KR100435227B1 - 팬 필터 유닛 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 단상 교류 모터에 의해 구동되는 팬 필터 유닛 제어장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 팬 필터 유닛 제어장치는 외부로부터 인가되는 교류 입력 전압을 직류로 변환하고, 이를 서로 다른 레벨의 전압으로 감압하여 구동 전원을 공급하는 전원 공급부와, 상기 모터에 대한 구동 속도값을 설정하는 버튼부와, 상기 버튼부를 통해 설정된 모터 구동 속도값에 대응하는 구동 제어 데이터와 현재 구동 중인 모터로 인가되는 구동 전원신호에 대한 PWM신호의 듀티비가 저장되어 있는 메모리부와, 상기 버튼부를 통해 설정된 모터 구동 속도값에 대응하는 상기 구동 제어 데이터 및 상기 FND표시부에 표시되는 속도값의 FND데이터를 출력하도록 제어하는 제어부와, 상기 제어부로부터 입력된 FND데이터에 따라 상기 FND표시부를 구동하는 FND구동부와, 상기 FND구동부로부터 입력된 신호에 따라 구동 속도값을 표시하는 FND표시부와, 상기 제어부로부터 입력된 모터 구동 제어 데이터에 대응하는 펄스폭을 가지는 펄스폭변조(PWM)신호를 발생하는 PWM발생부와, 상기 PWM신호의 펄스 주기에 따라 외부로부터 인가되는 교류 전원 신호를 단속하여 상기 모터에 모터 구동신호를 인가하는 구동신호 처리부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

팬 필터 유닛 제어장치{Apparatus for controlling a fan filter unit}

본 발명은 팬 필터 유닛 제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단상 교류 모터에 의해 구동되는 팬 필터 유닛의 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 먼지에 극도로 민감한 반도체, 박막 트랜지스터 액정 표시장치(TFT LCD) 등의 생산라인의 공기 여과를 위해 클린룸에 설치되어 내부 공기를 일정 수준의 청정상태로 유지하기 위하여 팬 필터 유닛(Fan Filter Unit)이 사용된다. 그리고 이를 제어하는 제어시스템은 상기 팬 필터 유닛의 온/오프 제어, 속도 제어(고속, 보통, 저속), 운전 중의 이상 상태 모니터링, 및 전원 공급을 수행하는 시스템으로, 팬 필터 유닛의 모터와 제어시스템을 결정하는데 있어 시스템의 효율과 비용이 가장 중요한 요인이 된다.

예를 들어 유도 모터를 이용하는 경우 인버터를 사용하게 되면 전범위에서 고성능, 고효율의 효과를 얻을 수 있는 장점이 있다. 그러나 이러한 경우 효율을 극대화하기 위하여 시스템의 최적화 및 외부로부터 인가되는 전원 신호에 대한 전자파 간섭(EMI)이나 전자 환경 문제에서의 전자기적 양립성 또는 전자적합성(EMC)을 억제하기 위하여 대규모의 필터링이 요구된다. 또한 인버터의 특성상 외부로부터 인가되는 교류를 직류로 변환한 뒤 이를 다시 교류로 변환시켜 구동전원으로 사용함으로써 회로 설계에 따른 어려움과 고성능의 프로세서의 필요에 따른 제조비용이 상승하는 문제점이 있다.

한편 대부분의 단상 모터, 유니버셜 모터의 제어는 트라이악(Triac)을 사용한 위상 제어를 기반으로 한다. 이와 같이 트라이악을 이용하여 입력 전원에 대한 위상제어의 경우 외부로부터 인가되는 전원은 트라이악의 스위칭에 따라 위상이 변하며 인버터에 기반을 둔 유도 모터에 비하여 경제적인 면에서 매우 유리하다는 장점이 있다. 그러나 이와 같은 트라이악을 이용한 위상제어는 모터 구동에 의한 소음이 발생하며 회로의 비선형 특성으로 정현파 입력에 대해 출력에 고조파 성분이 나타나 파형의 일그러짐이 크고 저효율이라는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명은 팬 필터 유닛의 구동 모터로 인가되는 입력 전원에 대한 고조파 노이즈 성분을 제거하고, 제품에 대한 신뢰도 및 모터의 역률을 향상시킬 수 있는 팬 필터 유닛 제어장치를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 보다 용이하게 팬 필터 유닛의 속도를 제어할 수 있는 팬 필터 유닛 제어장치를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 회로의 단순화와 제조비용을 절감할 수 있는 팬 필터 유닛 제어장치를 제공하는데 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 팬 필터 유닛 제어장치의 개략적인 구성을 도시한 블럭도.

