KR101593650B1 - 모터 드라이버의 리드 앵글 제어 방법 - Google Patents

모터 드라이버의 리드 앵글 제어 방법 Download PDF

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Abstract

모터 드라이버(motor driver)의 리드 앵글 제어 방법은 제1모터 전류를 수신한 후에, 상기 제1모터 전류의 제어에 연관된 적어도 하나의 제어 신호의 리드 앵글(lead angle) 값을 제어하는 단계, 제2모터 전류를 수신하고, 상기 제1모터 전류와 상기 제2모터 전류의 크기를 비교하는 단계 및 비교 결과에 따라, 상기 리드 앵글 값을 다시 제어하는 단계를 포함한다.

Description

모터 드라이버의 리드 앵글 제어 방법{METHOD FOR CONTROLLING LEAD ANGLE OF MOTOR DRIVER}
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 모터 드라이버의 리드 앵글 제어 방법에 관한 것으로, 특히 리드 앵글(lead angle) 값을 제어함에 따라 변하는 모터 전류의 전류 값에 기초하여 상기 리드 앵글 값을 다시 제어하는 방법에 관한 것이다.
BLDC(Brushless DC) 모터는 자석으로 구성된 회전체를 이용함으로써 브러시(brush)를 제외시키는 구조를 가진 모터이며, BLDC 모터는 영구자석으로 구성된 회전자와 권선을 포함하는 고정자로 구성된다.
BLDC 모터의 회전자가 고정자를 통과하게 되면 역기전력이 발생되며, 상기 역기전력과 동기되어 전류가 공급될 때 최대 파워(power) 또는 최대 토크(torque)가 발생하게 된다.
즉, 발생되는 역기전력과 공급되는 전류의 동기가 맞지 않으면 동일한 파워 또는 토크를 얻기 위해 소모되는 전력이 증가한다.
특히, 모터의 속도가 증가할 수록 발생되는 역기전력과 공급되는 전류의 위상 차이가 커지기 때문에 좀 더 세밀하게 리드 앵글(lead angle) 값을 제어하는 방법이 요구된다.
특허 문헌 : 일본특허공개 제2003-189666호 (2003.07.04 공개)
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 리드 앵글(lead angle) 값을 제어함에 따라 변하는 모터 전류의 전류 값에 기초하여 상기 리드 앵글 값을 다시 제어하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 모터 드라이버(motor driver)의 리드 앵글 제어 방법은 제1모터 전류를 수신한 후에, 상기 제1모터 전류의 제어에 연관된 적어도 하나의 제어 신호의 리드 앵글(lead angle) 값을 제어하는 단계, 상기 리드 앵글 값의 제어 이후에 수신된 제2모터 전류와 상기 제1모터 전류의 크기를 비교하는 단계 및 비교 결과에 따라, 상기 리드 앵글 값을 다시 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 제1모터 전류와 상기 제2모터 전류는 상기 모터 드라이버의 전력 변환 장치로부터 출력될 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 리드 앵글 값을 다시 제어하는 단계는 상기 제2모터 전류의 크기가 상기 제1모터 전류의 크기보다 작은 경우 상기 리드 앵글 값을 높이고, 상기 제2모터 전류의 크기가 상기 제1모터 전류의 크기보다 큰 경우 상기 리드 앵글 값을 낮출 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 리드 앵글 값을 다시 제어하는 단계는 상기 제2모터 전류의 크기가 상기 제1모터 전류의 크기보다 큰 경우 상기 리드 앵글 값의 제어 폭을 줄일 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 제1모터 전류를 수신하기 이전에, 상기 모터 드라이버에 의해 제어되는 모터가 등속도 상태인지 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 모터 드라이버는 BLDC(Brushless DC) 모터를 구동시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법은 리드 앵글(lead angle) 값을 제어함에 따라 변하는 모터 전류의 전류 값에 기초하여 상기 리드 앵글 값을 다시 제어함으로써 이상적인 리드 앵글 값에 근접하도록 리드 앵글 값을 조절할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 방법은 모터 전류의 전류 값을 모니터링하여 이용함으로써, 부하의 종류와 상관없이 최적의 리드 앵글 값을 설정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 방법은 간단한 로직으로 최적의 리드 앵글 값을 설정가능하므로 간단한 회로를 이용하여 구성될 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 드라이버의 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전력 변환 장치의 일 실시 예에 따른 회로도이다.
