KR100431881B1

KR100431881B1 - 디지털 주속설정기 및 이의 구동방법

Info

Publication number: KR100431881B1
Application number: KR10-2002-0002459A
Authority: KR
Inventors: 김화영; 이동원; 서강수; 김성태
Original assignee: 엘지에프에이(주)
Priority date: 2002-01-16
Filing date: 2002-01-16
Publication date: 2004-05-24
Also published as: KR20030062053A

Abstract

본 발명은 디지털 주속설정기 및 이의 구동방법에 관한 것으로, 특히 본 발명은 교류 전원을 정류 및 평활하여 안정된 DC 전원을 생성하여 동작에 필요한 전원을 공급하는 전원 공급부와; 출력 전압값을 증감시키기 위한 키신호를 발생시키는 키입력부와; 키입력부로부터 인가되는 키신호를 수신하여 해당 LED를 구동시키고, 업/다운 신호에 해당하는 전압 데이터를 인가하여 외부로 표시하고, 지정된 경로로 설정된 전압값을 출력하도록 총괄 제어하는 CPU와; CPU의 선택신호에 따라 CPU에서 인가되는 전압 데이터를 수신하여 다수개의 출력신호를 생성하여 인가하는 멀티플렉서부와; 멀티플렉서에서 출력되는 데이터 신호를 수신하여 해당 신호를 숫자로 표시하는 전압 표시부와; CPU로부터 인가되는 전압 데이터를 일시적으로 저장하는 버퍼부와; 버퍼부에서 저장된 전압 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 D/A 변환부; 및 D/A 변환부에서 변환된 전압값을 증폭하여 해당 전압값을 지정된 경로로 출력하는 전압 출력부를 포함한다. 따라서, 본 발명에 의하면 설정된 전압값을 즉시 확인하고 모터의 속도를 디지털 신호로 증감하여 정확한 속도 제어를 수행할 수 있는 효과가 있다.

Description

디지털 주속설정기 및 이의 구동방법{Digital Shaft Speed Controller and Driving Method therefor}

본 발명은 디지털 주속설정기 및 이의 구동방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내부 직류 전원에 의해 주속설정신호를 발생시켜 비례운전신호를 모터(특히, 인버터)로 인가하고, 설정된 비례운전신호에 해당하는 전압 크기를 외부에서 조절하고 그 값을 즉시 확인할 수 있도록 표시해주는 디지털 주속설정기 및 이의 구동방법에 관한 것이다.

일반적으로, 전기모터는 회전자와 고정자를 구비하여 구성되고, 모터가 동작하기 위해서는(즉 회전자를 구동시키기 위해서는) 전압이 고정자에 인가되어 회전자의 움직임을 유도하여야 한다. 통상, 모터의 회전속도 제어는 인버터 수단에 의해 수행되는데, 이 인버터 수단은 스위치 예컨대, 트랜지스터(MOSFET)로 구현된다. 인버터 수단은 전기모터를 원하는 속도로 운전하기 위해 주파수를 가변시킬 수 있도록 한 전원장치(전력 변환기)이다.

모터의 속도제어를 자유롭게 하기 위해서는 모터의 토크를 가변하여야 되는데, 모터의 속도와 토크를 제어하는 방법으로서 직류 전동기는 LEONARD 제어, 동기 모터는 무정류자 전동기 제어방식이 널리 사용되고 있다. 또한, AC 유도전동기에서는 최근까지 확립된 제어방법이 없었으나, 1971년 HASSE 및 Blasck에 의해 벡터 제어 원리가 제안되고 반도체 및 프로세서의 발달에 힘입어 디지털 제어가 가능하게 되었다. 유도 모터의 속도를 제어하는 방법으로 모터의 극수 변환에 의한 제어방식과 전압 및 주파수를 변환시키는 제어방식이 있으며, 이중 모터의 극수 변환에 의한 제어방식은 여러 개의 극수를 필요로 하기 때문에 모터의 크기가 매우 커지므로 이 방법은 구 기종에서 사용되었고, 전압과 주파수를 변환시키는 제어방식은 단극 모터로서도 제어가 가능하므로 모터의 크기를 소형화 할 수 있어 최근에 주로 사용되는 방법이다.

