KR101227461B1 - Gate driver device for driving moter - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 일 실시예는 모터 구동용 게이트 드라이버 장치에 관한 것이다.One embodiment of the present invention relates to a gate driver device for driving a motor.
최근 에너지 효율을 높이기 위해 가전 제품(에어컨, 세탁기, 냉장고 등)에 인버터에 의해 제어되는 3상 브러쉬리스 직류 모터(Brushless DC motor, BLDC motor)를 사용하는 경우가 많아지고 있다. 브러쉬리스 직류 모터는 무정류자 모터(commutatorless motor)라고도 하며, 통상 직류 모터의 중요한 부품인 브러쉬와 정류자 대신 트랜지스터, MOSFET, IGBT와 같은 전력 스위칭 반도체 소자를 사용한 전자회로의 스위칭에 의해 고정자 권선에 흐르는 전류를 절환하여 토크를 발생시켜 구동하는 모터이다.Recently, three-phase brushless DC motors (BLDC motors) controlled by inverters are increasingly used in home appliances (air conditioners, washing machines, refrigerators, etc.) to increase energy efficiency. Brushless DC motors, also called commutatorless motors, are currents that flow through the stator windings by switching electronic circuits using power switching semiconductor elements such as transistors, MOSFETs, and IGBTs, instead of brushes and commutators, which are usually important parts of DC motors. It is a motor that drives by generating torque by switching.
따라서 브러쉬리스 직류 모터는 동기 모터의 구조에 직류 모터와 유사한 전류 대 토크, 속도 대 전압의 특성을 갖고 있으며, 고효율, 고전력 밀도 때문에 가전용 기기에서 산업용 기기에 이르기까지 사용 분야가 점점 확대 되고 있는 추세이다. 이러한 3 상 브러쉬리스 직류 모터는 단상에 비해 토크 제어가 용이하며 효율이 높고 소음면에서도 유리하여 대용량은 대부분 3상으로 구동된다. 이러한 브러쉬리스 직류 모터를 구동하는 데 사용되는 모터 구동 장치는 FET(Field Effect Transistor) 또는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)와 같은 6개의 전력 스위칭 소자를 사용한 전압형 인버터가 사용되며, 인버터는 대부분 펄스폭변조(PWM: Pulse Width Modulation) 구동 방법에 의해 제어된다.Therefore, brushless DC motors have a current-to-torque and speed-to-voltage characteristic similar to that of DC motors in the structure of synchronous motors.As a result, the field of application is expanding from home appliances to industrial equipment due to high efficiency and high power density. to be. The three-phase brushless DC motor is easier to control torque than a single phase, has high efficiency and advantageous in terms of noise, and large capacity is driven in three phases. The motor drive used to drive such a brushless DC motor is a voltage inverter using six power switching elements such as a field effect transistor (FET) or an insulated gate bipolar transistor (IGBT). It is controlled by the pulse width modulation (PWM) driving method.
일본공개특허공보 특개2004-261275호(2004.09.24.)
일본공개특허공보 특개2004-336921호(2004.11.25.)Japanese Patent Laid-Open No. 2004-261275 (2004.09.24.)
Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2004-336921 (2004.11.25.)
본 발명의 일 실시예는 간단한 구조로 안정적이고 효율적인 동작이 가능한 모터 구동용 게이트 드라이버 장치를 제공한다.One embodiment of the present invention provides a motor driver gate driver apparatus capable of stable and efficient operation with a simple structure.
