KR100304353B1 - 마이크로컨트롤러를이용한모터구동장치및그방법 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

본 발명은 마이크로 컨트롤러를 이용한 모터 구동장치 및 그 방법에 관한 것임.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

본 발명은 마이크로 컨트롤러를 이용하여 모터를 제어 구동하되, 상수와 여자방식과 구동방식의 종류에 따라 마이크로 컨트롤러에 내장된 제어프로그램만을 약간 수정하여 다양한 종류의 모터를 구동할 수 있는 모터 구동장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.

3. 발명의 해결방법의 요지

본 발명은, 외부로부터 입력되는 정회전 제어신호, 역회전 제어신호 및 펄스모터 일시정지 제어신호를 실장된 각각의 제어프로그램으로 제어하여 각각의 출력루틴으로 점프하여 구동신호를 출력하기 위한 제어 수단; 상기 제어 수단으로부터 구동신호를 입력받고, 펄스폭비교 전류제어신호를 입력받아 모터 구동기를 동작시켜 모터를 구동시키기 위한 레벨쉬프팅 및 전류제어 수단; 상기 레벨쉬프팅 및 전류제어 수단으로부터 검출한 모터 구동전류 검출신호를 입력받아 모터 구동전류 값을 검출하여 안정화시키기 위한 전류 검출 수단; 외부로부터 펄스폭 제어신호를 입력받고 상기 전류 검출 수단으로부터 모터 구동전류를 입력받아 상기 모터의 회전속도에 따른 펄스폭을 비교한 후에 그 비교 결과에 따라 모터 구동전류를 제어하기위한 펄스폭비교 전류제어신호를 상기 레벨쉬프팅 및 전류제어 수단으로 출력하기 위한 펄스폭 비교 수단; 역전류에 의해 상기 제어 수단이 파손되는 것을 방지하고, 상기 제어 수단에서 레벨쉬프팅 및 전류제어 수단으로 출력되는 구동신호를 안정화시키기 위한 제1 안정화 수단; 및 상기 모터의 동작시에 발생되는 역전류에 의해 상기 모터 구동기가 파손되는 것을 방지하고, 상기 모터 구동기에서 상기 모터로 출력되는 구동전류를 안정화시키기 위한 제2 안정화 수단을 포함한다.

4. 발명의 중요한 용도

본 발명은 모터 구동 및 자동화 시스템 등에 이용됨.

Description

마이크로 컨트롤러를 이용한 모터 구동장치 및 그 방법{A motor driving system using the micro-controller and a motor driving method}

본 발명은 자동화 시스템 등에 사용되는 모터 구동장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마이크로 컨트롤러를 이용하여 모터를 제어 구동하되, 상수와 여자방식과 구동방식의 종류에 따라 마이크로 컨트롤러에 내장된 제어프로그램만을 약간 수정하여 다양한 종류의 모터를 구동할 수 있는 모터 구동장치 및 그 방법에 관한 것이다.

지금까지 사용되고 있는 종래의 펄스모터 구동장치는 펄스모터의 상수와 여자방식의 구분에 따라 전용 컨트롤러를 사용하여야 한다. 따라서, 펄스모터 구동장치를 발명하거나 고안할 때마다 새로운 용도와 새로운 제어방법 및 구동방법에 따라 각각 특정모터 전용의 전용 컨트롤러를 신규로 설계 제작하여야만 하였다.

종래에는, 상기와 같은 종래의 펄스모터 구동장치들이 이용되어질 때, 4상, 3상 및 1상, 2상, 1-2상의 각 구동방식과 여자방식을 전용 컨트롤러 로직레벨의 초기 설정을 바꿈으로써 선택하여야만 하였고, 펄스모터의 종류에 따라 전용 컨트롤러를 이용하여 새로이 펄스모터 구동장치를 설계 제작하여야만 하였으며, 5각으로 구성된 2여자방식 5상 펄스모터(스테핑모터)의 제어방법과 구동장치가 특히 복잡하게 구성되었으며, 이들 제어방법과 구동장치를 자동화 시스템에 적용할 때에는 제어방법과 구동장치가 특정 시스템에 한정하여 선택되어져야만 하였다. 이처럼 종래의 펄스모터 구동장치들은 일반적으로 불안정한 구조이다.