도 2는 도 1에 도시된 전원 제어부의 상세 회로도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 전원 공급부 20 : 버튼부

30 : 메모리부 40 : 제어부

50 : PLD 51 : PWM 발생부

52 : FND 구동부 60 : 전원 제어부

61 : 포토커플러 62 : 스위칭부

63 : 브리지 64 : 전원 제어부

70 : FND 표시부 80 : 과열 감지부

90 : 경보 출력부 100 : 과전류 검출부

110 : 통신부

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 팬 필터 유닛 제어장치는 외부로부터 인가되는 교류 입력 전압을 직류로 변환하고, 이를 서로 다른 레벨의 전압으로 감압하여 구동 전원을 공급하는 전원 공급부와, 상기 모터에 대한 구동 속도값을 설정하는 버튼부와, 상기 버튼부를 통해 설정된 모터 구동 속도값에 대응하는 구동 제어 데이터와 현재 구동 중인 모터로 인가되는 구동 전원 신호에 대한 PWM신호의 듀티비가 저장되어 있는 메모리부와, 상기 버튼부를 통해 설정된모터 구동 속도값에 대응하는 상기 구동 제어 데이터 및 상기 FND표시부에 표시되는 속도값의 FND데이터를 출력하도록 제어하는 제어부와, 상기 제어부로부터 입력된 FND데이터에 따라 상기 FND표시부를 구동하는 FND구동부와, 상기 FND 구동부로부터 입력된 신호에 따라 모터 구동 속도값을 표시하는 FND표시부와, 상기 제어부로부터 입력된 모터 구동 제어 데이터에 대응하는 펄스폭을 가지는 펄스 폭 변조(PWM)신호를 발생하는 PWM발생부와, 상기 PWM신호의 펄스 주기에 따라 외부로부터 인가되는 교류 전원 신호를 단속하여 상기 모터에 모터 구동 신호를 인가하는 전원 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 이와 같은 양상에 따라 본 발명에 따른 팬 필터 유닛 제어장치는 팬 필터 유닛의 구동 모터에 인가되는 전압의 실효값(RMS:Root Mean Squre)을 펄스 폭 변조 신호에 따라 제어함으로써, 3차 고조파의 크기를 제한할 수 있고 이를 통해 회로의 비선형 특성으로 정현파 입력에 대해 출력에 고조파 성분이 나타나는 파형의 일그러짐을 방지하여 모터의 성능을 향상 시킬 수 있는 장점이 있다. 또한 고정된 주파수에서 PWM 신호의 듀티 사이클을 용이하게 변환할 수 있으므로, 모터의 구동 속도를 자유롭게 제어할 수 있는 장점이 있다.

그리고 본 발명의 보조적인 양상에 따라 본 발명에 따른 팬 필터 유닛 제어장치의 전원 제어부는 상기 PWM발생부로부터 입력된 PWM신호를 회로 분리시켜 전달하는 포토커플러와, 상기 포토커플러의 출력에 따라 스위칭되는 스위칭부와, 상기 스위칭부의 스위칭 출력단에 2노드가 연결되고, 나머지 2노드 중의 일 노드에 교류 전원 신호가 입력되며 타 노드로 상기 PWM신호에 의해 초핑된 교류 전원 신호를 출력하는 브리지와, 상기 브리지로부터 입력된 PWM신호에 따라 외부로부터 인가되는 교류 전원 신호를 단속하여 모터 구동 신호를 출력하는 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 이와 같은 양상에 따라 본 발명에 따른 팬 필터 유닛 제어장치는 종래의 인버터 기반의 모터제어와는 달리 다이오드로 구성된 인버터 브리지를 사용함으로써, 회로의 구성을 보다 단순하게 설계할 수 있으며 이에 따라 제조비용을 절감할 수 있어 경쟁력을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.