본 발명의 일 실시예는 직렬로 접속된 하이 사이드 구동 트랜지스터 및 로우 사이드 구동 트랜지스터를 구비하고, 상기 하이 사이드 구동 트랜지스터 및 상기 로우 사이드 구동 트랜지스터의 접속점으로부터 모터에 전류를 공급하는 모터 구동 장치의 하이 사이드 구동 트랜지스터를 구동하기 위한 모터 구동용 게이트 드라이버 장치에 있어서, 3상 브러쉬리스 직류 모터의 제어부로부터 입력되는 펄스폭변조 신호의 레벨을 쉬프트시켜 출력하는 레벨 쉬프터; 상기 레벨 쉬프터로부터 입력되는 셋 신호 또는 리셋 신호에 따라 전기적 신호를 출력하는 RS 플립플롭; 상기 RS 플립플롭으로부터 입력되는 하이 신호 또는 로우 신호에 따라 하이 구동 신호 또는 로우 구동 신호를 출력하는 게이트 드라이버; 및 상기 게이트 드라이버에 게이트 전극이 연결되고, 상호간 직렬로 연결된 제1트랜지스터 및 제2트랜지스터를 포함하고, 상기 제1트랜지스터 및 상기 제2트랜지스터의 접속점에 상기 하이 사이드 구동 트랜지스터의 게이트 전극이 전기적으로 연결되며, 상기 제1트랜지스터의 소스 전극과 상기 하이 사이드 구동 트랜지스터의 소스 전극 사이에 연결된 부트 스트랩 캐패시터를 포함한다.An embodiment of the present invention includes a high side drive transistor and a low side drive transistor connected in series, and a high side of a motor driving device for supplying current to a motor from a connection point of the high side drive transistor and the low side drive transistor. A motor driving gate driver apparatus for driving a driving transistor, comprising: a level shifter for shifting and outputting a level of a pulse width modulation signal input from a control unit of a three-phase brushless DC motor; An RS flip-flop for outputting an electrical signal according to a set signal or a reset signal input from the level shifter; A gate driver configured to output a high driving signal or a low driving signal according to a high signal or a low signal input from the RS flip-flop; And a first transistor and a second transistor connected to the gate driver and connected in series with each other, wherein a gate electrode of the high side driving transistor is electrically connected to a connection point of the first transistor and the second transistor. And a bootstrap capacitor connected between the source electrode of the first transistor and the source electrode of the high side driving transistor.
상기 제1트랜지스터의 소스 전극에는 내부 전원이 연결되고, 상기 내부 전원과 상기 RS 플립플롭의 사이에는 UVLO(Under Voltage Lock Out)가 연결될 수 있다.An internal power source may be connected to the source electrode of the first transistor, and an under voltage lock out (UVLO) may be connected between the internal power source and the RS flip-flop.
상기 하이 사이드 구동 트랜지스터의 드레인 전극에는 외부 전원이 연결되고, 상기 레벨 쉬프터는 입력된 펄스폭변조 신호를 상기 외부 전원의 전압 레벨까지 쉬프트시켜 출력할 수 있다.An external power supply may be connected to the drain electrode of the high side driving transistor, and the level shifter may shift the output pulse width modulation signal to a voltage level of the external power supply.
상기 부트 스트랩 캐패시터에는 상기 내부 전원의 전압 레벨 또는 내부 전원과 외부 전원의 합친 전압 레벨까지 충전될 수 있다.The bootstrap capacitor may be charged up to a voltage level of the internal power source or a combined voltage level of the internal power source and the external power source.
본 발명의 일 실시예는 레벨 쉬프터, RS 플립플롭, 게이트 드라이버, 제1,2트랜지스터 및 UVLO로 이루어진 간단한 구성에 의해 안정적이고 효율적인 하이 사이드 구동 트랜지스터를 동작시킬 수 있는 모터 구동용 게이트 드라이버 장치를 제공한다.An embodiment of the present invention provides a motor driving gate driver apparatus capable of operating a stable and efficient high side driving transistor by a simple configuration consisting of a level shifter, an RS flip-flop, a gate driver, first and second transistors, and UVLO. do.
또한, 본 발명의 일 실시예는 부트 스트랩 캐패시터로 인하여 안정적으로 하이 사이드 구동 트랜지스터를 구동할 수 있는 모터 구동용 게이트 드라이버 장치를 제공한다.In addition, an embodiment of the present invention provides a motor driving gate driver apparatus capable of stably driving a high side driving transistor due to a bootstrap capacitor.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동용 게이트 드라이버 장치를 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1의 일부 상세도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동용 게이트 드라이버 장치에 의한 입력 파형 및 출력 파형을 도시한 그래프이다. 1 is a block diagram illustrating a gate driver device for driving a motor according to an exemplary embodiment of the present invention.
2 is a partial detailed view of FIG. 1.
3 is a graph illustrating an input waveform and an output waveform by the motor driving gate driver apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.