이를 좀 더 상세히 살펴보면, 지금까지 사용되고 있는 종래의 펄스모터 구동장치들을 구성하기 위한 각각의 방법과 구성요소들이 특정 펄스모터 전용으로 구성되어져야 하며, 다른 펄스모터를 구동하려면 또다른 펄스모터 전용 컨트롤러를 사용하여야 할 뿐만아니라, 각 펄스모터 전용 구동장치를 펄스모터의 종류마다 갖추어야 하는 문제점이 있었다.

특히, 종래에는, 시판되는 전용 컨트롤러를 사용하여 5각으로 구성된 2여자방식 5상 펄스모터(스테핑모터)의 구동장치를 구성하기 위해서는 매우 복잡할 뿐만아니라, 펄스모터가 약간 변경된 경우에도 완성된 펄스모터 구동장치 모듈을 새롭게 제작하거나 전혀 다른 새로운 방법으로 펄스모터 구동장치를 다시 구성하여야 하는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 펄스모터 구동장치는, 펄스모터의 회전속도에 따른 펄스폭을 비교한 후에 그 비교 결과에 따라 구동전류를 제어함으로써 펄스모터의 최대 동작 및 정상 동작을 조절할 수 있는 컨트롤러를 갖추고 있지 않음으로 인해 현재 시판되거나 제작되어져 있는 모든 펄스모터 구동장치들이 안정된 실현성과 재현성이 없어 자동화 시스템의 펄스모터 구동장치로 사용하기에 불충분한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 마이크로 컨트롤러를 이용하여 모터를 제어 구동하되, 상수와 여자방식과 구동방식의 종류에 따라 마이크로 컨트롤러에 내장된 제어프로그램만을 약간 수정하여 다양한 종류의 모터를 구동할 수 있는 모터 구동장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

즉, 본 발명은, 상기 종래의 펄스모터 구동장치 및 그 방법들의 문제점을 해결하고, 마이크로 컨트롤러에 실장된 제어프로그램의 약간의 수정에 의해 펄스모터의 상수와 종류에 관계없이 종래의 모든 펄스모터를 제어하여 구동할 수 있으며, 소정의 위치에서 펄스모터 일시정지 제어신호가 입력되어지면 마이크로 컨트롤러에서 이를 순간적으로 검출하여 현 위치에서 순간적으로 일시정지하였다가 펄스모터 일시정지 제어신호가 해제되면 현 위치에서 정상적으로 동작하고, 펄스모터의 회전속도에 따른 펄스폭을 비교한 후에 그 비교 결과에 따라 구동전류를 제어함으로써 펄스모터의 최대 동작 및 정상 동작을 조절할 수 있는 모터 구동장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 마이크로 컨트롤러를 이용한 모터 구동장치의 일실시예 구성도.

도 2 는 본 발명에 따른 마이크로 컨트롤러를 이용한 모터 구동 방법에 대한 일실시예 흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 정회전 제어신호 2 : 역회전 제어신호

3 : 펄스모터 일시정지 제어신호 4 : 펄스폭 제어신호

5 : 마이크로 컨트롤러 6 : 발진기

7 : 제1 뎀퍼

8 : 레벨쉬프터 및 전류제어기 구동신호

9 : 레벨쉬프터 및 전류제어기 10 : 제어신호

11 : 펄스모터 구동기

12 : 임펄스에 의한 역전류와 역전압 바이패스용 제2 뎀퍼

13 : 5각으로 구성된 2여자방식 5상 펄스모터(=스테핑모터)

