KR100434236B1 - 모터 제어 구동 회로 - Google Patents

모터 제어 구동 회로 Download PDF

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KR100434236B1
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Abstract

본 발명은 모터 제어 구동 회로에 관한 것이다. 본 발명의 하나의 특징에 따른 모터 제어 구동 회로는 전기 에너지를 역학적 에너지로 변환하여 특정 기능을 수행하는 구동 모터의 회전을 제어하는 디지털 신호 제어 장치로부터 제어 신호를 수신하여 상기 구동 모터를 구동시키는 구동 회로로서, 상기 디지털 신호 제어 장치를 통하여 펄스폭 변조된 신호를 입력받아, 상기 펄스폭 변조된 신호의 입력 신호를 근거로 스위칭 상태를 변환시키는 스위칭부; 상기 스위칭부로부터 상기 펄스폭 변조된 신호의 듀티비에 의한 스위칭 동작 신호를 입력받고 상기 디지털 신호 제어 장치로부터 디지털 신호를 입력받아, 상기 구동 모터에 인가되는 전압 이득을 가변시키고 상기 구동 모터의 회전을 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명은 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 장치 없이도 디지털 신호의 듀티비로 모터의 회전을 제어할 수 있고, 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 장치가 제거됨으로써 독립적인 디지털 신호 처리 장치의 설계가 가능하며, 다양한 형태의 디지털 신호 처리 장치와의 호환이 가능하다.

Description

모터 제어 구동 회로{A MOTOR CONTROL DRIVING CIRCUIT}
본 발명은 모터 제어 구동 회로에 관한 것으로서, 특히 펄스폭 변조된 디지털 신호를 수신 받아 펄스폭 변조 신호의 듀티비에 의해 모터의 회전을 제어할 수 있는 모터 제어 구동 회로에 관한 것이다.
일반적으로, CD-ROM, CD-RW, DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-RW, MD와 같은 광 디스크 읽기/쓰기 기기에서 사용되는 모터의 종류는 광 디스크로부터 신호를 읽고 쓰기 위해서 광 디스크를 회전시켜주는 직류모터나 스핀들 모터, 광 픽업(optical pickup)을 움직이기 위한 슬레드 모터(sled motor), 광 디스크를 로드하기 위한 로딩 모터 및 신호를 검출하고 쓰기 위한 트래킹(tracking)이나 포커스(focus)와 같은 엑츄에이터 등이 필요하다.
도1은 종래의 모터 제어 구동 회로를 나타내는 구성 블록도 이다.
첨부한 도1에 도시된 바와 같이, 종래의 모터 제어 구동 회로는 모터 또는 엑츄에이터(50)를 구동하기 위해, 디지털 신호 처리부(10)에 포함된 디지털 아날로그 신호 변환기(DAC,11)로부터 아날로그 신호가 이득 감쇄부(20)에 입력되고, 이득 감쇄부(20)는 전원 공급부(30)에서 공급되는 일정 기준 전압(Vref)과 입력 신호의 전압을 비교하여 이득을 조절한다. 증폭부(40)는 조절된 이득에 따라 오퍼레이션 엠프(OP AMP,41)와 파워 엠프(POWER AMP,42)를 거쳐 특정 레벨까지 이득을 증폭시켜 모터 또는 엑추에이터(50)를 회전시킨다.
종래의 기술에서는 이와 같은 모터들을 구동하기 위한 회로로 벨런스드 트랜스포머리스 구조(balanced transformerless, 이하 BTL 구조라 칭함)를 사용한다. 모터 또는 엑츄에이터(50)를 제어하기 위하여 이 BTL 구동 회로의 입력 단자로 입력되는 신호는 아날로그 신호로서, 일정 기준 전압(Vref)과 비교되어 모터 또는 엑츄에이터(50)에 거는 전압과 전류의 방향을 결정한다. 그러나, 일반적으로 BTL 구동 회로의 입력을 결정하기 위한 연산은 마이컴, 디지털 신호 프로세서와 같은 디지털 신호 처리부(10)에 의해서 이루어지므로 디지털 신호를 아날로그 신호로 바꾸는 장치나 DAC(11)가 내장된 디지털 신호 처리부(10)가 필요하기 때문에 전체 시스템 가격이 상승하는 문제점이 있고, 또한, 디지털 신호 처리부(10)의 설계 시에 DAC(11)를 고려해야 하므로, 회로의 설계가 복잡해지는 문제점이 있다.