여기서, 명세서 전체를 통하여 유사한 구성 및 동작을 갖는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 또한, 어떤 부분이 다른 부분과 전기적으로 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다.Here, parts having similar configurations and operations throughout the specification are denoted by the same reference numerals. In addition, when a part is electrically connected to another part, it includes not only a direct connection but also a case where the other part is connected to the other part in between.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동용 게이트 드라이버 장치(100)를 도시한 블록도이고, 도 2는 도 1의 일부 상세도이다.FIG. 1 is a block diagram illustrating a
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동용 게이트 드라이버 장치(100)는 3상 브러쉬리스 직류 모터의 제어부(110), 입력 버퍼(120), 로직 및 딜레이부(130), U, V 및 W상(phase) 드라이버(141,142,143), 상기 U, V 및 W상 드라이버(141,142,143)에 각각 연결된 하이 사이드 구동 트랜지스터(M1), 로우 사이드 구동 트랜지스터(M2), 부트 스트랩 캐패시터(C1) 및 저항(R2, R3)을 포함한다. 물론, 각각의 하이 사이드 구동 트랜지스터(M1) 및 로우 사이드 구동 트랜지스터(M2)의 접속점에는 모터의 코일(부하(165))이 전기적으로 연결된다.As shown in FIG. 1, the
여기서, 상기 U, V 및 W상 드라이버(141,142,143), 그리고 그것에 구비된 하이 사이드 구동 트랜지스터(M1), 로우 사이드 구동 트랜지스터(M2), 부트 스트랩 캐패시터(C1) 및 저항(R2, R3)은 모두 동일한 회로 구성을 가지므로, 도 2를 참조하여 대표적으로 하나의 드라이버(141) 및 그것에 연결된 회로 구성만을 상세히 설명하기로 한다. 또한, 설명의 편의상 입력 버퍼(120), 로직 및 딜레이부(130), U, V 및 W상 드라이버(141,142,143)는 하나의 IC 칩(150) 내에 형성된 것으로 본다.Here, the U, V and
도 2에 도시된 바와 같이, IC 칩(150)은 HIN 단자, LIN 단자, BS 단자, HO 단자, VS 단자, VCC 단자, LO 단자 및 GND 단자를 포함한다. 또한, 이러한 IC 칩(150)에는, HIN 단자 및 BS 단자, HO 단자, VS 단자의 사이에 입력 버퍼(120), 로직 및 딜레이부(130)가 구비되며, 또한 레벨 쉬프터(161), RS 플립플롭(162), 게이트 드라이버(163), 제1트랜지스터(Q1), 제2트랜지스터(Q2), UVLO(164), 내부 전원(VCC), 저항(R1), 다이오드(D1)가 구비된다. 여기서, RS 플립플롭(162), 게이트 드라이버(163), 제1트랜지스터(Q1), 제2트랜지스터(Q2) 및 UVLO(164)는 고전압 영역이다.As shown in FIG. 2, the