14 : 구동전류 검출 및 전류제한 소자 15 : 펄스모터 구동전류 검출신호

16 : 피크전류 검출기

17 : 피크전류 검출신호 잡음제거 소자

18 : 안정화된 펄스모터 구동전류 피크신호

19 : 속도제어용 펄스폭 비교기 20 : 펄스폭비교 전류제어신호

21 : 오차신호 반전 비교신호 22 : 오차신호 비반전 비교신호

23 : 펄스폭 제어신호 입력안정저항

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 모터 구동장치에 있어서, 외부로부터 입력되는 정회전 제어신호, 역회전 제어신호 및 펄스모터 일시정지 제어신호를 실장된 각각의 제어프로그램으로 제어하여 각각의 출력루틴으로 점프하여 구동신호를 출력하기 위한 제어 수단; 상기 제어 수단으로부터 구동신호를 입력받고, 펄스폭비교 전류제어신호를 입력받아 모터 구동기를 동작시켜 모터를 구동시키기 위한 레벨쉬프팅 및 전류제어 수단; 상기 레벨쉬프팅 및 전류제어 수단으로부터 검출한 모터 구동전류 검출신호를 입력받아 모터 구동전류 값을 검출하여 안정화시키기 위한 전류 검출 수단; 외부로부터 펄스폭 제어신호를 입력받고 상기 전류 검출 수단으로부터 모터 구동전류를 입력받아 상기 모터의 회전속도에 따른 펄스폭을 비교한 후에 그 비교 결과에 따라 모터 구동전류를 제어하기 위한 펄스폭비교 전류제어신호를 상기 레벨쉬프팅 및 전류제어 수단으로 출력하기 위한 펄스폭 비교 수단; 역전류에 의해 상기 제어 수단이 파손되는 것을 방지하고, 상기 제어 수단에서 레벨쉬프팅 및 전류제어 수단으로 출력되는 구동신호를 안정화시키기 위한 제1 안정화 수단; 및 상기 모터의 동작시에 발생되는 역전류에 의해 상기 모터 구동기가 파손되는 것을 방지하고, 상기 모터 구동기에서 상기 모터로 출력되는 구동전류를 안정화시키기 위한 제2 안정화 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 방법은, 모터 구동장치에 적용되는 모터 구동 방법에 있어서, 정회전 제어신호, 역회전 제어신호, 펄스모터 일시정지 제어신호 및 펄스폭 제어신호에 의한 초기동작신호를 입력받는 제 1 단계; 제어프로그램에 의해 상기 마이크로 컨트롤러의 초기화와 사용자 정의 레지스터를 선언하는 제 2 단계; 인터럽트 벡터를 정의하고 내부 구성 레지스터를 설정하여 상기 마이크로 컨트롤러의 동작을 초기화하고 출력루틴을 설정하는 제 3 단계; 상기 정회전 제어신호, 역회전 제어신호, 펄스모터 일시정지 제어신호 및 펄스폭 제어신호를 검색 분리한 후에 펄스폭 제어신호인지, 정/역회전 제어신호인지, 펄스모터 일시정지 제어신호인지를 판단하는 제 4 단계; 상기 제 4 단계의 판단 결과, 펄스모터 일시정지 제어신호가 없고 상기 마이크로 컨트롤러의 해당 번지에서 펄스폭 제어신호와 정/역회전 제어신호가 출력되면 정/역회전 제어신호에 의해 레벨쉬프터 및 전류제어기를 구동하고 펄스폭 제어신호에 의해 펄스폭을 비교한 후에 펄스모터를 정/역회전시키는 제 5 단계; 상기 제 4 단계의 판단 결과, 정/역회전 제어신호에 의해 정상 동작하다가 일시정지하기 위한 펄스모터 일시정지 제어신호가 검출되면 정/역회전 제어신호의 출력을 일시정지하여 상기 레벨쉬프터 및 전류제어기와 펄스폭 비교기의 동작을 일시정지시켜 상기 펄스모터의 동작을 일시정지시키는 제 6 단계; 및 상기 제 4 단계의 판단 결과, 정/역회전 제어신호와 펄스모터 최대동작신호가 검출되면 정/역회전 제어신호에 의해 상기 레벨쉬프터 및 전류제어기를 구동하고 펄스모터 최대동작신호에 의해 상기 펄스폭 비교기의 펄스폭 비교 동작을 정지시켜 상기 펄스모터를 최고 속도로 정/역회전시키는 제 7 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.