또한, 디지털 신호 처리부(10)의 제어 성능에 있어서, 일반적으로 모터 또는 엑츄에이터(50)에 걸리는 전압(out+, out-)은 모터 또는 엑츄에이터(50)를 구동하기 위한 BTL 구동 회로의 전원 전압(도시하지 않음), BTL 구동 회로의 입력이 되는 디지털 제어기의 출력 전압의 크기, 증폭기(40) 이득의 크기에 의해서 제한이 되는데, BTL 구동 회로의 입력 단자로 입력되는 전압은 디지털 제어기의 출력이므로 일반적으로 전원 전압보다는 작은 값이고, 일반적으로 증폭기의 이득은 1 이상이다.
위의 3가지 조건들이 바뀔 경우 모터 또는 엑츄에이터(50)에 가해지는 전압의 변화를 보면, 먼저, BTL 전원 전압이 감소하는 경우로 BTL 전원 전압이 12V, 증폭기의 포화전압이 2V, 증폭기의 이득이 2 그리고 모터 또는 엑츄에이터(50)에 걸릴 수 있는 최대 전압이 약10V 정도라면 가능한 입력 전압의 범위는 5V가 된다. 이 때 BTL 전원이 5V로 작아지면 입력 전압은 5V까지 가능하지만 2.5V 이상의 입력은 전동기에 더 이상이 의미가 없다. 이 경우 입력 단자에 직렬 저항을 삽입하여 BTL 증폭기의 이득을 작게 함으로써 이와 같은 문제를 해결할 수 있다. 다음으로, 디지털 신호 처리부(10)의 전원이 작아져서 전동기에 인가되는 전압이 작아지는 경우로 디지털 제어기가 3.3V 전원을 사용한다면 입력 단자에 인가되는 전압은 약 3.3V 까지 가능하므로 모터 또는 엑츄에이터(50)에 걸리는 최대 전압은 증폭기의 이득이 2인 경우 6.6V 밖에 되지 않는다.
이와 같은 종래에는 BTL 전원 전압, BTL 입력의 크기 모두에 따라 BTL의 증폭기의 이득을 바꾸어야 하는 문제점 뿐만 아니라 모터 또는 엑츄에이터에 가해지는 전압에 제한이 따르는 문제점이 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 장치 없이도 디지털 신호의 듀티비로 모터의 회전을 제어할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.
또한, 디지털 신호 처리 장치로부터 전송되는 디지털 신호에 따라 이득 선택을 수행하여, 수행된 이득 선택에 의해 전력 증폭기로 입력되는 전압의 크기를 조절함으로써 외부로부터의 증폭기 이득 조정을 위한 특별한 부품 교체 없이도 구동 모터에 인가되는 전압을 조절할 수 있도록 하는 데 또 다른 목적이 있다.
도1은 종래의 모터 제어 구동 회로를 나타내는 구성 블록도 이다.
도2는 본 발명의 실시 예에 따른 모터 제어 구동 회로를 나타내는 구성 블록도 이다.
도3은 도2의 PWM 디코더를 보다 상세하게 나타내는 회로도이다.