도 3은 도 1에 도시된 리드 앵글 컨트롤러(lead angle controller)의 일 실시 예에 따른 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 모터 드라이버를 이용하여 리드 앵글 값을 조절하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 모터 드라이버의 리드 앵글 제어 방법에 따른 효과를 설명하기 위한 그래프이다.
도 6은 도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 드라이버의 리드 앵글 제어 방법의 플로우차트이다.
도 7은 도 1은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 모터 드라이버의 리드 앵글 제어 방법의 플로우차트이다.
도 8은 도 1은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 모터 드라이버의 리드 앵글 제어 방법의 플로우차트이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1구성 요소는 제2구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2구성 요소는 제1구성 요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 드라이버의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 모터 드라이버(motor driver;10)는 제어 회로(control circuit;100), 전력 변환 장치(power converter;110), 모터(motor;120), 모니터링 회로(monitoring circuit;130), 및 리드 앵글 컨트롤러(lead angle controller;140)를 포함할 수 있다.
도 1에서는 설명의 편의를 위해서 모터(120)가 모터 드라이버(10)에 포함되는 경우를 설명하나, 실시 예에 따라 모터(120)는 모터 드라이버(10)와 별개로 구현될 수도 있다.
제어 회로(100)는 전력 변환 장치(110)에 포함된 회로들을 제어하기 위한 제어 신호들(예컨대, PWM(Pulse Width Modulation) 신호들)을 생성할 수 있다.
실시 예에 따라, 제어 회로(100)는 상기 제어 신호들을 생성하는 기준이 되는 기준 전압 신호를 생성하기 위한 전원부(미도시), 과전압으로부터 회로를 보호하기 위한 보호 회로(미도시) 등을 포함할 수 있다.
전력 변환 장치(110)는 제어 회로(100)의 제어에 따라 전력 변환 장치(110)에 포함된 스위치 어레이(switch array)의 온(on)/오프(off) 상태를 조절하여 모터(120)에 흐르는 모터 전류(IMn, n은 자연수)의 크기와 위상을 조절할 수 있다
모니터링 회로(130)는 모터(120)의 속도를 모니터링하고, 모터(120)의 속도에 관한 데이터를 제어 회로(100)로 피드백(feedback)할 수 있다.
실시 예에 따라, 모니터링 회로(130)는 제어 회로(100)에 포함되어 구성되거나, 모터 드라이버(10)와 별개로 구성될 수 있다.
제어 회로(100)는 피드백된 모터(120)의 속도가 설정된 속도보다 낮은 경우 모터(120)의 속도를 높이기 위하여 조절된 제어 신호들을 전력 변환 장치(110)로 전송할 수 있다. 또한, 제어 회로(100)는 피드백된 모터(120)의 속도가 설정된 속도보다 높은 경우 모터(120)의 속도를 낮추기 위하여 조절된 제어 신호들을 전력 변환 장치(110)로 전송할 수 있다.
제어 회로(100)는 전력 변환 장치(110)로부터 전송된 모터 전류(IMn)를 수신하고, 수신된 모터 전류(IMn)를 이용하여 모터(120)의 속도를 정밀하게 제어할 수 있다.
실시 예에 따라, 제어 회로(100)는 전력 변환 장치(110)로부터 전송된 모터 전류(IMn)를 수신하지 않을 수도 있다.
리드 앵글 컨트롤러(140)는 전력 변환 장치(110)로부터 출력된 모터 전류(IMn)에 기초하여, 설정하고자 하는 리드 앵글 값에 관한 정보를 포함하는 리드 앵글 데이터(DATA-LA)를 제어 회로(100)로 전송할 수 있다.
제어 회로(100)는 리드 앵글 컨트롤러(140)로부터 전송된 리드 앵글 데이터(DATA-LA)에 기초하여, 제어 신호들의 위상을 조절할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 전력 변환 장치의 일 실시 예에 따른 회로도이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 전력 변환 장치(110)는 복수의 스위치들(switches; TR1~TR6)을 포함할 수 있다.