먼저, 도면을 참조하여 본 발명의 요지를 개략적으로 살펴보면, 주제어기인마이크로 컨트롤러(5)가 외부로부터 정회전 제어신호(1)와 역회전 제어신호(2) 및 펄스모터 일시정지 제어신호(3)를 입력받아 제어프로그램을 실행시켜 신호를 검출하고 구동방법을 결정하며, 제1 뎀퍼(7)가 역전류에 의한 마이크로 컨트롤러(5)의 파손을 방지하며, 레벨쉬프터 및 전류제어기(9)가 마이크로 컨트롤러(5)로부터 상수와 여자방법에 따른 신호를 입력받아 펄스모터를 제어하여 구동하기 위한 구동신호를 펄스모터의 종류와 구동방식에 맞게 펄스모터 구동기(11)로 전송하여 펄스모터(13)를 구동한다.

또한, 종래의 펄스모터 구동장치 및 그 방법에서는 동작중에 펄스모터를 일시정지시킬 수 있는 기능을 구비하지 못했으나, 본 발명에서는 소정의 위치에서 펄스모터 일시정지 제어신호가 입력되어지면 마이크로 컨트롤러(5)에서 이를 순간적으로 검출하여 현 위치에서 순간적으로 일시정지하였다가 펄스모터 일시정지 제어신호가 해제되면 현 위치에서 정상적으로 동작하며, 펄스폭 비교기(19)가 외부로부터 펄스폭 제어신호를 입력받고 펄스모터 구동기(11)로부터의 펄스모터 구동전류를 전류검출기와 피크전류 검출기(16)를 통하여 입력받아 펄스모터의 최대 정/역회전을 조절할 수 있도록 하였으며, 펄스모터의 동작중에 발생되는 역전류에 의해 펄스모터 구동기(11)가 파손되는 것을 방지하기 위해 펄스모터(13)와 펄스모터 구동기(11) 사이에 제2 뎀퍼(12)를 구비한다.

도 1 은 본 발명에 따른 마이크로 컨트롤러를 이용한 모터 구동장치의 일실시예 구성도이다.

그 구성과 동작을 살펴보면, 마이크로 컨트롤러(5)는 발진기(6)에서 공급되는 동작 클럭펄스와 제어프로그램에 의해 초기화되어, 외부로부터 입력되는 정회전 제어신호(1), 역회전 제어신호(2) 및 펄스모터 일시정지 제어신호(3)를 실장된 각각의 제어프로그램으로 제어하여 각각의 출력루틴으로 점프하여 레벨쉬프터 및 전류제어기 구동신호(8)를 출력한다. 이때, 펄스 모터를 1상여자에 비해 2상여자로 구성하여 구동할 때 저진동으로 되어 더욱 안정된 동작을 하며, 특히 펄스모터 일시정지 제어신호(3)에 의해 미소 위치에서 정지하는 시간을 아주 짧게 제어할 수 있고, 오버링깅이 아주 적게 제어할 수 있다.

또한, 제1 뎀퍼(7)는 역전류에 의해 마이크로 컨트롤러(5)가 파손되는 것을 방지하고, 레벨쉬프터 및 전류제어기 구동신호(8)를 안정화시킨다. 레벨쉬프터 및 전류제어기(9)는 마이크로 컨트롤러(5)로부터 출력되어 제1 뎀퍼(7)에 의해 안정화된 레벨쉬프터 및 전류제어기 구동신호(8)를 입력받고 후술되는 펄스폭 비교기(19)로부터 펄스모터 구동기 펄스폭비교 전류제어신호(20)를 입력받아 펄스모터 구동기(11)를 동작시켜 펄스모터(13)를 구동시킨다.

