KR101026278B1 - 모터 구동장치 및 모터 구동장치에 의하여 구동되는 모터및 그 모터를 탑재한 기기 - Google Patents

Abstract

모터 구동장치는 제1 신호선택기와 제2 신호선택기를 포함한다. 제1 신호선택기는 구동코일의 통전부에 공급할 신호를 선택하기 위해 사용되고, 통전신호 발생기로부터 공급된 통상 통전패턴 신호 또는 제2 신호 선택기로부터의 신호중 어느 하나를 과전류 검출기로부터의 신호에 근거하여 선택한다. 제2 신호선택기는 제1 통전신호 출력기로부터의 제1 비통상 통전패턴 신호 또는 제2 통전신호 출력기로부터의 제2 비통상 통전패턴 신호중 어느 하나를 회전방향 검출기로부터의 신호에 근거하여 선택한다.

Description

모터 구동장치 및 모터 구동장치에 의하여 구동되는 모터 및 그 모터를 탑재한 기기{Motor driver, motor driven by the motor driver, and apparatus employing the motor}

본 발명은, 모터 구동장치 및 모터 구동장치에 의하여 구동되는 모터 및 그 모터가 탑재된 에어컨디셔너, 공기청정기 및 급탕기 등의 기기에 관한다.

예를 들면, 에어 컨디셔너 등에 사용되는 각종 모터는, 긴 서비스 수명, 고신뢰성, 쉬운 속도제어의 장점을 가지고, 로터가 영구자석을 구비한 영구자석 브러시리스 DC 모터(이하, 간단히 모터라고 한다)를 사용한다.

상기 서술된 것 같은 모터를 구동하기 위한 종래의 모터 구동장치는, 일본특허출원 미심사 공개번호 2002-369576에 기재되어 있다. 이 모터 구동장치는, 구동장치가 모터를 구동하기 시작할 때에, 외력이나 관성에 의해 로터가 역방향으로 구동되고 있으면, 구동장치가 모터 구동을 금지하도록 하는 구조를 갖고 있다. 이 구조는 고정자의 티스(teeth)에 감겨진 모터구동 코일을 통하여 고전류가 흐르는 것을 방지하므로, 로터자석에 감자(demagnetiziation)가 발생하지 않도록 한다.

더 상세하게는, 이 모터 구동장치에 설치된 제어부는, 모터에 홀(Hall) 센서로부터 공급된 위치검출신호의 변화에 근거하여, 로터의 회전방향을 검출한다. 구 동장치가 모터를 구동하기 시작할 때에, 로터가 정지상태에 있거나, 또는 로터가 모터가 회전하려는 방향과 동일하게 회전하면, 제어부는 모터구동을 허가하여 인버터부의 트랜지스터를 온시키는 제어신호를 출력한다. 제어신호의 출력은 구동전류가 모터구동 코일에 흐르게 하므로, 모터는 회전을 시작한다.

한편, 구동장치가 모터를 구동하기 시작할 때에, 모터가 회전하는 방향과 반대 방향으로 로터가 회전하면, 제어부는 모터구동을 금지하고 인버터부의 모든 트랜지스터를 오프시키는 제어신호를 출력한다. 제어신호의 출력은 모터구동 코일에 구동전류를 공급하지 않는다. 이 구조는 모터구동 코일을 통하여 고전류가 흐르는 것을 방지하므로, 로터자석에 감자가 발생하지 않는다.

도 6은 종래의 별도의 모터 구동장치의 회로구성도이고, 도 7에서 일부는 도 6에 나타낸 모터 구동장치의 통상 통전시의 신호파형도를 나타내고, 나머지는 비통상 통전시의 신호파형도를 나타낸다.

도 6에 도시한 것같이, 통상적으로 통전된 모터 구동장치에 있어서, 통전신호 발생기(190)는 통전신호(UH0, UL0, VH0, VL0, WH0, WL0)를 출력한다. 이들 제어 신호는 6개의 트랜지스터(131, 132, 133, 134, 135, 136)가 순차 온 또는 오프되도록 제어한다. 이들 6개의 트랜지스터는 통전기(120)를 구성한다. 이 제어로 인해, 3상 구동 코일(111, 113, 115)이 도 7에 나타낸 신호(U, V, W)로서 순차적으로 스위칭되도록 하는 전류가 공급되어, 모터를 회전한다. 이 구동 코일은 모터의 고정자에 설치되어 있다.

