KR101539067B1 - 통풍기 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타겟의 현재 온도와 기준 온도 사이의 차이값 및 미리 정해진 타겟의 가중치를 기초로 모터의 속도를 제어하여 통풍기를 제어하는 통풍기 제어 장치를 제안한다. 본 발명에 따른 장치는 타겟의 온도를 측정하는 타겟 온도 측정부; 기준 온도와 타겟의 현재 온도 사이의 제1 차이값을 산출하며, 제1 차이값 및 미리 정해진 타겟의 제1 가중치를 기초로 모터의 속도를 제어하기 위한 속도 제어값을 생성하는 속도 제어값 생성부; 및 속도 제어값을 기초로 통풍기의 세기를 제어하는 통풍기 세기 제어부를 포함한다.

Description

통풍기 제어 장치 {Apparatus for controlling fan}

본 발명은 통풍기를 제어하는 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 항공 전자 장비에 장착된 통풍기를 제어하는 장치에 관한 것이다.

기존의 단일 팬(FAN)을 사용하는 항공 전자 장비에서는 소수의 온도 센서를 사용하여 설정하여 놓은 설정값 이상 또는 이하만을 판단하여 팬 온/오프(FAN ON/OFF)를 한다.

특히 항공 전자 장비는 타 장비들에 비해 대체적으로 더 안정적인 시스템을 구축하게 되어 있다. 하지만 아래의 이유에 따라 그렇지 못하다.

첫째, 소수의 온도 센서만을 사용하기에 특정 부분의 온도값만을 측정한다.

둘째, 설정된 온도값에 따라 FAN ON, OFF를 하기에 장비가 설정된 온도 근처를 왔다갔다 하면 FAN의 ON, OFF의 주기가 짧아져 전력 공급에 불안성을 가져다 준다.

셋째, FAN을 사용하는 전자 장비의 경우 FAN ON시 순간적인 전력을 사용하고, 장비 내에 사용하는 전압들의 순간적인 불안정한 출력을 하게 된다.

넷째, FAN의 입력 전압을 단일 28V로 입력 받기에 속도 제어가 불가능하다.

한국공개특허 제2014-0124682호는 냉각팬을 제어하는 방법에 대하여 제안하고 있다. 그러나 이 방법은 온도에 따라 냉각팬을 제어하지 못하기 때문에 상기한 문제점을 해결할 수 없다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 타겟의 현재 온도와 기준 온도 사이의 차이값 및 미리 정해진 타겟의 가중치를 기초로 모터의 속도를 제어하여 통풍기를 제어하는 통풍기 제어 장치를 제안하는 것을 목적으로 한다.

그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위해 안출된 것으로서, 타겟의 온도를 측정하는 타겟 온도 측정부; 기준 온도와 상기 타겟의 현재 온도 사이의 제1 차이값을 산출하며, 상기 제1 차이값 및 미리 정해진 상기 타겟의 제1 가중치를 기초로 모터의 속도를 제어하기 위한 속도 제어값을 생성하는 속도 제어값 생성부; 및 상기 속도 제어값을 기초로 통풍기(Fan)의 세기를 제어하는 통풍기 세기 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 통풍기 제어 장치를 제안한다.

바람직하게는, 상기 속도 제어값 생성부는 상기 속도 제어값을 생성할 때 상기 타겟과 상기 통풍기의 추진기 사이의 거리를 기초로 미리 정해진 제2 가중치를 더 이용한다.

바람직하게는, 상기 통풍기 제어 장치는 상기 타겟의 단위시간당 소모 전력량을 기초로 상기 타겟의 제1 가중치를 설정하는 가중치 설정부를 더 포함한다.

바람직하게는, 상기 속도 제어값 생성부는 상기 제1 차이값과 상기 제1 가중치를 기초로 초기 제어값을 산출하고, 상기 초기 제어값, 상기 제1 차이값, 상기 기준 온도와 상기 타겟의 이전 온도 사이의 제2 차이값, 및 상기 제1 차이값과 상기 제2 차이값의 합산값을 기초로 최종 제어값을 산출하며, 상기 최종 제어값을 상기 속도 제어값으로 생성한다.

바람직하게는, 상기 통풍기 세기 제어부는 PWM(Pulse Width Modulation) 방식을 이용하여 상기 모터의 속도를 제어하여 상기 통풍기의 세기를 제어한다.

