KR101376833B1 - 모터 구동 장치 및 모터 제어 방법 - Google Patents

모터 구동 장치 및 모터 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101376833B1
KR101376833B1 KR1020120098447A KR20120098447A KR101376833B1 KR 101376833 B1 KR101376833 B1 KR 101376833B1 KR 1020120098447 A KR1020120098447 A KR 1020120098447A KR 20120098447 A KR20120098447 A KR 20120098447A KR 101376833 B1 KR101376833 B1 KR 101376833B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
motor
signal
unit
wake
circuit unit
Prior art date
Application number
KR1020120098447A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140031743A (ko
Inventor
고주열
Original Assignee
삼성전기주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전기주식회사 filed Critical 삼성전기주식회사
Priority to KR1020120098447A priority Critical patent/KR101376833B1/ko
Priority to JP2012248250A priority patent/JP5570083B2/ja
Priority to US13/678,091 priority patent/US8963467B2/en
Publication of KR20140031743A publication Critical patent/KR20140031743A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101376833B1 publication Critical patent/KR101376833B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/08Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor
    • H02P6/085Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor in a bridge configuration
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/06Arrangements for speed regulation of a single motor wherein the motor speed is measured and compared with a given physical value so as to adjust the motor speed
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2209/00Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the waveform of the supplied voltage or current
    • H02P2209/09PWM with fixed limited number of pulses per period
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S388/00Electricity: motor control systems
    • Y10S388/90Specific system operational feature
    • Y10S388/901Sample and hold
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S388/00Electricity: motor control systems
    • Y10S388/907Specific control circuit element or device
    • Y10S388/9072Bridge circuit
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S388/00Electricity: motor control systems
    • Y10S388/907Specific control circuit element or device
    • Y10S388/912Pulse or frequency counter

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

본 발명은 모터 구동 장치, 및 모터 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 모터 구동 장치는, 모터의 구동을 제어하는 복수의 단위 회로부를 포함하는 모터 제어부 및 주기적으로 웨이크업 신호를 생성하는 타임 슬라이스(Time Slice) 제어부를 포함하며, 상기 모터 제어부에 포함된 복수의 단위 회로부 중 일부의 단위 회로부는 상기 웨이크업 신호를 입력 받는 경우 소정의 동작시간 동안 동작함으로써, 모터의 소비 전력을 효율적으로 사용할 수 있다.

Description

모터 구동 장치 및 모터 제어 방법{MOTOR DRIVING DEVICE, AND METHOD FOR COTROLLING MOTOR}
본 발명은 모터 구동 장치 및 모터 제어 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 전기기기 또는 전자기기가 개인, 가정, 사무실 등의 수요로 인하여 폭발적으로 사용되고 있다. 이러한 기기는 내부에 특정 동작을 구동하기 위한 구동 회로가 채용될 수 있으며, 이러한 기기로는 모터를 예로 들 수 있다.
일반적으로 비엘디씨 모터(BrushLess DC motor)는 DC모터에서 브러시 및 정류자 등 기계적인 접촉부를 사용하지않고 비접촉의 위치 검출기와 반도체 소자를 사용하여 전류를 통하게 하거나 전류 방향을 조정시키는 기능을 갖는 직류(DC) 모터를 의미한다.
비엘디시 모터의 구동은 인버터 회로를 이용하여 영구자석 회전자의 위치에 따라 3개의 상 중 두 상의 전류를 흐르게 하여 스위치를 구동하고 한 상은 개방되는 방식으로 이루어진다. 이를 위해 비엘디시 모터는 회전가 위치에 따라 모터의 상전류를 전환해 주어야 하므로 홀센서나 엔코더와 같은 회전자 위치 검출 센서가 필요하다. 또한, 홀센서나 엔코더와 같은 위치 센서 없이 비엘디시 모터를 구동하는 센서리스 드라이브 개발에 대한 연구도 많이 이루어지고 있다.
비엘디시 모터는 DC 모터에서 브러시와 정류자 대신 전자적인 정류 기구를 설치한 것으로, 높은 효율과 작은 크기 등을 장점으로 울트라 북이나 저전압 팬 등 여러 분야에서 사용되고 있다. 특히, 울트라 북이나 저전압 팬을 위해서 모터 드라이버 IC 구동 전류가 낮아지는 추세이며, 예를 들어 5V 팬 모터의 경우 구동 전류를 제외하고 1.3 mA 수준의 소비 전류 특성을 요구하고 있다. 모터 구동의 경우 모든 회로가 항상 동작하기 때문에 전류 역시 항상 흐르게 되어 전력 측면에서 비효율적이다.