전력 변환 장치(110)는 제어 회로(100)로부터 출력된 제어 신호들(CTR1~CTR6)에 따라 전력 변환 장치(110)에 포함된 복수의 스위치들(switches; TR1~TR6)의 온(on)/오프(off) 상태를 제어함으로써 모터(120)에 흐르는 모터 전류(IMn)의 크기와 위상을 조절할 수 있다
도 2에서는 모터 전류(IMn)를 전력 변환 장치(110)로부터 출력되는 전류로 도시하고 있으나, 모터 전류(IMn)는 모터(120) 내부에 흐르는 전류 또는 모터(120)로부터 직접 출력되는 전류를 의미할 수 있으며, 설명의 편의상 모터(120)로부터 전력 변환 장치(110)를 통하여 형성된 전류 패스(path)를 따라 전력 변환 장치(110)로부터 출력되는 부분에만 도시하였다.
즉, 모터(120)에 흐르는 모터 전류(IMn)는 전력 변환 장치(110)를 통하여 리드 앵글 컨트롤러(140)로 전송될 수 있다.
본 명세서에서는 전력 변환 장치(110)로부터 리드 앵글 컨트롤러(140)로 전송되어 리드 앵글의 조절에 사용되는 신호를 모터 전류(IMn)로 설명하고 있으나, 모터 전류(IMn)는 저항(R)에 걸리는 전압과 같은 개념으로 사용될 수 있다. 즉, 리드 앵글 컨트롤러(140)는 저항(R)에 걸리는 전압에 따라 리드 앵글을 조절할 수도 있다.
도 3은 도 1에 도시된 리드 앵글 컨트롤러(lead angle controller)의 일 실시 예에 따른 블록도이다.
도 1과 도 3을 참조하면, 리드 앵글 컨트롤러(140)는 전력 변환 장치(110)로부터 전송된 모터 전류(IMn)에 기초하여 리드 앵글을 조절할 수 있다. 리드 앵글 컨트롤러(140)는 제1모터 전류(IM1)을 수신할 수 있다.
리드 앵글 컨트롤러(140)는 제1모터 전류(IM1)의 수신 후에, 리드 앵글 값을 제어하기 위한 리드 앵글 데이터(DATA-LA)를 제어 회로(100)로 전송할 수 있다.
리드 앵글 컨트롤러(140)는 리드 앵글 데이터(DATA-LA)에 따라 제어된 리드 앵글에 의해 변화된 값을 가지는 제2모터 전류(IM2)를 수신할 수 있다.
리드 앵글 컨트롤러(140)의 모터 전류 비교기(motor current comparator; 142)는 제1모터 전류(IM1)과 제2모터 전류(IM2)를 비교하고, 비교 결과(COMP)를 출력할 수 있다.
실시 예에 따라, 제1모터 전류(IM1)와 제2모터 전류(IM2) 각각은 리드 앵글 컨트롤러(140) 내에서 샘플 앤 홀드 회로(sample-and-hold circuit; 미도시)에 의해 그 값이 저장될 수 있으며, 모터 전류 비교기(142)는 샘플 앤 홀드 회로(미도시)에 의해 저장된 제1모터 전류(IM1)의 값과 제2모터 전류(IM2)의 값을 서로 비교할 수 있다.
다른 실시 예에 따라, 제1모터 전류(IM1)는 리드 앵글 컨트롤러(140) 내에서 딜레이 회로(delay circuit; 미도시)에 의해 딜레이 처리될 수 있으며, 딜레이 처리된 제1모터 전류(IM1)는 모터 전류 비교기(142)에 의해 제2모터 전류(IM2)와 비교될 수 있다.
다른 실시 예에 따라, 제1모터 전류(IM1)와 제2모터 전류(IM2) 각각의 전류 값은 리드 앵글 컨트롤러(140) 내에서 메모리(memory; 미도시)에 의해 디지털 데이터로 저장될 수 있으며, 모터 전류 비교기(142)는 저장된 제1모터 전류(IM1)의 전류 값과 제2모터 전류(IM2)의 전류 값을 비교할 수도 있다.
제1모터 전류(IM1)와 제2모터 전류(IM2)를 비교하기 위한 리드 앵글 컨트롤러(140)의 구조 및 동작은 다양한 형태로 구현될 수 있다.
리드 앵글 제어 회로(144)는 비교 결과(COMP)에 기초하여 다시 리드 앵글 값을 제어하기 위한 리드 앵글 데이터(DATA-LA)를 제어 회로(100)로 출력할 수 있다.