바람직하게는, 상기 통풍기 제어 장치는 상기 속도 제어값에 따라 상기 모터가 제어될 때 상기 모터의 속도와 상기 속도 제어값을 비교하여 상기 모터의 속도와 상기 속도 제어값 사이의 제3 차이값을 보상하는 속도 보상부를 더 포함한다.

바람직하게는, 상기 속도 보상부는 상기 모터의 속도로 상기 모터의 피드백(Feedback) 신호에 의해 획득된 속도 또는 엔코더(Encoder)에 의해 측정된 속도를 이용한다.

바람직하게는, 상기 속도 보상부는 PID(Proportional Integral Derivative) 제어기를 이용하여 상기 제3 차이값을 보상한다.

또한 본 발명은 타겟의 온도를 측정하는 단계; 기준 온도와 상기 타겟의 현재 온도 사이의 제1 차이값을 산출하는 단계; 상기 제1 차이값 및 미리 정해진 상기 타겟의 제1 가중치를 기초로 모터의 속도를 제어하기 위한 속도 제어값을 생성하는 단계; 상기 속도 제어값을 기초로 통풍기(Fan)의 세기를 제어하는 단계; 및 상기 타겟의 온도, 상기 제1 차이값, 상기 속도 제어값 및 상기 통풍기의 세기를 모니터링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통풍기 제어 방법을 제안한다.

바람직하게는, 상기 생성하는 단계는 상기 속도 제어값을 생성할 때 상기 타겟과 상기 통풍기의 추진기 사이의 거리를 기초로 미리 정해진 제2 가중치를 더 이용한다.

바람직하게는, 상기 생성하는 단계 이전에, 상기 타겟의 단위시간당 소모 전력량을 기초로 상기 타겟의 제1 가중치를 설정하는 단계를 더 포함한다.

바람직하게는, 상기 생성하는 단계는 상기 제1 차이값과 상기 제1 가중치를 기초로 초기 제어값을 산출하고, 상기 초기 제어값, 상기 제1 차이값, 상기 기준 온도와 상기 타겟의 이전 온도 사이의 제2 차이값, 및 상기 제1 차이값과 상기 제2 차이값의 합산값을 기초로 최종 제어값을 산출하며, 상기 최종 제어값을 상기 속도 제어값으로 생성한다.

바람직하게는, 상기 제어하는 단계는 PWM(Pulse Width Modulation) 방식을 이용하여 상기 모터의 속도를 제어하여 상기 통풍기의 세기를 제어한다.

바람직하게는, 상기 제어하는 단계 이후에, 상기 속도 제어값에 따라 상기 모터가 제어될 때 상기 모터의 속도와 상기 속도 제어값을 비교하여 상기 모터의 속도와 상기 속도 제어값 사이의 제3 차이값을 보상하는 단계를 더 포함한다.

바람직하게는, 상기 보상하는 단계는 상기 모터의 속도로 상기 모터의 피드백(Feedback) 신호에 의해 획득된 속도 또는 엔코더(Encoder)에 의해 측정된 속도를 이용한다.

바람직하게는, 상기 보상하는 단계는 PID(Proportional Integral Derivative) 제어기를 이용하여 상기 제3 차이값을 보상한다.

본 발명은 상기한 목적 달성을 위한 구성을 통하여 다음 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 다수의 온도 센서 사용을 통해 장비 내부의 발열이 심하며 중요한 부분에 대한 온도 체크를 할 수 있어 전자 장비의 안정적 운용을 수행할 수 있다.

둘째, 히스테리시스(Hysterisys) 방식을 통한 반복적인 ON/OFF 방지를 할 수 있다.

셋째, 센서의 중요도, 센서와 FAN 사이의 거리 정도 등에 따라 FAN 제어를 통해 효율적인 시스템을 구축할 수 있다.

넷째, 모터 출력에 대한 피드백(Feedback)을 받는 궤환 제어를 통해 정확한 FAN 출력을 할 수 있다.