통전기(120)에 공급된 전류가 주어진 값까지 증가하면, 상기 모터 구동장치 는 전류 공급을 중지시킨다. 이러한 동작은 비통상의 통전을 의미한다. 더 구체적으로는, 전류가 증가하면, 과전류검출기(170)는 신호선택기(150)에 의해 수신된 신호(OC)를 출력한다. 그리고, 선택기(150)는, 통전부(120)에 출력하기 전에, 통전신호 발생기(190)로부터의 신호를, 통전신호 출력기(140)로부터 공급된 신호(UH1, UL1, VH1, VL1, WH1, WL1)로 스위칭한다. 출력기(140)로부터 공급된 신호는 통전기(120)의 모든 트랜지스터(131-136)를 오프한다. 이 구조는 구동 코일(111, 113, 115)에 전류공급을 중지시킨다.

구동 코일에 전류공급을 중지시키는 상기 방법 이외에, 예를 들면, 트랜지스터(131, 133, 135)를 온하고, 트랜지스터(132, 134, 136)를 오프하는 신호나, 반대로 트랜지스터(132, 134, 136)를 온하고, 트랜지스터(131, 133, 135)를 오프하는 방법들이 있다.

그렇지만, 종래의 모터 구동 장치의 일 예로서 후자의 예를 취하면, 통전기(120)의 모든 트랜지스터(131-136)가 오프되면, 3상 구동 코일(111, 113, 115)에 저장된 에너지가 플라이휠(flywheel) 다이오드(121-126) 중 어느 하나를 통해 즉, 전류로서 흐른다. 이들 전류의 흐름은 도 7에 나타낸 것같이 구동 코일에 걸리는 전압(U, V, W)을 급격히 변화시킨다. 그 결과, 구동 코일이 진동하여, 소리가 들리고, 때로는 소음의 원인이 된다. 통상 통전과 비통상 통전이 여러 가지 주기로 반복되므로, 주파수가 가청 주파수내이면, 이 반복은 귀에 거슬린 소음의 원인이 된다.

상기 서술된 것같이, 구동 코일(111, 113, 115)에의 전류공급을 중지하는 별도의 방법이 유용하다: 트랜지스터(131, 133, 135)를 온하고 트랜지스터(132, 134, 136)를 오프하여 구동 코일끼리를 단락하거나, 반대로 트랜지스터(131, 133, 135)를 오프하고 트랜지스터(132, 134, 136)를 온하는 방법. 전원(Vdc)으로부터의 전류공급은 이들 방법에 의하여 중지될 수 있다; 그러나, 회전중에는 구동 코일에 역기전력(BEMF)이 발생하고, BEMF에 의한 전류가 흐른다

상기 서술된 방법들은, 정회전(통상 통전파형에 의해 구동되는 회전방향)의 경우에 구동 코일을 통하여 흐르는 전류를 감소시키는 효과를 가진다. 그러나, 모터에 의해 팬이 구동되는 장치에서, 풍력 등의 외력에 의해 팬이 역방향(통상 통전방향에 반대)으로 회전될 때, 구동 코일에 흐르는 전류는 때때로 더 증가한다. 이 전류의 증가는, 원래 통상의 통전 상태에서 작용해야 할 과전류 제한동작을 방해한다. 이 방해는 실제의 동작에 문제를 남긴다.

본 발명의 모터 구동장치는 다음 구성 요소를 포함한다:

(a) 모터의 구동 코일에 전류를 공급하는 통전기;

(b) 통전기가 구동 코일에 실시하는 통상 통전 패턴을 발생하는 통전 신호발생기;

(c) 제1 비통상 통전 패턴이 저장된 제1 통전신호 출력기;

(d) 제1 패턴과 다른 제2 비통상 통전 패턴이 저장된 제2 통전신호 출력기;

(e) 모터의 회전방향을 검출하는 회전방향 검출기;

(f) 모터의 전류치를 검출하는 과전류검출기;

(g) 통전기에 공급되는 신호를 선택하는 제1 신호선택기;

(h) 제1 신호선택기에 공급되는 신호를 선택하는 제2 신호선택기.