그리고 본 발명의 부가적인 양상에 따라 본 발명에 따른 팬 필터 유닛 제어장치는 상기 모터의 구동에 따른 과열 상태를 감지하는 과열 감지부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 과열 감지부로부터 입력된 감지 신호에 따라 상기 모터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 이와 같은 양상에 따라 본 발명에 따른 팬 필터 유닛 제어장치는 모터 구동에 따른 과열 발생시 모터의 구동을 차단하여 모터의 파손을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

그리고 본 발명의 부가적인 양상에 따라 본 발명에 따른 팬 필터 유닛 제어장치는 외부에서 상기 전원 공급부로의 과전류 인가 여부를 검출하는 과전류 검출부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 과전류 검출부로부터 입력된 검출 신호에 따라 상기 모터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 이와 같은 양상에 따라 본 발명에 따른 팬 필터 유닛 제어장치는 팬 필터 유닛을 구동시키는 모터의 효율적인 운전이 가능할 뿐만 아니라, 과전류로부터 스위칭 소자를 효과적으로 보호할 수 있게 된다.

그리고 본 발명의 부가적인 양상에 따라 본 발명에 따른 팬 필터 유닛 제어장치는 상기 모터 구동에 따른 각종 데이터를 외부로 송신하고, 외부로부터 모터 제어 신호를 수신하는 통신부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 통신부로부터 입력된 제어신호에 따라 상기 모터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 이와 같은 양상에 따라 본 발명에 따른 팬 필터 유닛 제어장치는 팬 필터 유닛을 제어하는 시스템과의 통신이 가능할 뿐만 아니라 이를 통해 팬 필터의 구동 상태를 원격에서 제어할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 이와 같은, 또 추가적인 양상은 첨부된 도면을 참조하여 후술하는 바람직한 실시예를 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명을 이러한 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 팬 필터 유닛 제어장치의 구성을 개략적으로 도시한 것이다. 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 팬 필터 유닛 제어장치는 전원 공급부(10), 버튼부(20), 메모리부(30), 제어부(40) 및 PWM 발생부(51)와 FND 구동부(52), 전원 제어부(60), FND 표시부(70)를 포함한다. 그리고 본 발명의 부가적인 양상에 따라 과열 감지부(80), 경보 출력부(90) 및 과전류 검출부(100)와 통신부(110)를 더 포함한다.

상기 전원 공급부(10)는 외부로부터 인가되는 교류 입력 전압을 직류로 변환하고, 이를 서로 다른 레벨의 전압으로 감압하여 각 구성 요소로 구동 전원을 공급한다. 즉 상기 전원 공급부(10)는 외부로부터 인가되는 교류 전압을 노이즈 필터를 이용하여 입력되는 교류 전압에 포함된 노이즈를 제거한 후, 이를 직류로 변환하여 구동 전원을 공급하는데 서로 상이한 레벨을 가지는 구동 전압을 출력하게 된다.

상기 버튼부(20)는 상기 모터에 대한 구동 속도값을 설정하는 것으로, 본 발명의 실시예에 있어서는 종래와 같은 3단(고속,중속,저속)의 속도제어 방식과는 달리 상기 버튼부(20)의 조작, 예를 들면 사용자가 SET 버튼을 한번 누르면 모터의 구동속도를 변경할 수 있는 상태가 되며 그 후에 UP 또는 DOWN 버튼을 이용하여 속도값을 설정하면 된다. 이렇게 속도값을 설정한 후 ENTER 버튼을 누르면 상기 팬 필터 유닛의 구동모터는 설정된 속도값에 따라 구동하게 된다. 따라서 본 발명에 따른 팬 필터 유닛 제어장치는 사용자의 조작에 따라 모터의 구동 속도를 팬 필터 유닛이 설치된 장소의 상황에 따라 0~100% 용이하게 조절할 수 있는 장점이 있다.