다섯째, FAN의 속도 테이블을 통해 FAN ON시 급격하게 전류를 사용하지 않게 하여, 타 전원의 불안정한 출력을 방지할 수 있다. 또한 급격한 ON/OFF를 하지 않기에 FAN의 수명을 연장할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 팬 속도 제어 장치의 개념도이다.
도 2는 단일 팬을 사용하는 항공 전자 장비의 개념도이다.
도 3은 팬 동작 설명을 위한 참고도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 통풍기 제어 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

항공 전자 장비처럼 장비 자체 FAN을 사용하는 장비의 경우 FAN 제어가 효율적이지 않은 문제점이 있다. 종래 항공 전자 장비의 경우 소수의 온도 센서를 이용하여 내부 온도값을 판단하여 단순 FAN ON/OFF 제어만을 수행할 뿐이었다. 또한 종래 항공 전자 장비의 경우 FAN 특성상 소음이 발생하며, 순간적인 전력을 사용하기에 타전원 출력에 불안정하다.

본 발명은 FAN을 사용하는 항공 전자 장비 개발시 이용될 수 있다. 또한 본 발명은 발열이 심한 타 전자 장비 개발시 단일 FAN을 제어하는 방법으로 좋은 참고자료가 될 것이다.

이하 도면을 참고하여 본 발명을 보다 자세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 FAN 속도 제어 장치의 개념도이다.

본 발명은 발열이 심한 항공 전자 장비에서 발열 방지를 위해 FAN을 사용하는 경우 온도 센서들에서 오는 온도값들을 후술하는 일련의 수식을 통해 FAN의 속도를 결정하여 제어하는 방법에 대해 기술한 것이다.

기존과 다르게 소모 전력량이 많아 발열이 심한 IC 위주로 다수의 온도 센서를 사용한다. 센서의 수는 0개 ~ N개로 정해 놓는다. 온도 센서의 경우 I2C를 통하여 온도값을 I2C 마스터(Master) 소자로 전송한다. 즉, I2C를 지원하는 온도 센서를 슬레이브(Slave)로 사용하며, 온도값은 마스터로 사용하는 MCU(Micro Control Unit, ex. ATMEGA128)로 전송한다.

사용되는 다수의 온도 센서에서 받는 온도값은 다음 몇가지 사항에 따라 일련의 수식을 적용하여 FAN을 제어한다.

첫째로, 온도 센서는 발열이 심한 소자 주변으로 배치가 된다. MCU, CPU, DDR, DC-DC 컨버터(Converter) 등 발열이 심하고 온도에 민감한 소자(즉, 작동 온도(Operating Temperature) 범위가 높지 않은 소자)를 정도에 따라 중요도를 설정한다. 중요도는 "1 < 중요도 < 2"의 범위로 한정하고 상수로 정한다.

두번째로, FAN과의 거리에 따라 FAN에 의해 온도가 떨어지는 정도가 달라진다. 따라서 FAN과의 거리 정도를 정하고, 범위는 "1 < 거리 정도 < 2"로 한정하고, 거리 정도에 따라 값을 정한다.

마지막으로 온도 차이값은 자체적으로 설정해 놓은 상한선 디자이어(Desire) 값에서 현재 온도값을 뺀 값이라고 정한다. "중요도 × 거리 정도 × 온도 차이값"의 수식으로 각 온도 센서의 신호 처리는 끝을 낸다. 신호 처리가 끝난 값들을 비교하여 가장 높은 값으로 모터 제어를 시작한다.

FAN으로 고장율이 적으며, 효율성이 좋은 DC 모터를 항공 전자에서 사용을 많이 한다. DC 모터를 제어하려면 모터에 공급되는 전압을 낮추는 방법이 있는데 출력 전압은 동일하며 공급되는 비율을 짧은 주기로 ON/OFF하는 PWM(Pulse Width Modulation) 방식으로 모터 속도 제어를 한다. PWM을 내보내주는 MCU를 선정하여(ATMEGA128에 해당 기능이 있음) MCU에서 PWM 비율을 조절한다. FAN에 공급되는 28V를 직접적으로 PWM 신호를 주는 것이 아니라, 디지털 전압값의 PWM 신호를 입력하면 28V를 PWM 방식으로 출력하게 하는 DC 모터 드라이버를 사용함으로써 최종적으로 모터를 제어한다.