제1 신호선택기는, 통전신호 발생기부터의 신호, 제2 신호선택기부터의 신호, 및 과전류검출기부터의 신호를 수신하고, 통전신호 발생기부터의 신호 또는 제2 신호선택기부터의 신호 중 어느 하나를 과전류검출기부터의 신호에 근거하여 선택하여, 선택된 신호를 출력한다.

제2 신호선택기는, 제1 통전신호 출력기부터의 신호, 제2 통전신호 출력기부터의 신호, 및 회전방향 검출기부터의 신호를 수신하여, 제1 통전신호 출력기 또는 제2 통전신호 출력기로부터의 신호중 어느 하나를 회전방향 검출기부터의 신호에 근거하여 선택하여, 선택된 신호를 출력한다.

상기의 구성은, 모터에 흐르는 과전류에 대하여 전류 조절 기능을 유지하면서, 소음을 저감할 수가 있다.

본 발명은 또한 상기 모터 구동장치에 의해서 구동되는 모터, 및 이 모터에 의해서 구동되는 팬 등의 피구동부를 포함하는 기기에 관한 것이다.

본 발명의 모터 및 기기는, 모터에 흐르는 과전류에 대해서 전류조절기능이 유지되면서 저소음을 실현할 수가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치의 회로도를 나타낸다.

도 2는 도 1에 나타낸 모터 구동장치의 동작을 설명한다.

도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 공기 조절기의 실내기의 구조를 나타낸다.

도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 공기 조절기의 실외기의 구조를 나타낸다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 급탕기의 구조를 나타낸다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 공기청정기의 구조를 나타낸다.

도 6은 종래의 모터 구동장치의 회로도를 나타낸다.

도 7은 도 6에 나타낸 종래의 모터 구동장치의 동작을 설명한다.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치의 회로도를 나타내고, 도 2는 도 1에 나타낸 모터 구동장치의 동작을 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 도 1에 나타낸 모터 구동장치는 다음의 구성 요소를 포함한다:

(a) 모터의 구동 코일에 전류를 공급하는 통전기(20);

(b) 통전기가 구동 코일에 실시하는 통상 통전 패턴을 발생하는 통전 신호발생기(90);

(c) 제1 비통상 통전 패턴이 저장된 제1 통전신호 출력기(41);

(d) 제1 패턴과 다른 제2 비통상 통전 패턴이 저장된 제2 통전신호 출력기(42);

(e) 모터의 회전방향을 검출하는 회전방향 검출기(60);

(f) 모터의 전류치를 검출하는 과전류검출기(70);

(g) 통전기에 공급되는 신호를 선택하는 제1 신호선택기(51);

(h) 제1 신호선택기에 공급되는 신호를 선택하는 제2 신호선택기(52).

제1 신호선택기는(51), 통전신호 발생기(90)로부터의 신호, 제2 신호선택기(52)로부터의 신호, 및 과전류검출기(70)로부터의 신호를 수신하고, 통전신호 발생기(90)로부터의 신호 또는 제2 신호선택기(52)로부터의 신호 중 어느 하나를 과전류검출기(70)로부터의 신호에 근거하여 선택하여, 선택된 신호를 출력한다.

제2 신호선택기(52)는, 제1 통전신호 출력기(41)로부터의 신호, 제2 통전신호 출력기(42)로부터의 신호, 및 회전방향 검출기(60)로부터의 신호를 수신하여, 제1 통전신호 출력기(41) 또는 제2 통전신호 출력기(42)로부터의 신호중 어느 하나를 회전방향 검출기(60)로부터의 신호에 근거하여 선택하여, 선택된 신호를 제1 신호선택기(51)로 출력한다.

도 1에 나타내는 본 발명의 실시예에서, U상 구동 코일(11), V상 구동 코일(13) 및 W상 구동 코일(15)이 별과 같이 결선된 3상 모터가 전기각 120도를 갖는 구형파 통전 파형으로서 구동된다. 이 실시예의 설명에 있어서, 통상 통전은 통전 신호 발생기(90)로부터의 출력 신호에 근거하는 통전을 의미하고, 통상 통전 상태에서, 모터는 원래의 목적으로 구동되고, 즉, U상, V상 및 W상은 전기각 120도를 갖는 구형파형에 의해서 순차적으로 구동된다.