종래의 전압과 주파수를 변환시키는 제어방식에 의한 주속설정기는 아날로그 방식이 주류를 이루고 있기 때문에 모터의 속도제어를 정확하게 수행할 수 없으며, 출력측의 배선 오류 또는 합선에 의해 기기의 오동작이 빈번하게 발생하고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 디지털 주속설정기가 출시되고 있지만, 이러한 디지털 주속설정기는 모터의 출력전압만을 디지털 방식으로 제어하는 간단한 형태의 것이 대부분이다. 종래의 디지털 주속설정기는 일반적으로 설정전압 조정용 외부 버튼(예컨대, 업/다운 버튼)에 의해 조절되는데, 출력 전압이 표시되지 않아 속도 조절에 상당히 어려움이 있었다. 또한, 종래의 디지털 주속설정기는 전원이 차단된 후 재 입전될 경우 전원 차단전에 설정된 전압이 유지되도록 설계되어 있으므로 일시에 과전류가 발생되어 기기의 고장 원인이 되는 문제점이 있었다. 또한, 디지털 주속설정기의 오동작 또는 고장이 발생하면 오동작 또는 고장 원인을 알 수 없어 복구에 어려움이 많았다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 제1 목적은 내부 또는 외부 스위치(예컨대, 업/다운 버튼)를 이용하여 소정 레벨(예컨대, 0.25V)로 증감하고, 설정된 전압값을 표시소자[예컨대, DVM(Digital Volt Meter)]를 이용하여 외부로 표시하고, 설정된 전압값을 아날로그 변환하여 모터(특히, 인버터)로 인가하는 디지털 주속설정기 및 이의 구동방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 제2 목적은 과전류 보호회로를 내장하여 출력측의 배선 오류 또는 합선 등에 의해 고장이 발생하는 것을 미연에 방지하고, 동작 표시램프(예컨대, 업/다운 표시램프, 리셋 표시램프) 및 고장 표시램프(예컨대, 단락 표시램프)를 구비하여 동작 상태 및 고장 발생시 고장 원인을 즉각적으로 확인할 수 있는 디지털 주속설정기 및 이의 구동방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 제3 목적은 전원이 차단된 후 재 입전될 경우 전원 차단전에 설정된 전압값을 리셋(즉, 0V)시켜 과전류에 의한 고장을 미연에 방지하는 디지털 주속설정기 및 이의 구동방법을 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 디지털 주속설정기의 외부 구성도이고,

도 2는 본 발명에 따른 디지털 주속설정기의 내부 구성을 보여주는 블록도이고,

도 3a 내지 3c는 본 발명에 따른 디지털 주속설정기의 예시적인 내부 회로도이고,

도 4는 본 발명에 따른 디지털 주속설정기의 전체적인 동작을 설명하는 흐름도이다.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