그리고, 제2 뎀퍼(12)는 펄스모터(13)의 정/역회전 동작시 코일에서 발생되는 임펄스에 의한 역전류(또는 역전압)에 의해 펄스모터 구동기(11)가 파손되는 것을 방지하고, 펄스모터 구동전류를 안정화시켜 펄스모터(13)가 최적의 동작을 하도록 한다.

한편, 펄스모터(13)의 정/역회전시 구동전류 검출 및 전류제한 소자(14)에 의해 검출된 펄스모터 구동전류 검출신호(15)가 피크전류 검출기(16)로 입력되면, 피크전류 검출기(16)는 펄스모터 구동전류 피크값을 검출한다. 그리고, 피크전류검출신호 잡음제거 소자(17)는 피크전류 검출기(16)에서 출력되어 펄스폭 비교기(17)로 입력되는 펄스모터 구동전류 피크신호를 안정화시킨다.

그리고, 속도제어용 펄스폭 비교기(19)는 외부로부터 펄스폭 제어신호(4)를 입력받고 상기 피크전류 검출기(16)로부터 펄스모터 구동전류 피크신호(18)를 입력받아 펄스모터의 회전속도에 따른 펄스폭을 비교한 후에 그 비교 결과에 따라 구동전류를 제어한다. 즉, 단방향 연속 회전시에는 펄스모터의 최대 구동전류를 레벨쉬프터 및 전류제어기(9)로 공급하고, 정/역회전시에 펄스폭 비교에 의해 정지하는 시점에서는 레벨쉬프터 및 전류제어기(9)의 구동전류의 일부를 바이패스하여 펄스모터의 정지 및 회전 시작시 진동을 억제하였다. 이때, 상기 펄스폭 비교기(19)로 입력되는 펄스폭 제어신호(4)는 저항(23)에 의해 안정화된 후에 오차신호 비반전 비교신호(22)로 펄스폭 비교기(19)로 입력되고, 저항에 의해 반전되어 오차신호 반전 비교신호(21)로 펄스폭 비교기(19)로 입력된다.

한편, 본 발명에 따른 모터 구동장치는 펄스폭 제어신호(4)를 로우 레벨("0")로 입력하면 펄스모터(13) 뿐만아니라 일반의 모든 모터의 구동장치로 사용될 수 있다.

도 2 는 본 발명에 따른 마이크로 컨트롤러를 이용한 모터 구동 방법에 대한 일실시예 흐름도로서, 상기 도 1 에서 보여주는 마이크로 컨트롤러에 실장된 제어프로그램의 흐름도와 상기 제어프로그램에 의한 마이크로 컨트롤러의 레지스터와 루틴 설정 및 정/역회전 제어신호와 펄스모터 일시정지 제어신호 및 펄스폭 제어신호에 의한 펄스모터의 동작 결과를 보여주고 있다.

본 발명에 따른 펄스모터 구동 방법의 제어프로그램 소스를 컴파일하면, 제덱파일이 형성되고, 이 컴파일된 제덱파일을 상기 도 1 의 마이크로 컨트롤러(5)의 내부에 있는 읽기전용 기억장치에 데이터 기록장비를 이용하여 기록하고, 펄스모터 구동장치를 상기 도 1 에 도시된 바와 같이 구성한 후에 이를 동작시키면 그 동작이 다음과 같다.

정회전 제어신호(1), 역회전 제어신호(2), 펄스모터 일시정지 제어신호(3) 및 펄스폭 제어신호(4)에 의한 초기동작신호가 입력되면, 제어프로그램에 의해 마이크로 컨트롤러(5)의 초기화와 사용자 정의 레지스터를 선언한 후에(31), 인터럽트 벡터를 정의하고 내부 구성 레지스터를 설정하여(32) 마이크로 컨트롤러(5)의 동작을 초기화하고 출력루틴을 설정한다(33).

