KR100482456B1

KR100482456B1 - 차량의 블로어 팬모타 구동 회로

Info

Publication number: KR100482456B1
Application number: KR10-2002-0074305A
Authority: KR
Inventors: 김종건; 동근명
Original assignee: 주식회사 두원전자
Priority date: 2002-11-27
Filing date: 2002-11-27
Publication date: 2005-04-14
Also published as: KR20040046385A

Abstract

본 발명은 차량(자동차,굴착기,특장차)의 블로어 팬모터 구동회로에 관한 것이다.

원래 자동차의 에어콘제어기(FATC)는 희망하는 실내온도를 얻기 위해서는 자동차의 실내 공기를 조절된 공기와 변환시킬 필요가 있으며, 이를 위해 필요한 풍량을 만들기 위해 블로어 팬 속도를 컨트롤하는 것은 매우 중요하다.

그러나 종래에는 에어콘 블로어 팬을 고속(HI)단으로 구동될 때 전력트랜지스터의 콜렉터-에미터간의 전압강하가 큼으로 모터 록(LOCK)될 때 대전류로 인해 전력트랜지스터의 발열로 인한 소자의 파열 문제점이 있었으며, 또한 HI단을 위한 바이패스릴레이가 추가됨으로 원가가 상승되는 문제점이 있다.

그러나 본 발명에 따르면, 기존의 전력트랜지스터구동모듈을 MOSFET구동모듈로 구동회로를 변경하여 전력소자의 전압강하를 감소시킴으로써 열발생의 원인인 전력손실 및 구동능력이 대폭 향상되었으며, 또한 모터 록(LOCK)시 큰 전류로 인한 구동소자 파열 및 전류내량 문제도 개선되었다. 따라서 전원릴레이, 바이패스릴레이등을 삭제함으로써 부품수의 감소, 부품조립의 단순화를 통해 신뢰성, 경제성측면에서 경쟁력을 제고할 수 있는 효과가 있다.

Description

차량의 블로어 팬모타 구동 회로{BLOWER FAN MOTOR CIRCUIT OF VEHICLE}

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로, 본 발명은, 기존의 전력트랜지스터구동모듈을 MOSFET구동모듈로 구동회로를 변경하여 전력소자의 전압강하를 감소시킴으로써 열발생의 원인인 전력손실 및 구동능력이 대폭 향상되었으며, 또한 모터 록(LOCK)시 큰 전류로 인한 구동소자 파열 및 전류내량 문제도 개선되었다. 따라서 전원릴레이, 바이패스릴레이등을 삭제함으로써 부품수의 감소, 부품조립의 단순화를 통해 신뢰성, 경제성측면에서 경쟁력을 제고할 수 있는 효과가 있다.

사용자가 에어콘스위치(미도시됨)를 '온'시키면 에어콘제어기마이콤(120)의 포트(P1)를 통해 구동신호차단트랜지스터(150)을 '오프' 시킴과 더불어 포트(P2)를 통해서 정전압제어기(140)으로 기준전압지령값을 출력하는 에어콘제어기(100)과, 기준전압지령값이 입력되면 모터로부터 피드백되는 궤환전압추종값과 비교하여 구형파 제어신호를 출력하는 정전압제어기(140), 구형파 제어신호가 입력되면 소정의 구동제어신호를 증폭하여 온도퓨즈(210)를 통해 게이트저항(261,262)에 구동제어신호를 공급하는 구동전압증폭기(170), 구동제어신호가 입력되면 MOSFET전력소자(250)의 게이트 입력단에 충방전 전하를 제어하여 스위칭속도, 드레인전류를 결정하는 게이트저항(261,262), 드레인-소스간의 턴온저항을 극소화함으로써 블로어팬모터(190)의 코일이 접지에 연결되게 하는 MOSFET전력소자(250), 블로어팬모터(190)로부터 궤환전압루프상에 발생될 수 있는 서지전압으로부터 정전압제어기(140)의 입력단을 보호하는 과전압보호클램프다이오드(131,132), 정전압제어기(140)으로부터 구형파 제어신호가 입력되면 구동전압증폭기(170)을 고속스위칭을 할 수 있도록 베이스전류를 충전 또는 방전하도록 하는 스위칭속도업콘덴서(160)을 포함하는 에어콘제어기(FATC)(100), 모터 록(LOCK)될 때 큰 전류로 인한 구동소자 파열을 방지하며 배터리 전원(B+)을 연결하는 미니퓨즈(180)과, 블로어팬모터(190)등으로 구성된 자동차, 굴착기, 특장차의 블로어 팬모터 속도 제어용 구동회로이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.