상기 메모리부(30)에는 상기 버튼부(20)를 통해 설정된 모터 구동 속도값에 대응하는 구동 제어 데이터와 현재 구동 중인 모터에 인가되는 구동 전원 신호에 대한 PWM신호의 듀티비가 저장되어 있다. 그리고 상기 메모리부(30)는 본 발명의 보조적인 양상에 따라 비휘발성 메모리 소자, 예를 들면 플래쉬 메모리 혹은 EEPROM 등을 사용하는 것이 바람직하다. 왜냐하면 이와 같은 비휘발성 메모리 소자를 사용함으로써, 정전 등에 따른 모터 구동이 중단되는 경우 사용자에 의해 설정된 모터 구동 속도값이라든가 혹은 모터로 인가되는 구동 전원 신호에 대한 PWM듀티비 등과 같은 모터 구동 제어 데이터가 정전으로 인해 손실되는 것을 방지할 수 있게 된다.

한편 상기 제어부(40)는 상기 버튼부(20)를 통해 설정된 모터 구동 속도값에 대응하는 상기 구동 제어 데이터 및 상기 FND 표시부에 표시되는 속도값의 FND데이터를 출력하도록 제어한다. 즉 상기 제어부(40)는 상기 버튼부(20)를 통해 입력된 사용자의 조작신호에 따라 상기 메모리부(30)에 저장된 모터 구동 속도값에 대응하는 구동 제어 데이터를 독출하여 출력하도록 제어한다. 또한 상기 제어부(40)는 모터 구동 속도를 외부로 출력하기 위해 상기 버튼부(20)를 통해 설정된 속도값에 대응하는 FND데이터를 출력하도록 제어한다.

그리고 본 발명의 보조적인 양상에 따라 상기 제어부(40)는 정전으로 인한 재 구동시 상기 메모리부(30)에 저장된 정전 직전의 교류 모터 구동에 관련된 데이터, 예를 들면 모터에 인가되는 구동 전원 신호에 대한 PWM 신호의 듀티비나 모터 구동 속도값으로 초기화되어 재 구동하도록 제어한다. 즉 정전으로 인한 재 구동 시 상기 비휘발성 메모리에 저장된 정전 직전의 각종 제어 데이터를 독출하여 재 구동시키게 된다. 따라서 본 발명에 따른 팬 필터 유닛 제어장치는 정전과 같은 돌발 사고로 인하여 구동이 중단된 후 재 구동되는 경우 기 저장된 제어 데이터를 이용하여 정전 전의 구동 상태, 즉 구동 속도를 용이하게 유지할 수 있게 된다.

이와 같이 상기 제어부(40)를 통해 출력된 구동 제어 데이터는 상기 PWM 발생부(51)를 통해 외부로부터 인가되는 교류 전원 신호를 제어하게 된다. 즉 상기 PWM발생부(51)는 상기 제어부(40)로부터 입력된 모터 구동 제어 데이터에 대응하는 펄스폭을 가지는 펄스 폭 변조(PWM)신호를 발생하여 출력한다.

이와 같은 PWM 신호는 독립적인 소자를 이용하는 발생시키는 것도 가능하지만, 본 발명의 일실시예에 있어서는 프로그래머블 로직 디바이스(PLD)(50)를 채택하여 PWM신호를 발생시키는 것이 바람직하다. 왜냐하면 상기 프로그래머블 로직 디바이스(50)는 상기 제어부(40)로부터 입력된 구동 제어 데이터에 해당하는 PWM 신호를 발생하도록 프로그램 되어있는 것으로, 사용자의 프로그래밍에 따라 PWM 신호의 발생 및 듀티 사이클을 자유롭게 변환시킬 수 있으므로 모터의 구동 속도를 용이하게 제어할 수 있기 때문이다.

한편 상기 FND 구동부(52)는 상기 제어부(40)로부터 입력된 FND 데이터에 따라 상기 FND 표시부(70)를 구동시키는 것으로, 바람직하게는 상기 PWM 발생부(51)와 마찬가지로 프로그래머블 로직 디바이스(PLD)를 통해 FND 구동 신호를 제어하는 것이 유리하다. 그리고 상기 FND 표시부(70)는 상기 FND 구동부(52)로부터 입력된 신호에 따라 모터 구동 속도값을 표시한다.