이후, 초기동작신호인 정회전 제어신호(1), 역회전 제어신호(2), 펄스모터 일시정지 제어신호(3) 및 펄스폭 제어신호(4)를 검색 분리한 후에(34) 입력 신호값을 판단하여 각각의 제어신호 처리 루틴으로 점프하여 동작한다(35).

다음으로, 펄스폭 제어신호인지, 정/역회전 제어신호인지, 펄스모터 일시정지 제어신호인지를 판단한다(36 내지 38).

판단 결과, 펄스모터 일시정지 제어신호가 없고 마이크로 컨트롤러(5)의 해당 번지에서 펄스폭 제어신호와 정/역회전 제어신호가 출력되면 5각형태의 5상펄스모터 2여자 제어신호인 정/역회전 제어신호에 의해 레벨쉬프터 및 전류제어기(9)를 구동하고 펄스폭 제어신호에 의해 펄스폭을 비교한 후에(42,43) 펄스모터(13)를 안정되게 정상적으로 정/역회전시킨다(44).

판단 결과, 정/역회전 제어신호에 의해 정상 동작하다가 정회전에서 역회전으로 전환하기 위해 일시정지하기 위한 펄스모터 일시정지 제어신호가 검출되면 5각형태의 5상펄스모터 2여자 제어신호인 정/역회전 제어신호의 출력을 일시정지하여(45) 레벨쉬프터 및 전류제어기(9)와 펄스폭 비교기(19)의 동작을 일시정지시켜(46) 펄스모터(13)의 동작을 일시정지시킨다(47). 이렇게 일시정지 상태에서 펄스모터 일시정지 제어신호가 해제되어 펄스모터 일시정지 해제신호와 역회전 신호가 검출되면 다시 상기 (42), (43), (44) 과정의 순서로 동작한다.

한편, 정/역회전 제어신호와 펄스모터 최대동작신호가 검출되면 5각형태의 5상펄스모터 2여자 제어신호인 정/역회전 제어신호에 의해 레벨쉬프터 및 전류제어기(9)를 구동하고(39) 펄스모터 최대동작신호에 의해 펄스폭 비교기(19)의 펄스폭 비교 동작을 정지시켜(40) 펄스모터(13)가 최고 속도로 정/역회전하도록 한다(41).

상기와 같은 본 발명의 펄스모터 구동장치 및 그 방법을 이용하여, 구동방식과 상수 및 여자방식이 다른 펄스모터를 구동시키고자 할 때는, 펄스모터 구동장치와 구동방법의 제어프로그램 소스에서 해당 루틴을 변경하여, 제어용 프로그램을 컴파일한 후에 그 내용을 마이크로 컨트롤러(5)의 내부에 있는 읽기전용 기억장치에 데이터 기록장비를 이용하여 기록하고, 펄스모터 구동기(11)의 출력 단자에 해당 펄스모터(13)를 접속하면 회로의 변경이나, 다시 전용 컨트롤러를 제작할 필요가 없다.

또한, 종래에는 5각으로 구성된 2여자방식 5상 펄스모터(=스테핑모터)의 구동장치를 구성하기가 대단히 어려웠으나, 본 발명을 이용하면 5각으로 구성된 2여자방식 5상 펄스모터(=스테핑모터)의 구동장치를 쉽게 구성할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

상기와 같은 본 발명은, 회로의 변경이나 전용 컨트롤러를 따로 제작할 필요없이 마이크로 컨트롤러에 실장된 제어프로그램의 약간의 수정에 의해 펄스모터의 상수와 종류에 관계없이 종래의 모든 펄스모터를 제어하여 구동할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 소정의 위치에서 펄스모터 일시정지 제어신호가 입력되어지면 마이크로 컨트롤러에서 이를 순간적으로 검출하여 현 위치에서 순간적으로 일시정지하였다가 펄스모터 일시정지 제어신호가 해제되면 현 위치에서 정상적으로 동작하고, 펄스모터의 회전속도에 따른 펄스폭을 비교한 후에 그 비교 결과에 따라 구동전류를 제어함으로써 펄스모터의 최대 동작 및 정상 동작을 안정되게 조절할 수 있어 자동화 시스템 등에 이용할 수 있는 신뢰성이 있다.