도4a 및 도4b는 본 발명의 실시 예에 따른 PWM 디코더의 듀티별 파워 엠프 입력값의 변화와 모터 전압의 변화를 나타내는 그래프이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 특징에 따른 모터 제어 구동 회로는,
전기 에너지를 역학적 에너지로 변환하여 특정 기능을 수행하는 구동 모터의 회전을 제어하는 디지털 신호 제어 장치로부터 제어 신호를 수신하여 상기 구동 모터를 구동시키는 구동 회로로서,
상기 디지털 신호 제어 장치를 통하여 펄스폭 변조된 신호를 입력받아, 상기 펄스폭 변조된 신호의 입력 신호를 근거로 스위칭 상태를 변환시키는 스위칭부;
상기 스위칭부로부터 상기 펄스폭 변조된 신호의 듀티비에 의한 스위칭 동작 신호를 입력받고 상기 디지털 신호 제어 장치로부터 디지털 신호를 입력받아, 상기 구동 모터에 인가되는 전압 이득을 가변시키고 상기 구동 모터의 회전을 제어하는 제어부
를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 모터 제어 구동 회로는,
전기 에너지를 역학적 에너지로 변환하여 일정 기능을 수행하는 구동 모터를 구동하는 구동 회로로서,
일정 듀티비를 가진 펄스폭 변조 신호를 출력하는 디지털 신호 제어부;
상기 디지털 신호 제어부로부터 소정의 듀티비를 갖는 동작 신호와 이득을 가변할 수 있는 디지털 신호를 입력받아, 상기 디지털 신호에 의해 상기 구동 모터에 인가되는 전압 이득을 가변시키고 상기 듀티비에 따라 상기 구동 모터의 회전을 제어하는 펄스폭 변조 디코더
를 포함한다.
이하에서는 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도2는 본 발명의 실시 예에 따른 모터 제어 구동 회로를 나타내는 구성 블록도 이다.
첨부한 도2에서와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 모터 제어 구동 회로는 외부 회로에서 발생하는 아날로그 신호를 구동에 필요한 디지털 신호로 변환하여 모터(300)를 구동하는 제어신호를 발생시키는 디지털 신호 처리부(Digital Signal Processor,100); 및 디지털 신호 처리부(100)로부터 출력되는 디지털 제어 신호의 듀티비에 의해 모터를 구동하고, 디지털 신호에 따라 이득을 조절하는 모터 제어구동부(200); 및 모터 제어 구동부(200)의 입력 단자와 연결되어, 모터 제어 구동부(200)로부터 발생하는 전하를 충,방전하는 커패시터(C1)를 포함한다.
디지털 신호 처리부(100)는 입력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 펄스폭 변조하는 PWM(펄스폭 변조기,110)를 포함한다.
모터 제어 구동부(200)는 PWM(110)에 의해 변조된 특정 듀티비를 가지는 디지털 신호를 수신하여, 듀티비에 따라 변화하는 전압을 생성하는 펄스폭 변조 (Pulse Width Modulation, 이하 PWM 이라 칭함)디코더(210); 특정 이득으로 펄스폭 변조 디코더(210)로부터 입력되는 입력 신호를 증폭하는 파워 엠프(220)를 포함한다. 이때, 모터 제어 구동부(200)는 디지털 신호 처리부(100)로부터 출력 이득을 조절하기 위한 디지털 신호(오픈(open) 또는 하이 또는 로우 신호 상태)를 입력받는 이득 선택 핀(Gain Selection pin)단자와, PWM(110)으로부터 입력되는 하이 또는 로우 신호 상태의 펄스폭 변조 신호를 입력받는 단자와, 커패시터(C1)와 연결되는 입력 단자를 가진다.
도3은 도2의 PWM 디코더를 보다 상세하게 나타내는 회로도이다.
첨부한 도3에서와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 PWM 디코더(210)는 신호 변환부(211), 전류원 조절부(212), 스위치(S1), 스위치(S2), 전류원(IPWMH), 전류원 (IPWML)및 신호 조절용 저항(RPWM)을 포함한다.
신호 변환부(211)는 한쪽 단이 PWM 신호를 입력받아 PWM 신호의 상태를 변환시키기 위하여 디지털 신호 처리부(100)와 연결되며, 다른쪽 단이 스위치(S1)에 연결되며, 또 다른쪽 단이 스위치(S2)에 연결된다. 만일, PWM(110)으로부터의 입력 신호가 로우(Low)상태라면 신호 변환부(211)는 스위치(S1)를 온 시키고, PWM(110)으로부터의 신호가 하이(High)상태라면 스위치(S2)를 온 시키며, PWM(110)으로부터의 신호가 하이 임피던스(High Impedance)상태라면 스위치(S1)와 스위치(S2)를 동시에 온 시킨다. 신호 변환부(211)는 인버터(inverter)를 더 포함하는 것이 바람직하며, 본 발명이 하이 상태에서 스위치(S2)를 온 시키고, 로우 상태에서 스위치(S1)를 온 시킬 수도 있으며, 본 발명이 실시 예에만 한정되는 것은 아니다.