또한, 상기 HIN 단자에 입력 버퍼(120)가 연결되고, 상기 입력 버퍼(120)에 로직 및 딜레이부(130)가 연결되며, 상기 로직 및 딜레이부(130)에 레벨 쉬프터(161)가 연결된다. 또한, 상기 레벨 쉬프터(161)에 상기 다이오드(D1), UVLO(164), 제1트랜지스터(Q1)의 소스 전극, BS 단자 및 RS 플립플롭(162)이 연결된다. 상기 RS 플립플롭(162)에 UVLO(164), 게이트 드라이버(163) 및 제2트랜지스터(Q2)의 소스 전극이 연결된다. 상기 게이트 드라이버(163)에 상기 제1트랜지스터(Q1)의 게이트 전극 및 상기 제2트랜지스터(Q2)의 게이트 전극이 연결된다. 상기 제1트랜지스터(Q1)의 드레인 전극 및 상기 제2트랜지스터(Q2)의 드레인 전극은 모두 HO 단자에 연결되며, 상기 제2트랜지스터(Q2)의 소스 전극에 VS 단자가 전기적으로 연결된다. 더불어, 상기 BS 단자와 상기 VS 단자의 사이에 부트 스트랩 캐패시터(C1)가 연결되고, 상기 HO 단자에 하이 사이드 구동 트랜지스터(M1)의 게이트 전극이 저항(R1)을 통해 연결된다. 상기 하이 사이드 구동 트랜지스터(M1)의 게이트 전극과 소스 전극의 사이에도 저항(R1)이 연결되며, 상기 하이 사이드 구동 트랜지스터(M1)의 드레인 전극에 외부 전원(예를 들면, 450V)이 연결된다. 더불어, 상기 하이 사이드 구동 트랜지스터(M1)의 소스 전극에서 드레인 전극으로는 바디 다이오드가 연결된다. In addition, an
더불어, LIN 단자 및 VCC 단자, LO 단자 및 GND 단자의 사이에 입력 버퍼(120), 로직 및 딜레이부(130)가 구비되며, 또한 기준 전원(Vref), 게이트 드라이버(163'), 제1트랜지스터(Q1') 및 제2트랜지스터(Q2')가 구비된다. 여기서, 상기 LIN 단자에 입력 버퍼(120)가 연결되고, 상기 입력 버퍼(120)에 로직 및 딜레이부(130)가 연결되며, 상기 로직 및 딜레이부(130)에 게이트 드라이버(163')가 연결된다. 상술한 바와 같이 게이트 드라이버(163')에는 제1트랜지스터(Q1') 및 제2트랜지스터(Q2')의 게이트 전극이 연결된다. 상기 제1트랜지스터(Q1')의 소스 전극은 VCC 단자에 연결되고, 상기 제1트랜지스터(Q1') 및 상기 제2트랜지스터(Q2')의 드레인 전극에는 LO 단자가 연결된다. 또한, 상기 제2트랜지스터(Q2')의 소스 전극은 GND 단자에 연결된다. 상기 제1트랜지스터(Q1')의 상기 VCC 단자와 상기 GND 단자에는 기준 전원(Vref) 및 UVLO(164')가 연결된다. 여기서, VCC는 내부 전원으로서, 예를 들면 15V가 공급된다. 더불어, 상기 LO 단자에는 저항(R2')을 통하여 로우 사이드 구동 트랜지스터(M2)의 게이트 전극이 연결되고, 상기 로우 사이드 구동 트랜지스터(M2)의 게이트 전극 및 소스 전극의 사이에도 저항(R3')이 연결된다. 또한, 상기 로우 사이드 구동 트랜지스터(M2)의 드레인 전극이 상기 하이 사이드 구동 트랜지스터(M1)의 소스 전극에 전기적으로 연결되고, 소스 전극은 상기 GND 단자에 전기적으로 연결된다. 즉, 로우 사이드 구동 트랜지스터(M2)의 소스 전극은 접지된다.In addition, an
물론, 모터의 부하(165) 즉, 코일은 상기 하이 사이드 구동 트랜지스터(M1)의 소스 전극 및 상기 로우 사이드 구동 트랜지스터(M2)의 드레인 전극에 전기적으로 연결된다. 더불어, 상기 제1트랜지스터(Q1, Q1')는 P 채널 MOSFET이고, 상기 제2트랜지스터(Q2, Q2')는 N채널 MOSFET일 수 있다. 또한, 하이 사이드 구동 트랜지스터(M1) 및 로우 사이드 구동 트랜지스터(M2)는 모두 바디 다이오드를 갖는 N 채널 구동 트랜지스터일 수 있다.