일본특허공개공보 2012-55161
본 발명의 과제는 상기한 종래 기술의 문제점을 보완하기 위한 것으로, 모터 제어부에 포함된 복수의 단위 회로부 중 일부는 항상 동작하도록 하고, 나머지 단위 회로부는 웨이크업 신호를 입력받아 소정의 동작시간 동안 동작하도록 함으로써, 저전력 및 저전류에서 구동 가능한 모터 구동 장치 및 모터 제어 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 제1 기술적인 측면에 따르면, 모터 제어부; 상기 모터 제어부 내에 형성되며 모터의 구동을 제어하는 복수의 단위 회로부; 및 상기 모터 제어부 내에 형성되며 주기적으로 웨이크업 신호를 생성하는 타임 슬라이스(Time Slice) 제어부;를 포함하며, 상기 복수의 단위 회로부 중 일부의 단위 회로부는 상기 웨이크업 신호를 입력받는 경우 소정의 동작시간 동안 동작하는 모터 구동 장치를 제안한다.
또한, 상기 웨이크업 신호를 입력받아 동작하는 단위 회로부는 상기 웨이크업 신호가 미입력되거나, 상기 웨이크업 신호를 입력받아 동작이 종료되면 슬립 상태인 모터 구동 장치를 제안한다.
또한, 상기 복수의 단위 회로부는, 회전자 위치 검출 센서의 신호를 검출하는 제1 신호 검출 회로부; 상기 모터 제어부의 내부 클럭 신호의 주파수를 이용하여 상기 검출된 신호를 샘플링하는 샘플링 회로부; 상기 샘플링 회로부의 샘플링 결과로부터 상기 모터의 회전 속도를 계산하는 연산 회로부;를 포함하며, 상기 웨이크업 신호는 상기 모터의 회전 주기의 시작과 끝에서 생성되는 모터 구동 장치를 제안한다.
또한, 상기 동작시간은 상기 모터의 회전 주기에 비례하여 설정되는 모터 구동 장치를 제안한다.
또한, 상기 복수의 단위 회로부는, 외부 입력 펄스-폭-변조(Pulse-Width-Modulation, PWM) 신호의 듀티비를 검출하는 외부 입력 신호 감지 회로부;를 포함하며, 상기 회전자 위치 검출 센서 신호 검출 회로부, 샘플링 회로부, 연산 회로부 및 외부 입력 신호 감지 회로부 중 적어도 어느 하나는 웨이크업 신호를 입력 받아 동작하는 모터 구동 장치를 제안한다.
또한, 상기 슬립 상태를 유지하는 시간이 상기 동작시간보다 긴 모터 구동 장치를 제안한다.
본 발명의 제2 기술적인 측면에 따르면, 모터의 회전 주기를 검출하는 단계;
상기 검출된 모터의 회전 주기에 비례하도록 동작시간을 설정하고, 주기적으로 웨이크업 신호를 생성하는 단계; 모터 제어부에 포함된 복수의 단위 회로부 중 슬립 상태인 일부의 단위 회로부에 상기 웨이크업 신호를 인가하여 상기 동작시간 동안 상기 일부의 단위 회로부를 동작시키는 단계;를 포함하는 모터 제어 방법을 제안한다.
또한, 상기 웨이크업 신호는 상기 모터의 회전 주기의 시작과 끝에서 생성되는 모터 제어 방법을 제안한다.
또한, 상기 모터의 회전 주기를 검출하는 단계는 회전자 위치 검출 센서의 신호를 샘플링하여 수행되는 모터 제어 방법을 제안한다.
또한, 상기 모터 회전의 주기에 있어서, 상기 슬립 상태를 유지하는 시간이 상기 동작시간보다 긴 모터 제어 방법을 제안한다.
본 발명에 따르면, 모터 제어부에 포함된 복수의 단위 회로부 중 일부는 항상 동작하도록 하고, 나머지 단위 회로부는 웨이크업 신호를 입력받아 소정의 동작시간 동안 동작하도록 함으로써, 저전력 및 저전류에서 구동 가능한 모터 구동 장치 및 모터 제어 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 일반적인 모터 구동 장치를 간략하게 나타낸 구성도이다.