상기 전원 제어부(60)는 상기 PWM신호의 펄스 주기에 따라 외부로부터 인가되는 교류 전원 신호를 단속하여 상기 모터에 모터 구동 신호를 인가하는 것으로, 본 발명의 보조적인 양상에 따르면 상기 전원 제어부(60)는 포토커플러(61), 스위칭부(62), 브리지(63), 출력부(64)를 포함한다.

상기 포토커플러(61)는 상기 PWM 발생부(51)로부터 입력된 PWM신호를 회로 분리시켜 전달하는 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 PWM 발생부(51)로부터 입력된 PWM신호에 따라 스위칭되는 트랜지스터(Q1)의 온/오프에 따라 PWM 신호를 전달한다. 그리고 상기 스위칭부(62)는 상기 포토커플러(61)의 출력에 따라 스위칭되는 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 있어서는 직류 소자인 FET(Q2)를 사용하여 인버터 브리지(63)를 통해 외부로부터 입력되는 교류 전원 신호를 상기 포토커플러(61)의 출력에 따라 플러스, 마이너스 영역 모두에서 초핑한다. 이와 같은 초핑은 상기 PWM 신호의 듀티비를 조절하면, 모터에 인가되는 전압 및 전류를 자유로이 변경할 수 있게 된다.

상기 브리지(63)는 외부로부터 인가되는 교류 전원 신호를 정류하는 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 스위칭부(Q2)의 스위칭 출력단에 2노드가 연결되고, 나머지 2노드 중의 일 노드에 교류 전원 신호가 입력되며 타 노드로 상기 PWM신호에 의해 초핑된 교류 전원 신호를 출력한다.

이와 같이 본 발명에 따른 팬 필터 유닛 제어장치는 외부로부터 인가되는 교류 전원 신호를 정류시키는 브리지와 상기 브리지에 의해 출력된 전원 신호에 대해 양극성으로 구동하는 직류 소자인 FET를 사용함으로써, 종래 트라이악을 이용하여 위상제어를 하는 경우 발생하는 파형의 일그러짐 현상을 방지할 수 있으며, 종래의 BLDC모터와는 달리 직류전압에 대한 정류소자가 불필요하게 됨으로써, 보다 저비용으로 위상 제어 및 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

상기 출력부(64)는 상기 브리지(63)로부터 입력된 PWM신호에 따라 외부로부터 인가되는 교류 전원 신호를 단속하여 모터 구동 신호를 출력하는 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 출력부(64)는 두 개의 트랜지스터(Q3,Q4) 및 캐패시터(C1,C2)와 다수의 다이오드로 구성된다. 이와 같이 구성된 출력부(64)는 상기 브리지(63)를 통해 초핑된 신호에 따라 외부로부터 인가되는 교류 전원 신호를 단속하여 모터 구동 신호를 출력하게 된다. 한편 모터에서 발생되는 유도 전류는 도 2에 도시된 활류 다이오드 D1과 D5에 의해 처리된다. 즉 상기 두 다이오드(D1,D5)는 각각의 트랜지스터(Q3,Q4)에 의해 구동되며, 상기 두 트랜지스터(Q3,Q4)는 다이오드 D3-D4, D7-D8이 전류에 대해 순방향일 때 자동으로 턴온된다. 그리고 상기 캐패시터 C1,C2는 스위치 Q2가 오프되어 있을 때에도 트랜지스터 Q3,Q4이 턴온 상태를 유지시키는 역할을 한다. 한편 다이오드 D1,D5는 트랜지스터 Q3,Q4가 모터로부터의 역방향 전류, 예를 들면 서지 발생으로 인한 전류에 의해 구동되는 것을 방지하는 역할을 한다.

따라서 본 발명에 따른 팬 필터 유닛 제어장치는 이와 같은 구성으로 이루어진 전원 제어부를 통해 인버터 브리지를 이용한 회로 단순화로 위상 제어와 같은 경제성과 고조파 노이즈 제거에 따른 인버터와 같은 고성능, 고효율의 신뢰도를 얻을 수 있게 된다.

한편 본 발명의 부가적인 양상에 따라 상기 제어장치는 과열 감지부(80) 및 과전류 검출부(100), 그리고 통신부(110)를 더 포함한다.

