KR101063149B1 - 모터의 직류 링크 역전압 방지회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 역전압 방지 회로에 관한 것으로, 모터의 펄스폭 변조(PWM) 제어를 위한 프리휠(Freewheel) 다이오드와 직류 링크(Link) 전해커패시터를 구비한 모터 구동장치에 있어서, 일측을 승압, 반전시켜주는 차지펌프(Charge Pump)에 연결하고, 타측을 상기 프리휠 다이오드와 직류 링크 전해커패시터에 각각 연결하여 정상 전압시에는 상기 차지펌프의 씨피단으로부터 하이 신호를 받아 프리휠 기능 및 직류 링크 전해커패시터를 통전시키며, 배터리의 역전압 시에는 상기 차지펌프의 씨피단으로부터 로우 신호를 받아 상기 프리휠 다이오드 및 직류 링크 전해커패시터로 역전압이 인가되는 것을 차단하는 역전압방지부를 구비함으로써, 소자의 크기 및 비용이 역전압방지 다이오드를 사용하는 것보다 저렴하게 들고, 발열에 따른 온도 상승이 적어지는 등의 효과가 있다.
모터, 역전압, 프리휠(Freewheel) 다이오드, 역전압방지 다이오드

Description

모터의 직류 링크 역전압 방지회로{DC Link Reverse Voltage Prevention Circuit of Motor}
도 1은 종래의 ESP용 모터 구동 회로의 일실시예를 나타내는 회로도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 ESP용 모터의 역전압 방지를 위한 회로의 구성을 보인 블록도.
*** 도면의 주요부분에 대한 설명 ***
100 : 배터리 110 : 모터
120 : 차지펌프 C1 ~ C2 : 커패시터
D1 ~ D4 : 다이오드 M1 ~ M4 : FET
본 발명은 역전압 방지 회로에 관한 것으로, 특히 ESP용 모터를 펄스폭 변조(PWM) 동작시 모터 전원부에 프리휠(Freewheel) 다이오드와 직류 링크 전해 캐패시터를 사용하는데 있어서, 전압 인가시에 전계 효과 트랜지스터(FET)를 이용하여 과전류를 방지하기 위한 회로에 관한 것이다.
일반적으로, 차체자세 제어장치(Electronic Stability Program, ESP)는 가속 시나 제동시 또는 코너링시의 극도의 불안정한 상황에서 발생하는 차량의 미끄러짐을 앞,뒤,좌,우 필요한 제동의 바퀴를 선택적으로 작동시킴으로써, 자동차의 자세를 안정적으로 잡아주고 운전자의 실수까지도 보정해주는 시스템으로, 상기 제동을 위한 유압 펌프의 토출량을 결정하는 ESP용 모터를 구동하기 위한 구동 회로는 종래에 몇 가지가 제안되었다.
도 1은 종래의 ESP용 모터 구동 회로의 일실시예를 나타내는 회로도로서, 이에 도시된 바와 같이 모터를 펄스폭 변조(PWM) 동작시 모터(110)에 프리휠 다이오드(D3)와 직류 링크 전해커패시터(C2)를 연결하게 되는데, 역전압 인가시에 과전류를 방지하기 위해 직렬로 역전압방지 다이오드(D1)를 삽입하여 이를 보호하도록 하고 있다.
그러나, 상기 역전압방지 다이오드(D1)는 모터(110)의 전류가 록(Lock)이 걸리는 경우 등 특수한 상황에서는 100A 이상 흐르게 되므로, 이를 견디기 위해 용량이 커져야 하므로 크기가 커지고, 일반적이지 않기 때문에 특수하게 제작을 해야 하므로 비용이 많이 소비되며, 0.7~1.1V 정도의 다이오드의 순방향 전압 강하(Forward voltage drop)가 일어나는데, 예를 들어 P = V*I = 0.7(V)*20A(모터의 평균전류) = 14W가 되는 경우처럼 다이오드에 큰 전류가 흐르게 되어 발열이 생성되므로 제어기의 온도를 상승시키게 되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 전압 인가시에 전계 효과 트랜지스터(FET)를 이용하여 과전류를 방지하도록 하여 저비용으로 고효율을 얻도록 하는 회로를 제공함에 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 모터의 직류 링크 역전압 방지회로는 모터의 펄스폭 변조(PWM) 제어를 위한 프리휠(Freewheel) 다이오드와 직류 링크(Link) 전해커패시터를 구비한 모터 구동장치에 있어서, 일측을 승압, 반전시켜주는 차지펌프(Charge Pump)에 연결하고, 타측을 상기 프리휠 다이오드와 직류 링크 전해커패시터에 각각 연결하여 정상 전압시에는 상기 차지펌프의 씨피단으로부터 하이 신호를 받아 프리휠 기능 및 직류 링크 전해커패시터를 