도 2는 모터 구동 장치의 구동 신호를 설명하기 위해 제공되는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동 장치의 제어부를 간략하게 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 웨이크업 신호를 설명하기 위해 제공되는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동 장치의 제어부 내 회로의 동작 방법을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
이하에서는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 모터 구동 장치 및 모터 제어 방법을 설명하되, 특히 설명의 편의를 위해 홀 센서를 구비한 모터로 설명하지만 이에 제한되는 것은 아니다. 홀 센서 외에 옵티컬(Opitical) 센서를 구비한 모터, 또는 역기전력(Back emf) 신호에 의해 동작하는 센서리스 모터에 적용될 수 있다.
도 1은 일반적인 모터 구동 장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 모터 구동 장치(10)는 제어부(11) 및 FET 구동부(12)를 포함할 수 있다. 제어부(11)는 모터 제어 회로부를 포함하는 것으로, FET 구동부(12)에서 출력되는 위치 검출 신호를 입력받아 모터를 구동시키는 모터 제어 신호(POUT1, POUT2, NOUT1, NOUT2)를 출력할 수 있다. 제어부(11)는 서로 다른 기능을 하는 복수의 단위 회로부로 구성되며, 각 단위 회로부에 관하여 추후 도 3에서 구체적으로 설명한다.
구동부(12)는 총 4개의 스위치를 구비할 수 있으며, 상기 4개의 스위치는 두개의 PMOS FET(metal oxide semiconductor field-effect transistor)와 두개의 NMOS FET로 구성될 수 있다.
모터 제어 신호 POUT1이 공급되는 제1 PMOS FET는 전원이 공급되는 전원 공급단과 접지 사이에 전기적으로 연결될 수 있고, 모터 제어 신호 NOUT1이 공급되는 제1 NMOS FET는 제1 PMOS FET와 접지 사이에 전기적으로 연결될 수 있다.
모터 제어 신호 POUT2가 공급되는 제2 PMOS FET는 상기 전원 공급단에 제1 PMOS FET와 병렬 연결되고, 상기 전원 공급단과 접지 사이에 전기적으로 연결될 수 있으며, 모터 제어 신호 NOUT2가 공급되는 제2 NMOS FET는 제2 PMOS FET와 접지 사이에 전기적으로 연결될 수 있다.
FET 구동부(12)는 제어부(11)의 모터 제어 신호(POUT1, POUT2, NOUT1, NOUT2)를 입력받아 4개의 FET(Field Effect Transister)이 턴-온 또는 턴-오프하여 모터를 구동할 수 있다. 4개의 FET을 턴-온 또는 턴-오프시키기 위해 4개의 모터 제어 신호(POUT1, POUT2, NOUT1, NOUT2)가 필요하다.
도 2는 모터 구동 장치의 구동 신호이다.
도 2를 참조하면, 제어부(11)로부터 구동부(12)에 전달되는 구동 신호는 총 4 종류로 구분될 수 있으며, 식별부호 ①, ②, ③, ④ 순으로 구동 신호가 전달될 수 있다.
즉, 식별부호 ①의 구동 신호에 의해 제1 PMOS FET(P1)와 제2 NMOS FET(N2)가 턴 온하고, 식별부호 ②의 구동 신호에 의해 제1 PMOS FET(P1)와 제2 NMOS FET(N2)는 턴 오프하고, 제2 PMOS FET(P2)와 제1 NMOS FET(N1)가 턴 온될 수 있다.
다시, 식별부호 ③의 구동 신호에 의해 제2 PMOS FET(P2)와 제1 NMOS FET(N1)는 턴 오프하고, 제1 PMOS FET(P1)와 제2 NMOS FET(N2)가 턴 온하며, 식별부호 ④의 구동 신호에 의해 제1 PMOS FET(P1)와 제2 NMOS FET(N2)는 턴 오프하고, 제2 PMOS FET(P2)와 제1 NMOS FET(N1)가 턴 온될 수 있다.
이러한 구동 방식에서 제1 PMOS FET(P1)와 제2 PMOS FET(P2)가 턴 온될 때, PWM 신호(도 2의 빗금친 부분)를 발생시켜 모터의 속도를 조절할 수 있다.
