KR100330000B1 - 모터제어장치및초기화방법 - Google Patents

Abstract

모터제어장치를 초기화할 때, 제어부의 기준전압과 구동부의 기준전압의 차이를 측정하여 이를 보정값으로 비휘발성메모리에 저장한 후, 모터제어장치가 모터를 제어할 때, 제어부가 구동부에 인가하는 제어전압에 보정값에 해당하는 전압을 보정하여 구동부를 제어한다.

보정변수에 의한 전압으로 제어부와 구동부의 기준전압을 일치시켜줌으로써, 모터제어장치가 모터를 정확하게 제어할 수 있도록 할 수 있으므로, 제어부와 구동부의 기준전압 불일치에 의한 모터제어 부하를 줄일 수 있으며, 모터제어장치가 장착된 VCR 등의 전자기기에서 모터제어장치의 제어부와 구동부의 기준전압 불일치에 의한 재생시 잡음, 화면 흐트러짐 등의 현상을 최소화할 수 있다.

Description

모터제어장치 및 초기화방법

본 발명은 모터제어장치 초기화 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 모터제어장치를 초기화할 때, 모터제어장치가 참조하는 기준전압에 의한 모터의 속도와 이상적인 경우 모터제어장치가 참조하는 기준전압에 의한 모터의 속도의 차이를 측정하여 비휘발성메모리에 저장하였다가, 모터제어장치가 모터를 제어할 때 모터제어장치가 발생하는 제어전압에 비휘발성메모리에 저장한 차이값을 더해주는 모터제어장치 및 초기화방법에 관한 것이다.

일반적인 모터제어장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 제어부(1)와 구동부(2)로 구성되어있다. 제어부(1)는 마이크로프로세서 혹은 제어용 마이컴(Micom)등을 포함하며, 모터(3)의 회전 방향, 회전 속도를 제어하기 위한 제어전압(4)을 구동부(2)에 인가한다. 구동부(2)는 모터(3)를 구동하기 위한 전압이나 전류를 공급하는 모터 구동 회로(Motor Drive IC) 등을 포함한다.

일반적인 모터제어장치(100)가 모터(3)를 제어하는 방식에서 제어부(1)는 모터의 속도 정보전압(5)을 궤환 입력받아, 제어부(1)로 공급되는 전원전압(V_c)의 1/2에 해당하는 전압을 기준전압으로 하여, 모터속도정보전압(5)에 나타난 모터(3)의 속도가 느리면 제어전압(4)을 상승시키고, 모터(3)의 속도가 빠르면 제어전압(4)을 하강시키는 방법으로 모터(3)의 속도와 위상을 제어한다. 또한, 구동부(2)에도 구동부(2)로 공급되는 전원전압(V_c)의 1/2에 해당하는 전압을 기준전압으로 하여, 인가되는 제어전압(4)이 구동부(2)의 기준전압 이상인 경우 구동 전압(7)을 높여 모터(3)를 빠르게 구동하고, 인가되는 제어전압(4)이 구동부(2)의 기준전압 이하인경우 구동 전압(7)을 낮추어 모터(3)를 느리게 구동하는 방식으로 모터(3)를 구동한다.

그런데, 이와 같은 종래의 모터제어장치는 다음과 같은 문제점을 발생시킨다.

제어부와 구동부는 모두 공급되는 전원전압의 1/2에 해당하는 전압을 기준전압으로 하며, 구동부는 제어부가 인가하는 제어전압과 구동부의 기준전압의 편차로 모터를 구동한다. 그런데, 후술하는 여러 가지 원인들에 의해 제어부와 구동부의 기준전압에 차이가 생기면, 모터를 원활하게 제어하지 못하며, 모터를 제어하는데 많은 시스템부하가 걸리는 문제점이 발생한다.