구체적인 리드 앵글 제어 방법은 도 6과 도 7을 참조하여 상세히 설명된다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 모터 드라이버를 이용하여 리드 앵글 값을 조절하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 모터 드라이버(10)는 최초의 리드 앵글 값이 제1리드 앵글(LA1)이고 모터 전류의 전류 값이 제1모터 전류(IM1)인 경우에, 리드 앵글 값을 제2리드 앵글(LA2)로 높일 수 있다.
이 경우, 모터(120)의 효율이 좋아진다고 가정한다면 동일한 속도를 유지하기 위한 모터 전류는 제1모터 전류(IM1)에서 제2모터 전류(IM2)로 낮아질 수 있다.
리드 앵글 컨트롤러(140)는 제1모터 전류(IM1)과 제2모터 전류(IM2)를 비교하고, 제2모터 전류(IM2) 값이 작은 경우, 즉 리드 앵글 값 변경으로 모터(120)의 효율이 높아진 경우 리드 앵글 값을 제3리드 앵글(LA3)로 다시 높일 수 있다.
마찬가지로, 모터(120)의 효율이 좋아진다고 가정한다면 동일한 속도를 유지하기 위한 모터 전류는 제2모터 전류(IM2)에서 제3모터 전류(IM3)로 낮아질 수 있다.
리드 앵글 컨트롤러(140)는 제2모터 전류(IM2)과 제3모터 전류(IM3)를 비교하고, 제3모터 전류(IM3) 값이 작은 경우, 즉 리드 앵글 값 변경으로 모터(120)의 효율이 높아진 경우 리드 앵글 값을 제4리드 앵글(LA4)로 다시 높일 수 있다.
이 경우, 모터(120)의 효율이 떨어진다고 가정한다면 동일한 속도를 유지하기 위한 모터 전류는 제3모터 전류(IM3)에서 제4모터 전류(IM4)로 높아질 수 있다.
리드 앵글 컨트롤러(140)는 제3모터 전류(IM3)과 제4모터 전류(IM4)를 비교하고, 제4모터 전류(IM4) 값이 큰 경우, 즉 리드 앵글 값 변경으로 모터(120)의 효율이 낮아진 경우 리드 앵글 값 변경을 멈추거나 리드 앵글 값을 제5리드 앵글(LA5)로 낮출 수 있다.
즉, 본 발명의 실시 예에 따른 리드 앵글 컨트롤러(140)는 동일한 속도를 유지하기 위한 최저 모터 전류 값을 갖도록 리드 앵글 값을 설정할 수 있다.
실시 예에 따라, 리드 앵글 값을 높일 때의 폭(예컨대, 제1리드 앵글(LA1)과 제2리드 앵글(LA2) 간의 간격, 제2리드 앵글(LA2)과 제3리드 앵글(LA3) 간의 간격, 제3리드 앵글(LA3)과 제4리드 앵글(LA4) 간의 간격)은 동일 할 수 있다.
다른 실시 예에 따라, 리드 앵글 값을 낮출 때의 폭은 리드 앵글 값을 높일 때의 폭보다 좁을 수 있다. 이 경우, 동일한 속도를 유지하기 위한 최저 모터 전류 값에 더욱 근접하도록 리드 앵글 값이 설정될 수 있다.
즉, 제어되는 리드 앵글의 폭은 가변적으로 설정될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 모터 드라이버의 리드 앵글 제어 방법에 따른 효과를 설명하기 위한 그래프이다.
도 5를 참조하면, 모터 속도에 따른 이상적인 리드 앵글 곡선(LAopt)과 본 발명의 실시 예에 따라 리드 앵글을 제어하는 경우 모터 속도에 따른 실제적인 리드 앵글 곡선(LAreal)이 도시된다.
실제적인 리드 앵글 곡선(LAreal)은 이상적인 리드 앵글 곡선(LAopt)과 차이를 가지기는 하나, 리드 앵글 제어 간격 범위 내에서 이상적인 리드 앵글 곡선(LAopt)과 최대한 근접한 리드 앵글 값을 선택할 수 있다. 또한, 리드 앵글 제어 폭을 줄이는 경우 실제적인 리드 앵글 곡선(LAreal)은 이상적인 리드 앵글 곡선(LAopt)과 더욱 근접할 수 있다.