이러한 모터 구동 장치는 모터의 정확한 구동을 위해서 접지에 연결된 저항을 통해 모터에 흐르는 전류를 검출하고, 검출된 신호에 기초해서 PWM 신호를 제공하여 모터의 속도를 설정된 바에 따라 적절히 조절하거나, 과전류시 모터 구동을 정지시키는 제어 동작을 수행할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동 장치의 제어부를 간략하게 나타낸 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 모터 구동 장치의 제어부는 서로 다른 기능으로 모터의 구동을 제어하는 복수의 단위 회로부를 포함한다. 복수의 단위 회로부는 타임 슬라이스(time slice) 제어부(310), LDO (Low Dropout Regulator, 320), PLL(Phase Locked Loop, 330), 모터 속도 검출부(340), 디지털 제어부(360), 외부 입력 PWM(Pulse-Width-Modulation) 신호 검출부(350), 게이트 드라이버(370)를 포함할 수 있다.
LDO(320) 는 전압 분배기로, 각 단위 회로부에 정해진 전압 레벨로 변환하여 출력하여 각 단위 회로부가 안정적으로 동작하도록 할 수 있다. PLL(330) 은 출력 신호의 주파수를 항상 일정하게 유지하도록 구성된 회로이며, 클럭 신호를 반복적으로 출력할 수 있다. PLL(330)에서 출력된 클럭 신호는 모터 속도 검출부(340) 및 타임 슬라이스 제어부(310)에 입력된다.
모터 속도 검출부(340)는 회전자 위치 검출 센서 신호 검출 회로부, 샘플링 회로부, 연산 회로부를 포함할 수 있다.
회전자 위치 검출 센서 신호 검출 회로부에서 회전자 위치 검출 센서로부터 회전자의 위치에 따라 레벨이 변하는 신호를 검출할 수 있다. 상기 검출 회로부에서 검출된 신호는 샘플링 회로부에서 클럭 신호를 이용하여 샘플링된다. 샘플링된 신호는 연산 회로부는 샘플링 횟수를 카운팅하여 모터의 회전 속도 또는 회전 주기를 연산할 수 있다. 카운팅된 샘플링 횟수가 클수록 모터의 회전 속도가 빠르며, 카운팅된 샘플링 횟수가 작을수록 모터의 회전 속도가 느리다.
외부 입력 신호 검출부(350)는 모터의 회전 속도를 변화시키기 위해 모터 구동 장치의 외부에서 생성되는 신호를 검출하며, 상기 신호는 입력 펄스-폭-변조(Pulse-Width-Modulation, PWM) 신호일 수 있다. 입력 펄스-폭-변조 신호를 샘플링한 후 샘플링 수를 카운팅하여 듀티비를 생성할 수 있다. 즉, 듀티비는 입력 펄스-폭-변조 신호의 한 주기 동안 하이 레벨이 유지되는 시간의 비로 측정될 수 있다. 모터의 회전 속도를 빠르게 할 경우 듀티비를 크게 하고, 모터의 회전 속도를 느리게 할 경우 듀티비를 작게 하여 모터의 속도를 제어할 수 있다.
디지털 제어부(360)는 게이트 드라이버(370)로 제어 신호를 인가한다. 디지털 제어부(360)는 모터 속도 검출부(340)에서 검출한 모터의 회전 속도와 외부 입력 신호 검출부(350)에서 검출한 외부 입력 PWM 신호의 듀티비를 비교하여 제어 신호를 생성할 수 있다.
즉, 모터의 회전 속도가 외부 입력 PWM 신호보다 작은 경우 모터의 속도를 빠르게 하도록 제어 신호를 생성하며, 모터의 회전 속도가 외부 입력 PWM 신호보다 큰 경우 모터의 속도를 느리게 하도록 제어 신호를 생성한다. 게이트 드라이버는 디지털 제어부의 제어 신호에 따라 복수의 FET을 구동시키는 구동 신호를 제공할 수 있다.
타임 슬라이스(time slice) 제어부(310)는 웨이크업(wake-up) 신호를 생성할 수 있다. 웨이크업 신호는 슬립(sleep) 상태의 회로부 또는 블록이 동작할 수 있도록 하며, 소정의 시간 후 상기 회로부 또는 블록은 다시 슬립 상태가 될 수 있다. 본 발명에 따르면, 모터의 제어부(300)를 구성하는 복수의 단위 회로부(310~370)에 있어서 모터 구동시 필수적으로 함께 동작해야하는 단위 회로부 외 나머지 단위 회로부는 선택적으로 동작시킬 수 있다.