이 실시예에서 비통상 통전은 특정한 통전 패턴(제1 비통상 통전 패턴)이 저장된 제1 통전신호 출력기(41), 또는 상기 특정 통전 패턴과는 다른 통전 패턴이 저장된 제2 통전신호 출력기(42)로부터의 출력 신호중 어느 하나에 근거한 통전을 의미한다. 즉, 3상 구동 코일은 통상 통전상태와 다르게 통전된다. 예를 들면, 3상 구동 코일이 개방, 즉, 통전기(20)로부터 전기적으로 분리되고, 그 결과, 모터는 프리런(free run)상태로 남겨진다. 다른 예에서, 3상 구동 코일이 서로 단락상태가 되어, 그 결과, 모터가 제동(brake) 상태로 남겨진다.

통전기(20)에 있어서, 3개의 통전소자, 예를 들면, 전계 효과트랜지스터(FET)(31, 33, 35)는 상부 암을 형성하고, 유사한 방법으로, 다른 3개의 전계 효과트랜지스터(32, 34 및 36)는 하부 암을 형성하므로, 이들 6개의 통전소자는 인버터부를 형성한다.

U상 구동 코일(11)의 제1 단자는 트랜지스터(31, 32)의 접속점에 접속된다. V상 구동 코일(13)의 제1 단자는 트랜지스터(33, 34)의 접속점에 접속되고, W상 구동 코일(15)의 제1 단자는 트랜지스터(35, 36)의 접속점에 접속되어 있다. U상 구동 코일(11), V상 구동 코일(13) 및 W상 구동 코일(15)의 각각의 제2 단자는 서로 접속되어 중성점(N)을 형성한다.

각각의 트랜지스터(31, 32, 33, 34, 35, 36)의 모든 소스와 드레인 사이에는 플라이휠 다이오드(21, 22, 23, 24, 25, 26)가 각각 접속되어 있다. 직류전원(도시하지 않음)은 출력전압(Vdc)을 통전기(20)에 인가하고, 통전기(20)를 통해 상기 3상 구동 코일에 전력을 공급한다.

제1 신호선택기(51)로부터의 6개의 출력신호(UH, UL, VH, VL, WH, WL)는 게이트 드라이버(27)를 통해 트랜지스터(31-36)의 각각의 게이트에 인가된다. 이렇게 통전기(20)는 게이트 드라이버(27), 6개의 트랜지스터 및 6개의 다이오드에 의해서 구성된다.

통전신호 발생기(90)는 신호(UH0, UL0, VH0, VL0, WH0, WL0)를 출력한다. 이들 신호는 도 2에 도시된 바와 같이 전기각이 120도로 유지되는 동안 레벨 H로 유지되고, 전기각이 240도로 유지되는 동안 레벨 L로 유지된다. 통상 통전 동안, 신호(UH0)가 레벨 H 또는 L에 유지될 때, 신호(UH)는 제1 신호선택기(51)를 통해서도 레벨 H 또는 L이 된다. 신호(UL0)가 레벨 H 또는 L에 유지될 때, 신호(UL)는 제1 신호선택기(51)를 통해서도 레벨 H 또는 L이 된다. 신호(VH0)가 레벨 H 또는 L에 유지될 때, 신호(VH)는 제1 신호선택기(51)를 통해서도 레벨 H 또는 L이 된다. 신호(VL0)가 레벨 H 또는 L에 유지될 때, 신호(VL)는 제1 신호선택기(51)를 통해서도 레벨 H 또는 L이 된다. 신호(WH0)가 레벨 H 또는 L에 유지될 때, 신호(WH)는 제1 신호선택기(51)를 통해서 레벨 H 또는 L이 된다. 신호(WL0)가 레벨 H 또는 L에 유지될 때, 신호(WL)는 제1 신호선택기(51)를 통해서 레벨 H 또는 L이 된다.

신호(UH, UL, VH, VL, WH, WL)는 게이트 드라이버(27)를 통해 각각 트랜지스터(31, 32, 33, 34, 35, 36)의 게이트에 인가된다. 이들 트랜지스터들은 대응하는 신호(UH, UL, VH, VL, WH,, WL)이 레벨 H에 유지될 때 온으로 되고, 이들 신호가 레벨 L에 유지될 때 오프가 된다.

한편, 제1 통전신호 출력기(41)는 신호(UHla, UL1a, VH1a, VL1a, WHla, WLla)를 출력한다. 출력기(41)는 이들 신호를 모두 레벨 L에서 출력하는 통전 패턴(제1 비통상 통전 패턴)을 저장하고 있다. 이들 신호는, 제2 신호선택기(52) 및 제1 신호선택기(51)를 통해, 모두 레벨 L에 유지되는 신호(UH, UL, VH, VL, WH, WL)가 된다.