전류원 조절부(212)는 이득 선택 핀(GS)과 연결되어 디지털 신호 처리부 (100)로부터 이득 선택 핀(GS)을 통해 전달된 디지털 신호의 신호 상태(오픈 또는 하이 또는 로우 신호)에 따라 전류원(IPWMH)과 전류원(IPWML)의 크기를 조절한다. 즉, 디지털 신호 처리부(100)로부터 하이 상태의 디지털 신호가 이득 선택 핀(GS)으로 입력되면, 전류원 조절부(212)는 전류원(IPWMH)과 전류원(IPWML)의 크기를 키운다.
반면, 디지털 신호 처리부(100)로부터 로우 상태의 디지털 신호가 이득 선택 핀(GS)으로 입력되면, 전류원 조절부(212)는 전류원(IPWMH)과 전류원(IPWML)의 크기를 줄인다.
스위치(S1)는 한쪽 단이 전류원(IPWMH)과 연결되고 다른쪽 단이 스위치(S2)의 한쪽 단과 연결되며, 신호 변환부(211)의 스위칭 동작 신호에 의해 온, 오프 동작을 수행한다.
스위치(S2)는 한쪽 단이 스위치(S1)와 연결되고 다른 쪽 단이 전류원(IPWML)과 연결되며, 신호 변환부(211)의 스위칭 동작 신호에 의해 온, 오프 동작을 수행한다.
전류원(IPWMH)은 한쪽 단이 공급 전원(Va)과 연결되고, 다른 쪽 단이 스위치 (S1)의 한쪽 단과 연결되며, 스위치(S1)가 온 되면 커패시터(C1)에 전하를 충전시킨다.
전류원(IPWML)은 한쪽 단이 스위치(S2)의 한쪽 단과 연결되고, 다른쪽 단이 접지단과 연결되며, 스위치(S2)가 온 되면 커패시터(C1)에 충전된 전하를 방전시킨다.
저항(RPWM)은 한쪽 단이 기준 전압(Vref)과 연결되고, 다른쪽 단이 커패시터 (C1)의 한쪽 단, 스위치(S1), 스위치(S2)의 공통단에 연결되어, 커패시터(C1)에 인가되는 전압(Vc)의 크기를 제한할 수 있도록 인가 전압을 조절한다.
이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 모터 제어 구동 회로의 작용을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
디지털 신호 처리부(100)의 PWM(110)은 아날로그 신호를 펄스폭 변조하여 변조된 신호를 PWM 디코더(210)로 전송한다. 이때, PWM(110)으로부터 발생하는 신호의 듀티비가 50%라고 가정한다.
PWM 디코더(210)는 PWM(110)으로부터 입력되는 PWM 신호가 하이 임피던스 상태일 때, 신호 변환부(211)로 하여금 스위치(S1)와 스위치(S2)를 모두 온 시키도록한다.
PWM 디코더(210)의 스위치(S1)와 제2 스위치(S2)가 모두 온 되면, 외부 인가 전원(Va)-전류원(IPWMH)-스위치(S1)-스위치(S2)-전류원(IPWML)-접지단으로 전류 패스가 형성되고, 커패시터(C1)로 충전되거나 방전되는 전하의 흐름이 없다. 이때, 커패시터(C1)의 양단 전압(Vc)은 인가되는 기준 전압(Vref)(본 발명의 실시 예에서는 1.75V)과 같다. 커패시터(C1)양단 전압(Vc)에 의해 파워 엠프(220)로 공급되는 전압은 기준 전압(Vref)인 1.75V가 된다.
파워 엠프(220)는 PWM 디코더(210)로부터 입력되는 기준 전압(Vref)인 1.75V와 도시하지 않은 파워 엠프(220)의 동작 기준 전압과의 차에 따라 모터(300)의 구동 방향을 결정한다.