예를 들어, 모터 구동시 필수적으로 항상 동작하여야하는 LDO(320), PLL(3330), 게이트 드라이버(370), 타임 슬라이스 제어부(310)를 제외한 단위 회로부는 모터 구동 시 슬립 상태에서 웨이크업 신호를 입력받는 경우 소정의 동작시간 동안 동작하고, 동작시간 후 다시 슬립 상태로 복귀할 수 있다.
본 발명에 따르면, 모터 제어부를 구성하는 복수의 단위 회로부 중 일부를 항상 동작시키지 않고, 슬립 상태에서 웨이크업 신호에 의해 소정의 시간 동안만 동작하게 함으로써 불필요하게 소모되는 전력량을 줄일 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 웨이크업 신호를 설명하기 위해 제공되는 그래프이다.
도 4의 (a)는 도 3의 PLL 회로가 출력하는 메인 내부 클럭을 나타내는 펄스이고, (b)는 도 3의 모터 속도 검출부에서 검출한 모터의 회전 주기를 나타내는 펄스이고, (c)는 웨이크업 신호의 주기를 나타내는 펄스이다.
도 4를 참조하면, 웨이크업 신호를 받은 복수의 단위 회로부 중 일부의 단위 회로부는, 모터 회전 주기의 시작에서 소정의 동작시간 t1 동안 동작하며, t1의 시간이 지난 후 상기 회로부는 t2의 시간 동안 슬립 상태이며, 다시 모터 회전 주기의 끝에서 소정의 동작시간 t2 동안 동작할 수 있다. 모터의 회전 주기에 있어서, 동작시간, 즉 t1과 t3를 합한 시간은 단위 회로부가 슬립 상태를 유지하는 시간인 t2 보다 짧으며, t2의 시간만큼 일부의 단위 회로부를 구동하지 않음으로써 저전력 및 저전류로 모터를 구동할 수 있다.
또한, 모터의 회전 주기는 외부 입력 PWM 신호에 따라 변할 수 있는바, 동작시간은 모터의 회전 주기에 비례하여 설정될 수 있다. 예를 들어, 모터의 회전 주기의 70 내지 80 % 동안 슬립 상태로 유지하도록 설정할 수 있으며, 모터의 회전 주기가 길어지는 경우 동작시간 또한 길어지며, 모터의 회전 주기가 짧아지는 경우 동작시간 또한 짧아질 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동 장치의 제어부 내 회로의 동작 방법을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동 장치의 제어부 내 단위 회로부의 동작은 모터의 회전 주기를 검출하는 것으로 시작된다(S500). 모터의 회전 주기는 회전자의 위치 검출 센서로부터 생성되는 신호를 샘플링한 후, 샘플링된 신호의 샘플링 횟수를 카운팅하여 연산할 수 있다.
모터의 회전 주기에 따라 웨이크업 신호를 입력받는 단위 회로부의 동작시간이 설정될 수 있다(S510). 동작시간은 모터의 회전 주기에 비례하여 설정되며, 모터의 회전 주기가 길어지면 동작시간이 길어지고, 모터의 회전 주기가 짧아지면 동작시간이 짧아진다.
복수의 단위 회로부 중 일부의 단위 회로부가 웨이크업 신호를 입력받는 경우, 슬립 상태이던 일부의 단위 회로부는 소정의 동작시간 동안 동작 모드를 유지한다(S530).
단위 회로부는 모터 회전 주기의 시작에서 웨이크업 신호를 입력받아 동작하며, 소정의 동작시간이 지난 후 상기 단위 회로부는 슬립 모드로 변환된다(S540). 이에 따라, 모터의 제어부를 구성하는 복수의 단위 회로부 중 일부의 단위 회로부를 소정의 시간만큼만 동작하도록 함으로써 불필요하게 소모되는 전력을 절감하고 저전류로 모터를 구동할 수 있다.