신호(UH, UL, VH, VL, WH, WL)가 게이트 어레이(27)를 통해 각각 트랜지스터(31, 32, 33, 34, 35, 36)의 게이트에 인가됨으로써, 모든 트랜지스터(31, 32, 33, 34, 35, 36)를 오프한다. 그 결과, 3상 구동 코일(11, 13, 15)이 직류전원의 정측(positive side) 및 부측(negative side)으로부터 분리되므로, 모든 구동 코일이 개방되어, 비통상 통전 상태가 된다. 이 때, 모터는 프리런 상태가 된다.

다음에, 제2 통전신호 출력기(42)는, 신호(UHlb, UL1b, VHlb, VL1b, WH1b, WL1b)를 출력한다. 출력기(42)는 신호(UH1b, VH1b, WH1b)를 레벨 L에서, 신호(ULlb, VL1b, WLlb)를 레벨 H에서 출력하는 통전 패턴(제2 비통상 통전 패턴)을 저장한다. 이들 신호는 제2 신호선택기(52) 및 제1 신호선택기(51)를 통해 레벨 L의 신호(UH, VH, WH)가 되고, 레벨 H의 신호(UL, VL, WL)가 된다.

신호(UH, UL, VH, VL, WH, WL)는 게이트 드라이버(27)를 통해 트랜지스터(31, 32, 33, 34, 35, 36)의 게이트에 인가되므로, 통전기(20)의 상부 암을 형성하는 트랜지스터(31, 33, 35)가 오프로 되고, 하부 암을 형성하는 트랜지스터(32, 34, 36)가 온으로 된다. 그러면, 3상 구동 코일(11, 13, 15)의 각각의 제1 단자는 직류전원의 정측에서 전기적으로 분리되고, 직류전원의 부측(접지)에 접속된다. 그 결과, 구동 코일(11, 13, 15)이 서로 단락된다. 이 때, 모터는 제동 상태가 되고, 도 2에 있어서 비통상 통전 상태로서 도시된다.

한편, 제2 통전신호 출력기(42)는, H레벨의 신호(UHlb, VHlb, WH1b) 및 L레벨의 신호(UL1b, VLlb, WLlb)를 출력하는 제2 비통상 통전 패턴을 저장한다. 이 경우, 통전기(20)의 상부 암을 형성하는 트랜지스터(31, 33, 35)가 온으로 되고, 하 부 암을 형성하는 트랜지스터(32, 34, 36)가 오프로 된다. 그러면, 구동 코일(11, 13, 15)의 각각의 제1 단자는 직류전원의 부측(접지)으부터 전기적으로 분리되고, 직류전원의 정측에 접속된다. 그 결과, 구동 코일(11, 13, 15)은 서로 단락되고, 모터는 제동 상태가 된다.

회전방향 검출기(60)는, 모터에 배치된 위치 센서로부터 공급된 로터 위치 검출신호의 변화에 근거하여 모터의 회전방향을 검출하여, 주어진 신호(DM)를 출력한다. 과전류검출기(70)는 통전기(20)에 흐르는 전류를 검출하여, 주어진 값 이상의 전류가 검출될 때, 검출기(70)는 주어진 신호(OC)를 출력한다.

제2 신호선택기(52)는, 회전방향 검출기(60)로부터 공급된 신호(DM)에 근거하여, 제1 통전신호 출력기(41)로부터의 신호 또는 제2 통전신호 출력기(42)로부터의 신호중 하나를 선택하여, 제1 신호선택기(51)에 선택된 신호를 출력한다.

제1 신호선택기(51)는 과전류검출기(70)로부터의 신호(OC)에 근거하여 통전신호 발생기(90)로부터의 신호와 제2 신호선택기(52)로부터의 신호중 하나를 선택하여, 통전기(20)에 신호(UH, UL, VH, VL, WH, WL)를 출력한다. 이들 신호들은 게이트 드라이버(27)에서 트랜지스터(31, 32, 33, 34, 35, 36)를 구동하는데 적합한 전압으로 변환되어, 대응하는 트랜지스터의 게이트에 공급된다.