100: 디지털 주속설정기 205: 전원 공급부

210: 키입력부 220: CPU

230: 동작 표시부 240: 멀티플렉서부

250: 전압 표시부 260: 버퍼부

270: D/A 변환부 280: 전압 출력부

290: 단락 표시부

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 내부 직류 전원에 의해 주속설정신호를 발생시켜 비례운전신호를 모터로 인가하는 디지털 주속설정기에 있어서, AC/DC 정류회로 및 정전압 IC를 포함하며, 교류 전원을 정류 및 평활하여 안정된 DC 전원을 생성하여 동작에 필요한 전원을 공급하는 전원 공급부와; 출력 전압값을 증감시키기 위한 키신호를 발생시키는 키입력부와; 키입력부에 연결되어 있으며, 키입력부로부터 인가되는 키신호를 수신하여 해당 LED를 구동시키고, 업/다운 신호에 해당하는 전압 데이터를 인가하여 외부로 표시하고, 지정된 경로로 설정된 전압값을 출력하도록 총괄 제어하는 CPU와; CPU에 연결되어 있으며, CPU의 선택신호에따라 CPU에서 인가되는 전압 데이터를 수신하여 다수개의 출력신호를 생성하여 인가하는 멀티플렉서부와; 멀티플렉서부에 연결되어 있으며, 멀티플렉서에서 출력되는 데이터 신호를 수신하여 해당 신호를 숫자로 표시하는 전압 표시부와; CPU에 연결되어 있으며, CPU로부터 인가되는 전압 데이터를 일시적으로 저장하는 버퍼부와; 버퍼부에 연결되어 있으며, 버퍼부에서 저장된 전압 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 D/A 변환부; 및 D/A 변환부에 연결되어 있으며, D/A 변환부에서 변환된 전압값을 증폭하여 해당 전압값을 지정된 경로로 출력하는 전압 출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 내부 직류 전원에 의해 주속설정신호를 발생시켜 비례운전신호를 모터로 인가하는 디지털 주속설정기의 구동방법에 있어서, 업 또는 다운 신호가 입력될 때마다 일정 레벨씩 증감시키고, 업/다운 신호가 동시에 인가될 때에는 설정된 전압값을 초기화하고, 전원 차단후 재입전시 설정된 전압값을 초기화하도록 프로그래밍 하는 단계와; 인가되는 교류 전원을 정류 및 평활하여 안정된 직류 전원을 공급하고, 디지털 주속설정기를 초기화시키는 단계와; 업 또는 다운 버튼에서 키신호가 입력되면 해당 버튼의 표시램프를 구동시키고, 입력된 버튼에 해당하는 전압 데이터를 산출하는 단계와; 산출된 전압 데이터를 지정된 경로로 전달하여 전압 데이터에 해당하는 전압값을 표시하고, 전압 데이터를 D/A 컨버팅하여 출력할 전압값을 생성하는 단계; 및 생성된 전압값을 증폭하여 모터로 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 디지털 주속설정기 및 이의 구동방법에 대한 바람직한실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 디지털 주속설정기(100)의 외부 구성도이다. 본 디지털 주속설정기(100)의 윗면 중앙에는 설정된 전압값을 외부로 표시해주는 표시수단(110)이 위치하고, 윗면 하단에는 단락 발생시 해당 사실을 외부로 알려주는 고장 표시램프[즉, 단락 표시램프(120)] 및 리셋 여부를 외부로 알려주는 리셋 표시램프(130)가 위치하고, 그 우측에는 전압값을 증감시키기 위한 업/다운 버튼(140, 150) 및 업/다운 버튼(140, 150)의 동작 상태를 표시해주는 업/다운 표시램프(160, 170)가 각 버튼 상단에 각각 위치하고, 하단 개구부에는 외부 전원 및 외부 기기(예컨대, 인버터)와 연결하기 위한 나사 결합수단(180)이 구비되어 있다. 또한, 디지털 주속설정기(100)의 상단 및 하단에는 본 디지털 주속설정기(100)를 특정 위치에 고정시키기 위한 고정홈(190a, 190b)이 구비되어 있다.

여기에서, 표시수단(110)은 일반적으로 DVM이라는 약자로 불리어지는 디지털 전압계를 이용하며, 디지털 전압계는 사용자가 설정된 전압값을 디지털 변환한 전압값을 숫자로 표시해 준다. 또한, 단락 표시램프(120), 리셋 표시램프(130) 및 업/다운 표시램프(160, 170)는 LED를 사용하고, 각각의 LED는 색깔을 다르게 설정하여 구별하는 것이 바람직하다. 예컨대, 단락 표시램프(120), 리셋 표시램프(130)는 적색 LED를 사용하고, 업/다운 표시램프(160, 170)는 녹색 LED를 사용한다.