Of course, the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동용 게이트 드라이버 장치(100)에 의한 입력 파형 및 출력 파형을 도시한 그래프이다. 여기서, X축은 시간이고, Y축은 전압이다. 또한, 도 2를 함께 참조한다.3 is a graph illustrating input waveforms and output waveforms by the
우선 3상 브러쉬리스 직류 모터의 제어부(110)를 통하여 HIN 단자와 LIN 단자에 PWM 신호가 입력된다. 예를 들어, HIN 단자에 5V의 구형파 전압이 인가되고, LIN 단자에도 5V의 구형파 전압이 인가된다. 여기서, 상기 HIN 단자에 입력되는 구형파 전압과 상기 LIN 단자에 입력되는 구형파 전압은 위상차가 대략 180도이다.First, a PWM signal is input to the HIN terminal and the LIN terminal through the
상기 HIN 단자에 인가되는 5V의 구형파 신호는 입력 버퍼(120), 로직 및 딜레이부(130)를 통하여 레벨 쉬프터(161)에 입력된다. 이러한 레벨 쉬프터(161)는 상기 입력된 구형파 신호가 외부 전원의 레벨과 유사한 레벨이 되도록 쉬프트시켜 출력한다. 즉, 상기 레벨 쉬프터(161)는 상기 구형파 신호를 레벨 업시켜 RS 플립플롭(162)에 출력한다. 일례로, 레벨 쉬프터(161)는 RS 플립플롭(162)의 R 단자에 하이 신호를, S 단자에 로우 신호를 입력하거나, 또는 반대로 R 단자에 로우 신호를, S 단자에 하이 신호를 입력한다. 이에 따라 RS 플립플롭(162)은 Q 단자를 통하여 하이 신호 또는 로우 신호를 게이트 드라이버(163)에 출력한다. 또한, 상기 드라이버(163)는 제1트랜지스터(Q1)의 게이트 전극 및 제2트랜지스터(Q2)의 게이트 전극에 하이 신호 또는 로우 신호를 함께 출력한다.The 5V square wave signal applied to the HIN terminal is input to the
예를 들여, 상기 게이트 드라이버(163)가 하이 신호를 출력할 경우 상기 제1트랜지스터(Q1)는 P채널 MOSFET이므로 턴오프되고, 상기 제2트랜지스터(Q2)는 N채널 MOSFET이므로 턴온된다. 따라서, HO 단자를 통해서는 로우 신호가 출력됨으로써, 하이 사이드 구동 트랜지스터(M1)는 턴오프 상태를 유지한다. 실질적으로, 이때 로우 사이드 구동 트랜지스터(M2)는 턴온되도록 제어되기 때문에, 상기 HO 단자는 접지된 상태가 된다. 또한, 로우 사이드 구동 트랜지스터(M2)가 턴온된 상태이기 때문에, 내부 전원(Vcc), 저항(R1), 다이오드(D1), BS 단자, 부트 스트랩 캐패시터(C1), 로우 사이드 구동 트랜지스터(M2) 및 GND 단자(접지)를 통하여 전류가 흐르고, 따라서 부트 스트랩 캐패시터(C1)에 내부 전원(Vcc)의 전압(예를 들면, 15V)이 충전된다. 여기서, 주지된 바와 같이 하이 사이드 구동 트랜지스터(M1)가 턴오프될 경우, 로우 사이드 구동 트랜지스터(M2)는 턴온되고, 하이 사이드 구동 트랜지스터(M1)가 턴온될 경우 로우 사이드 구동 트랜지스터(M2)는 턴오프되도록 각각의 게이트 드라이버(163,163')가 동작함은 주지된 사항이다.For example, when the
또한, 상기 게이트 드라이버(163)가 로우 신호를 출력할 경우 상기 제1트랜지스터(Q1)는 P채널 MOSFET이므로 턴온되고, 상기 제2트랜지스터(Q2)는 N채널 MOSFET이므로 턴오프된다. 따라서, HO 단자를 통하여 하이 사이드 구동 트랜지스터(M1)의 게이트 전극에 부트 스트랩 캐패시터(C1)에 충전된 전압이 인가되므로, 상기 하이 사이드 구동 트랜지스터(M1)는 턴온되고, 이에 따라 부하(165)에 외부 전원의 전압(예를 들면, 450V)이 인가된다. 여기서, 상기 BS 단자와 VS 단자의 사이에는 부트 스트랩 캐패시터(C1)가 연결되어 있으므로, 상기 하이 사이드 구동 트랜지스터(M1)의 소스 전극의 전압이 450V가 된다고 하여도, BS 단자 및 HO 단자를 통해서는 이보다 높은 전압(예를 들면, 내부 전압이 15V인 경우, 대략 465V)이 인가되므로, 상기 하이 사이드 구동 트랜지스터(M1)는 턴오프되지 않고 턴온 상태를 유지한다.In addition, when the
이러한 동작에 의해 도 3에 도시된 바와 같이, LO 단자를 통한 출력 전압은 대략 465V가 된다. 더불어, 부하로 출력되는 전압은 대략 450V 임을 확인할 수 있다.By this operation, as shown in Fig. 3, the output voltage through the LO terminal is approximately 465V. In addition, it can be seen that the voltage output to the load is approximately 450V.
