KR101043743B1 - 스테핑 모터 구동 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복수의 상을 구비한 스테핑 모터를 구동하는 스테핑 모터 구동 장치에 관한 것으로, 입력된 전압 데이터로부터 각 상의 설정 전압을 생성하여 출력하는 복수의 상 D/A 컨버터를 구비한 모터 전류 설정부와, 상기 스테핑 모터의 각 상의 권선에 흐르는 전류를 감지하기 위한 전류 검출 저항으로부터의 검출 전압과 상기 모터 전류 설정부에서 출력된 각 상의 설정 전압을 비교하여 각 상의 펄스폭 변조신호를 생성하여 출력하는 PWM 제어부와, 상기 스테핑 모터에 소정의 여자 패턴을 발생시키기 위해 여자 신호를 생성하여 출력하고, 분해능에 따라 상기 모터 전류 설정부에서 출력되는 설정 전압을 변경하기 위하여 메모리에 저장된 대응 테이블로 전압 데이터를 순차적으로 읽어 상기 모터 전류 설정부로 출력하는 모터 상 제어부와, 및 상기 PWM 제어부에서 출력된 각 상의 펄스폭 변조 신호와 상기 모터 상 제어부에서 출력된 여자 신호를 이용하여 상기 스테핑 모터의 복수의 상에 구동 전류를 공급하는 모터 상 구동부를 포함함으로써, 스테핑 모터의 분해능을 향상시킬 수 있다.

Description

스테핑 모터 구동 장치{Stepping Motor Driving Apparatus}
본 발명은 스테핑 모터 구동 장치에 관한 것으로, 특히 스테핑 모터의 분해능을 향상시키기 위해 분해능에 대응되는 테이블을 메모리에 저장하여 순차적으로 출력하는 스테핑 모터 구동 장치에 관한 것이다.
최근에 급속히 신장하고 있는 OA(Office Automation), FA(Factory Automation) 분야에서는 정밀 제어되는 모터의 채용이 필수적이다. 이러한 요구에 부합하여 DC 서보(DC servo) 모터나 스테핑 모터가 사용되고 있다. 이 중에서 스테핑 모터는 스테핑 모터에 제공되는 펄스만을 가지고도 정밀 제어가 가능하므로 그 이용이 증가하고 있다.
이 스테핑 모터를 여자하여 구동하는 방법은, 풀 스텝(full step), 하프 스텝(half step) 및 분해능 스텝(micro step)이 있다.
풀 스텝은 스테핑 모터의 기본 스텝을 기본 스텝각으로 하여 구동하는 여자 방법으로, 일반적으로 2상, 4상 및 5상 스텝핑 모터에 이용된다.
하프 스텝은 기본 스텝의 1/2을 스텝각으로 하여 스테핑 모터를 구동하는 여자 방법으로, 일반적으로 2상 스테핑 모터에서는 1-2상 여자 방식, 5상 스테핑 모 터에서는 4-5상 여자 방식이 자주 이용된다.
분해능 스텝은 기본 스텝의 1/N을 스텝각으로 하여 스테핑 모터를 구동하는 여자 방법으로, 스테핑 모터의 각 상의 구동 전류를 풀 스텝이나 하프 스텝보다도 복잡하게 제어해야 하지만, 분할각을 작게하여 저진동을 실현할 수 있다는 장점이 있다.
그러나 종래의 분해능 스텝을 적용하는 스테핑 모터 구동 장치는 모터 상 제어부에 최소한의 분해능만을 구비한 논리 매트릭스를 이용하여 스테핑 모터를 구동함으로써, 원하는 스텝각을 얻을 수 없었을 뿐만 아니라 다양한 스테핑 모터의 정격 전류에 대응하여 사용될 수 없었다.