PWM(110)으로부터 입력되는 PWM 신호가 로우 상태일 때, PWM 디코더(210)는 신호 변환부(211)로 하여금 스위치(S1)를 온 시키고, 스위치(S2)를 오프 시키도록 한다. 신호 변환부(211)에 의해 스위치(S1)가 온 되면, 외부 인가 전원 (Va)-전류원(IPWMH)-스위치(S1)-커패시터(C1)의 전류 패스가 형성되며, 전류원(IPWMH)에 의해 커패시터(C1)가 충전하기 시작한다. 그러므로, 커패시터(C1)의 양단 전압(Vc)의 최대값은 수학식 1과 같이 표현된다.
Vc(max) = Vref + (IPWMHPWM
이때, 커패시터(C1)의 양단 전압은 전압 조절용 저항(RPWM)에 의해 제한된다.
이와 반대로, PWM(110)으로부터 입력되는 PWM 신호가 하이 상태일 때, PWM 디코더(210)는 신호 변환부(211)로 하여금 스위치(S1)를 오프 시키고, 스위치(S2)를 온 시키도록 한다.
신호 변환부(211)에 의해 스위치(S2)가 온 되면, 커패시터(C1)-스위치(S2)-전류원(IPWML)-접지단의 전류 패스가 형성되며, 커패시터(C1)에 충전되었던 전하값만큼 전류원(IPWML)에 의해 접지단으로 방전된다. 그러므로, 커패시터(C1)의 양단 전압(Vc)의 최소값은 수학식 2과 같이 표현된다.
Vc(min) = Vref - (IPWMLPWM
이때에도, 커패시터(C1)의 양단 전압(Vc)은 전압 조절용 저항(RPWM)에 의해 제한된다.
따라서, PWM(110)의 듀티비가 0%이면 커패시터(C1)양단 전압(Vc)은 수학식 1과 같이 Vc(max)이 되고, 듀티비가 100%이면 커패시터(C1)양단 전압(Vc)은 Vc(min)이 되어 PWM(110)의 듀티비에 비례하는 전압이 커패시터(C1)양단에 걸리게 된다.
본 발명의 실시 예에서와 같이, 고정된 저항값과 커패시턴스를 가지는 저항(RPWM)과 커패시터(C1)를 선택할 경우, 디지털 신호 처리부(100)로부터 전달되는 디지털 신호에 따라 전류원 조절부(212)가 구동되고, 전류원 조절부(212)의 구동에 의해 전류원(IPWMH,IPWML)을 가변 시킴으로써, 파워 엠프(220)의 고정된 이득보다 크거나 작은 전압 이득을 얻을 수 있다.
도4a 및 도4b는 본 발명의 실시 예에 따른 PWM 디코더의 듀티별 파워 엠프 입력값의 변화와 모터 전압의 변화를 나타내는 그래프이다.
첨부한 도4a를 살펴보면, 디지털 신호 처리부(100)로부터 이득 선택 핀 단자(Gain select pin, GS)를 통해 오픈 상태(또는 하이 임피던스 상태)를 나타내는 디지털 신호가 입력되고(도4a의 실선), PWM(110)으로부터 입력되는 신호의 듀티비가 50%일 때, PWM 디코더(210)를 통해 출력되어 파워 엠프(220)로 입력되는 전압은 기준 전압(Vref)인 1.75 V 이다.
이때, PWM(110)으로부터 입력되는 신호의 듀티비가 증가하게 되면 신호 선택부(211)에 의해 스위치(S2)가 스위치(S1)보다 시간적으로 더 동작하게 되므로, 커패시터(C1)에 충전된 전하가 전류원(IPWML)을 통해 방전되어 파워 엠프(220)로 입력되는 전압은 수학식 2에 의해 선형적으로 낮아지게 된다. 결국, 듀티비가 100% 일때에는 0.75 V, 즉 듀티비 50% 일때의 기준 전압(Vref)인 1.75 V보다 1 V 낮아지게 된다. 이로 인해, 파워 엠프(220)로 입력되는 전압이 낮아지게 되고, 파워 엠프(220)에 의해 증폭된 전압 이득 또한 낮아지게 된다.