도 6은 도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 드라이버의 리드 앵글 제어 방법의 플로우차트이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 모터 드라이버(10)의 모니터링 회로(130)는 모터(120)가 등속도 상태로 구동되고 있는지 여부를 판단할 수 있다(S10).
모터(120)가 등속도 상태로 구동되고 있지 않은 경우, 모니터링 회로(130)는 모터(120)가 등속도 상태로 구동되고 있는지 여부를 계속 모니터링할 수 있다.
모터(120)가 등속도 상태로 구동되고 있는 경우, 리드 앵글 컨트롤러(140)는 전력 변환 장치(110)로부터 제1모터 전류(예컨대, 도 4의 IM1)를 수신할 수 있다(S12)
리드 앵글 컨트롤러(140)는 리드 앵글을 제어하기 위한 리드 앵글 데이터(DATA-LA)를 제어 회로(100)로 전송할 수 있다(S14).
예컨대, 리드 앵글 컨트롤러(140)는 리드 앵글을 높이기 위한 리드 앵글 데이터(DATA-LA) 또는 리드 앵글을 낮추기 위한 리드 앵글 데이터(DATA-LA)를 제어 회로(100)로 전송할 수 있다.
S14 단계 이후에, 리드 앵글 컨트롤러(140)는 제1모터 전류(예컨대, 도 4의 IM1)에서 변화된 값을 갖는 제2모터 전류(예컨대, 도 4의 IM2)를 전력 변환 장치(110)로부터 수신할 수 있다(S16)
리드 앵글 컨트롤러(140)는 제1모터 전류(예컨대, 도 4의 IM1)와 제2모터 전류(예컨대, 도 4의 IM2)를 비교할 수 있다(S18).
실시 예에 따라, 제1모터 전류(예컨대, 도 4의 IM1)는 리드 앵글 컨트롤러(140) 내에서 샘플 앤 홀드(sample and hold) 처리되어 제2모터 전류(예컨대, 도 4의 IM2)와 비교될 수 있다.
다른 실시 예에 따라, 제1모터 전류(예컨대, 도 4의 IM1)는 리드 앵글 컨트롤러(140) 내에서 딜레이(delay) 처리되어 제2모터 전류(예컨대, 도 4의 IM2)와 비교될 수 있다.
또 다른 실시 예에 따라, 제1모터 전류(예컨대, 도 4의 IM1)의 전류 값은 디지털 데이터로 리드 앵글 컨트롤러(140)에 의해 저장되고, 리드 앵글 컨트롤러(140)는 저장된 제1모터 전류(예컨대, 도 4의 IM1)의 전류 값과 제2모터 전류(예컨대, 도 4의 IM2)의 전류 값을 비교할 수도 있다.
제1모터 전류(예컨대, 도 4의 IM1)와 제2모터 전류(예컨대, 도 4의 IM2)를 비교하기 위한 리드 앵글 컨트롤러(140)의 구조 및 동작은 다양한 형태로 구현될 수 있다.
제어 회로(100)는 제1모터 전류(예컨대, 도 4의 IM1)와 제2모터 전류(예컨대, 도 4의 IM2)의 비교 결과에 따라 리드 앵글 컨트롤러(140)로부터 전송된 리드 앵글 데이터(DATA-LA)에 기초하여 리드 앵글 값을 다시 제어할 수 있다(S20).
즉, 제어 회로(100)는 제1모터 전류(예컨대, 도 4의 IM1)와 제2모터 전류(예컨대, 도 4의 IM2)의 크기 비교 결과에 따라, 리드 앵글 값을 다시 제어할 수 있다.
S20 단계 이후에, 모터 드라이버(10)는 S10 단계 내지 S20 단계를 반복 수행할 수 있다.
실시 예에 따라, 모터 드라이버(10)는 S20 단계 이후에, S10 단계 내지 S20 단계를 반복 수행할지 여부를 판단하기 위해 외부 입력을 받는 단계를 더 포함할 수도 있다.
도 7은 도 1은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 모터 드라이버의 리드 앵글 제어 방법의 플로우차트이다.
도 1 내지 도 5, 및 도 7을 참조하면, 모터 드라이버(10)의 모니터링 회로(130)는 모터(120)가 등속도 상태로 구동되고 있는지 여부를 판단할 수 있다(S30).
모터(120)가 등속도 상태로 구동되고 있지 않은 경우, 모니터링 회로(130)는 모터(120)가 등속도 상태로 구동되고 있는지 여부를 계속 모니터링할 수 있다.