상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 스테핑 모터의 분해능을 향상시키기 위해 분해능에 대응되는 테이블을 메모리에 저장하여 순차적으로 출력하는 스테핑 모터 구동 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 스테핑 모터의 정지시에 흐르는 구동 전류를 스테핑 모터의 구동시에 흐르는 최대 구동 전류의 50% 이하로 설정하는 스테핑 모터 구동 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 다양한 스테핑 모터의 정격 전류에 대응하여 사용할 수 있는 스테핑 모터 구동 장치를 제공한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 복수의 상을 구비한 스테핑 모터를 구동하는 스테핑 모터 구동 장치는 상기 스테핑 모터의 각 상의 권선에 흐르는 구동 전류를 제한하기 위해 입력된 전압 데이터로부터 각 상의 설정 전압을 생성하여 출력하는 복수의 상 D/A 컨버터를 구비한 모터 전류 설정부와, 상기 스테핑 모터의 각 상의 권선에 흐르는 전류를 감지하기 위한 전류 검출 저항으로부터의 검출 전압과 상기 모터 전류 설정부에서 출력된 각 상의 설정 전압을 비교하여 각 상의 펄스폭 변조신호를 생성하여 출력하는 PWM 제어부와, 상기 스테핑 모터에 소정의 여자 패턴을 발생시키기 위해 여자 신호를 생성하여 출력하고, 분해능에 따라 상기 모터 전류 설정부에서 출력되는 설정 전압을 변경하기 위하여 메모리에 저장 된 대응 테이블로 전압 데이터를 순차적으로 읽어 상기 모터 전류 설정부로 출력하는 모터 상 제어부와, 및 상기 PWM 제어부에서 출력된 각 상의 펄스폭 변조 신호와 상기 모터 상 제어부에서 출력된 여자 신호를 이용하여 상기 스테핑 모터의 복수의 상에 구동 전류를 공급하는 모터 상 구동부를 제공한다.
상기 모터 상 제어부는 상기 분해능을 선택하기 위한 분해능 선택 스위치를 더 구비하는 것이 바람직하다
상기 모터 전류 설정부는 상기 스테핑 모터의 정지시에 상기 모터 상 구동부에 흐르는 구동 전류를 상기 스테핑 모터의 회전시의 최대 구동 전류에 비해 50% 이하가 되도록 상기 복수의 상 D/A 컨버터의 각각으로 기준 전압을 생성하여 출력하는 기준 D/A 컨버터를 더 구비하는 것이 바람직하다.
상기 모터 전류 설정부는 상기 스테핑 모터의 정지시에 상기 모터 상 구동부에 흐르는 구동 전류를 제한하기 위해 상기 기준 D/A 컨버터에서 출력되는 기준 전압을 변경할 수 있는 정지 딥 스위치를 더 구비하는 것이 바람직하다
상기 모터 전류 설정부는 상기 스테핑 모터의 정격 전류에 따라 상기 기준 D/A 컨버터에 입력되는 기준 전압을 변경하는 정격 전류 설정 회로를 더 구비하는 것이 바람직하다.
상기 정격 전류 설정 회로는 정격 전류를 설정할 수 있는 정격 딥 스위치와 Exclusive OR 회로를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 복수의 상 D/A 컨버터와 상기 기준 D/A 컨버터는 라이트 단자를 통해 동기화되는 것이 바람직하다.
본 발명은 스테핑 모터의 분해능을 향상시키기 위해 분해능에 대응되는 테이블을 메모리에 저장하여 순차적으로 출력하는 스테핑 모터 구동 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 스테핑 모터의 정지시에 흐르는 구동 전류를 스테핑 모터의 구동시에 흐르는 최대 구동 전류의 50% 이하로 설정하는 스테핑 모터 구동 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 다양한 스테핑 모터의 정격 전류에 대응하여 사용할 수 있는 스테핑 모터 구동 장치를 제공한다.
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 스테핑 모터를 구동 제어하는 스테핑 모터 구동 장치를 첨부한 예시 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 2상을 구비한 스테핑 모터를 구동하는 스테핑 모터 구동 장치를 도시한 개략적인 회로도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 스테핑 모터(110)를 구동하는 스테핑 모터 구동 장치(100)는 모터 상 구동부(120), PWM 제어부(130), 모터 상 제어부(140), 모터 전류 설정부(150) 및 전압 변환부(160)를 포함한다.
스테핑 모터(110)는 구동 전류가 흐르는 A상 권선(112) 및 B상 권선(114)을 구비한 2상 스테핑 모터이다.