제어부와 구동부의 기준전압에 차이가 발생하는 원인으로는, 제어부와 구동부에 공급되는 전원전압 자체의 오차에 의한 영향, 구동부에서 기준전압을 생성하기 위하여 사용하는 저항소자의 편차, 제어부와 구동부가 장착되는 회로 중 전원 선과의 배선에 따른 패턴드롭(Pattern Drop)에 의한 전원전압 변화, 온도 변화에 의한 부품특성 변화 등이 있으며, 이러한 원인들로 인한 기준전압 변화에 의해 VCR 등에 사용되는 드럼모터(Drum Motor)나 캡스턴모터(Capstan Motor) 제어에 오류가 발생하여, 영상 재생시 화면과 소리의 흐트러짐, 잡음 발생한다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 모터제어장치를 초기화할 때, 제어부의 기준전압과 구동부의 기준전압의 차이를 측정하여 이를 보정값으로 비휘발성메모리에 저장한 후, 모터제어장치가모터를 제어할 때, 제어부가 구동부에 인가하는 제어전압에 보정값에 해당하는 전압을 보정하여 구동부를 제어하도록 한 모터제어장치 및 초기화방법을 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 모터제어장치의 구성을 나타내는 개략적인 블록도,

도 2는 본 발명에 의한 모터제어장치의 구성을 나타내는 개략적인 블록도,

도 3은 본 발명에 의한 모터제어장치의 제어부를 나타내는 개략적인 블록도,

도 4는 본 발명에 의한 모터제어장치의 초기화방법을 나타내는 흐름도이다.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

1: 제어부 2: 구동부

3: 모터 4: 제어전압

5: 모터속도보정전압 7: 구동전압

8: 비휘발성메모리 9: 보정정보

10: 마이크로프로세서 11: 제어정보

12: 보정된 제어정보 13: 제 1 변환기

14: 모터속도정보 15: 제 2 변환기

16: 제어전압과 모터속도정보 전압차이

이와 같은 목적들을 해결하기 위한 본 발명의 제1 특징은, 보정정보를 저장하는 저장수단과, 저장수단으로부터 보정정보를 입력받고 모터로부터 모터속도정보전압을 궤환 입력받아 모터의 제어를 위한 제어전압을 발생하는 제어부와, 제어부의 제어전압을 입력받고 모터를 구동하기 위한 구동전압을 발생하는 구동부를 포함하는 점에 있다.

여기서, 제어부는 모든 제어동작을 수행하는 마이크로프로세서와, 마이크로프로세서에서 발생한 제어정보와 저장수단에 저장된 보정정보를 합한 정보를 제어전압으로 변환하는 제 1 변환기와, 모터에서 발생한 모터속도정보전압을 마이크로 프로세서로 입력될 수 있는 정보로 변환하는 제 2 변환기를 포함한다.

또한, 본 발명의 제2 특징은, 모터에 제어부가 제어를 가하지 않은 상태에서 모터를 소정의 속도로 회전시키고, 현재 모터의 속도정보를 읽어들이며, 읽어들인모터의 속도정보와 목표속도를 비교하고, 읽어들인 모터의 속도정보가 목표속도보다 느린 경우 모터의 속도를 높이도록 보정변수를 조정하며, 읽어들인 모터의 속도정보가 목표속도보다 빠른 경우 모터의 속도를 낮추도록 보정변수를 조정하고, 읽어들인 모터의 속도정보가 목표속도와 같은 경우 보정변수를 저장수단에 저장하며, 읽어들인 모터의 속도정보가 목표속도보다 빠르거나 느린 경우 모터를 회전하는 과정으로부터 모터의 속도정보와 목표속도를 비교하는 과정까지 재 수행하는 점에 있다.

여기서, 보정변수는 저장수단인 비휘발성메모리에 저장되어 모터제어장치의 전원이 꺼져도 그 값을 유지된다.