상기 서술된 모터 구동장치의 동작을, 이하 통상 통전으로부터 비통상 통전으로 이행시에 신호의 변화를 나타내는 도 2를 참조하여 설명한다.

통상 통전 기간동안, 모터의 구동 코일은 120도의 전기 각도를 갖는 구형파 통전 파형에 의해 구동된다; 그러나, 과전류검출기(70)가 과전류를 검출할 때, 통 상 통전은 비통상 통전으로 변화한다. 이 변화는 과전류검출기(70)로부터의 신호(OC)에 근거하여, 제1 신호선택기(51)의 다음의 동작에 의해 실행된다: 비통상 통전 기간동안, 과전류검출기(70)로부터의 신호(OC)에 근거하여, 제1 신호선택기(51)는, 출력신호(UH, UL, VH, VL, WH, WL)를, 통상 통전 기간동안 통전신호 발생기(90)로부터 공급된 신호(UH0, UL0, VH0, VL0, WH0, WL0)로부터, 제2 신호선택기(52)로부터 공급된 신호(UH1, UL1, VH1, VL1, WH1, WL1)로 전환한다.

더욱이, 그때 회전방향 검출기(60)로부터 공급된 신호(DM)에 근거하여, 제2 신호선택기(52)는, 출력신호(UH1, UL1, VH1, VL1, WH1, WL1)로서, 제1 통전신호 출력기(41)로부터 공급된 신호(UHla, UL1a, VHla, VL1a, WH1a, WL1a) (제1 비통상 통전 패턴) 또는 제2 통전신호 출력기(42)로부터 공급된 신호(UH1b, UL1b, VH1 b, VL1b, WH1b, WLlb) (제2 비통상 통전 패턴)중 하나를 선택한다.

본 발명의 모터구동장치에 의해서 구동된 모터가, 예를 들면 에어 컨디셔너의 실외기에 설치되고, 그 구동대상(피구동부)가 팬이라고 가정한다. 그러면, 팬은 태풍 등의 강풍에 의해 역회전(통상 통전파형에 의해 구동되는 방향의 역방향)되어, 모터가 역방향으로 회전하는 것이 가능하다.

이 상태에서, 과전류검출기(70)가 과전류를 검출할 때, 통전기(20)의 모든 트랜지스터(31-36)를 오프하는 것은 구동 코일(11, 13, 15)을 통하여 흐르는 전류를 감소시킬 수 있다. 그러므로, 제2 신호선택기(52)는 제1 통전신호 출력기(41)로부터의 신호(제1 비통상 통전 패턴)을 선택하고, 제1 신호선택기(51)는 제2 신호선택기(52)로부터의 신호(이 경우, 제1 비통상 통전 패턴)을 선택함으로써, 통전기 (20)의 모든 트랜지스터(31-36)를 오프로 한다. 그래서 구동 코일에의 전류 조절(regulation) 기능이 가능하다. 이 동작은 종래의 기술의 동작과 유사하여, 가청 소음이 수반되지만, 강풍 등에 의해 생긴 모터가 역회전하는 것은 드물고, 강풍은 가청 소음을 없앨 수 있는 다른 소음을 만든다.

다음에, 모터의 정회전(통상 통전파형에 의해 회전된) 동안, 모터전류가 증가하여 과전류가 검출될 때, 제2 신호선택기(52)는, 제2 통전신호 출력기(42)로부터 신호(제2 비통상 통전 패턴)를 선택한다. 더욱이, 제1 신호선택기(51)는 제2 신호선택기(52)로부터 공급된 신호(이 경우, 제2 비통상 통전 패턴)를 선택한다. 이 선택에 의해, 통전기(20)의 상부 암을 형성하는 트랜지스터(31, 33, 35)를 오프로 하고, 하부 암을 형성하는 트랜지스터(32, 34, 36)를 오프한다. 그 결과, 구동 코일(11, 13, 15)은 직류전원의 정측에서 분리되어, 그들 코일은 서로 단락된다. 이와 같이, 정회전의 경우에, 코일 전류를 감소시키기 위해, 모든 트랜지스터를 오프할 필요는 없고, 전류 조절은 여전히 유효하게 작용한다. 이 동작은 도 2에 도시된 것 같이 구동 코일에 인가된 전압(U, V, W)의 급격한 변화를 일으키지 않으므로, 소음은 억제될 수 있다.