모터 상 구동부(120)는 스테핑 모터(110)의 A상 권선(112) 및 B상 권선(114)에 구동 전류를 공급한다. 모터 상 구동부(120)는 스테핑 모터(110)의 A상 권선(112) 및 B상 권선(114)에 구동 전류를 공급하기 위해 스위칭 소자 S1(121) 내지 S4(124)을 포함한다. 스위칭 소자 S1(121)이 온되면 A상 권선(112) 중에서 LA 권선에 전류가 흐르고, 스위칭 소자 S2(122)가 온되면 A상 권선(112) 중에서 L/A 권선에 전류가 흐르며, 스위칭 소자 S3(123)가 온되면 B상 권선(114) 중에서 LB 권선에 전류가 흐르고, 스위칭 소자 S4(124)가 온되면 B상 권선(114) 중에서 L/B 권선에 전류가 흐른다.
모터 상 구동부(120)는 스위칭 소자 S1(121) 및 S2(122)를 제어하기 위한 A상 논리 회로(125)와 스위칭 소자 S3(123) 및 S4(124)를 제어하기 위한 B상 논리 회로(126)를 구비한다. A상 논리 회로(125)는 모터 상 제어부(140)에서 출력된 A상의 여자 신호와 펄스폭 제어 회로(135)에서 출력된 펄스폭 변조 신호를 이용하여 모터 상 구동부(120)의 스위칭 소자 S1(121) 및 S2(122)를 제어하기 위한 모터 구동 신호 SM1 및 SM2를 출력한다. 그리고 B상 논리 회로(126)는 모터 상 제어부(140)에서 출력된 B상의 여자 신호와 펄스폭 제어 회로(136)에서 출력된 펄스폭 변조 신호를 이용하여 모터 상 구동부(120)의 스위칭 소자 S3(123) 및 S4(124)를 제어하기 위한 모터 구동 신호 SM3 및 SM4를 출력한다.
PWM 제어부(130)는 모터 상 구동부(120)의 스위칭 소자 S1(121) 및 S2(122)를 통하여 스테핑 모터(110)의 A상 권선(112)을 구동하기 위하여, A상 전류 검출 저항(131), A상 전압 비교기(133) 및 A상 펄스폭 제어 회로(135)를 구비하고, 또한 모터 상 구동부(120)의 스위칭 소자 S3(123) 및 S4(124)를 통하여 스테핑 모터(110)의 B상 권선(114)을 구동하기 위하여, B상 전류 검출 저항(132), B상 전압 비교기(134) 및 B상 펄스폭 제어 회로(136)를 구비한다. PWM 제어부(130)에서 A상에 대한 구성들(131, 133, 135)과 B상에 대한 구성들(132, 134, 136)의 동작이 동일하므로, 이하에서는 동일하게 설명이 요구되는 경우에는 A상에 대한 구성들(131, 133, 135)만을 가지고 설명한다.
A상 전류 검출 저항(131)은 모터 상 구동부(120)의 스위칭 소자 S1(121) 및 S2(122)에 흐르는 구동 전류, 즉, 스테핑 모터(110)의 A상 권선(112)에 흐르는 구동 전류를 감지한다.
A상 전압 비교기(133)는 A상 전류 검출 저항(131)으로부터 감지된 검출 전압 및 모터 전류 설정부(150)에서 출력된 소정의 설정 전압을 비교한다. 즉, A상 전압 비교기(133)는 A상 전류 검출 저항(131)으로부터 감지된 검출 전압이 모터 전류 설정부(150)에서 출력된 소정의 설정 전압보다 큰 경우에는 L신호를 출력하고, A상 전류 검출 저항(131)으로부터 감지된 검출 전압이 모터 전류 설정부(150)에서 출력된 소정의 설정 전압보다 작은 경우에는 H신호를 출력한다.
A상 펄스폭 제어 회로(135)는 기준 클록에 기초하고 전압 비교기에 출력되는 L신호와 H신호를 이용하여 펄스폭 변조 신호를 출력한다.
모터 상 제어부(140)는 스테핑 모터(110)에 소정의 여자 패턴을 발생시키기 위해, 스테핑 모터(110)의 각 상의 여자 신호, A상의 여자 신호 및 B상의 여자 신호를 생성하여 모터 상 구동부(120)로 출력한다.