또한, 듀티비가 점점 감소하게 되면 신호 선택부(211)에 의해 스위치(S1)가 스위치(S2)보다 시간적으로 더 동작하게 되므로, 전류원(IPWML)을 통해 커패시터(C1)에 전하가 충전되어 파워 엠프(220)로 입력되는 전압은 점점 높아지게 된다. 이로 인해, 파워 엠프(220)로 입력되는 전압이 높아지게 되며, 파워 엠프(220)에 의해증폭된 전압 이득 또한 높아지게 된다. 결국, 듀티비가 0% 일 때에는 2.75 V, 즉 듀티비 50% 일때의 기준 전압(Vref)인 1.75 V보다 1 V 높아지게 됨으로써, 증폭된 전압 이득도 높아진다. 본 발명의 실시 예에서는 듀티비가 증가할 경우 파워 엠프(220)로 입력되는 전압이 상승하고, 듀티비가 감소할 경우 파워 엠프(220)로 입력되는 전압이 하강하지만, 본 발명이 실시 예에만 한정되는 것은 아니다.
상기한 바와 같이, PWM(110)의 듀티비가 변화함으로써 파워 엠프(330)로 입력되는 값이 변화하기 때문에, 모터(300)의 구동 전압을 변화시킬 수 있고, 커패시터(C1)양단에 걸리는 전압(Vc)이 파워 엠프(220)를 통해 이득이 곱해진 결과값으로 출력된다. 이 출력은 도4b에서와 같이 모터(300)의 구동 방향을 결정하고 그 차의 절대값에 비례하는 전압을 모터(300)에 인가한다. 즉, 듀티비가 증가하면 모터 전압에 음의 전압이 인가되어 반시계 방향으로 회전하고, 듀티비가 감소하면 모터 전압에 양의 전압이 인가되어 시계 방향으로 회전하게 된다. 이때, 모터의 회전 방향은 그 인가되는 전압의 극성이 바뀌어 동작할 수도 있으며, 본 발명이 실시 예에만 한정되는 것은 아니다.
도4a에서, 이득 선택 핀 단자(GS)가 연결되어 하이 상태를 유지하게 되면, PWM(110)의 듀티비가 증가할 때 파워 엠프(220)로 입력되는 전압은 이득 선택 핀 단자(GS)의 오픈 때보다 더 낮아지며, 듀티비가 감소하면 파워 엠프(220)로 입력되는 전압은 이득 선택 핀 단자(GS)의 오픈 때보다 더 높아진다(그래프에서 점선). 즉, 오픈 상태일 때의 듀티비에 따른 파워 엠프(220)입력 전압을 기준으로, 디지털 신호 처리부(100)로부터 하이 상태의 디지털 신호가 이득 선택 핀(GS)으로 입력되면, 전류원 조절부(212)는 전류원(IPWMH)과 전류원(IPWML)의 크기를 키운다.
또한, 이와 반대로, 이득 선택 핀 단자(GS)가 연결되어 로우 상태를 유지하게 되면 PWM(110)의 듀티비가 증가할 때 파워 엠프(220)로 입력되는 전압은 이득 선택 핀 단자(GS)의 오픈 때보다 더 높아지며, 듀티비가 감소하면 이득 선택 핀 단자(GS)의 오픈 때보다 더 낮아진다(그래프에서 이중 점선). 즉, 디지털 신호 처리부(100)로부터 로우 상태의 디지털 신호가 이득 선택 핀(GS)으로 입력되면, 전류원 조절부(212)는 전류원(IPWMH)과 전류원(IPWML)의 크기를 줄인다.
본 발명의 실시 예는 하나의 실시 예에 지나지 않으며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 구성 회로의 많은 변형 및 변경이 가능함은 물론이며, 본 발명이 실시 예에만 한정되는 것은 아니다.
이상에서와 같이, 본 발명의 모터 제어 구동 회로는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 장치 없이도 디지털 신호의 듀티비로 모터의 회전을 제어할 수 있다.
또한, 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 장치가 제거됨으로써 독립적인 디지털 신호 처리 장치의 설계가 가능하며, 다양한 형태의 디지털 신호 처리 장치와의 호환이 가능하다.
