KR100805301B1 - 모터 구동 회로의 방전 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터 구동 회로에서 모터의 구동 전원의 입력 여부를 판단하고 그에 따라 선택적으로 방전 회로를 구동하여 보다 더 신속한 방전을 수행할 수 있는 모터 구동 회로의 방전 회로에 관한 것으로, 본 발명에서는 구동 전원의 입력 여부를 검출하는 전원 검출부와, 모터 구동 회로내의 충전 전류를 방전시키기 위한 방전부와, 온/오프 스위칭 동작에 의해 방전부를 선택적으로 구동하는 릴레이부 및, 전원 검출부로부터 구동 전원의 차단이 검출되면, 릴레이부를 턴온시키는 제어부를 포함하는 모터 구동 회로의 방전 회로를 제공한다. 이러한 본 발명에 따르면, 모터 구동 회로 내부에 충전된 전류를 보다 신속히 방전할 수 있게 됨으로써, 부품의 교체 또는 점검 시간을 절약할 수 있는 효과가 있으며, 구동 전원이 차단된 상태에서만 방전이 이루어지도록 함으로써 불필요한 전력 소비를 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

모터 구동 회로의 방전 회로{DISCHARGE CIRCUIT IN MOTOR DRIVING CIRCUIT}

도 1은 종래의 일반적인 모터 구동 회로에 대한 상세 회로도.

도 2a 및 도 2b는 일반적인 모터 구동 회로에서의 충전 전압과 충전 시간 및 방전 시간과의 상관 관계를 도시한 도면.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방전 회로를 포함하는 모터 구동 회로를 도시한 도면.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방전 회로를 포함하는 모터 구동 회로를 도시한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 전원 공급부 20 : 전원 정류부

30 : 제 1 릴레이부 40 : 충전부

50, 140 : 방전부 60 : 스위치부

70 : 모터 110 : 전원 검출부

120 : 제어부 130 : 제 2 릴레이부

본 발명은 모터 구동 회로에 관한 것으로, 보다 더 상세하게는 모터 구동 회로에서 전원 공급이 차단될 때 내부에 충전되어 있는 전류를 보다 더 신속히 제거할 수 있는 모터 구동 회로의 방전 회로에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 종래의 일반적인 모터 구동 회로에는 방전 회로가 내장되어 있으며, 모터의 미사용시나 내부 부품의 점검 또는 교체시에 이 방전 회로를 통해 모터 구동 회로 내부에 충전되어 있는 전류를 방전시킴으로서 작업중의 감전 사고를 방지한다.

이와 관련하여, 도 1은 종래의 일반적인 모터 구동 회로를 도시한 도면으로서, 동도면에서는 3상 모터를 구동하는 구동 회로를 예시적으로 도시하였다.

종래의 일반적인 모터 구동 회로는 도 1에 도시된 바와 같이 전원 공급부 (10), 전원 정류부(20), 제 1 릴레이부(30), 충전부(40), 방전부(50), 스위치부 (60) 및 모터(70)를 포함한다.

도 1을 참조하여 설명하면, 전원 공급부(10)는 외부 전원과 연결되어 모터 (70)의 구동 전류를 인가하는 수단이며, 전원 정류부(20)는 전원 공급부(10)로부터 제공되는 전류를 정류하여 출력하는 수단이다.

그리고, 충전부(40)는 다수의 캐패시터로 구성되어 전원 정류부(20)와 완충 저항(Rx)을 통해 제공되는 전류를 충전시키며, 릴레이부(30)는 충전부(40)의 충전이 완료되었을 때 턴온되어 전류가 흐르게 된다.

스위치부(60)는 온/오프 동작에 의해 전원을 공급함으로써 모터(70)를 구동 또는 정지시키는 기능을 한다.

한편, 방전부(50)는 상술한 바와 같은 모터 구동 회로의 미사용시나 내부 부품의 점검 또는 교체시에 충전부(40)에 충전되어 있는 전류를 방전시키기 위해 구비되는 수단으로써, 소정의 저항값을 갖는 저항 소자(Ry)로 구성된다.

여기서, 충전부(40)를 구성하는 캐패시터의 전압(Vc)과 방전부(50)의 방전 시간(t)과의 관계는 수학식 1로 표현할 수 있다.

그리고, 도 2a 및 도 2b는 수학식 1에 의거하여 캐패시터의 전압(Vc)에 대한 충전 시간 및 방전 시간과의 상관 관계를 도시한 도면으로서, 도 2a는 충전부(40)의 충전 시간과의 관계를, 도 2b는 방전부(50)의 방전 시간과의 관계를 그래프로 도시하였다.