나사 결합수단(180)은 U, V, UP, COM, DOWN, O1, 02, RESET 단자로 이루어져 있으며, U, V 단자는 전원을 연결하기 위한 것이고, UP, DOWN, RESET 단자는 COM 단자에 연결되어 내부 회로에 연결되고, O1, O2 단자는 모터의 인버터에 연결되어설정된 전압을 인가하기 위한 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 디지털 주속설정기(100)의 내부 구성을 보여주는 블록도로서, 본 디지털 주속설정기(100)는 전원 공급부(205), 키입력부(210), CPU(220), 동작 표시부(230), 멀티플렉서부(240), 전압 표시부(250), 버퍼부(260), D/A 변환부(270), 전압 출력부(280) 및 단락 표시부(290)를 포함하여 구성되어 있다.

전원 공급부(205)는 AC/DC 정류회로 및 정전압 IC를 포함하며, 교류 전원을 정류 및 평활하여 안정된 DC 전원(예컨대, +15V, -15V, +5V)을 생성하여 각 구성부의 동작에 필요한 전원을 공급하는 역할을 수행한다.

키입력부(210)는 업/다운 버튼(도 1의 140, 150)을 포함하며, 설정된 전압 레벨(예컨대, 한 번 선택될 때마다 0.25V씩 증감)로 출력 전압값을 증감시키기 위한 키신호를 발생시키는 역할을 수행한다. 키입력부(210)의 키신호는 포토 커플러를 이용하여 발생시키며, 각 버튼에 연결된 LED에서 발생되는 발광신호에 의해 턴 온/오프 동작을 수행하는 포토 트랜지스터에 의해 키신호가 생성된다. 즉, 업/다운 버튼(140, 150)이 선택될 때마다 각 LED에 연결된 포토 트랜지스터에서 로우신호가 출력된다. 또한, 업/다운 버튼(140, 150)이 동시에 선택될 때는 설정된 전압값을 초기화시키는 리셋신호가 생성된다.

CPU(220)는 키입력부(210)에 연결되어 있으며, 키입력부(210)로부터 인가되는 키신호(즉, 업/다운 신호, 리셋 신호)를 수신하여 해당 LED를 구동시키고, 업/다운 신호에 해당하는 전압 데이터(예컨대, 8비트)를 인가하여 외부로 표시하고,외부(인버터)로 설정된 전압값을 출력하도록 총괄 제어하는 역할을 수행한다. CPU(220)는 업 또는 다운 신호가 입력될 때마다 일정 레벨(예컨대, 0.25V)씩 증감하고, 업/다운 신호가 동시에 인가될 때에는 설정된 전압값을 초기화하도록 프로그래밍 되어 있다. 또한, 본 발명의 CPU(220)에서 출력되는 전압 데이터는 8비트로 구현하고, 전압 데이터는 하나의 데이터선을 이용하여 후술하는 멀티플렉서부(240) 및 버퍼부(260)로 일정 주기(예컨대, 0.05초)마다 교대로 인가된다. 즉, 전압 데이터는 멀티플렉서부(240) 및 버퍼부(260)에 동시에 인가되지 않고, 멀티플렉서부(240)로 전압 데이터가 인가될 때는 버퍼부(260)에는 전압 데이터를 인가하지 않고 일정 주기 후에 인가한다. 마찬가지로, 버퍼부(260)로 전압 데이터가 인가될 때는 멀티플렉서부(240)에는 전압 데이터를 인가하지 않고 일정 주기 후에 인가한다. 본 발명에서, 디지털 주속설정기에 설정된 최대 전압은 10.20V로 정의되어 있다.

멀티플렉서부(240)는 CPU(220)에 연결되어 있으며, CPU(220)에서 인가되는 전압 데이터를 선택신호의 제어에 따라 복수개의 출력을 생성하여 인가하는 역할을 수행한다. 본 발명에서는 4개의 멀티플렉서를 이용하며, 각 멀티플렉서는 CPU(220)로부터 인가되는 8비트의 전압 데이터중 특정 데이터선으로부터 인가되는 4비트만을 선택하여 8비트 데이터를 생성한다.