여기서, 내부 전원(Vcc)을 통하여 부트 스트랩 캐패시터(C1)가 충전될 때 어떤 원인에 의해 큰 전류가 흘러 내부 전원(Vcc)의 출력 전압에 리플이 발생하는 경우가 있다. 따라서 이때에는 내부 전원(Vcc)으로부터 전원을 공급받고 있는 다른 제어 회로가 잘못 동작할 수 있다. 따라서, 본 발명에서와 같이 내부 전원(Vcc)과 부트 스트랩 캐패시터(C1)의 사이에 저항(R1) 및 다이오드(D1)를 연결함으로써, 이러한 내부 전원(Vcc)의 출력 전압에 대한 리플을 방지한다.Here, when the bootstrap capacitor C1 is charged through the internal power supply Vcc, a large current flows due to a certain cause to cause a ripple in the output voltage of the internal power supply Vcc. Therefore, at this time, other control circuits that are receiving power from the internal power supply Vcc may operate incorrectly. Therefore, as in the present invention, the resistor R1 and the diode D1 are connected between the internal power supply Vcc and the bootstrap capacitor C1, thereby preventing ripple on the output voltage of the internal power supply Vcc. .
한편, 로우 사이드 구동 트랜지스터(M2)의 동작 및 드라이버(163')의 주변 구조는 종래와 동일하다. 즉, VCC 단자를 통하여 내부 전원(Vcc)이 입력되며, LO 단자를 통해서 대략 15V의 전압이 출력되어 로우 사이드 구동 트랜지스터(M2)가 턴온되거나, 또는 접지 전압이 출력되어 로우 사이드 구동 트랜지스터(M2)가 턴오프된다. Meanwhile, the operation of the low side driving transistor M2 and the peripheral structure of the driver 163 'are the same as in the related art. That is, the internal power supply Vcc is input through the VCC terminal, and a voltage of approximately 15 V is output through the LO terminal to turn on the low side driving transistor M2, or the ground voltage is output to output the low side driving transistor M2. Is turned off.
더불어, 하이 사이드 구동 트랜지스터(M1)의 구동을 위한 게이트 드라이버(163) 및 로우 사이드 구동 트랜지스터(M2)의 구동을 위한 게이트 드라이버(163')에는 각각 UVLO(164,164')가 연결되어 있어, 내부 전원(Vcc)이 일정 전압 이하일 경우 게이트 드라이버(163,163')의 동작이 즉각적으로 정지되도록 되어 있다. 따라서, 모터의 구동 안전성이 더욱 향상된다.In addition,
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 모터 구동용 게이트 드라이버 장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is only one embodiment for implementing the motor driving gate driver apparatus according to the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and as claimed in the following claims, the present invention Without departing from the gist of the present invention, those skilled in the art to which the present invention pertains to the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.