상기 서술된 것 같이, 본 발명은, 모터에 과전류가 흐를 때의 전류 조절 기능이 유효하게 유지되면서 소음을 저감할 수 있다.

본 실시예에서 각종 신호처리는, 아날로그 또는 디지털 회로와 같은 하드웨어에 의해 실현될 수 있다. 마이크로 컴퓨터, 디지털 신호 처리기(DSP)를 사용하여 소프트웨어에 의해 또한 실현될 수 있다. 이 신호처리회로는 IC 또는 LSI로 집적될 수 있다.

상기 서술된 실시예는 모터가 전기각 120도를 가지는 구형파 통전파형에 의해 구동될 때에 유효할 뿐 아니라, 다른 통전파형, 예를 들면 전기각 150도 또는 정현파 통전파형에 의해서도 또한 유효하게 구동된다. 이 실시예는, 펄스폭 변조(PWM) 구동 또는 펄스 진폭 변조(PAM) 구동이 사용될 때 유효하다.

다음에, 본 발명의 모터 구동장치에 의해서 구동된 모터 및 이 모터에 의해서 구동되는, 예를 들면 팬 등의 비구동부를 채용하는 장치들의 몇 개의 실시예들을 이하 설명한다. 이하의 설명에서, 모터 구동장치는 모터와 별개이고; 그러나, 모터를 내장할 수 있다.

도 3a는 본 발명의 실시예에 따르는 에어 컨디셔너의 실내기의 구조를 나타내고, 도 3b는 실시예에 따르는 에어 컨디셔너의 실외기의 구조를 나타낸다.

도 3a에서, 실내기(310)는 내부에 모터(301)를 포함하고, 피구동부인 크로스-플로우(cross flow) 팬(312)이 모터 구동장치(314)에 의해서 구동되는 모터의 축에 부착되어 있다. 모터 구동장치(314)는 모터(301)를 회전시키고, 이에 따라 크로스 플로우 팬(312)의 회전이 수반된다. 팬(312)의 회전은 실내 열교환기(도시하지 않음)에 의해 공조된 공기를 실내에 송풍한다. 모터 구동장치(314)로서 상기 실시예에서 설명된 모터 구동장치의 사용은, 모터에 과전류가 흘렀을 때의 전류 조절 기능이 유지되면서, 실내기의 저소음을 가능하게 한다.

도 3b에서, 실외기(320)는 내부에 모터(302)를 포함하고, 피구동부인 프로펠러 팬(322)이 모터 구동장치(324)에 의해서 구동되는 모터(302)의 축에 부착되어 있다. 모터 구동장치(324)는 모터(302)를 회전시키고, 이에 의해 프로펠러 팬(322)의 회전이 수반된다. 팬(322)의 회전은 실외 열교환기(도시하지 않음)에 공기를 송풍한다. 모터 구동장치(324)로서 상기 실시예에서 설명된 모터 구동장치의 사용은, 모터에 과전류가 흘렀을 때의 전류 조절 기능이 유지되면서, 실외기의 저소음을 가능하게 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따르는 급탕기의 구조를 나타낸다. 도 4에 있어서, 급탕기(330)는 내부에 모터(303)를 포함하고, 피구동부인 팬(332)이 모터 구동장치(334)에 의해서 구동되는 모터(303)의 축에 부착되어 있다. 모터 구동장치(334)는 모터(303)를 회전시키고, 이에 의해 팬(332)의 회전이 수반된다. 팬(332)의 회전은 연료기화실(도시하지 않음)에 연소에 필요한 공기를 송풍한다. 모터 구동장치(334)로서 상기 실시예에서 설명된 모터 구동장치의 사용은, 모터에 과전류가 흘렀을 때의 전류 조절 기능이 유지되면서, 급탕기의 저소음을 가능하게 한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따르는 공기청정기의 구조를 나타낸다. 도 5에 있어서, 공기청정기(340)는 내부에 모터(304)를 포함하고, 피구동부인 공기순환용 팬(342)이 모터 구동장치(344)에 의해서 구동되는 모터(304)의 축에 부착되어 있다. 모터 구동장치(344)는 모터(304)를 회전시키고, 이에 의해 팬(342)의 회전이 수반된다. 팬(342)의 회전은 공기를 순환시킨다. 모터 구동장치(344)로서 상기 실시예에서 설명된 모터 구동장치의 사용은, 모터에 과전류가 흘렀을 때의 전류 조절 기능이 유지되면서, 급탕기의 저소음을 가능하게 한다.