또한, 모터 상 제어부(140)는 분해능 선택 스위치(142)의 의해 설정된 분할값에 따라 메모리(144)에 저장된 대응 테이블로부터 전압 데이터를 순차적으로 읽어내어 모터 전류 설정부(150)로 출력한다. 즉, 모터 상 제어부(140)는 분해능 선택 스위치(142)의 의해 설정된 분할값이 256 분해능이면, 256 분해능에 해당하는 전압 데이터를 대응 테이블로부터 읽어내어 순차적으로 출력한다.
모터 전류 설정부(150)는 모터 상 제어부(140)에서 출력된 전압 데이터를 아날로그 전압으로 변환하는 A상 D/A 컨버터 및 B상 D/A 컨버터를 구비한다. 이 A상 D/A 컨버터 및 B상 D/A 컨버터로부터 각 설정 전압이 출력되어 PWM 제어부(130)의 A상 전압 비교기(133) 및 B상 전압 비교기(134)의 각 +입력 단자에 제공된다.
전압 변환부(160)는 입력된 직류 전압 24V를 직류 전압 5V로 변환하여 출력하는 레귤레이터 IC(162)를 포함한다. 또한, 전압 변환부(160)에 입력된 직류 전압 24V는 스테핑 모터(110)의 A상 권선(112)과 B상 권선(114)의 중성점에 각각 공급된다.
이하에서는 도 1에 도시된 본 발명의 일실시예에 따른 2상을 구비한 스테핑 모터를 구동하는 스테핑 모터 구동 장치를 도시한 개략적인 블록도에 기초하여 스테핑 모터 구동 장치의 동작을 설명한다.
모터 상 제어부(140)는 분해능 선택 스위치(142)에 의해 256 분해능이 선택되면, 메모리(144)에 저장된 256 분해능의 전압 데이터를 순차적으로 읽어내어 모터 전류 설정부(150)로 출력하고, 또한 스테핑 모터(110)의 A상 권선(112)을 구동 하기 위한 A상 여자 신호 및 스테핑 모터(110)의 B상 권선(114)을 구동하기 위한 B상 여자 신호를 모터 상 구동부(120)로 출력한다.
모터 상 구동부(120)는 스위칭 소자 S1(121) 및 S2(122)를 제어하기 위해 모터 상 제어부(140)에서 출력된 A상 여자 신호와 A상 펄스폭 제어 회로(135)에서 출력된 펄스폭 변조 신호를 이용하여 모터 구동 신호 SM1 및 SM2를 출력한다. 모터 구동 신호 SM1 및 SM2에 따라 스테핑 모터(110)의 A상 권선(112)에 전류가 흐른다.
또한, 모터 상 구동부(120)는 스위칭 소자 S3(123) 및 S4(124)를 제어하기 위해 모터 상 제어부(140)에서 출력된 B상 여자 신호와 B상 펄스폭 제어 회로(136)에서 출력된 펄스폭 변조 신호를 이용하여 모터 구동 신호 SM3 및 SM4를 출력한다. 모터 구동 신호 SM3 및 SM4에 따라 스테핑 모터(110)의 B상 권선(114)에 전류가 흐른다.
스테핑 모터(110)의 A상 권선(112)에 흐르는 전류는 A상 전류 검출 저항(131)에 의해 검출되어 검출 전압으로 PWM 제어부(130)의 A상 전압 비교기(133)의 - 입력 단자에 공급된다. 한편, 모터 상 제어부(140)에서 출력된 256 분해능의 순차적인 전압 데이터는 모터 전류 설정부(150)의 A상 D/A 컨버터(152)를 통해 아날로그 전압으로 변경되어 PWM 제어부(130)의 A상 전압 비교기(133)의 + 입력 단자에 공급된다.
또한, 스테핑 모터(110)의 B상 권선(114)에 흐르는 전류는 B상 전류 검출 저항(132)에 의해 검출되어 검출 전압으로 PWM 제어부(130)의 B상 전압 비교기(134)의 - 입력 단자에 공급된다. 한편, 모터 상 제어부(140)에서 출력된 256 분해능의 순차적인 전압 데이터는 모터 전류 설정부(150)의 B상 D/A 컨버터(154)를 통해 아날로그 전압으로 변경되어 PWM 제어부(130)의 B상 전압 비교기(134)의 + 입력 단자에 공급된다.