이하, 본 발명에 의한 모터제어장치 및 초기화 방법의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2에는 본 발명에 의한 모터제어장치의 개략적인 블록도가 도시되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명이 의한 모터제어장치(200)는 모터속도정보전압(5)을 궤환 입력받고, 모터(3)를 제어하기 위한 제어정보와 비휘발성메모리(8)에 저장된 보정정보(9)를 합한 제어전압(4)을 발생하는 제어부(1), 제어부(1)에서 인가한 제어전압(4)에 따라 모터(3)를 구동하기 위한 구동전압(7)을 발생하는 구동부(2)로 구성된다. 한편, 비휘발성메모리(8)는 전원이 꺼져도 내용이 지워지지 않는 플래시메모리(Flash Memory), EEPROM(Electrically Erasable PROM)등이 사용될 수 있다.

한편, 도 3에는 본 발명에 의한 모터제어장치의 제어부의 개략적인 블록도가 도시되어 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(210)는 모든 제어동작과 초기화를 수행하는 마이크로프로세서(10), 마이크로프로세서(10)에서 발생한 제어정보(11)와 비휘발성메모리(8)에 저장되어있던 보정정보(9)를 합한 제어정보(12)를 제어전압(4)으로 변환하는 제 1 변환기(13), 모터속도정보전압(5)을 모터속도정보(14)로 변환하는 제 2 변환기(15)로 구성되며, 제 2 변환기(15)에 의해 변환된 모터속도정보(14)와 제어정보(11)와의 차이정보(16)가 마이크로프로세서(10)로 입력된다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 동작에 대하여 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.

도 4에는 본 발명에 의한 모터제어장치의 초기화방법의 동작을 나타내는 흐름도가 도시되어있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 모터제어장치의 초기화방법에서는 모터제어장치가 장착된 제품의 제조공정에서 모터제어장치를 초기화하는 과정을 수행하는데 있어서, 제어부(210)는 아무런 제어를 하지 않는 상태에서 모터(3)를 회전시키기 위한 제어전압(4)을 발생한다(S1). 제어부(210)에서 아무런 제어를 가하지 않을 때 제어부(210)에서 발생하는 제어전압(4)은 제어부(210)가 발생할 수 있는 제어전압 범위의 1/2에 해당하는 전압을 나타내는 중심전압이며, 회로나 주변환경에 영향을 받지 않는 이상적인 경우에 이 제어전압에 의한 모터의 속도를 목표속도로 한다.

모터(3)를 회전시킨 후(S1), 모터(3)의 속도는 회로, 주변환경 등의 영향으로 목표속도와는 다른 속도를 가지며, 제어부(210)는 모터(3)로부터 궤환 되어 입력되는 모터속도정보전압(5)을 읽어들여(S2), 제어전압(4)과 모터속도정보전압(5)의 차이를 구한다.

여기서, 모터속도정보전압(5)에 나타난 현재 모터의 속도가 목표속도보다 느린 경우, 제어부(1)는 보정변수(9)를 조정하여 모터(3)속도가 빨라지도록 제어한다. 반면, 모터속도정보전압(5)에 나타난 현재 모터(3)의 속도가 목표속도보다 빠른 경우, 제어부(1)는 보정변수(9)를 조정하여 모터(3)속도가 느려지도록 제어하며, 이러한, 조정작업을 현재 모터(3)속도가 목표속도와 같아질 때까지 반복 수행한다. 한편, 모터속도정보전압(5)에 의한 현재 모터(3)속도가 목표속도와 같아지는 경우, 제어부(210)는 조정된 보정변수(9)를 비휘발성메모리(8)에 저장하고, 초기화작업을 종료한다.

향후, 모터제어장치가 모터(3)를 제어할 때 제어부(210)는 비휘발성메모리(8)에 저장되어있는 보정변수(9)에 해당하는 전압이 합해진 제어전압(4)을 구동부(2)에 인가한다.

따라서, 모터제어장치의 회로, 환경 요인에 의한 제어부와 구동부의 기준전압 의 불일치 현상을 모터제어장치가 장착된 제품의 제조공정시 조정한 보정변수에 의한 전압으로 보정함으로써 제어부와 구동부의 기준전압을 일치시킬 수 있다.

결국, 본 발명에 의한 모터제어장치 및 초기화방법에 따르면, 다음과 같은 이점이 발생한다.