상기 서술된 것같이, 본 발명의 모터 구동장치에 의해서 구동되는 모터를 각 종기기에서 사용하는 것은 모터에 과전류가 흘렀을 때의 전류 조절 기능이 유지되면서, 장치들의 저소음을 허가한다.

본 발명의 모터 구동장치는, 다음의 구성 요소를 포함한다: (a) 모터의 구동 코일에 전류를 공급하는 통전기; (b) 통상 통전 패턴을 발생하는 통전 신호발생기; (c) 제1 비통상 통전 패턴이 저장된 제1 통전신호 출력기; (d) 제1 패턴과 다른 제2 비통상 통전 패턴이 저장된 제2 통전신호 출력기; (e) 통전기에 공급되는 신호를 선택하는 제1 신호 선택기; (f) 제1 신호선택기에 공급되는 신호를 선택하는 제2 신호선택기; (g) 모터 회전 방향을 검출하는 회전 방향검출기; (h) 모터의 과전류를 검출하는 과전류검출기.

제1 신호선택기는 통전신호 발생기부터의 신호 또는 제2 신호선택기부터의 신호중 어느 하나를 과전류검출기부터의 신호에 근거하여 선택하여, 선택된 신호를 출력한다. 제2 신호선택기는 제1 통전신호 출력기로부터의 신호 또는 제2 통전신호 출력기로부터의 신호중 어느 하나를 회전방향 검출기부터의 신호에 근거하여 선택하여, 선택된 신호를 출력한다.

본 발명의 모터 구동장치에 구동된 모터를 각종 기기에 사용하는 것은, 모터에 흐르는 과전류에 대해서 전류조절기능이 유지되면서 기기의 저소음을 허가한다.

Claims (8)

1. (a) 모터의 구동 코일에 전류를 공급하는 통전기;

   (b) 통전기가 구동 코일에 실시하는 통상 통전 패턴을 발생하는 통전 신호발생기;

   (c) 제1 비통상 통전 패턴이 저장된 제1 통전신호 출력기;

   (d) 제1 패턴과 다른 제2 비통상 통전 패턴이 저장된 제2 통전신호 출력기;

   (e) 모터의 회전방향을 검출하는 회전방향 검출기;

   (f) 모터의 전류를 검출하는 과전류검출기;

   (g) 통전기에 공급되는 신호를 선택하는 제1 신호선택기;

   (h) 제1 신호선택기에 공급되는 신호를 선택하는 제2 신호선택기를 포함하고,

   상기 제1 신호선택기는, 통전신호 발생기로부터의 신호, 제2 신호선택기로부터의 신호, 및 과전류검출기로부터의 신호를 수신하고, 통전신호 발생기로부터의 신호 또는 제2 신호선택기로부터의 신호 중 어느 하나를 과전류검출기로부터의 신호에 근거하여 선택하여, 선택된 신호를 출력하고,

   상기 제2 신호선택기는, 제1 통전신호 출력기로부터의 신호, 제2 통전신호 출력기로부터의 신호, 및 회전방향 검출기로부터의 신호를 수신하여, 제1 통전신호 출력기로부터의 신호 또는 제2 통전신호 출력기로부터의 신호중 어느 하나를 회전방향 검출기로부터의 신호에 근거하여 선택하여, 선택된 신호를 출력하는 모터 구동장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1 비통상 통전 패턴은 모든 상기 구동 코일을 개방하도록 상기 통전기내의 통전소자를 제어하는데 사용되며, 상기 제2 비통상 통전 패턴은 모든 상기 구동 코일이 서로 단락되도록 상기 통전기내의 통전소자를 제어하는데 사용되는, 모터 구동장치.
3. 제1항에 의해 정의된 모터 구동장치에 의해 구동되는 모터.
4. 제2항에 의해 정의된 모터 구동장치에 의해 구동되는 모터.
5. 제3항에 의해 정의된 모터에 의해 구동되는 피구동부를 포함하는 장치
6. 제4항에 의해 정의된 모터에 의해 구동되는 피구동부를 포함하는 장치
7. 제5항에 있어서,

   상기 피구동부는 팬인 장치.
8. 제6항에 있어서,

   상기 피구동부는 팬인 장치.

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