또한, 본 발명은, 실제로 펄스모터의 여자 코일간에 여러가지 회로 기법이 부가되는데, 펄스모터 상수의 종류에 무관하게 1상여자, 2상여자, 1-2상여자 방법 등에 어려움이 없이 쉽게 이용할 수 있고, 특히 1상여자의 펄스모터에 비해 2상여자의 펄스모터를 구동할 때 저진동으로 되어 대단히 안정된 동작을 한다.

특이, 본 발명은, 소정의 미소 위치에서 정지하는 시간이 아주 짧고, 오버링깅이 적으며, 소형에서 대형까지의 펄스모터 코일전류를 구동기의 교체없이 제어프로그램과 펄스폭 비교기에 의해 대응할 수 있도록 하여 다양한 모터에 쉽게 이용할 수 있다.

Claims (10)

1. 모터 구동장치에 있어서,

   외부로부터 입력되는 정회전 제어신호, 역회전 제어신호 및 펄스모터 일시정지 제어신호를 실장된 각각의 제어프로그램으로 제어하여 각각의 출력루틴으로 점프하여 구동신호를 출력하기 위한 제어 수단;

   상기 제어 수단으로부터 구동신호를 입력받고, 펄스폭비교 전류제어신호를 입력받아 모터 구동기를 동작시켜 모터를 구동시키기 위한 레벨쉬프팅 및 전류제어 수단;

   상기 레벨쉬프팅 및 전류제어 수단으로부터 검출한 모터 구동전류 검출신호를 입력받아 모터 구동전류 값을 검출하여 안정화시키기 위한 전류 검출 수단;

   외부로부터 펄스폭 제어신호를 입력받고 상기 전류 검출 수단으로부터 모터 구동전류를 입력받아 상기 모터의 회전속도에 따른 펄스폭을 비교한 후에 그 비교 결과에 따라 모터 구동전류를 제어하기 위한 펄스폭비교 전류제어신호를 상기 레벨쉬프팅 및 전류제어 수단으로 출력하기 위한 펄스폭 비교 수단;

   역전류에 의해 상기 제어 수단이 파손되는 것을 방지하고, 상기 제어 수단에서 레벨쉬프팅 및 전류제어 수단으로 출력되는 구동신호를 안정화시키기 위한 제1 안정화 수단; 및

   상기 모터의 동작시에 발생되는 역전류에 의해 상기 모터 구동기가 파손되는 것을 방지하고, 상기 모터 구동기에서 상기 모터로 출력되는 구동전류를 안정화시키기 위한 제2 안정화 수단

   을 포함하는 모터 구동장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어 수단은,

   소정의 위치에서 펄스모터 일시정지 제어신호가 입력되어지면 이를 순간적으로 검출하여 현 위치에서 순간적으로 일시정지하였다가 펄스모터 일시정지 제어신호가 해제되면 현 위치에서 정상적으로 동작하도록 구동신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 펄스폭 비교 수단은,

   단방향 연속 회전시에는 펄스모터의 최대구동전류를 상기 레벨쉬프팅 및 전류제어 수단으로 공급하고, 정/역회전시에 펄스폭 비교에 의해 정지하는 시점에서는 상기 레벨쉬프팅 및 전류제어 수단의 구동전류의 일부를 바이패스하여 상기 모터의 정지 및 회전 시작시 진동을 억제한 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 전류 검출 수단은,

