신호에 응답하여 정지상태 및 저속모드에서의 로터의 초기 위치를 정확하게 검출할 수 있다.As described above, in the present invention, by detecting the change in inductance of the phase coil according to the relative position of the magnet pole of the rotor by using the bridge circuit, the weak signal can be detected more reliably and responding to the detected inductance change signal. It is possible to accurately detect the initial position of the rotor in the stationary state and the low speed mode.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. I can understand that you can.

Claims (6)

Y결선된 상코일들과 복수의 마그네틱 폴들을 가지는 로터를 포함하는 센서리스 직류모터의 구동장치에 있어서,In the driving device of a sensorless DC motor comprising a rotor having a Y-connected phase coils and a plurality of magnetic poles, 교류전압신호를 제공하기 위한 교류전압원;An AC voltage source for providing an AC voltage signal; 상기 교류전압신호를 입력하여 기준전압신호와 상코일의 단자전압신호의 차전압신호를 인덕턴스 검출신호로 출력하기 위하여 각 상코일들에 각각 결합된 브리지회로들;Bridge circuits coupled to the respective phase coils to input the AC voltage signal and output a difference voltage signal between a reference voltage signal and a terminal voltage signal of an upper coil as an inductance detection signal; 상기 브리지회로들의 각 인덕턴스 검출신호를 증폭하기 위한 증폭기들;Amplifiers for amplifying each inductance detection signal of the bridge circuits; 증폭된 각 상의 인덕턴스 검출신호들의 크기를 비교하고, 상기 인덕턴스 검출신호의 크기가 최대치를 가진 상을 제외한 나머지 두상을 자화시키는 초기 위치로 결정하고, 로터의 소정 회전각마다 인덕턴스 검출신호들의 크기를 비교하여 코뮤테이션을 결정하는 코뮤테이션 제어부; 및Compare the magnitudes of the inductance detection signals of each amplified phase, determine the initial position of magnetizing the remaining two phases except the phase having the maximum value, and compare the magnitudes of the inductance detection signals at predetermined rotation angles of the rotor. A commutation controller configured to determine a commutation; And 상기 코뮤테이션 제어부의 제어에 응답하여 한 쌍의 상코일에 구동전류를 제공하는 구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 센서리스 직류모터의 구동장치.And a driving unit for providing a driving current to the pair of phase coils in response to the control of the commutation control unit. 제 1 항에 있어서, 상기 브리지회로는The method of claim 1, wherein the bridge circuit 상기 교류전압전원의 일측단자가 연결되고 Y 결선의 공통접속점인 제 1 입력단자;A first input terminal connected to one side terminal of the AC voltage power source and a common connection point of a Y connection; 상기 교류전압전원의 타측단자가 연결된 제 2 입력단자;A second input terminal connected to the other terminal of the AC voltage power supply; 상기 제 1 및 제 2 입력단자 사이에 직렬로 연결된 제 1 저항 및 제 1 캐패시터;A first resistor and a first capacitor connected in series between the first and second input terminals; 각 상의 상코일의 일측단자와 상기 교류전압원의 일측단자 사이에 직렬로 연결된 제 2 캐패시터 및 제 2 저항;A second capacitor and a second resistor connected in series between one terminal of the phase coil of each phase and one terminal of the AC voltage source; 상기 상코일의 일측단자로 제공되는 제 1 출력단자; 및A first output terminal provided to one side terminal of the upper coil; And 상기 제 1 저항 및 제 1 캐패시터의 공통 접속점으로 제공되는 제 2 출력단자를 구비하는 것을 특징으로 하는 센서리스 직류모터의 구동장치.And a second output terminal provided as a common connection point of the first resistor and the first capacitor. 제 1 항에 있어서, 상기 로터는 8개의 마그네틱 폴을 가지며, 각 상코일들은 각각 2개의 코일들로 구성되어, 로터의 회전각 15도마다 코뮤테이션을 결정하는 것을 특징으로 하는 센서리스 직류모터의 구동장치.The sensorless DC motor of claim 1, wherein the rotor has eight magnetic poles, and each phase coil is composed of two coils, and determines commutation at each rotation angle of the rotor. Drive system. 센터탭 결선된 상코일들과 복수의 마그네틱 폴들을 가지는 로터를 포함하는 센서리스 직류모터의 구동장치에 있어서,In the driving device of a sensorless DC motor comprising a rotor having a center tap connected phase coils and a plurality of magnetic poles, 교류전압신호를 제공하기 위한 교류전압원;An AC voltage source for providing an AC voltage signal; 상기 교류전압신호를 입력하여 두 상코일들의 단자전압신호의 차전압신호를 인덕턴스 차검출신호로 출력하기 위하여 한 쌍의 상코일들에 각각 결합된 브리지회로들;Bridge circuits respectively coupled to a pair of phase coils to input the AC voltage signal and output a difference voltage signal of a terminal voltage signal of two phase coils as an inductance difference detection signal; 상기 브리지회로들의 각 인덕턴스 차검출신호를 증폭하기 위한 증폭기들;Amplifiers for amplifying each inductance difference detection signal of the bridge circuits; 증폭된 각 상의 인덕턴스 차검출신호들의 크기를 비교하고, 상기 인덕턴스 차검출신호의 크기가 최대치를 가진 한 쌍의 상코일을 제외한 나머지 상코일을 자화시키는 초기 위치로 결정하고, 로터의 소정 회전각마다 인덕턴스 차검출신호들의 크기를 비교하여 코뮤테이션을 결정하는 코뮤테이션 제어부; 및Compare the magnitudes of the inductance difference detection signals of each phase to be amplified, determine the initial position where the magnitude of the inductance difference detection signal is magnetized except for a pair of phase coils having a maximum value, and for each predetermined rotation angle of the rotor. A commutation controller for determining a commutation by comparing the magnitudes of the inductance difference detection signals; And 상기 코뮤테이션 제어부의 제어에 응답하여 각 상코일에 구동전류를 제공하는 구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 센서리스 직류모터의 구동장치.And a driving unit for providing a driving current to each phase coil in response to the control of the commutation control unit. 제 4 항에 있어서, 상기 브리지회로는The method of claim 4, wherein the bridge circuit 상기 교류전압전원의 일측단자가 연결되고 센터탭인 제 1 입력단자;A first input terminal connected to one terminal of the AC voltage power source and a center tap; 상기 교류전압전원의 타측단자가 연결된 제 2 입력단자;A second input terminal connected to the other terminal of the AC voltage power supply; 각 상코일들의 일측단자와 상기 제 2 입력단자 사이에 연결된 제 1 및 제 2 저항들; 및First and second resistors connected between one side terminal of each phase coil and the second input terminal; And 상기 제 1 및 제 2 저항들과 각각 연결된 한 쌍의 상코일들의 일측 단자들로제공되는 제 1 및 제 2 출력단자들을 구비하는 것을 특징으로 하는 센서리스 직류모터의 구동장치.And first and second output terminals provided to one terminals of a pair of phase coils connected to the first and second resistors, respectively. 제 5 항에 있어서, 상기 로터는 8개의 마그네틱 폴을 가지며, 각 상코일들은 각각 2개의 코일들로 구성되어, 로터의 회전각 15도마다 코뮤테이션을 결정하는 것을 특징으로 하는 센서리스 직류모터의 구동장치.6. The sensorless DC motor of claim 5, wherein the rotor has eight magnetic poles, and each phase coil is composed of two coils, and determines commutation at every 15 degrees of rotation of the rotor. Drive system.
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