제1도은 종래기술에 따른 자동차의 블로어 팬모터 구동회로에 관한 것으로, 제1도에 도시된 참조부호 1은 에어콘제어기마이콤, 2는 전력트랜지스터구동모듈, 3은 블로어팬모터, 4는 바이패스릴레이, 5는 전원릴레이, 6은 미니퓨즈, 7은 전원릴레이구동트랜지스터, 8은 바이패스릴레이구동트렌지스터, 9은 구동신호차단트랜지스터, 10은 전류증폭트랜지스터, 11은정전압제어기, 12는 궤환전압증폭기, 13은 에어콘제어기이다.

상기와 같이 구성된 자동차의 블로어 팬모터 구동회로에 있어서, 에어콘제어기마이콤(1)이 포트(P1)를 통해 전원릴레이구동트랜지스터(7)을 '온'시키고, 더불어 포트(P4)에 기준전압지령값을 출력시키면 정전압제어기(11)가 작동하여 궤환전압증폭기(12)의 궤환전압(Vfb)과 비교하여 전류증폭트랜지스터(10)을 통해 전력트랜지스터구동모듈(2)의 B단자에 베이스 전류를 공급하면, 배터리전원(B+)이 상기 미니퓨즈(6), 전원릴레이(5) 및 전력트랜지스터구동모듈(2)를 통해 모터전류을 공급하게 함으로써 블로어 팬모터(3)가 구동하게 된다. 따라서 포트(P4)에 기준전압지령값에 따라 블로어 팬모터의 속도를 제어하게 된다. 그러나 상기한 바와 같은 종래기술에 따른 자동차의 블로어 팬모터의 속도를 제어하는 구동회로는 제2도 (c)에 도시된 바와 같이, 고속단(HI단)으로 구동할 때, 좀더 상세하게는 포트(P4)의 기준전압 지령값이 최소값(Vin = 0.42V)을 출력할 때, 전력트랜지스터구동모듈(2)의 콜렉터-에미터간에 전압강하(Vout)가 심하므로 블로어 팬모터의 속도가 저하되고, 전력손실이 많은 문제점이 있어서, 상기한 바와 같은 바이패스릴레이구동트랜지스터(8)을 통해 바이패스릴레이(4)를 구동하게 하여 전력트랜지스터구동모듈(2)를 거치지 않고 배터리전원의 접지로 바이패스를 시키는 방식으로 블로어팬모터를 최대속도로 동작시키는 구동회로를 적용함으로서 전원릴레이구동트랜지스터(7), 바이패스 릴레이구동트랜지스터(8), 전원릴레이(5), 바이패스릴레이(4)등의 부품이 추가됨으로 원가상승의 요인이 되고, 배선이 복잡해지는 문제점이 있었다.

제3도는 본 발명에 따른 자동차의 블로어 팬모터 구동회로의 회로도로서, 제3도에서 도시된 참조부호100은 에어콘제어기(FATC), 120은 에어콘제어기마이콤, 131,132는 과전압보호클램프다이오드140은 정전압제어기, 150은 구동신호차단트랜지스터, 160은 스위칭속도업콘덴서, 170은 구동전압증폭기, 180은 미니퓨즈, 190은 블로어팬모터, 200은 MOSFET구동모듈이다.

상기 에어콘제어기(100)은 사용자가 에어콘스위치(미도시됨)를 '온'시키면 에어콘제어기마이콤(120)의 포트(P1)를 통해 구동신호차단트랜지스터(150)을 '오프' 시킴과 더불어 포트(P2)를 통해서 정전압제어기(140)으로 기준전압지령값을 출력하게 된다. 상기 정전압제어기(140)는 기준전압지령값(Vin)이 입력되면 모터로부터 피드백된 궤환전압추종값(Vfb)과 비교하여 구형파 제어신호를 출력하게 된다.

상기 구동전압증폭기(170)는 구형파 제어신호가 입력되면 소정의 구동제어신호를 증폭하여 온도퓨즈(210)를 통해 게이트저항(261)에 구동제어신호를 공급하도록한다. 상기 게이트저항(261,262)는 구동제어신호가 입력되면 MOSFET전력소자(250)의 게이트 입력단에 충방전 전하를 제어함으로 스위칭속도, 드레인전류를 결정하도록 되어 있다.

상기 MOSFET전력소자(250)은 게이트 입력단의 충방전 전하에 따라 드레인전류를 증폭하는 효과를 제공함으로써 좀더 상세하게는 MOSFET전력소자(250)의 드레인-소스간의 턴온저항을 극소화함으로써 블로어팬모터의 코일이 접지에 연결됨에 따라 배터리 전원(B+)이 미니퓨즈(180)을 통해 블로어팬모터(190)으로 공급됨으로 에어콘의 블로어팬모터(190)가 구동하게 된다. 따라서 상기의 정전압제어기(140)에 입력되는 기준전압지령값에 따라 블로어팬모터(190)의 양단전압을 조정하게 됨으로써 블로어팬모터(190)의 속도를 제어할 수 있도록 한다.