전압 표시부(250)는 멀티플렉서부(240)에 연결되어 있으며, 각각의 멀티플렉서에서 출력되는 데이터 신호를 수신하여 설정된 전압값을 숫자로 표시하는 역할을 수행한다. 본 발명에서의 전압 표시부(250)는 FND(Multisegmented LED Displays)를사용하며, FND는 숫자나 간단한 기호 표현에 많이 애용되는 것으로 7 세그먼트라고 통칭되는 것이다. 7 세그먼트는 Common점이 어디에 있냐에 따라서 Common Anode와 Common Cathod로 분류되며, 14-Segment, 3*5 Array, 5*7 Array, 10-Bar Graph 등이 있다. 따라서, FND는 본 디지털 주속설정기(100)의 동작환경 등을 고려하여 동작 제어가 용이한 것을 선택하는 것이 바람직하다.

버퍼부(260)는 CPU(220)에 연결되어 있으며, CPU(220)로부터 인가되는 전압 데이터를 일시적으로 저장하는 역할을 수행한다. CPU(220)로부터 인가되는 전압 데이터를 버퍼에 일시적으로 저장하는 이유는 CPU(220)로부터 인가되는 데이터의 속도와 후술하는 D/A 변환부의 처리 속도가 다르기 때문에 데이터 속도를 조절할 필요가 있기 때문이다.

D/A 변환부(270)는 버퍼부(260)에 연결되어 있으며, 버퍼부(260)에서 일시 저장되어 인가되는 전압 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 역할을 수행한다.

전압 출력부(280)는 D/A 변환부(270)에 연결되어 있으며, D/A 변환부(270)에서 변환된 전압값을 증폭하여 설정된 전압값을 지정된 경로(예컨대, 모터의 인버터)로 출력하는 역할을 수행한다. 또한, 전압 출력부(280)에는 출력 전압값이 단락되는 것을 방지하기 위한 단락 보호회로 및 단락 표시램프가 포함되어 출력 전압값이 단락되었을 경우 단락 표시부(예컨대, LED)(290)를 구동시켜 단락여부를 외부에 표시하도록 구현되어 있다.

도 3a 내지 3c는 본 발명에 따른 디지털 주속설정기의 예시적인 내부 회로도로서, 도 3a는 본 디지털 주속설정기의 구성 요소중 전원 공급부(205), 키입력부(210), CPU(220) 및 동작 표시부(230)에 대한 예시적인 회로도이고, 도 3b는 버퍼부(260), D/A 변환부(270), 전압 출력부(280) 및 단락 표시부(290)에 대한 예시적인 회로도이고, 도 3c는 본 디지털 주속설정기의 구성 요소중 멀티플렉서부(240) 및 전압 표시부(250)에 대한 예시적인 회로도를 도시한 것이다. 도 3a 및 3b에 도시된 각 구성부에 대한 회로는 예시적인 것에 불과하며, 다양하게 변형할 수 있다. 또한, 각 구성 요소에 대한 설명은 본 기술분야의 당업자라면 용이하게 이해할 수 있는 것이므로 상세한 설명은 생략한다. 다만, 본 디지털 주속설정기의 동작을 설명할 때 도 3a 및 3b의 회로도에 도시된 각 구성 요소를 원용하여 설명한다.

이하에서는, 본 발명에 따른 디지털 주속설정기 및 이의 구동방법에 대한 동작 관계를 첨부된 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 디지털 주속설정기의 전체적인 동작을 설명하는 흐름도로서, 디지털 주속설정기의 업/다운 버튼중 어느 하나가 입력될 때마다 소정 레벨(예컨대, 0.25V)로 증감하고, 업/다운 버튼이 동시에 입력되면 본 디지털 주속설정기를 초기화하고, 초기 구동시 또는 전원 차단후 재입전시에는 전압 설정값을 초기화(즉, 0V)하도록 프로그래밍 되어 있다고 가정한다.