또한, 디지털 신호 처리 장치로부터 전송되는 이득 선택 신호의 상태에 의해 전력 증폭기로 인가되는 전압의 크기를 조절함으로써, 외부로부터의 전력 증폭기이득 조정을 위한 특별한 부품 교체 없이도 모터의 회전을 제어할 수 있다. 이렇게 디지털 신호를 통해 이득을 조절할 수 있도록 지원함으로써, 각각의 다양한 광 디스크 읽기/쓰기 기기에 적용할 수 있고, 빠른 접근을 통해 실시간으로 이득을 제어할 수 있다.
또한, 본 발명을 통해 이득 조정을 위한 증폭기의 교체 없이도 변조된 신호의 듀티비를 조절하여 모터 또는 엑츄에이터에 가해지는 전압의 제한을 없앨 수 있다.

Claims (14)

  1. 전기 에너지를 역학적 에너지로 변환하여 특정 기능을 수행하는 구동 모터의 회전을 제어하는 디지털 신호 제어 장치로부터 제어 신호를 수신하여 상기 구동 모터를 구동시키는 구동 회로에서,
    상기 디지털 신호 제어 장치로부터 펄스폭 변조된 신호를 입력받아, 상기 펄스폭 변조된 신호에 따라 스위치의 온오프 동작을 제어하는 스위칭부; 및
    상기 스위칭부의 동작 및 상기 디지털 신호 제어 장치로부터 입력된 전압 이득 가변을 위한 디지털 신호에 따라 출력 전압을 가변시켜서 상기 구동 모터의 회전을 제어하는 제어부
    를 포함하는 모터 제어 구동 회로.
  2. 제1항에서, 상기 스위칭부가
    상기 디지털 신호 제어장치로부터 입력된 상기 펄스폭 변조 신호의 하이 또는 로우 신호 상태에 따라 상기 스위치의 온오프 동작을 제어하는 신호를 출력하는 신호 변환부;
    상기 신호 변환부와 각각 제1 단이 연결되고, 제2 단이 서로 전기적으로 연결되어 온, 오프 동작을 수행하는 제1 및 제2 스위치;
    일단이 제1 전압을 공급하는 제1 전원과 연결되고 타단이 상기 제1 스위치의 제3 단에 연결되어, 상기 신호 변환부의 출력 신호에 따라 상기 제1 스위치를 온 시키는 제1 동작 상태에서 상기 제1 스위치를 통하여 제1 전류를 공급하는 제1 전류원; 및
    일단이 상기 제2 스위치의 제3 단과 연결되고 타단이 접지단과 연결되어, 상기 신호 변환부의 출력 신호에 따라 상기 제2 스위치를 온 시키는 제2 동작 상태에서 상기 제2 스위치를 통하여 제2 전류를 상기 접지단으로 방전시키는 제2 전류원
    을 포함하는 모터 제어 구동 회로.
  3. 제1항에서, 상기 제어부가
    상기 디지털 신호 제어 장치로부터 입력된 전압 이득 가변을 위한 디지털 신호의 상태에 따라 상기 제1 및 제2 전류 크기를 가변시키는 전류원 조절부;
    일단이 상기 접지단과 연결되고, 타단이 상기 제1, 제2 스위치의 접점과 연결되어, 상기 제1 동작 상태에서 상기 제1 전류원으로부터 공급되는 제1 전류에 의하여 전원을 충전하거나, 상기 충전된 전원을 상기 제2 동작 상태에서 상기 제2 전류원을 통하여 방전하는 커패시터; 및
    일단이 기준 전압을 공급하는 제2 전원과 연결되고 타단이 상기 커패시터의 타단과 연결되어, 상기 커패시터에 인가되는 전압의 크기를 조절하는 신호 조절용 저항
    을 포함하는 모터 제어 구동 회로.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항 또는 제3항의 어느 한 항에서, 상기 제어부가
    상기 펄스폭 변조 신호가 하이 임피던스 상태일 때, 상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치를 모두 온 시키거나 오프 시켜, 상기 커패시터 양단에 걸리는 전압이 상기 기준 전압을 유지하도록 설정시키는 것을 특징으로 하는 모터 제어 구동 회로.