이 A상 D/A 컨버터(152) 및 B상 D/A 컨버터(154)로부터 출력된 설정 전압 파형이 도 2에 도시되어 있다. 이 A상 D/A 컨버터(152) 및 B상 D/A 컨버터(154)로부터 출력되는 설정 전압 파형은 실제로 90°의 위상차가 있다.
PWM 제어부(130)의 A상 전압 비교기(133)와 B상 전압 비교기(134)는 각각 + 입력단자에 제공된 설정 전압과 - 입력 단자에 제공된 검출 전압을 비교하여 L신호와 H신호를 출력한다. A상 펄스폭 제어 회로(135)와 B상 펄스폭 제어 회로(136)는 각각 기준 클록에 기초하고 A상 전압 비교기(133)와 B상 전압 비교기(134)에서 출력되는 L신호와 H신호를 이용하여 펄스폭 변조 신호를 출력한다.
모터 상 구동부(120)의 A상 논리 회로(125)는 입력 단자에 제공된 모터 상 제어부(140)에서 출력된 A상 여자 신호와 A상 펄스폭 제어 회로(135)에서 출력된 펄스폭 변조 신호에 논리적인 회로를 제공함으로써, 모터 구동 신호 SM1 및 SM2를 출력한다.
또한, 모터 상 구동부(120)의 B상 논리 회로는 입력 단자에 제공된 모터 상 제어부(140)에서 출력된 B상 여자 신호와 B상 펄스폭 제어 회로(136)에서 출력된 펄스폭 변조 신호에 논리적인 회로를 제공함으로써, 모터 구동 신호 SM3 및 SM4를 출력한다.
본 발명의 일실시예에 따른 2상을 구비한 스테핑 모터를 구동하는 스테핑 모 터 구동 장치는 상술한 동작을 반복적으로 실시함으로써, 분해능에 따른 정상적인 동작을 수행한다.
도 3은 도 1에 도시된 모터 전압 설정부를 상세하게 도시한 회로도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 모터 전류 설정부(150)는 도 1에 도시된 A상 D/A 컨버터(152)와, 새롭게 도시된 기준 D/A 컨버터(252)와, 정지 딥 스위치 SW1(254), 정지 트랜지스터 Q1(256) 및 정격 전류 설정 회로(260)를 구비한다.
모터 상 제어부(140)의 /WR 제어 단자는 기준 D/A 컨버터(252)의 /WR 제어 단자 및 A상 D/A 컨버터(152)의 /WR 제어 단자와 연결되어 양 컨버터(152, 252)의 신호를 동기시킨다.
A상 D/A 컨버터(152)는 모터 상 제어부(140)의 Out0-7 출력 단자에서 출력된 전압 데이터를 DB0-7 입력 단자에서 입력받아 설정 전압인 아날로그 전압으로 변환한다. 따라서 A상 D/A 컨버터(152)의 Vout 출력 단자에는 설정 전압이 출력되고, 이 설정 전압은 PWM 제어부(130)의 A상 전압 비교기(133)의 + 입력 단자에 제공된다.
기준 D/A 컨버터(252)는 스테핑 모터(110)의 정지시에 흐르는 최대 전류를 제한한다. 즉, 기준 D/A 컨버터(252)의 Vout 출력 단자는 A상 D/A 컨버터(152)의 기준 전압에 연결된다.
기준 D/A 컨버터(252)는 DB0-7 입력 단자에 제공된 제어 데이터를 아날로그 전압으로 변환하여 Vout 출력 단자를 통해 A상 D/A 컨버터(152)의 기준 전압으로 출력한다. 이를 위해 기준 D/A 컨버터(252)의 DB0-3 입력 단자에는 Vcc 전압이 연결되고, 또한, DB4-7 입력 단자에는 Vcc 전압에 연결된 저항들과 정지 딥 스위치 SW1(254)의 일단이 연결된다. 그리고 이 정지 딥 스위치 SW1(254)의 타단에는 정지 트랜지스터 Q1(256)이 연결된다.