먼저, 사용자는 본 디지털 주속설정기를 구동시키기에 앞서, 도 1에 도시된 나사 결합수단의 U, V 단자를 외부 전원(예컨대, 가정용 220V)에 연결하고, UP, DOWN, RESET 단자를 COM 단자에 연결하고, O1, O2 단자를 모터의 인버터에 연결한다.

외부 기기와 본 디지털 주속설정기를 모두 연결하고 전원이 인가되면 전원 공급부는 인가되는 교류 전원을 정류 및 평활하여 안정된 직류 전원(예컨대, +15V, -15V, +5V)을 각 구성부에 공급하고, CPU는 디지털 전압계(DVM)를 구동시켜 초기 설정값(즉, 0V)을 디스플레이 한다(S410). 또한, CPU는 정전 또는 고장 등에 의해 전원이 차단된 후 재입전될 때에도 본 디지털 주속설정기를 초기화하여 초기 설정값을 디스플레이 하도록 제어한다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 전원 공급부는 브리지 정류회로 및 정전압 IC를 포함하여 안정된 직류 전원을 공급한다.

다음에, CPU는 초기화 상태에서 키입력부의 업 및/또는 다운 버튼이 입력되었는가를 판단(S420)하여 해당 버튼이 입력되지 않으면 상기 단계(S410)로 복귀하여 업/다운 버튼이 입력될 때까지 대기한다. 사용자가 키입력부의 업/다운 버튼을 선택하면 각 버튼에 연결된 포토 커플러(PC 1)의 포토 다이오드에서 적외선 신호가 발생하고, 이 적외선 신호에 의해 포토 다이오드와 광학적으로 연결된 포토 트랜지스터가 구동되어 로우신호가 생성되고 NOT 게이트에 의해 하이신호로 전환되어 CPU로 인가된다.

상기 단계(S420)의 판단 결과, 업/다운 버튼이 동시에 입력되었다고 판단되면, CPU는 리셋 표시램프를 구동시켜 디지털 주속설정기를 초기화하였음을 외부로 표시하고, 디지털 전압계를 초기 설정값으로 초기화시킨다(S430). 또한, 상기 단계(420)에서 업/다운 버튼 중 어느 하나가 입력되었다고 판단되면, CPU는 선택된 버튼에 해당하는 표시램프(예컨대, 업 또는 다운 표시램프)를 구동시켜 선택된 버튼이 인지되었음을 외부로 표시한다(S440). 즉, 각 포토 커플러에 연결된 NOT 게이트에서 출력되는 하이신호를 또 다른 NOT 게이트를 이용하여 로우신호로 전환시켜 해당 LED를 구동시킨다.

다음에, CPU는 입력된 버튼에 해당하는 전압 데이터를 산출하고(S450), 산출된 전압 데이터를 외부로 표시하도록 제어한다(S460). CPU는 업/다운 버튼이 입력될 때마다 일정 레벨(예컨대, 0.25V)씩 증감하도록 프로그래밍 되어 있기 때문에 입력된 버튼에 해당하는 전압 데이터(예컨대, 8비트)를 산출하여 해당 데이터를 각각의 멀티플렉서부로 전달하고, 각 멀티플렉서부는 전달된 데이터중 일정 비트(예컨대, 4비트)만을 입력신호로 받아들어 각각의 FND를 구동시킬 출력신호를 생성한다. 각각의 멀티플렉서부에서 생성되는 출력신호는 각 블록별로 다르며, 블록 1, 블록 3, 블록 4는 7개의 출력신호, 블록 2는 8개의 출력신호를 생성한다. 블록 2가 8개의 출력신호를 생성하는 이유는 도트 기호를 출력시키기 위한 것이다. 여기에서, FND의 스캔 주기는 1초에 30회이상 표시하여야 깜박임이 없다.