모터를 순간적으로 ON을 하게 되면 모터의 수명이 줄어드는 것일 뿐 아니라, 순간적으로 급격히 사용되는 전력 또한 높아져 최종적으로 FAN이 사용되는 전자 장비에 좋지 못한 영향을 끼치게 된다. 이를 방지하기 위해 모터의 가속도 테이블을 만드는 것이다. 이는 DC 모터의 속도를 부드럽게 올리고, 내릴 때에도 부드럽게 내릴 때 사용된다. 모터 속도를 2차 함수의 그래프처럼 출력하게 하는 것이다. 즉, PWM 신호를 결정하는 상수를 2차 함수의 값으로 정밀하게 만들고 그것을 상수 테이블로 저장을 하여 사용하는 것이다.

이런 DC 모터에는 모터 상태를 피드백(Feedback)하는 스태츄 신호(Statue Signal)이 있다. 만약 모터의 피드백(Feedback) 신호가 없다면 엔코더를 이용하여 속도를 측정한다. 모터의 속도를 정밀하게 제어하기 위해서는 이러한 Feedback되는 신호를 MCU로 받아 신호 처리를 해준다. 원하는 출력값의 에러(Error) 차이만큼 보상을 하여 주는 것인데, PID(Proportional Integral Derivative) 제어를 사용한다.

이로써 온도 변화에 따라 하나의 FAN을 제어하는 효과적인 방법의 개략적인 설명이 일단락되었다. 자세한 사항은 도면을 통해서 설명을 한다.

도 1에 따르면, FAN 속도 제어 장치(100)는 항공 전자 장비의 온도 변화에 따른 단일 FAN 속도를 제어하는 장치로서, 온도 센서부(110), 센서 신호 처리부(120), 모터 제어부(130), 모터 구동부(140) 및 속도 측정부(150)를 포함한다.

온도 센서부(110)는 항공 전자 장비에 탑재되어 있는 각 보드들의 내장된 온도 센서들을 말한다.

도 2는 단일 FAN을 사용하는 항공 전자 장비의 개념도이다. 도 2에서 도면부호 200은 항공 전자 장비의 예시이다. 도면부호 210은 항공 전자 장비의 본체를 의미하며, 도면부호 220, 230 및 240은 항공 전자 장비에 탑재되어 있는 각 보드를 의미한다. 또한 도면부호 221, 222, 223, 231, 232, 233, 241, 242 및 243은 각 보드에 내장된 온도 센서들을 의미한다. 도면부호 250은 DC 모터용 FAN을 의미하며, A, B 및 N은 FAN(250)으로부터 각 보드까지의 거리 즉 FAN(250)과 센서 사이의 거리를 의미한다.

온도 센서들은 I2C 기능이 내장되어 디지털 값으로 변환되어 MCU에 각 온도값들이 전달된다.

센서 신호 처리부(120)는 MCU에서 담당하며, 각 온도 센서들로부터 받은 온도값으로 변환된 온도 차이값과 기저장된 각 센서의 중요도, 거리 정도 등을 이용하여 센서 신호 1차 처리를 한다.

센서 신호 1차 처리를 수식으로 나타내면 다음과 같다.

센서 신호 1차 처리 수식 = K × 온도 차이값 × 센서의 중요도 × 센서의 거리 정도

상기에서 1 < 센서의 중요도 < 2이고, 1 < 센서의 거리 정도 < 2이다.

또한 온도 차이값은 Desire 온도값(목표 온도값)에서 현재 온도값을 뺀 값에 상수 K배 한 것이며, 0보다 작은 값은 0으로 처리를 한다.

센서 신호 2차 처리는 시간에 따른 온도값의 변화 및 오차 합산에 대한 것이다. 일정한 주기로 각 센서의 온도 차이값을 이전 값과 현재 값을 여러 번의 비교 후 온도의 변화에 따라 처리를 한다. 온도 변화가 급격할수록 앞으로의 온도값 또한 높아질 것을 예상하는 것과 같다. 이전 온도 차이값과 현재 온도 차이값의 차로 만들어진 기울기 값으로 이후의 온도 차이값을 예상하고 이를 모터 제어에 반영을 하는 것이다. 또한 온도 차이값에 대한 오차의 합산을 적용하는 것이다.

센서 신호 처리부(120)의 센서 신호 2차 처리를 수식으로 나타내면 다음과 같다.