통전시키며, 배터리의 역전압 시에는 상기 차지펌프의 씨피단으로부터 로우 신호를 받아 상기 프리휠 다이오드 및 직류 링크 전해커패시터로 역전압이 인가되는 것을 차단하는 역전압방지부를 구비한 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 ESP용 모터의 역전압 방지를 위한 회로의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시한 바와 같이 모터의 펄스폭 변조(PWM) 제어를 위한 프리휠(Freewheel) 다이오드(D3)와 직류 링크(Link) 전해커패시터(C2)를 구비한 모터 구동장치에 있어서, 게이트를 승압, 반전시켜주는 차지펌프(Charge Pump, 120)의 씨피(CP)단에 연결하고, 드레인을 상기 프리휠 다이오드(D3)와 직류 링크 전해커패시터(C2)에 각각 연결하며, 소오스를 상기 배터리(100) 및 모터(110)에 연결한 N-채널 전계 효과 트랜지스터(FET, M4)로 구성한다.
이와 같이 구성한 실시예의 동작 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2에 도시한 바와 같이 정상 전압시에는 상기 차지펌프(120)의 씨피단(CP)으로부터 하이 신호(24V)가 게이트로 인가되어 채널이 형성됨으로써, FET(M4)는 턴-온(turn-on)되고, 이에 따라 상기 프리휠 다이오드(D3)가 정상적으로 프리휠 기능을 하며, 상기 직류 링크 전해커패시터(C2)는 통전이 된다.
그러나, 배터리(100)의 역전압 시에는 상기 차지펌프(120)의 씨피단(CP)으로부터 로우 신호(GND)가 상기 게이트로 인가되어 채널이 형성되지 못하여 상기 FET(M4)는 턴-오프(turn-off) 되는데, 이때 상기 FET(M4)에는 기생 다이오드만 형성되고, 이 기생 다이오드는 종래의 역전압방지 다이오드와 같은 기능을 수행하게 된다. 이에 따라, 상기 프리휠 다이오드(D3) 및 직류 링크 전해커패시터(C2)로 역전압이 인가되는 것을 방지한다.
또한, 상기에서 FET(M4)를 통하여 흐르는 전류는 정상적인 프리휠 상태에서만 흐르게 되므로, 예를 들어 모터의 평균전류를 20A로 가정 시에 10A 이하가 흐르게 되며, 이에 따라 발열량은 P = IV = 10A*0.3V(FET의 Ron 전압강하) = 3W로 되어 온도상승이 매우 작게 된다.
이상에서 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 모터의 직류 링크 역전압 방지회로는 전계 효과 트랜지스터를 이용함으로써, 소자의 크기 및 비용이 역전압방지 다이오드를 사용하는 것보다 저렴하게 들고, 발열에 따른 온도 상승이 적어지는 등의 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 모터의 펄스폭 변조(PWM) 제어를 위한 프리휠(Freewheel) 다이오드와 직류 링크(Link) 전해커패시터를 구비한 모터 구동장치에 있어서,
    게이트를 승압, 반전시켜주는 차지펌프(Charge Pump)의 씨피단에 연결하고, 드레인을 상기 프리휠 다이오드와 직류 링크 전해커패시터에 각각 연결하고, 소오스를 배터리와 상기 모터에 각각 연결한 N-채널 전계 효과 트랜지스터(FET)를 포함하는 역전압방지부를 구비하고,
    상기 역전압방지부는,
    정상 전압시에는 상기 차지펌프의 씨피단으로부터 하이 신호 24V(volt)가 상기 게이트로 인가되어 채널이 형성됨으로써 상기 트랜지스터는 턴-온되고 이에 따라 상기 프리휠 다이오드가 프리휠 기능을 수행하도록 하며 상기 직류 링크 전해커패시터를 통전시키며, 상기 배터리의 역전압 시에는 상기 차지펌프의 씨피단으로부터 로우 신호(GND)가 상기 게이트로 인가되어 채널이 형성되지 못하게 상기 트랜지스터는 턴-오프되고 이에 따라 상기 트랜지스터에는 기생 다이오드만 형성되고 상기 프리휠 다이오드 및 직류 링크 전해커패시터로 역전압이 인가되는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 모터의 직류 링크 역전압 방지회로.
  2. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101329652B1 (ko) * 2011-11-23 2013-11-14 (주)모토닉 연료펌프 모터 구동장치

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