상기 단계(S450)에서 산출된 전압 데이터는 버퍼부로도 인가되며, 버퍼부는 CPU와 D/A 변환부의 데이터 처리속도를 조절하기 위해 인가된 전압 데이터를 일시적으로 저장한다(S470). 본 발명의 CPU에서 출력되는 전압 데이터는 8비트로 구현하고, 전압 데이터는 하나의 데이터선을 이용하여 멀티플렉서부 및 버퍼부로 일정 주기(예컨대, 0.05초)마다 교대로 인가된다. 즉, 전압 데이터는 멀티플렉서부 및 버퍼부에 동시에 인가되지 않고, 어느 하나의 경로로 전압 데이터가 인가되면 다른 하나의 경로로는 전압 데이터가 인가되지 않는다.

버퍼부에 일시적으로 저장된 전압 데이터는 D/A 변환부에 의해 아날로그 데이터로 변환되어 전압 출력부의 증폭기에 의해 소정 크기로 증폭되어 설정된 전압값이 모터의 인버터로 전달된다(S480). 모터의 인버터로 출력되는 전압값이 단락되면(S490), 단락 표시램프가 구동되어 단락여부를 인지할 수 있도록 외부로 표시해준다(S495). 상기 단계(S490)에서 단락이 되지 않으면 상기 단계(S420)로 진행하여 이후의 단계들을 반복 수행하여 업/다운 버튼의 입력에 따른 동작 제어를 수행하고, 상기 단계(S495)에서 단락 표시램프를 구동함과 동시에 본 디지털 주속설정기의 동작을 중지시키고 모든 처리과정을 종료한다.

이상의 설명은 하나의 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며 첨부한 특허청구범위 내에서 다양하게 변경 가능한 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 디지털 주속설정기 및 이의 구동방법에 의하면, 내부 또는 외부 스위치(예컨대, 업/다운 버튼)를 이용하여 소정 레벨(예컨대, 0.25V)로 증감하고, 설정된 전압값을 표시소자(예컨대, DVM)를 이용하여 외부로 표시하고, 설정된 전압값을 아날로그 변환하여 모터(특히, 인버터)로 인가함으로써, 설정된 전압값을 즉시 확인하고 모터의 속도를 디지털 신호로 증감하여 정확한 속도 제어를 수행할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 과전류 보호회로를 내장하여 출력측의 배선 오류 또는 합선등에 의해 고장이 발생하는 것을 미연에 방지하고, 단락시 해당 사실을 표시해줌으로써 사용자가 고장 사실을 즉시 확인하여 신속하게 고장 상태를 치유할 수 있는 효과가 있다.

또한, 정전 또는 고장 등에 의해 전원이 차단된 후 재 입전될 경우 전원 차단전에 설정된 전압값을 리셋(즉, 0V)시켜 과전류에 의한 고장을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims

내부 직류 전원에 의해 주속설정신호를 발생시켜 비례운전신호를 모터로 인가하는 디지털 주속설정기에 있어서,

AC/DC 정류회로 및 정전압 IC를 포함하며, 교류 전원을 정류 및 평활하여 안정된 DC 전원을 생성하여 동작에 필요한 전원을 공급하는 전원 공급부;

출력 전압값을 증감시키기 위한 키신호를 발생시키는 키입력부;

상기 키입력부에 연결되어 있으며, 상기 키입력부로부터 인가되는 키신호를 수신하여 해당 LED를 구동시키고, 업/다운 신호에 해당하는 전압 데이터를 인가하여 외부로 표시하고, 지정된 경로로 설정된 전압값을 출력하도록 총괄 제어하는 CPU;

상기 CPU에 연결되어 있으며, 상기 CPU의 선택신호에 따라 상기 CPU에서 인가되는 상기 전압 데이터를 수신하여 다수개의 출력신호를 생성하여 인가하는 멀티플렉서부;

상기 멀티플렉서부에 연결되어 있으며, 상기 멀티플렉서에서 출력되는 데이터 신호를 수신하여 해당 신호를 숫자로 표시하는 전압 표시부;