이에 의해, 정지 트랜지스터 Q1(256)이 오프된 경우이면, 정지 딥 스위치 SW1(254)의 설정값에 관계없이 기준 D/A 컨버터(252)의 DB0-7 입력 단자에는 모두 Vcc 전압, 즉 H신호가 제공되므로 Vout 출력 단자에는 Vref 전압이 기준 전압으로 출력된다. 그러나 정지 트랜지스터 Q1(256)이 온된 경우이면 정지 딥 스위치 SW1(254)에 의해 설정된 제어 데이터가 기준 D/A 컨버터(252)의 DB0-7 입력 단자에 제공되고, Vout 출력 단자에는 그 제어 데이터만큼 Vref 전압이 분배되어 기준 전압으로 출력된다. 여기서, 정지 딥 스위치 SW1(254)의 설정값은 스테핑 모터(110)의 사양과 관련하여 선택될 수 있다.
정격 전류 설정 회로(260)는 정격 전류 값을 설정할 수 있는 정격 딥 스위치 SW2(262)와 4개의 Exclusive OR 회로(264, 266, 268, 270)를 구비한다.
일반적으로 스테핑 모터(110)는 다양한 설비에 따라 각각 적용할 수 있도록 다른 정격 전류, 예를 들면 0.75A, 1,5A 또는 3.0A의 스테핑 모터(110)가 제조되고 있다. 이렇게 다른 스테핑 모터(110)의 사양에 적합한 동작이 가능하게 하는 것이 이 정격 전류 설정 회로(260)이다.
정격 딥 스위치 SW2(262)에 설정된 값은 Exclusive OR 회로(264, 266, 268, 270)를 통해 기준 D/A 컨버터(252)의 Vref 입력 단자에 제공된다. 즉, 정격 딥 스 위치 SW2(262)에 설정된 값에 따라 Exclusive OR 회로(264, 266, 268, 270)가 동작되고, 이 Exclusive OR 회로(264, 266, 268, 270)의 동작에 따라 Vcc 전압이 5V 인 경우 노드 N1에서 최대 4.66V를 얻을 수 있다. 이 4.66V 전압은 다시 저항 R2와 R5에 의해 분배되고, 이 분배된 전압이 기준 D/A 컨버터의 Vref 입력 단자에 입력된다.
이하에서는 도 3에 도시된 모터 전류 설정부에 의거하여 스테핑 모터 구동 장치의 동작을 좀 더 상세히 설명한다.
먼저, 도 3에 적용할 수 있는 스테핑 모터(110)의 최대 정격 전류가 3A이고, 실제로 적용되는 스테핑 모터(110)의 정격 전류가 1.5A이면, 정격 전류 설정 회로의 딥 스위치 SW2에는 8이 설정된다. 이 설정값에 따라 Exclusive OR 회로(264, 266, 268, 270)가 동작되어 노드 N1에는 2.33V 전압이 나타난다. 이 2.33V 전압은 다시 저항 R2와 R3에 의해 분배되고 기준 D/A 컨버터(252)의 Vref 입력 단자에는 1V 전압이 제공된다.
한편, 모터 상 제어부(140)의 ST 단자의 출력이 L신호인 경우에는 정지 트랜지스터 Q1(256)이 오프되므로, 기준 D/A 컨버터(252)의 DB0-7 입력 단자에는 모두 H신호가 입력되고, 따라서 기준 D/A 컨버터(252)의 Vref 입력 단자에 입력된 1V 전압과 동일한 전압이 Vout 출력 단자에 출력된다. 그리고 A상 D/A 컨버터(152)에는 모터 상 제어부(140)의 Out1-7 출력 단자에서 출력된 제어 데이터가 순차적으로 입력되고, 그 제어 데이터에 따라 1V 전압이 분배되어 Vout 출력 단자에 출력된다. 따라서 모터 상 구동부(120)에 흐르는 구동 전류는 최대 1.5A 이하로 제한된다.