여기서 상기 과전압보호클램프다이오드(131,132)는 궤환전압 루프상에 발생될 수 있는 과도성 서지전압으로부터 정전압제어기(140)의 입력단을 보호하는 역할을 하도록 한다. 또한 상기 스위칭속도업콘덴서(160)은 정전압제어기(140)으로부터 구형파 제어신호가 입력되면 구동전압증폭기(170)을 고속스위칭을 할 수 있도록 베이스전류를 신속히 충전 또는 방전하도록 한다. 상기의 특징들을 상기 에어콘제어기(100)에 포함하고 있다. 그리고 상기 MOSFET구동모듈(200)은 다음과 같은 특징을 구비하고 있다.

상기 온도퓨즈((210)은 방열기의 온도가 최대정격이상으로 과열시 MOSFET전력소자(250) 및 여타의 주변부품을 보호하기 위한 Thermal cutoff기능을 구비하고 있다. 상기 역극방지다이오드(220)은 콘넥터 핀 오삽입시에 게이트회로를 보호하도록 한다. 상기 서너버 콘덴서(230)은 고속스위칭시에 MOSFET전력소자(250)의 드레인-소스간에 과도전압, 과도전류에 의한 스위칭노이즈를 완화시키기 위한 충방전 콘덴서의 역할을 한다. 상기 정전기클램프제너다이오드(241,242)는 정전기 또는 서지전압이 입력될 때 MOSFET전력소자(250)의 게이트입력전압을 일정전압으로 제한하는 서지흡수소자로써 역할을 하게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면 기존의 전력트랜지스터구동모듈을 MOSFET구동모듈로 구동회로를 변경하여 전력소자의 전압강하를 감소시킴으로써 열발생의 원인인 전력손실 및 구동능력이 대폭 향상되었다. 또한 모터 록(LOCK)시 큰 전류로 인한 구동소자 파열 및 전류내량 문제도 개선되었다. 따라서 전원릴레이, 바이패스릴레이등을 삭제함으로써 부품수의 감소, 부품조립의 단순화를 통해 신뢰성, 경제성측면에서 경쟁력을 제고할 수 있는 효과가 있다.

도1은 종래 기술에 따른 자동차의 블로어 팬모터 구동 회로도.

도2의 (a)는 도1에 있어서, 전력트랜지스터구동모듈의 회로도이며 (b)와 (c)는 입출력신호 특성도.

도3의 (a)는 본 발명에 따른 자동차의 블로어 팬모터 구동 회로도이며 (b)는 MOSFET구동모듈의 회로도.

Claims

사용자가 에어콘스위치를 '온'시키면 에어콘제어기마이콤(120)의 포트(P1)를 통해 구동신호차단트랜지스터(150)을 '오프' 시킴과 더불어 포트(P2)를 통해서 정전압제어기(140)으로 기준전압지령값을 출력하는 에어콘제어기(100)과, 기준전압지령값이 입력되면 모터로부터 피드백되는 궤환전압추종값과 비교하여 구형파 제어신호를 출력하는 정전압제어기(140), 구형파 제어신호가 입력되면 소정의 구동제어신호를 증폭하여 온도퓨즈(210)를 통해 게이트저항(261,262)에 구동제어신호를 공급하는 구동전압증폭기(170), 구동제어신호가 입력되면 MOSFET전력소자(250)의 게이트 입력단에 충방전 전하를 제어하여 스위칭속도,드레인전류를 결정하는 게이트저항(261,262), 콘넥터 핀이 오삽입될 때 게이트회로를 보호하도록 되어 있는 역극방지다이오드(220), 고속스위칭을 할 때 MOSFET전력소자(250)의 드레인-소스간에 과도전압, 과도전류에 의한 스위칭잡음을 제거하는 서너버콘덴서(230) 및, 정전기 또는 서지전압이 입력될 때 MOSFET전력소자(250)의 게이트 입력전압을 일정전압으로 제한하는 서지흡수소자로 정전기클램프제너다이오드(241,242)를 포함한 MOSFET구동모듈(200), 드레인-소스간의 턴온저항을 극소화함으로써 블로어팬모터(190)의 코일이 접지에 연결되게 하는 MOSFET전력소자(250), 블로어팬모터(190)로부터 궤환전압루프상에 발생될 수 있는 서지전압으로 부터 정전압제어기(140)의 입력단을 보호하는 과전압보호클램프다이오드(131,132), 정전압제어기(140)으로부터 구형파 제어신호가 입력되면 구동전압증폭기(170)을 고속스위칭을 할 수 있도록 베이스전류를 충전 또는 방전하도록 하는 스위칭속도업콘덴서(160)을 포함하는 에어콘제어기(FATC)(100), 모터 록(LOCK)될 때 큰 전류로 인한 구동소자 파열을 방지하며 배터리 전원(B+)을 연결하는 미니퓨즈(180)과, 블로어팬모터(190)등으로 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 블로어 팬모터 속도 제어용 구동회로.
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