상기 CPU에 연결되어 있으며, 상기 CPU로부터 인가되는 상기 전압 데이터를 일시적으로 저장하는 버퍼부;

상기 버퍼부에 연결되어 있으며, 상기 버퍼부에서 저장된 상기 전압 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 D/A 변환부; 및

상기 D/A 변환부에 연결되어 있으며, 상기 D/A 변환부에서 변환된 전압값을 증폭하여 해당 전압값을 지정된 경로로 출력하는 전압 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 주속설정기.
제1항에 있어서,

상기 전압 출력부에서 출력되는 전압값이 단락되는 것을 방지하기 위한 단락 보호회로;

단락 발생시 해당 사실을 표시하기 위한 단락 표시부; 및

리셋 표시부와 업/다운 표시부를 포함하며, 상기 키입력부에서 입력되는 키신호에 따라 해당 LED를 구동시키는 동작 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 주속설정기.
제1항에 있어서, 상기 키입력부는 업/다운 버튼을 포함하고,

상기 키입력부의 키신호는 포토 커플러를 이용하여 생성되고, 상기 업/다운 버튼이 동시에 선택되면 리셋신호가 생성되는 것을 특징으로 하는 디지털 주속설정기.
제1항에 있어서, 상기 CPU는

업 또는 다운 신호가 입력될 때마다 일정 레벨씩 증감시키고, 업/다운 신호가 동시에 인가될 때에는 설정된 전압값을 초기화하고, 전원 차단후 재입전시 설정된 전압값을 초기화하도록 프로그래밍 되어 있고,

상기 CPU에 의해 산출된 상기 전압 데이터는 하나의 데이터선을 이용하여 상기 멀티플렉서부 및 버퍼부로 일정 주기마다 교대로 인가하는 것을 특징으로 하는 디지털 주속설정기.
제1항에 있어서, 상기 멀티플렉서 및 전압 출력부는 다수개로 구현하고, 상기 전압 출력부는 FND를 사용하는 것을 특징으로 하는 디지털 주속설정기.
내부 직류 전원에 의해 주속설정신호를 발생시켜 비례운전신호를 모터로 인가하는 디지털 주속설정기의 구동방법에 있어서,

업 또는 다운 신호가 입력될 때마다 일정 레벨씩 증감시키고, 상기 업/다운 신호가 동시에 인가될 때에는 설정된 전압값을 초기화하고, 전원 차단후 재입전시 설정된 전압값을 초기화하도록 프로그래밍 하는 단계;

인가되는 교류 전원을 정류 및 평활하여 안정된 직류 전원을 공급하고, 상기 디지털 주속설정기를 초기화시키는 단계;

업 또는 다운 버튼에서 키신호가 입력되면 해당 버튼의 표시램프를 구동시키고, 입력된 버튼에 해당하는 전압 데이터를 산출하는 단계;

산출된 상기 전압 데이터를 지정된 경로로 전달하여 상기 전압 데이터에 해당하는 전압값을 표시하고, 상기 전압 데이터를 D/A 컨버팅하여 출력할 전압값을 생성하는 단계; 및

생성된 상기 전압값을 증폭하여 상기 모터로 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 주속설정기의 구동방법.
제6항에 있어서,

상기 전압값의 단락 여부를 체크하고, 해당 사실을 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 주속설정기의 구동방법.
제6항에 있어서, 상기 키입력부는 업/다운 버튼을 포함하고,

상기 키입력부의 키신호는 포토 커플러를 이용하여 생성되고, 상기 업/다운 버튼이 동시에 선택되면 리셋신호가 생성되는 것을 특징으로 하는 디지털 주속설정기의 구동방법.
제8항에 있어서, 상기 리셋 신호가 입력되면 리셋 표시램프를 구동하고, 상기 전압값을 초기화하는 것을 특징으로 하는 디지털 주속설정기의 구동방법.