그러나 모터 상 제어부(140)의 ST 단자의 출력이 H신호인 경우에는 정지 트랜지스터 Q1(256)이 온되므로, 기준 D/A 컨버터(252)의 DB0-3 입력 단자에는 H신호가 입력되지만 DB4-7 입력 단자에는 정지 딥 스위치 SW1(254)에 설정된 값이 입력된다. 만일 기준 D/A 컨버터(252)의 DB7 입력 단자에 입력된 제어 데이터만 L신호인 경우라면, Vout 출력 단자에 출력되는 기준 전압은 기준 D/A 컨버터(252)의 Vref 입력 단자에 입력된 1V 전압의 1/2이 된다. 따라서 A상 D/A 컨버터에서 Vref 입력 단자의 A상 기준 전압과 동일한 전압을 Vout 출력 단자에 설정 전압으로 출력하더라도, 모터 상 구동부(120)에 흐르는 구동 전류는 최대 0.75A 이하로 제한된다. 따라서 스테핑 모터(110)의 정지시에 발생하는 발열을 줄일 수 있다.
본 발명에서는 2상을 구비한 스테핑 모터를 구동하는 스테핑 모터 구동 장치에 대하여 설명하였지만, 다른 개수의 상을 구비한 스테핑 모터의 구동 장치에도 적용할 수 있다. 또한, 본 발명의 보호 범위는 이하 특허청구범위에 의하여 해석되어야 마땅할 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것인 바, 본 발명과 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 2상을 구비한 스테핑 모터를 구동하는 스테핑 모터 구동 장치를 도시한 개략적인 회로도이다.
도 2는 도 1에 도시된 모터 전류 설정부에서 출력된 설정 전압 파형을 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 모터 전압 설정부를 상세하게 도시한 회로도이다.

Claims (7)

  1. 복수의 상을 구비한 스테핑 모터를 구동하는 스테핑 모터 구동 장치에 있어서,
    상기 스테핑 모터의 각 상의 권선에 흐르는 구동 전류를 제한하기 위해 입력된 전압 데이터로부터 각 상의 설정 전압을 생성하여 출력하는 복수의 상 D/A 컨버터를 구비한 모터 전류 설정부와,
    상기 스테핑 모터의 각 상의 권선에 흐르는 전류를 감지하기 위한 전류 검출 저항으로부터의 검출 전압과 상기 모터 전류 설정부에서 출력된 각 상의 설정 전압을 비교하여 각 상의 펄스폭 변조신호를 생성하여 출력하는 PWM 제어부와,
    상기 스테핑 모터에 소정의 여자 패턴을 발생시키기 위해 여자 신호를 생성하여 출력하고, 분해능에 따라 상기 모터 전류 설정부에서 출력되는 설정 전압을 변경하기 위하여 메모리에 저장된 대응 테이블로 전압 데이터를 순차적으로 읽어 상기 모터 전류 설정부로 출력하는 모터 상 제어부와, 및
    상기 PWM 제어부에서 출력된 각 상의 펄스폭 변조 신호와 상기 모터 상 제어부에서 출력된 여자 신호를 이용하여 상기 스테핑 모터의 복수의 상에 구동 전류를 공급하는 모터 상 구동부를 포함하고,
    상기 모터 전류 설정부는 상기 스테핑 모터의 정지시에 상기 모터 상 구동부에 흐르는 구동 전류를 상기 스테핑 모터의 회전시의 최대 구동 전류에 비해 50% 이하가 되도록 상기 복수의 상 D/A 컨버터의 각각으로 기준 전압을 생성하여 출력하는 기준 D/A 컨버터를 구비하는 것을 특징으로 하는 스테핑 모터 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모터 상 제어부는 상기 분해능을 선택하기 위한 분해능 선택 스위치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 스테핑 모터 구동 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 모터 전류 설정부는 상기 스테핑 모터의 정지시에 상기 모터 상 구동부에 흐르는 구동 전류를 제한하기 위해 상기 기준 D/A 컨버터에서 출력되는 기준 전압을 변경할 수 있는 정지 딥 스위치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 스테핑 모터 구동 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 모터 전류 설정부는 상기 스테핑 모터의 정격 전류에 따라 상기 기준 D/A 컨버터에 입력되는 기준 전압을 변경하는 정격 전류 설정 회로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 스테핑 모터 구동 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 정격 전류 설정 회로는 정격 전류를 설정할 수 있는 정격 딥 스위치와 Exclusive OR 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 스테핑 모터 구동 장치.
  7. 삭제
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