  7. 전기 에너지를 역학적 에너지로 변환하여 일정 기능을 수행하는 구동 모터를 구동하는 구동 회로에서,
    일정 듀티비를 가지는 펄스폭 변조 신호와 상기 구동 모터에 인가되는 전압을 조절하기 위한 디지털 신호를 출력하는 디지털 신호 제어부; 및
    상기 디지털 신호 제어부로부터 입력되는 상기 전압 조절을 위한 디지털 신호에 따라 상기 구동 모터에 인가되는 전압 이득을 가변시키고, 상기 펄스폭 변조 신호의 상기 듀티비에 따라 상기 구동 모터의 회전을 제어하는 펄스폭 변조 디코더
    를 포함하는 모터 제어 구동 회로.
  8. 제7항에서, 상기 펄스폭 변조 디코더가
    상기 디지털 신호 제어부로부터 펄스폭 변조된 신호를 입력받아, 상기 펄스폭 변조된 신호에 따라 스위치의 온오프 동작을 제어하는 스위칭부; 및
    상기 스위칭부의 동작 및 상기 디지털 신호 제어부로부터 입력된 상기 전압 조절을 위한 디지털 신호에 따라 출력 전압을 가변시켜서 상기 구동 모터의 회전을 제어하는 제어부
    를 포함하는 모터 제어 구동 회로.
  9. 제8항에서, 상기 스위칭부가
    상기 디지털 신호 제어부로부터 입력된 상기 펄스폭 변조 신호의 하이 또는 로우 신호 상태에 따라 상기 스위치의 온오프 동작을 제어하는 신호를 출력하는 신호 변환부;
    상기 신호 변환부와 각각 제1 단이 연결되고, 제2 단이 서로 전기적으로 연결되어 온, 오프 동작을 수행하는 제1 및 제2 스위치;
    일단이 제1 전압을 공급하는 제1 전원과 연결되고 타단이 상기 제1 스위치의 제3 단에 연결되어, 상기 신호 변환부의 출력 신호에 따라 상기 제1 스위치를 온 시키는 제1 동작 상태에서 상기 제1 스위치를 통하여 제1 전류를 공급하는 제1 전류원; 및
    일단이 상기 제2 스위치의 제3 단과 연결되고 타단이 접지단과 연결되어, 상기 신호 변환부의 출력 신호에 따라 상기 제2 스위치를 온 시키는 제2 동작 상태에서 상기 제2 스위치를 통하여 제2 전류를 상기 접지단으로 방전시키는 제2 전류원
    을 포함하는 모터 제어 구동 회로.
  10. 제7항에서,
    일단이 상기 접지단과 연결되고, 타단이 상기 제1, 제2 스위치의 접점과 연결되어, 상기 제1 동작 상태에서 상기 제1 전류원으로부터 공급되는 제1 전류에 의하여 전원을 충전하거나, 상기 충전된 전원을 상기 제2 동작 상태에서 상기 제2 전류원을 통하여 방전하는 커패시터; 및
    상기 펄스폭 변조 디코더에서 출력된 전압과 외부로부터 입력되는 기준 전압의 차이값에 고정된 소정 이득을 곱한 신호를 상기 구동 모터에 인가하는 증폭기
    를 더 포함하는 모터 제어 구동 회로.
  11. 제9항에서, 상기 제어부가
    상기 디지털 신호 제어부로부터 입력된 전압 이득 가변을 위한 디지털 신호의 상태에 따라 상기 제1 및 제2 전류 크기를 가변시키는 전류원 조절부; 및
    일단이 상기 기준 전압을 공급하는 제2 전원과 연결되고 타단이 상기 커패시터의 타단과 연결되어, 상기 커패시터에 인가되는 전압의 크기를 조절하는 신호 조절용 저항
    을 포함하는 모터 제어 구동 회로.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제7항 또는 제8항의 어느 한 항에서, 상기 펄스폭 변조 디코더가
    상기 펄스폭 변조 신호가 하이 임피던스 상태일 때, 상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치는 모두 온 시키거나 오프 시켜, 상기 커패시터 양단에 걸리는 전압이 상기 기준 전압을 유지하도록 설정시키는 것을 특징으로 하는 모터 제어 구동 회로.
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