(1) 모터제어장치가 장착된 제품의 제조공정에서 조정된 보정변수에 의한 전압으로 제어부와 구동부의 기준전압을 일치시켜줌으로써, 모터제어장치가 모터를 정확하게 제어할 수 있도록 할 수 있다. 따라서, 제어부와 구동부의 기준전압 불일치에 의한 모터제어 부하를 줄일 수 있다.

(2) 모터제어장치가 장착된 VCR 등의 전자기기에서 모터제어장치의 제어부와구동부의 기준전압 불일치에 의한 재생시 잡음, 화면 흐트러짐 등의 현상을 최소화할 수 있다.

Claims (7)

1. 상기 모터제어장치의 초기화시의 제어부의 기준전압과 구동부의 기준전압의 차이를 보정값으로 하여, 상기 모터의 회전속도가 목표속도보다 낮을 때에는 상기 모터의 회전속도를 증가시키고, 상기 모터의 회전속도가 목표속도보다 높을 때는 상기 모터의 회전속도를 낮추도록 하는 보정변수를 저장하는 저장수단;

   상기 저장수단으로부터 상기 보정변수를 입력받고, 상기 모터로부터 모터속도정보전압을 궤환 입력받아, 상기 모터의 제어를 위한 제어전압을 발생하는 제어부; 및

   상기 제어부의 제어전압을 입력받고, 상기 모터를 구동하기 위한 구동전압을 발생하는 구동부를 포함하며,

   상기 제어부는,

   모든 제어동작을 수행하는 마이크로프로세서;

   상기 마이크로프로세서에서 발생한 제어정보와 상기 저장수단에 저장된 보정변수를 합한 정보를 제어전압으로 변환하는 제 1 변환기; 및

   상기 모터에서 발생한 모터속도정보전압을 상기 마이크로프로세서로 입력될 수 있는 정보로 변환하는 제 2 변환기를 포함하는 모터제어장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 저장수단은 전원을 공급하지 않아도 저장한 내용이 지워지지 않고 보존되는 기억소자인 것을 특징으로 하는 모터제어장치.
3. 제 1 항 내지 2 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 목표속도는 상기 모터에 상기 제어부에 제어를 가하지 않은 상태에서 제어부에 의해서 인가되는 기준전압에 의해서 상기 구동부가 모터를 구동할 때 모터의 회전속도인 것을 특징으로 하는 모터 제어장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 기준전압은 상기 구동부에 공급되는 전원전압의 1/2에 해당하는 전압인 것을 특징으로 하는 모터 제어장치.
5. 구동전압으로 모터를 구동하는 구동부, 구동부를 제어전압으로 제어하는 제어부 및 상기 모터의 회전속도에 따라서 제어전압을 보정하기 위한 보정변수를 저장하기 위한 저장수단을 포함하는 모터제어장치의 초기화 방법에 있어서;

   상기 모터에 상기 제어부가 제어를 가하지 않은 상태에서 상기 구동부에서 상기 모터를 기준전압으로 회전시켜 목표 속도를 산출하는 단계;

   현재 상기 모터의 속도정보를 읽어들이는 단계;

   상기 읽어들인 모터의 속도정보와 목표속도를 비교하는 단계;

   상기 읽어들인 모터의 속도정보가 상기 목표속도보다 느린 경우 상기 모터의 속도를 높이도록 보정변수를 조정하는 단계;

   상기 읽어들인 모터의 속도정보가 상기 목표속도보다 빠른 경우 상기 모터의 속도를 낮추도록 상기 보정변수를 조정하는 단계;

   상기 읽어들인 모터의 속도정보가 목표속도와 같은 경우 상기 보정변수를 상기 저장수단에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어장치 초기화 방법.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 저장수단은 비휘발성메모리인 것을 특징으로 하는 모터제어장치 초기화 방법.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 기준전압은 상기 구동부에 공급되는 전원 전압의 1/2에 해당하는 전압인 것을 특징으로 하는 모터제어장치 초기화 방법.