센서 신호 2차 처리 수식 = 센서 신호 1차 처리 수식 × (I × (현재 온도 차이값 ÷ 이전 온도 차이값)) × (D × 온도 차이값의 합)

현재 온도 차이값은 목표 온도값에서 현재 온도값을 뺀 값 또는 이 뺀 값에 상수 K를 곱한 값이다. 또한 이전 온도 차이값은 목표 온도값에서 이전 온도값을 뺀 값 또는 이 뺀 값에 상수 K를 곱한 값이다. 온도 차이값의 합은 현재 온도 차이값과 이전 온도 차이값의 합산값이다.

한편 I와 D는 임의의 상수이다.

모터 제어부(130)는 MCU에서 담당을 하며, 센서 신호 처리부(120)에서 받은 값과 속도 측정부(150)에서 받은 값을 이용하여 모터의 Desire 값을 결정하고 Desire 값으로 정확히 FAN이 구동되기 위한 처리를 한다.

또한 모터 제어부(130)는 FAN의 속도가 원활하고 손상이 덜 가게 하기 위해 2차 함수 그래프의 형태로 구동되게 한다. 우선 모터 제어부(130)에서 수식을 통해 나온 값이 모터의 전압값으로 어떻게 변환되는 것인가 하는 것이다. 이를 하기 위해서 선행되어야 하는 점이 있는데, DC 모터에 공급되는 전압을 서서히 올려 모터가 동작되는 첫 전압값, 즉 PWM의 비율을 서서히 올려 DC 모터가 동작되는 첫 PWM 값이 어떻게 되느냐 하는 것이다. 이는 실제 실험을 통해 결정될 수 있다. Desire 온도값보다 현재 온도값이 높을 경우 모터를 동작시킬 것이고, 이때 DC 모터에 공급되는 첫 전압값이 된다.

다음으로 DC 모터 속도 테이블을 만드는 것이다. PWM의 비율을 0%(전압 0V)에서 100%(전압 28V)까지 서서히 올려가면서, DC 모터 속도에 따른 PWM 비율을 산출한다. 이후 속도에 대한 PWM 비율값이 초기에는 서서히 증가하다가 이후 점점 증가량이 커지는 커브 곡선처럼 동작될 수 있도록 속도에 따른 PWM 비율값으로 TABLE을 작성한다. 물론, DC 모터의 Feedback 신호 또는 엔코더를 통해 속도의 빠르기(RPM)를 알 수 있다.

속도 측정부(150)를 통해 받은 모터 속도와 Desire 속도값이 상이할 경우 더 정밀한 제어를 하기 위해, PID 제어를 한다. 이의 수식은 다음과 같다.

모터 출력값(PWM) = A × 현재 속도 차이 + B × (현재 속도 차이 ÷ 이전 속도 차이) + C × 속도 차이의 합

단, 속도 차이 = Desire 속도 - 현재 속도

모터 구동부(140)는 DC 모터 드라이버와 DC 모터인 FAN으로 구성된다. DC 모터 드라이버는 DC 모터가 동작될 때 사용되는 전류를 충분히 감당할 수 있으며, PWM 제어의 입력을 받아 전압값을 PWM 형태로 제어할 수 있는 모터 드라이버를 사용한다. 물론, 단 방향으로 모터를 제어할 것이며, 구동된다.

속도 측정부(150)는 FAN에서 모터 상태를 Feedback하는 Statue Signal을 사용하여도 된다. 또는, 이의 신호보다 정밀한 Feedback 신호를 받기를 원할 경우, Feedback 신호가 없을 경우 엔코더를 통해 DC 모터의 속도를 측정 가능하다.

도 3은 FAN 동작 설명을 위한 참고도이다.

Hysterisis 동작으로 인한 안정적인 FAN 제어를 도 3을 통해 알 수 있다. Desire 온도값에 따른 FAN 동작, 즉 한 지점에서의 FAN의 ON/OFF를 결정한다면 ON/OFF가 반복적으로 일어날 수 있다. 이에 히스테리시스 방식을 적용하게 된다면 Desire 온도값을 넘어 FAN을 동작하였다면, FAN을 OFF하는 시점은 Desire 온도값보다 아래인 값을 설정하여 FAN을 동작하게 한다.

도 3에서 도면부호 330은 Desire 온도값을 의미한다. 도면부호 310은 Desire 온도값보다 높은 값에서 낮은 값으로 동작시를 표시하며, 도면부호 320은 Desire 온도값보다 낮은 값에서 높은 값으로 동작시를 표시한다.