   상기 모터의 정/역회전시 상기 레벨쉬프팅 및 전류제어 수단으로부터 모터 구동전류 검출신호를 검출하기 위한 구동전류 검출 및 전류제한 소자;

   상기 구동전류 검출 및 전류제한 소자에 의해 상기 레벨쉬프팅 및 전류제어 수단에서 검출된 모터 구동전류 검출신호를 입력받아 모터 구동전류 피크값을 검출하기 위한 피크전류 검출기; 및

   상기 피크전류 검출기에서 출력되어 상기 펄스폭 비교 수단으로 입력되는 모터 구동전류 피크신호를 안정화시키기 위한 피크전류 검출신호 잡음제거 소자

   를 포함하는 모터 구동장치.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 펄스폭 비교 수단으로 입력되는 펄스폭 제어신호는,

   제1 저항에 의해 안정화된 후에 오차신호 비반전 비교신호로 상기 펄스폭 비교 수단으로 입력되고, 제2 저항에 의해 반전되어 오차신호 반전 비교신호로 상기 펄스폭 비교 수단으로 입력되는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 모터는,

   펄스모터인 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 펄스모터는,

   5각으로 구성된 2여자방식 5상 펄스모터(=스테핑모터)인 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 펄스폭 비교 수단으로 입력되는 펄스폭 제어신호를 로우 레벨("0")로 입력하여 일반 모터를 구동하는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.
9. 모터 구동장치에 적용되는 모터 구동 방법에 있어서,

   정회전 제어신호, 역회전 제어신호, 펄스모터 일시정지 제어신호 및 펄스폭 제어신호에 의한 초기동작신호를 입력받는 제 1 단계;

   제어프로그램에 의해 상기 마이크로 컨트롤러의 초기화와 사용자 정의 레지스터를 선언하는 제 2 단계;

   인터럽트 벡터를 정의하고 내부 구성 레지스터를 설정하여 상기 마이크로 컨트롤러의 동작을 초기화하고 출력루틴을 설정하는 제 3 단계;

   상기 정회전 제어신호, 역회전 제어신호, 펄스모터 일시정지 제어신호 및 펄스폭 제어신호를 검색 분리한 후에 펄스폭 제어신호인지, 정/역회전 제어신호인지, 펄스모터 일시정지 제어신호인지를 판단하는 제 4 단계;

   상기 제 4 단계의 판단 결과, 펄스모터 일시정지 제어신호가 없고 상기 마이크로 컨트롤러의 해당 번지에서 펄스폭 제어신호와 정/역회전 제어신호가 출력되면 정/역회전 제어신호에 의해 레벨쉬프터 및 전류제어기를 구동하고 펄스폭 제어신호에 의해 펄스폭을 비교한 후에 펄스모터를 정/역회전시키는 제 5 단계;

   상기 제 4 단계의 판단 결과, 정/역회전 제어신호에 의해 정상 동작하다가 일시정지하기 위한 펄스모터 일시정지 제어신호가 검출되면 정/역회전 제어신호의 출력을 일시정지하여 상기 레벨쉬프터 및 전류제어기와 펄스폭 비교기의 동작을 일시정지시켜 상기 펄스모터의 동작을 일시정지시키는 제 6 단계; 및

   상기 제 4 단계의 판단 결과, 정/역회전 제어신호와 펄스모터 최대동작신호가 검출되면 정/역회전 제어신호에 의해 상기 레벨쉬프터 및 전류제어기를 구동하고 펄스모터 최대동작신호에 의해 상기 펄스폭 비교기의 펄스폭 비교 동작을 정지시켜 상기 펄스모터를 최고 속도로 정/역회전시키는 제 7 단계

   를 포함하는 모터 구동 방법.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 펄스모터는,

    5각으로 구성된 2여자방식 5상 펄스모터(=스테핑모터)인 것을 특징으로 하는 모터 구동 방법.