모터(120)가 등속도 상태로 구동되고 있는 경우, 리드 앵글 컨트롤러(140)는 전력 변환 장치(110)로부터 제1모터 전류(예컨대, 도 4의 IM1)를 수신할 수 있다(S32).
리드 앵글 컨트롤러(140)는 리드 앵글을 높이기 위한 리드 앵글 데이터(DATA-LA)를 제어 회로(100)로 전송할 수 있다. 제어 회로(100)는 리드 앵글 데이터(DATA-LA)에 따라 리드 앵글을 높일 수 있다(S34).
S34 단계 이후에, 리드 앵글 컨트롤러(140)는 전력 변환 장치(110)로부터 제2모터 전류(예컨대, 도 4의 IM2)를 수신할 수 있다(S36).
리드 앵글 컨트롤러(140)는 제1모터 전류(예컨대, 도 4의 IM1)와 제2모터 전류(예컨대, 도 4의 IM2)를 비교할 수 있다(S38).
실시 예에 따라, 제1모터 전류(예컨대, 도 4의 IM1)는 리드 앵글 컨트롤러(140) 내에서 샘플 앤 홀드(sample and hold) 처리되어 제2모터 전류(예컨대, 도 4의 IM2)와 비교될 수 있다.
다른 실시 예에 따라, 제1모터 전류(예컨대, 도 4의 IM1)는 리드 앵글 컨트롤러(140) 내에서 딜레이(delay) 처리되어 제2모터 전류(예컨대, 도 4의 IM2)와 비교될 수 있다.
또 다른 실시 예에 따라, 제1모터 전류(예컨대, 도 4의 IM1)의 전류 값은 디지털 데이터로 리드 앵글 컨트롤러(140)에 의해 저장되고, 리드 앵글 컨트롤러(140)는 저장된 제1모터 전류(예컨대, 도 4의 IM1)의 전류 값과 제2모터 전류(예컨대, 도 4의 IM2)의 전류 값을 비교할 수도 있다.
제1모터 전류(예컨대, 도 4의 IM1)와 제2모터 전류(예컨대, 도 4의 IM2)를 비교하기 위한 리드 앵글 컨트롤러(140)의 구조 및 동작은 다양한 형태로 구현될 수 있다.
제2모터 전류(예컨대, 도 4의 IM2)의 전류 값이 제1모터 전류(예컨대, 도 4의 IM1)의 전류 값보다 작은 경우, 제어 회로(100)는 리드 앵글 데이터(DATA-LA)에 따라 리드 앵글을 다시 높일 수 있다(S34). 이 경우, 제2모터 전류(예컨대, 도 4의 IM2)는 비교의 기준이 되는 제1모터 전류로 설정(S39)된 후, S34 단계 내지 S38 단계가 반복된다. 즉, 반복되는 과정에서 제1모터 전류(예컨대, 도 4의 IM2)는 리드 앵글을 높인 이후에 수신된 제2모터 전류(예컨대, 도 4의 IM3)과 비교될 수 있다.
제2모터 전류(예컨대, 도 4의 IM4)의 전류 값이 제1모터 전류(예컨대, 도 4의 IM3)의 전류 값보다 크거나 같은 경우, 제어 회로(100)는 리드 앵글 데이터(DATA-LA)에 따라 리드 앵글을 낮출 수 있다(S40).
실시 예에 따라, S38 단계에서의 비교 결과에 따라 제2모터 전류(예컨대, 도 4의 IM4)의 전류 값이 제1모터 전류(예컨대, 도 4의 IM3)의 전류 값보다 크거나 같은 경우, 제어 회로(100)는 리드 앵글의 제어 폭을 줄일 수 있다.
예컨대, S38단계 이전에 5도 단위로 리드 앵글 값을 높였다고 가정하면, S38 단계에서의 비교 결과에 따라 제2모터 전류(예컨대, 도 4의 IM4)의 전류 값이 제1모터 전류(예컨대, 도 4의 IM3)의 전류 값보다 크거나 같은 경우, S40 단계에서 제어 회로(100)는 리드 앵글을 3도 단위로 낮출 수 있다. 즉 리드 앵글 제어 폭은 5도에서 3도로 줄어들 수 있다.