이상 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일실시 형태에 대하여 설명하였다. 이하에서는 이러한 일실시 형태로부터 추론 가능한 본 발명의 바람직한 형태에 대하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 통풍기 제어 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 4에 따르면, 통풍기 제어 장치(400)는 타겟 온도 측정부(410), 속도 제어값 생성부(420), 통풍기 세기 제어부(430), 전원부(440) 및 주제어부(450)를 포함한다.

통풍기 제어 장치(400)는 전자 장비에 장착된 통풍기를 제어하는 장치로서, 특히 항공 전자 장비에 장착된 통풍기를 제어한다.

전원부(440)는 통풍기 제어 장치(400)를 구성하는 각 구성에 전원을 공급하는 기능을 수행한다.

주제어부(450)는 통풍기 제어 장치(400)를 구성하는 각 구성의 전체 작동을 제어하는 기능을 수행한다.

타겟 온도 측정부(410)는 타겟의 온도를 측정하는 기능을 수행한다. 타겟 온도 측정부(410)는 도 1의 온도 센서부(110)에 대응하는 구성이다.

속도 제어값 생성부(420)는 기준 온도와 타겟 온도 측정부(410)에 의해 획득된 타겟의 현재 온도 사이의 제1 차이값을 산출하는 기능을 수행한다. 또한 속도 제어값 생성부(420)는 제1 차이값 및 미리 정해진 타겟의 제1 가중치를 기초로 모터의 속도를 제어하기 위한 속도 제어값을 생성하는 기능을 수행한다. 속도 제어값 생성부(420)는 도 1의 센서 신호 처리부(120)에 대응하는 구성이다.

속도 제어값 생성부(420)는 속도 제어값을 생성할 때 타겟과 통풍기의 추진기 사이의 거리를 기초로 미리 정해진 제2 가중치를 더 이용할 수 있다.

속도 제어값 생성부(420)는 제1 차이값과 제1 가중치를 기초로 초기 제어값을 산출하고, 초기 제어값, 제1 차이값, 기준 온도와 타겟의 이전 온도 사이의 제2 차이값, 및 제1 차이값과 제2 차이값의 합산값을 기초로 최종 제어값을 산출하며, 최종 제어값을 속도 제어값으로 생성할 수 있다.

통풍기 세기 제어부(430)는 속도 제어값 생성부(420)에 의해 생성된 속도 제어값을 기초로 통풍기(Fan)의 세기를 제어하는 기능을 수행한다. 통풍기 제어 장치(430)는 도 1의 모터 제어부(130)에 대응하는 구성이다.

통풍기 세기 제어부(430)는 PWM(Pulse Width Modulation) 방식을 이용하여 모터의 속도를 제어하여 통풍기의 세기를 제어할 수 있다.

통풍기 제어 장치(400)는 가중치 설정부(460) 및 속도 보상부(470) 중 적어도 하나의 구성을 더 포함할 수 있다.

가중치 설정부(460)는 타겟의 단위시간당 소모 전력량을 기초로 타겟의 제1 가중치를 설정하는 기능을 수행한다. 본 실시예에서 가중치 설정부(460)는 제1 가중치와 더불어 제2 가중치도 함께 설정할 수 있다.

속도 보상부(470)는 속도 제어값에 따라 모터가 제어될 때 모터의 속도와 속도 제어값을 비교하여 모터의 속도와 속도 제어값 사이의 제3 차이값을 보상하는 기능을 수행한다.

속도 보상부(470)는 모터의 속도로 모터의 피드백(Feedback) 신호에 의해 획득된 속도 또는 엔코더(Encoder)에 의해 측정된 속도를 이용할 수 있다.

속도 보상부(470)는 PID(Proportional Integral Derivative) 제어기를 이용하여 제3 차이값을 보상할 수 있다.

다음으로 통풍기 제어 장치(400)의 작동 방법에 대하여 설명한다.

먼저 타겟 온도 측정부(410)가 타겟의 온도를 측정한다.

이후 속도 제어값 생성부(420)가 기준 온도와 타겟의 현재 온도 사이의 제1 차이값을 산출한다.

이후 속도 제어값 생성부(420)가 제1 차이값 및 미리 정해진 타겟의 제1 가중치를 기초로 모터의 속도를 제어하기 위한 속도 제어값을 생성한다.