슬립 모드인 단위 회로부는 모터 회전 주기의 끝에서 웨이크업 신호를 입력 받아 다시 동작 모드로 변환될 수 있다. 즉, 웨이크업 신호를 받는 단위 회로부는 모터 회전 주기의 시작과 끝에서 동작하며, 모터가 구동하는 동안 상기 단위 회로부의 동작 모드와 슬립 모드는 주기적으로 반복될 수 있다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
11, 300: 모터 제어부
310: 타임 슬라이스 제어부
340: 모터 속도 검출부
350: 외부 입력 PWM 신호 검출부
360: 디지털 제어부
370: 게이트 드라이브

Claims (10)

  1. 모터 제어부;
    상기 모터 제어부 내에 형성되며 모터의 구동을 제어하는 복수의 단위 회로부; 및
    상기 모터 제어부 내에 형성되며 주기적으로 웨이크업 신호를 생성하는 타임 슬라이스(Time Slice) 제어부;를 포함하며,
    상기 복수의 단위 회로부 중 일부의 단위 회로부는 상기 웨이크업 신호를 입력받는 경우 소정의 동작시간 동안 동작하는 모터 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 웨이크업 신호를 입력받아 동작하는 단위 회로부는 상기 웨이크업 신호가 미입력되거나, 상기 웨이크업 신호를 입력받아 동작이 종료되면 슬립 상태인 모터 구동 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 복수의 단위 회로부는,
    회전자 위치 검출 센서의 신호를 검출하는 제1 신호 검출 회로부;
    상기 모터 제어부의 내부 클럭 신호의 주파수를 이용하여 상기 검출된 신호를 샘플링하는 샘플링 회로부; 및
    상기 샘플링 회로부의 샘플링 결과로부터 상기 모터의 회전 속도를 계산하는 연산 회로부;를 포함하며,
    상기 웨이크업 신호는 상기 모터의 회전 주기의 시작과 끝에서 생성되는 모터 구동 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 동작시간은 상기 모터의 회전 주기에 비례하여 설정되는 모터 구동 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 복수의 단위 회로부는,
    외부 입력 펄스-폭-변조(Pulse-Width-Modulation, PWM) 신호의 듀티비를 검출하는 제2 신호 검출 회로부;를 포함하며,
    상기 제1 신호 검출 회로부, 샘플링 회로부, 연산 회로부 및 제2 신호 검출 회로부 중 적어도 어느 하나는 웨이크업 신호를 입력 받아 동작하는 모터 구동 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 슬립 상태를 유지하는 시간이 상기 동작시간보다 긴 모터 구동 장치.
  7. 모터의 회전 주기를 검출하는 단계;
    상기 검출된 모터의 회전 주기에 비례하도록 동작시간을 설정하고, 주기적으로 웨이크업 신호를 생성하는 단계; 및
    모터 제어부에 포함된 복수의 단위 회로부 중 슬립 상태인 일부의 단위 회로부에 상기 웨이크업 신호를 인가하여 상기 동작시간 동안 상기 일부의 단위 회로부를 동작시키는 단계;를 포함하는 모터 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 웨이크업 신호는 상기 모터의 회전 주기의 시작과 끝에서 생성되는 모터 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 모터의 회전 주기를 검출하는 단계는 회전자 위치 검출 센서의 신호를 샘플링하여 수행되는 모터 제어 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 모터 회전의 주기에 있어서, 상기 슬립 상태를 유지하는 시간이 상기 동작시간보다 긴 모터 제어 방법.