100; 모터 구동용 게이트 드라이버 장치
110; 제어부 120; 입력 버퍼,
130; 로직 및 딜레이부 141, 142,143; U, V 및 W상 드라이버
150; IC 칩 161; 레벨 쉬프터
162; RS 플립플롭 163; 드라이버
164; UVLO 165; 부하
Q1, Q2; 제1트랜지스터, 제2트랜지스터
M1, M2; 하이 사이드 구동 트랜지스터, 로우 사이드 구동 트랜지스터
R1, R2, R3; 저항 D1; 다이오드
C1; 부트 스트랩 캐패시터100; Gate driver device for motor drive
110; A
130; Logic and delay
150;
162; RS flip-
164;
Q1, Q2; 1st transistor, 2nd transistor
M1, M2; High Side Drive Transistors, Low Side Drive Transistors
R1, R2, R3; Resistance D1; diode
C1; Bootstrap capacitor
Claims (3)
3상 브러쉬리스 직류 모터의 제어부로부터 입력되는 펄스폭변조 신호의 레벨을 쉬프트시켜 출력하는 레벨 쉬프터;
상기 레벨 쉬프터로부터 입력되는 셋 신호 또는 리셋 신호에 따라 전기적 신호를 출력하는 RS 플립플롭;
상기 RS 플립플롭으로부터 입력되는 하이 신호 또는 로우 신호에 따라 하이 구동 신호 또는 로우 구동 신호를 출력하는 게이트 드라이버; 및
상기 게이트 드라이버에 게이트 전극이 연결되고, 상호간 직렬로 연결된 제1트랜지스터 및 제2트랜지스터를 포함하고,
상기 제1트랜지스터 및 상기 제2트랜지스터의 접속점에 상기 하이 사이드 구동 트랜지스터의 게이트 전극이 전기적으로 연결되며,
상기 제1트랜지스터의 소스 전극과 상기 하이 사이드 구동 트랜지스터의 소스 전극 사이에 연결된 부트 스트랩 캐패시터를 포함하며,
상기 제1트랜지스터의 소스 전극에는 내부 전원이 연결되고,
상기 내부 전원과 상기 RS 플립플롭의 사이에는 UVLO(Under Voltage Lock Out)가 연결된 것을 특징으로 하는 모터 구동용 게이트 드라이버 장치.A motor for driving a high side drive transistor of a motor drive device having a high side drive transistor and a low side drive transistor connected in series and supplying current to the motor from a connection point of the high side drive transistor and the low side drive transistor. In a gate driver device for driving,
A level shifter for shifting and outputting a level of a pulse width modulation signal input from a control unit of a three-phase brushless DC motor;
An RS flip-flop for outputting an electrical signal according to a set signal or a reset signal input from the level shifter;
A gate driver configured to output a high driving signal or a low driving signal according to a high signal or a low signal input from the RS flip-flop; And
A gate electrode connected to the gate driver and including a first transistor and a second transistor connected in series with each other;
A gate electrode of the high side driving transistor is electrically connected to a connection point of the first transistor and the second transistor,
A bootstrap capacitor connected between the source electrode of the first transistor and the source electrode of the high side driving transistor;
An internal power source is connected to the source electrode of the first transistor,
Motor drive gate driver device characterized in that the Under Voltage Lock Out (UVLO) is connected between the internal power supply and the RS flip-flop.
상기 하이 사이드 구동 트랜지스터의 드레인 전극에는 외부 전원이 연결되고,
상기 레벨 쉬프터는 입력된 펄스폭변조 신호를 상기 외부 전원의 전압 레벨까지 쉬프트시켜 출력함을 특징으로 하는 모터 구동용 게이트 드라이버 장치.The method of claim 1,
An external power source is connected to the drain electrode of the high side driving transistor,
And the level shifter outputs the input pulse width modulation signal by shifting it to a voltage level of the external power supply.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020110109927A KR101227461B1 (en) | 2011-10-26 | 2011-10-26 | Gate driver device for driving moter |
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Publications (1)
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KR101227461B1 true KR101227461B1 (en) | 2013-01-29 |
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ID=47842778
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KR1020110109927A KR101227461B1 (en) | 2011-10-26 | 2011-10-26 | Gate driver device for driving moter |
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KR (1) | KR101227461B1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH1023767A (en) | 1996-07-01 | 1998-01-23 | Shibaura Eng Works Co Ltd | Motor driver |
JP2003348880A (en) | 2002-05-24 | 2003-12-05 | Fujitsu General Ltd | Method and apparatus for controlling motor |
JP2004261275A (en) * | 2003-02-28 | 2004-09-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Washing and drying machine |
JP2004336921A (en) * | 2003-05-09 | 2004-11-25 | Nissan Motor Co Ltd | Motor controller |
-
2011
- 2011-10-26 KR KR1020110109927A patent/KR101227461B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
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---|---|---|---|---|
JPH1023767A (en) | 1996-07-01 | 1998-01-23 | Shibaura Eng Works Co Ltd | Motor driver |
JP2003348880A (en) | 2002-05-24 | 2003-12-05 | Fujitsu General Ltd | Method and apparatus for controlling motor |
JP2004261275A (en) * | 2003-02-28 | 2004-09-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Washing and drying machine |
JP2004336921A (en) * | 2003-05-09 | 2004-11-25 | Nissan Motor Co Ltd | Motor controller |
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