이후 통풍기 세기 제어부(430)가 속도 제어값을 기초로 통풍기(Fan)의 세기를 제어한다.

모니터링부(미도시)는 타겟 온도 측정부(410)에 의해 타겟의 온도가 측정될 때, 속도 제어값 생성부(420)에 의해 제1 차이값이 산출되고 속도 제어값이 생성될 때, 통풍기 세기 제어부(430)에 의해 통풍기의 세기가 제어될 때, 각각 타겟의 온도, 제1 차이값, 속도 제어값 및 통풍기의 세기를 모니터링한다.

한편 가중치 설정부(460)는 타겟 온도 측정부(410)에 의해 타겟의 온도가 측정되기 전에 타겟의 단위시간당 소모 전력량을 기초로 타겟의 제1 가중치를 설정할 수 있다. 그러나 본 실시예에서 가중치 설정부(460)에 의한 상기한 단계는 타겟 온도 측정부(410)에 의해 타겟의 온도가 측정되기 전에 수행되는 것으로 한정되지 않는다. 상기한 단계는 속도 제어값 생성부(420)가 속도 제어값을 생성하기 전에 수행된다면 언제 수행되어도 무방하다.

한편 속도 보상부(470)는 모니터링부에 의해 통풍기의 세기가 모니터링된 후 속도 제어값에 따라 모터가 제어될 때 모터의 속도와 속도 제어값을 비교하여 모터의 속도와 속도 제어값 사이의 제3 차이값을 보상할 수 있다. 그러나 본 실시예에서 속도 보상부(470)에 의한 상기한 단계는 모니터링부에 의해 통풍기의 세기가 모니터링된 후 수행되는 것으로 한정되지 않는다. 상기한 단계는 통풍기 세기 제어부(430)가 통풍기의 세기를 제어한 후 수행된다면 언제 수행되어도 무방하다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 기록매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.

또한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 상세한 설명에서 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (8)

1. 타겟의 온도를 측정하는 타겟 온도 측정부;
   기준 온도와 상기 타겟의 현재 온도 사이의 제1 차이값을 산출하며, 상기 제1 차이값 및 미리 정해진 상기 타겟의 제1 가중치를 기초로 모터의 속도를 제어하기 위한 속도 제어값을 생성하는 것으로서, 상기 제1 차이값과 상기 제1 가중치를 기초로 초기 제어값을 산출하고, 상기 초기 제어값, 상기 제1 차이값, 상기 기준 온도와 상기 타겟의 이전 온도 사이의 제2 차이값, 및 상기 제1 차이값과 상기 제2 차이값의 합산값을 기초로 최종 제어값을 산출하며, 상기 최종 제어값을 상기 속도 제어값으로 생성하는 속도 제어값 생성부; 및
   상기 속도 제어값을 기초로 통풍기(Fan)의 세기를 제어하는 통풍기 세기 제어부
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 통풍기 제어 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 속도 제어값 생성부는 상기 속도 제어값을 생성할 때 상기 타겟과 상기 통풍기의 추진기 사이의 거리를 기초로 미리 정해진 제2 가중치를 더 이용하는 것을 특징으로 하는 통풍기 제어 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 타겟의 단위시간당 소모 전력량을 기초로 상기 타겟의 제1 가중치를 설정하는 가중치 설정부
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통풍기 제어 장치.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 통풍기 세기 제어부는 PWM(Pulse Width Modulation) 방식을 이용하여 상기 모터의 속도를 제어하여 상기 통풍기의 세기를 제어하는 것을 특징으로 하는 통풍기 제어 장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 속도 제어값에 따라 상기 모터가 제어될 때 상기 모터의 속도와 상기 속도 제어값을 비교하여 상기 모터의 속도와 상기 속도 제어값 사이의 제3 차이값을 보상하는 속도 보상부
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통풍기 제어 장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 속도 보상부는 상기 모터의 속도로 상기 모터의 피드백(Feedback) 신호에 의해 획득된 속도 또는 엔코더(Encoder)에 의해 측정된 속도를 이용하는 것을 특징으로 하는 통풍기 제어 장치.
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 속도 보상부는 PID(Proportional Integral Derivative) 제어기를 이용하여 상기 제3 차이값을 보상하는 것을 특징으로 하는 통풍기 제어 장치.

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