S40 단계 이후에, 리드 앵글 컨트롤러(140)는 전력 변환 장치(110)로부터 제3모터 전류(예컨대, 도 4의 IM5)를 수신할 수 있다(S42). 제3모터 전류(예컨대, 도 4의 IM5)는 S40 단계에서 리드 앵글이 낮아짐에 따라 제2모터 전류(예컨대, 도 4의 IM4)로부터 변화된 값의 모터 전류를 의미할 수 있다.
리드 앵글 컨트롤러(140)는 제2모터 전류(예컨대, 도 4의 IM4)와 제3모터 전류(예컨대, 도 4의 IM5)를 비교할 수 있다(S44).
제3모터 전류(예컨대, 도 4의 IM5)의 전류 값이 제2모터 전류(예컨대, 도 4의 IM4)의 전류 값보다 작은 경우, 제어 회로(100)는 리드 앵글 데이터(DATA-LA)에 따라 리드 앵글을 다시 낮출 수 있다(S40).
이 경우, 제3모터 전류(예컨대, 도 4의 IM5)는 비교의 기준이 되는 제2모터 전류로 설정(S45)된 후, S40 단계 내지 S44 단계가 반복된다.
제3모터 전류의 전류 값이 제2모터 전류의 전류 값보다 크거나 같은 경우, 모터 드라이버(10)는 리드 앵글 제어를 종료할 수 있다. 실시 예에 따라, 제3모터 전류의 전류 값이 제2모터 전류의 전류 값보다 크거나 같은 경우, 모터 드라이버(10)는 S30 단계 내지 S44 단계를 다시 수행할 수도 있다.
도 8은 도 1은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 모터 드라이버의 리드 앵글 제어 방법의 플로우차트이다.
도 1, 도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 모터 드라이버의 리드 앵글 제어 방법은 S44 단계 이후에, 모터 드라이버(10)가 리드 앵글 제어의 종료를 결정하는 외부 종료 입력 신호가 수신되었는지 여부를 판단할 수 있다(S50).
상기 외부 종료 입력 신호는 사용자에 의해서 모터 드라이버(10)의 외부로부터 입력되는 신호를 의미할 수 있다.
모터 드라이버(10)는 외부 종료 입력 신호가 수신된 경우 리드 앵글 제어를 종료할 수 있고, 외부 종료 입력 신호가 수신되지 않은 경우 제3모터 전류는 비교의 기준이 되는 제1모터 전류로 설정(S52)된 후, S34 단계 내지 S50 단계가 반복될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10 : 모터 드라이버(moter driver)
100 : 제어 회로
110 : 전력 변환 장치
120 : 모터
130 : 모니터링(monitoring) 회로
140 : 리드 앵글 컨트롤러(lead angle controller)

Claims (6)

  1. 제1모터 전류를 수신한 후에, 상기 제1모터 전류의 제어에 연관된 적어도 하나의 제어 신호의 리드 앵글(lead angle) 값을 제어하는 단계;
    상기 리드 앵글 값의 제어 이후에 수신된 제2모터 전류와 상기 제1모터 전류의 크기를 비교하는 단계; 및
    비교 결과에 따라, 상기 리드 앵글 값을 다시 제어하는 단계를 포함하며,
    상기 리드 앵글 값을 다시 제어하는 단계는,
    상기 제2모터 전류의 크기가 상기 제1모터 전류의 크기보다 작은 경우 상기 리드 앵글 값을 높이고,
    상기 제2모터 전류의 크기가 상기 제1모터 전류의 크기보다 큰 경우 상기 리드 앵글 값을 낮추는 모터 드라이버(motor driver)의 리드 앵글 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1모터 전류와 상기 제2모터 전류는 상기 모터 드라이버의 전력 변환 장치로부터 출력되는 모터 드라이버의 리드 앵글 제어 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 리드 앵글 값을 다시 제어하는 단계는,
    상기 제2모터 전류의 크기가 상기 제1모터 전류의 크기보다 큰 경우 상기 리드 앵글 값의 제어 폭을 줄이는 모터 드라이버의 리드 앵글 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1모터 전류를 수신하기 이전에,
    상기 모터 드라이버에 의해 제어되는 모터가 등속도 상태인지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는 모터 드라이버의 리드 앵글 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 모터 드라이버는,
    BLDC(Brushless DC) 모터를 구동시키는 모터 드라이버의 리드 앵글 제어 방법.
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