이러한 종래의 모터 구동 회로에서는 충전부(40)를 구성하는 캐패시터의 용량이 클수록 그 만큼 방전 소요시간이 길어지게 되는데, 만일 신속한 방전을 위해서 방전부(50)를 구성하는 방전 저항(Ry)의 저항값을 작게 하는 경우에는 모터 구동 회로 자체의 소비 전력이 증가하는 문제점이 있다.

결국, 종래의 일반적인 모터 구동 회로에서는 내부 소비 전력의 절감을 위해서 방전 저항(Ry)의 저항값을 다소 높게 설정할 수밖에 없는 문제점이 있으며, 그로 인해 충전부(40)에 충전된 전류를 방전하기 위한 시간이 길어지기 때문에 내부 부품의 점검 또는 교체시 작업 시간이 불필요하게 길어지는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 모터 구동 회로에서 모터의 구동 전원의 입력 여부를 판단하고 그에 따라 선택적으로 방전 회로를 구동하여 보다 더 신속한 방전을 수행할 수 있는 모터 구동 회로의 방전 회로를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

외부로부터 입력되는 구동 전원을 정류하여 출력하는 정류부와, 상기 정류부의 출력 전압을 인가받아 충전하는 충전부를 포함하여 모터의 구동을 제어하는 모터 구동 회로에서 상기 충전부의 충전 전압을 방전하기 위한 방전 회로에 있어서, 상기 구동 전원의 입력 여부를 검출하는 전원 검출부; 상기 모터 구동 회로내의 충전 전류를 방전시키기 위한 방전부; 온/오프 스위칭 동작에 의해 상기 방전부를 선택적으로 구동하는 릴레이부; 및, 상기 전원 검출부로부터 상기 구동 전원의 차단이 검출되면, 상기 릴레이부를 턴온시키는 제어부를 포함하는 모터 구동 회로의 방전 회로를 제공한다.

본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 첨부된 도면을 참조하여 다음에 설명하는 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확해 질 것이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방전 회로가 포함된 모터 구동 회로를 도시한 도면으로서, 전원 공급부(10), 전원 정류부(20), 제 1 릴레이부(30), 충전부(40), 스위치부(60), 모터(70), 전원 검출부(110), 제어부(120), 제 2 릴레 이부(130) 및 방전부(140)를 포함한다.

먼저, 도 3에 도시된 전원 공급부(10), 전압 정류부(20), 제 1 릴레이부 (30), 충전부(40), 스위치부(60) 및 모터(70)는 전술한 도 1에 도시한 종래의 모터 구동 회로에 포함된 각 구성 수단과 동일한 기능을 수행한다. 따라서, 본 실시예에서는 이에 대한 설명은 생략한다.

도 3을 참조하면, 전원 검출부(110)는 동도면에 도시된 바와 같이 전원 공급부(10)의 출력 라인과 연결되어 모터 구동 회로에 제공되는 구동 전원의 유무를 검출하여 그에 상응하는 출력 신호를 발생하며, 제어부(120)는 전원 검출부(110)로부터의 출력 신호에 의거하여 제 2 릴레이부(130)를 스위칭한다.

제 2 릴레이부(130)는 제어부(120)로부터의 제어에 의해 온/오프 스위칭되어 방전부(140)를 선택적으로 구동하게 된다. 따라서, 방전부(140)는 제 2 릴레이부 (130)가 턴온된 상태에서만 충전부(40)에 충전된 전류를 방전시키게 된다. 여기서, 본 발명에 따른 방전부(140)는 도 1에 도시된 종래의 방전부(50)에 비해 보다 더 작은 저항값을 갖는 저항 소자(Ry1)로 구성한다.

즉, 방전부(140)의 저항값이 작을수록 충전부(40)에 대한 방전 시간이 단축되지만, 종래에는 모터 구동 회로의 자체 소비 전력 증가로 인해 방전부(50)의 저항값을 낮출 수가 없었다. 하지만, 본 발명에서는 상술한 바와 같이 전원 검출부 (110)를 이용하여 구동 전원이 인가되지 않을 경우에만 방전부(140)를 선택적으로 구동함으로써 소비 전력에 영향을 받지 않기 때문에, 이 방전부(140)를 신속한 방전이 가능한 최적의 저항값을 갖는 저항 소자(Ry1)로 구성할 수 있게 된다.

여기서, 방전부(140)의 저항값을 설정하는 과정에 대해 설명하면 다음과 같다.

전술한 수학식 1에서 충전부(40)의 캐패시터 전압(Vc)은 방전부(140)를 통해 방전해야 할 방전 전압이 된다. 여기서, 가장 이상적으로는 충전부(40)에 충전된 전류를 모두 방전하여 캐패시터의 전압이 영(0)전압이 되도록 하는 것이 바람직하나, 도 2b에 도시한 바와 같이 지수 함수의 특성상 영전압이 되도록 하는데는 실질적으로 많은 시간이 소요된다.

따라서, 감전 사고가 발생하지 않는 소정 범위 내의 방전 목표 전압(Vcf)과 방전 목표 시간(t1)을 설정한 다음, 이 목표 전압(Vcf)과 목표 시간(t1), 그리고 충전부(40)를 구성하는 캐패시터의 용량(C)을 수학식 1에 대입하여 방전부(140)에서 필요로 하는 저항값(R)을 산출한다.

즉, 아래의 수학식 2로부터 방전부(140)의 저항값을 산출하여 그에 상응하는 저항 용량을 갖는 저항 소자로 방전부(140)를 구성한다.

결과적으로, 본 발명에서는 방전부(140)의 저항값을 적절히 조절하여 방전 시간을 원하는 시간만큼 단축시킬 수 있게 되며, 특히 전원 검출부(110)를 통해 모터 구동 전원의 인가 여부를 판단하고 모터 구동 전원이 차단된 상태에서만 방전부(140)를 구동하여 방전이 이루어지도록 함으로써, 자체 소비 전력에도 영향 을 미치지 않게 된다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방전 회로를 갖는 모터 구동 회로에 대한 상세 회로도로서, 전술한 도 3에 도시된 모터 구동 회로에 표시부(150) 및 보조 방전부(160)를 추가로 구성하였다.

도 4에 도시된 표시부(150)는 통상의 발광 디이오드로 구성되며, 동도면에 도시된 바와 같이 충전부(40)의 충전 전류에 의해 구동되도록 구성된다. 따라서, 충전부(40)에 충전 전류가 남아 있는 동안에는 계속해서 발광되기 때문에 사용자는 이 표시부(150)를 통해 충전부(40)의 충전 전압 상태를 확인할 수 있다.

그리고, 보조 방전부(160)는 도 3에 도시된 방전부(140)에 이상이 발생하여 정상적인 방전 동작을 수행하지 못할 경우를 대비하여 추가로 구성된 보조 방전 수단으로서, 도 1에 도시한 종래의 모터 구동 회로에서의 방전부(50)와 동일하게 구성하였다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 모터의 구동을 제어하는 모터 구동 회로에서 내부에 충전된 전류를 보다 신속히 방전할 수 있게 됨으로써, 부품의 교체 또는 점검 시간을 절약할 수 있는 효과가 있으며, 구동 전원이 차단된 상태에서만 방전이 이루어지도록 함으로써 불필요한 전력 소비를 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 외부로부터 입력되는 구동 전원을 정류하여 출력하는 정류부와, 상기 정류부의 출력 전압을 인가받아 충전하는 충전부를 포함하여 모터의 구동을 제어하는 모터 구동 회로에서 상기 충전부의 충전 전압을 방전하기 위한 방전 회로에 있어서,

   상기 구동 전원의 입력 여부를 검출하는 전원 검출부;

   상기 모터 구동 회로내의 충전 전류를 방전시키기 위한 방전부;

   온/오프 스위칭 동작에 의해 상기 방전부를 선택적으로 구동하는 릴레이부;

   상기 전원 검출부로부터 상기 구동 전원의 차단이 검출되면, 상기 릴레이부를 턴온시키는 제어부를 포함하는 모터 구동 회로의 방전 회로.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 방전부는, 소정의 저항값(R)을 갖는 저항 소자로 구성되며,

   상기 소정의 저항값(R)은,

   상기 충전부의 충전 용량(C)에 대응하여 상기 충전부의 충전 전압을 기설정된 목표 시간(t1) 내에 목표 전압(Vcf)까지 감압할 수 있도록 수학식

   

   로부터 산출되는 저항값(R)인 것을 특징으로 하는 모터 구동 회로의 방전 회로.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 방전 회로는,

   상기 충전부의 전압에 의해 구동됨으로써 상기 충전부의 전압 상태를 표시하는 표시부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모터 구동 회로의 방전 회로.

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