상기 과열 감지부(80)는 상기 모터의 구동에 따른 과열 상태를 감지하는 것으로, 이에 따라 상기 제어부(40)는 상기 과열 감지부(80)로부터 입력된 감지 신호에 따라 상기 모터의 구동을 제어한다. 즉 상기 제어부(40)는 상기 과열 감지부(80)를 통해 과열 감지신호가 입력되는 경우 이에 해당하는 모터 구동 제어 데이터를 출력하도록 제어한다. 그리고 본 발명의 부가적인 양상에 따라 상기 제어장치는 상기 모터의 구동에 따른 과열 발생 시 모터 구동 상태를 외부로 경보하는 경보 출력부(90)를 더 포함하고, 이에 따라 상기 제어부(40)는 상기 과열감지부(80)로부터 입력된 신호에 따라 상기 경보 출력부(90)의 구동을 제어한다.

이와 같은 양상에 따라 모터 과열 발생시 본 발명에 따른 팬 필터 유닛 제어장치의 제어부는 모터의 출력을 차단한 후, 적색 LED를 점등시키고 FND표시부에 이를 경보하는 문자 표시를 하게 된다. 그러나 이와 같이 경보를 하는데 있어 과열 상태를 표시하는 것에만 한정되지 않고 이를 경보음으로 출력하는 것도 가능하다.

그리고 상기 과전류 검출부(100)는 외부에서 상기 전원 공급부(10)로의 과전류 인가 여부를 검출하고, 이에 따라 상기 제어부(40)는 상기 과전류 검출부(100)로부터 입력된 검출 신호에 따라 상기 모터의 구동을 제어한다. 즉 상기 과전류 검출부(100)는 상기 전원 공급부(10)로 인가되는 외부 교류 전원 신호로부터 과전류 여부를 검출하는 것으로, 평활화 회로부 및 비교 회로부와 아이솔레이트로 구성되는 상기 과전류 검출부는 본 건 출원일 이전에 이미 공지된 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

따라서 이와 같은 양상에 따라 본 발명에 따른 팬 필터 유닛 제어장치는 과전류 검출부로부터 입력된 검출신호에 따라 제어부는 PWM 발생부로 출력되는 구동 제어 데이터를 제어하여 과전류 발생기간에만 모터의 구동을 정지시키고, 나머지 정상상태에서는 운전이 지속적으로 이루어지도록 함과 더불어 과전류로부터 스위칭 소자를 효과적으로 보호할 수 있게 된다.

그리고 상기 통신부(110)는 상기 모터 구동에 따른 각종 데이터를 외부로 송신하고, 외부로부터 모터 제어 신호를 수신하며 이에 따라 상기 제어부(40)는 상기 통신부(110)로부터 입력된 제어신호에 따라 상기 모터의 구동을 제어한다. 본 발명의 이와 같은 양상에 따라 본 발명에 따른 팬 필터 유닛 제어장치는 팬 필터 유닛을 제어하는 시스템과의 통신이 가능할 뿐만 아니라 이를 통해 팬 필터의 구동 상태를 원격에서 제어할 수 있게 된다.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 팬 필터 유닛 제어장치는 종래 인버터 기반의 모터 제어와 트라이악을 이용한 위상 제어 방식과는 달리 인버터 브리지를 이용한 회로의 단순 설계를 통해 제조비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

또한 PWM 신호에 의한 교류 입력 신호에 대한 위상 제어를 통해 3차 고조파 크기를 제한함으로써, 인버터와 같은 고성능, 고 효율의 신뢰도를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 고정된 주파수에서 PWM 신호의 듀티 사이클의 변환 및 속도값을 용이하게 설정할 수 있으므로, 모터의 구동 속도를 자유롭게 제어할 수 있는 장점이 있다.

그리고 모터 구동에 따른 과열 발생시 모터의 출력을 차단하여 모터의 파손을 방지할 수 있으며, 과전류로부터 스위칭 소자를 효과적으로 보호할 수 있을 뿐만 아니라 모터의 효율적인 운전이 가능해진다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

Claims (8)

1. 단상 교류 모터에 의해 구동하는 팬 필터 유닛 제어장치에 있어서,

   외부로부터 인가되는 교류 입력 전압을 직류로 변환하고, 이를 서로 다른 레벨의 전압으로 감압하여 구동 전원을 공급하는 전원 공급부와;

   상기 모터에 대한 구동 속도값을 설정하는 버튼부와;

   상기 버튼부를 통해 설정된 모터 구동 속도값에 대응하는 구동 제어 데이터와 현재 구동 중인 모터로 인가되는 구동 전원 신호에 대한 PWM신호의 듀티비가 저장되어 있는 메모리부와;

   상기 버튼부를 통해 설정된 모터 구동 속도값에 대응하는 상기 구동 제어 데이터 및 상기 FND표시부에 표시되는 속도값의 FND데이터를 출력하도록 제어하는 제어부와;

   상기 제어부로부터 입력된 FND데이터에 따라 상기 FND표시부를 구동하는 FND구동부와;

   상기 FND 구동부로부터 입력된 신호에 따라 모터 구동 속도값을 표시하는 FND표시부와;

   상기 제어부로부터 입력된 모터 구동 제어 데이터에 대응하는 펄스폭을 가지는 펄스 폭 변조(PWM)신호를 발생하는 PWM발생부와;

   상기 PWM 신호의 펄스 주기에 따라 외부로부터 인가되는 교류 전원 신호를 단속하여 상기 모터에 모터 구동 신호를 인가하는 전원 제어부;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 팬 필터 유닛 제어장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 전원 제어부는 :

   상기 PWM발생부로부터 입력된 PWM신호를 회로 분리시켜 전달하는 포토커플러와;

   상기 포토커플러의 출력에 따라 스위칭되는 스위칭부와;

   상기 스위칭부의 스위칭 출력단에 2노드가 연결되고, 나머지 2노드 중의 일 노드에 교류 전원 신호가 입력되며 타 노드로 상기 PWM신호에 의해 초핑된 교류 전원 신호를 출력하는 브리지와;

   상기 브리지로부터 입력된 PWM신호에 따라 외부로부터 인가되는 교류 전원 신호를 단속하여 모터 구동 신호를 출력하는 출력부;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 팬 필터 유닛 제어장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 메모리부가 비 휘발성(non-volatile) 메모리이고,

   상기 제어부는 :

   정전으로 인한 복전 구동시 상기 메모리부에 저장된 정전 직전의 교류 모터 구동에 관련된 데이터들로 초기화되어 재 구동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 팬 필터 유닛 제어장치.
4. 제 1 내지 3 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 팬 필터 유닛 제어장치는 :

   상기 모터의 구동에 따른 과열 상태를 감지하는 과열 감지부를 더 포함하고,

   상기 제어부는 :

   상기 과열 감지부로부터 입력된 감지 신호에 따라 상기 모터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 팬 필터 유닛 제어장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 팬 필터 유닛 제어장치는 :

   상기 모터의 구동에 따른 과열 발생 시 모터 구동 상태를 외부로 경보하는 경보 출력부를 더 포함하고,

   상기 제어부는 :

   상기 과열 감지부로부터 입력된 신호에 따라 상기 경보 출력부의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 팬 필터 유닛 제어장치.
6. 제 1 내지 3 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 팬 필터 유닛 제어장치는 :

   외부에서 상기 전원 공급부로의 과전류 인가 여부를 검출하는 과전류 검출부를 더 포함하고,

   상기 제어부는 :

   상기 과전류 검출부로부터 입력된 검출 신호에 따라 상기 모터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 팬 필터 유닛 제어장치.
7. 제 1 내지 3 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 팬 필터 유닛 제어장치가 :

   상기 모터 구동에 따른 각종 데이터를 외부로 송신하고, 외부로부터 모터 제어 신호를 수신하는 통신부를 더 포함하고,

   상기 제어부는 :

   상기 통신부로부터 입력된 제어신호에 따라 상기 모터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 팬 필터 유닛 제어장치.
8. 제 4 항에 있어서, 상기 팬 필터 유닛 제어장치가 :

   상기 모터 구동에 따른 각종 데이터를 외부로 송신하고, 외부로부터 모터 제어 신호를 수신하는 통신부를 더 포함하고,

   상기 제어부는 :

   상기 통신부로부터 입력된 제어신호에 따라 상기 모터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 팬 필터 유닛 제어장치.