KR1020120098447A 2012-09-05 2012-09-05 모터 구동 장치 및 모터 제어 방법 KR101376833B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120098447A KR101376833B1 (ko) 2012-09-05 2012-09-05 모터 구동 장치 및 모터 제어 방법
JP2012248250A JP5570083B2 (ja) 2012-09-05 2012-11-12 モータ駆動装置及びモータ制御方法
US13/678,091 US8963467B2 (en) 2012-09-05 2012-11-15 Motor driving device and method of controlling the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120098447A KR101376833B1 (ko) 2012-09-05 2012-09-05 모터 구동 장치 및 모터 제어 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140031743A KR20140031743A (ko) 2014-03-13
KR101376833B1 true KR101376833B1 (ko) 2014-03-20

Family

ID=50186587

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120098447A KR101376833B1 (ko) 2012-09-05 2012-09-05 모터 구동 장치 및 모터 제어 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8963467B2 (ko)
JP (1) JP5570083B2 (ko)
KR (1) KR101376833B1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101525685B1 (ko) * 2013-10-30 2015-06-03 삼성전기주식회사 모터 구동 제어장치 및 그 제어방법
KR102139167B1 (ko) 2014-03-18 2020-07-29 삼성전자주식회사 청소기 및 그 제어방법
KR101658640B1 (ko) * 2015-03-31 2016-09-22 디와이오토 주식회사 자동차 전장품의 모드변환방법 및 그 장치
CN107769762A (zh) * 2017-12-07 2018-03-06 绍兴光大芯业微电子有限公司 极低功耗霍尔开关

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070069665A1 (en) 2003-05-05 2007-03-29 Toshio Takahashi Multi-axis ac servo control system and method
JP2009055723A (ja) 2007-08-28 2009-03-12 Rohm Co Ltd モータ駆動装置およびそれを用いた冷却装置
JP2010226796A (ja) 2009-03-19 2010-10-07 Mitsuba Corp モータ制御装置、およびサンルーフ駆動装置
JP2010233342A (ja) 2009-03-27 2010-10-14 Mitsuba Corp モータ制御装置、およびサンルーフ駆動装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5294928A (en) * 1992-08-31 1994-03-15 Microchip Technology Incorporated A/D converter with zero power mode
CA2220763A1 (en) * 1996-11-13 1998-05-13 Hunter Douglas International N.V. Remotely controlled blind arrangement
US6404157B1 (en) * 2000-07-27 2002-06-11 John D. Simon Circuitry using back EMF of a motor to generate a system wake up signal
US7321213B2 (en) 2005-07-20 2008-01-22 Asmo Co., Ltd. Motor controller
JP2007053894A (ja) * 2005-07-20 2007-03-01 Asmo Co Ltd モータ制御装置
JP5605254B2 (ja) * 2011-02-14 2014-10-15 株式会社デンソー モータ制御装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070069665A1 (en) 2003-05-05 2007-03-29 Toshio Takahashi Multi-axis ac servo control system and method
JP2009055723A (ja) 2007-08-28 2009-03-12 Rohm Co Ltd モータ駆動装置およびそれを用いた冷却装置
JP2010226796A (ja) 2009-03-19 2010-10-07 Mitsuba Corp モータ制御装置、およびサンルーフ駆動装置
JP2010233342A (ja) 2009-03-27 2010-10-14 Mitsuba Corp モータ制御装置、およびサンルーフ駆動装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP5570083B2 (ja) 2014-08-13
US20140062374A1 (en) 2014-03-06
JP2014054158A (ja) 2014-03-20
KR20140031743A (ko) 2014-03-13
US8963467B2 (en) 2015-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9793831B2 (en) Motor control circuit and method
US8723463B2 (en) Motor control apparatus and method thereof
US9780706B2 (en) Motor control current zero crossing detector
US8471508B2 (en) Motor control apparatus
US9496811B2 (en) Driving device and driving method for motor, cooling device and electronic machine
KR101376833B1 (ko) 모터 구동 장치 및 모터 제어 방법
US10199974B2 (en) Motor driving circuit and motor driving method
US8716971B2 (en) Circuit and method for speed monitoring of an electric motor
US20080050100A1 (en) Controller for dc brushless motor integrated with a high voltage control system
US9035585B2 (en) Motor drive circuit
JP5140130B2 (ja) モータ
US9777738B2 (en) Anti-air-return system and method of fan
JP2008072788A (ja) モータ駆動装置、ブラシレスモータ及びその駆動方法
US9178452B2 (en) Controller for brushless DC motor with low torque ripple and method therefor
JP2008271612A (ja) モータ制御回路
KR101503980B1 (ko) 모터 구동 장치 및 모터 구동 방법
US8698432B2 (en) Driving low voltage brushless direct current (BLDC) three phase motors from higher voltage sources
JP6623621B2 (ja) モータ駆動装置
ITTO20050509A1 (it) Sistema e procedimento di controllo per un motore elettrico sincrono, particolarmente per elettrodomesici
CN106953556B (zh) 无感测器三相马达驱动系统及其方法
CN107342661B (zh) 磁传感器集成电路、电机组件及应用设备
JP2009254107A (ja) ブラシレスdcモータの制御装置
Meghana et al. Sensorless Start-Up Control for BLDC Motor using Initial Position Detection Technique
CN114285334B (zh) 马达系统
WO2016088140A2 (en) Fan motor and method for regulating speed of the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee