KR102271805B1 - Apparatus for driving step motor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스텝모터 제어에 필요한 포트 수를 줄일 수 있는 스텝모터 구동장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 스텝모터 구동장치는 네 개의 상에 각각 대응하는 코일이 권선된 고정자와, 상기 고정자 내에 배치되어 상기 코일에서 발생하는 자기장에 의해 회전하는 회전자를 포함하는 스텝모터(step motor), 네 개의 입력단을 통해 제공되는 각 구동 펄스에 따라 동작하여 상기 고정자에 권선된 각 코일에 전류를 공급하는 구동회로 및 두 개의 출력단을 통해 하이 구간이 서로 다른 제1 및 제2 제어 펄스를 각각 출력하고, 상기 두 개의 출력단과 상기 구동회로의 어느 두 입력단을 선택적으로 연결하는 릴레이를 제어하여 상기 구동회로에 상기 각 구동 펄스를 제공하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a stepper motor driving device capable of reducing the number of ports required for controlling the stepper motor. A step motor driving device according to an embodiment of the present invention is a step motor comprising a stator in which a coil corresponding to each of four phases is wound, and a rotor disposed in the stator and rotated by a magnetic field generated in the coil ( step motor), a driving circuit that operates according to each driving pulse provided through four input terminals to supply current to each coil wound on the stator, and first and second control pulses having different high sections through two output terminals and a controller that outputs each of the , and controls a relay selectively connecting the two output terminals and any two input terminals of the driving circuit to provide each of the driving pulses to the driving circuit.

Description

스텝모터 구동장치{APPARATUS FOR DRIVING STEP MOTOR}Step motor driving device {APPARATUS FOR DRIVING STEP MOTOR}

본 발명은 스텝모터 제어에 필요한 포트 수를 줄일 수 있는 스텝모터 구동장치에 관한 것이다.The present invention relates to a stepper motor driving device capable of reducing the number of ports required for controlling the stepper motor.

스텝모터는 회전자가 특정한 각도만큼 단계(step)적으로 회전하는 모터로서, 정확한 위치 제어가 가능하며 다른 모터에 비해 비용이 상대적으로 저렴한 장점이 있어 다양한 분야에서 널리 사용되고 있다.A stepper motor is a motor in which a rotor rotates step by step as much as a specific angle, accurate position control, and relatively low cost compared to other motors, and thus is widely used in various fields.

스텝모터는 코일이 권선된 고정자(stator)와, 고정자 내에서 회전하는 회전자(rotor)로 구성되며, 고정자에 권선된 코일의 수(극의 수)에 따라 단상, 1상, 2상, 3상, 4상, … 등으로 구분된다.A stepper motor is composed of a stator with coils wound and a rotor rotating in the stator. Depending on the number of coils wound on the stator (number of poles), single-phase, one-phase, two-phase, three-phase motors are used. Phase, Phase 4, … divided into, etc.

예컨대, 가장 널리 사용되고 있는 4상 스텝모터는 네 개의 상에 각각 대응하는 코일이 권선된 고정자와, 고정자 내에서 코일에서 발생하는 자기장에 따라 회전하는 회전자를 포함한다.For example, the most widely used four-phase stepper motor includes a stator in which a coil corresponding to each of four phases is wound, and a rotor that rotates according to a magnetic field generated in the coil in the stator.

이하에서는 도 1 및 도 2를 참조하여, 전술한 스텝모터의 구동을 위한 스텝모터 구동장치를 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, a step motor driving apparatus for driving the above-described step motor will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2 .

도 1을 참조하면, 종래 스텝모터 구동장치(10)는 MCU(Micro Controller Unit, 11), 구동회로(12), 스텝모터(13) 및 전원(14)을 포함한다.Referring to FIG. 1 , the conventional step motor driving apparatus 10 includes a micro controller unit (MCU) 11 , a driving circuit 12 , a step motor 13 , and a power supply 14 .

구동회로(12)는 MCU(11)의 제어 신호(S1~S4)에 따라 전원(14)과, 스텝모터(13)에 구비된 네 개의 코일 각각을 선택적으로 연결함으로써 스텝모터(13)를 구동한다.The driving circuit 12 drives the step motor 13 by selectively connecting the power source 14 and each of the four coils provided in the step motor 13 according to the control signals S1 to S4 of the MCU 11 . do.

보다 구체적으로, 구동회로(12)는 MCU(11)로부터 제공되는 제1 제어 신호(S1)에 따라 전원(14)과 스텝모터(13)의 제1 코일을 연결하여 제1 코일에 전류(ia)가 흐르도록 제어하고, MCU(11)로부터 제공되는 제2 제어 신호(S2)에 따라 전원(14)과 스텝모터(13)의 제2 코일을 연결하여 제2 코일에 전류(ib)가 흐르도록 제어한다.More specifically, the driving circuit 12 connects the power source 14 and the first coil of the stepper motor 13 according to the first control signal S1 provided from the MCU 11 to supply the current ia to the first coil. ) to flow, and according to the second control signal S2 provided from the MCU 11, the power source 14 and the second coil of the stepper motor 13 are connected to allow the current ib to flow in the second coil. control so as to

마찬가지로 구동회로(12)는 MCU(11)로부터 제공되는 제3 제어 신호(S3)에 따라 전원(14)과 스텝모터(13)의 제3 코일을 연결하여 제3 코일에 전류(ic)가 흐르도록 제어하고, MCU(11)로부터 제공되는 제4 제어 신호(S4)에 따라 전원(14)과 스텝모터(13)의 제4 코일을 연결하여 제4 코일에 전류(id)가 흐르도록 제어한다.Similarly, the driving circuit 12 connects the power source 14 and the third coil of the step motor 13 according to the third control signal S3 provided from the MCU 11 so that a current ic flows through the third coil. and control the current (id) to flow through the fourth coil by connecting the power source 14 and the fourth coil of the stepper motor 13 according to the fourth control signal S4 provided from the MCU 11 .

도 2를 참조하면, MCU(11)는 각각 순차적으로 연속되는 펄스 형태를 갖는 제1 내지 제4 제어 신호(S1~S4)를 출력하고, 구동회로(12)는 제1 내지 제4 제어 신호(S1~S4)에 따라 순차적으로 전술한 동작을 수행하여 스텝모터(13)의 각 코일에 전류(ia, ib, ic, id)를 공급한다.Referring to FIG. 2 , the MCU 11 outputs first to fourth control signals S1 to S4 each having a sequentially continuous pulse shape, and the driving circuit 12 includes the first to fourth control signals ( S1 to S4 ). Currents ia, ib, ic, and id are supplied to each coil of the stepper motor 13 by sequentially performing the above-described operations according to S1 to S4).

제1 내지 제4 코일은 순차적으로 공급되는 전류(ia, ib, ic, id)에 의해 시계 방향 또는 반시계 방향으로 자계를 형성하고, 회전자는 자계에 따라 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전한다.The first to fourth coils form a magnetic field in a clockwise or counterclockwise direction by the sequentially supplied currents ia, ib, ic, and id, and the rotor rotates clockwise or counterclockwise according to the magnetic field.

전술한 스텝모터 구동장치(10)의 동작에 의하면, 제한된 숫자의 포트가 구비된 MCU(11)는 총 네 개의 포트(또는 핀)를 이용하여 스텝모터(13)를 구동해야 한다. According to the operation of the step motor driving device 10 described above, the MCU 11 having a limited number of ports must drive the step motor 13 using a total of four ports (or pins).

한편, MCU(11)는 전술한 스텝모터(13)의 구동 외에도 다양한 처리 및 제어 동작을 수행하는데, 스텝모터(13)의 구동을 위해 네 개의 포트가 이용되면 스텝모터(13) 구동 이외의 추가적인 동작을 위한 포트가 부족한 문제가 발생할 수 있고, 이를 방지하기 위해 포트 수가 증가된 MCU(11)를 적용하는 경우에는 스텝모터 구동장치(10)의 생산 비용이 증가하는 문제가 있다.Meanwhile, the MCU 11 performs various processing and control operations in addition to driving the step motor 13 described above. When four ports are used for driving the step motor 13 , additional operations other than driving the step motor 13 are used. A problem of insufficient ports for operation may occur, and in order to prevent this, when the MCU 11 having an increased number of ports is applied, there is a problem in that the production cost of the stepper motor driving device 10 increases.

본 발명은 릴레이 제어를 통해 스텝모터 제어에 필요한 포트 수를 줄일 수 있는 스텝모터 구동장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a stepper motor driving apparatus capable of reducing the number of ports required for controlling the stepper motor through relay control.

또한, 본 발명은 두 개의 제어 신호를 통해 스텝모터를 1-2상 여자 방식으로 구동할 수 있는 스텝모터 구동장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a stepper motor driving device capable of driving the stepper motor in a 1-2 phase excitation method through two control signals.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention not mentioned may be understood by the following description, and will be more clearly understood by the examples of the present invention. Moreover, it will be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.

본 발명의 스텝모터 구동장치는 두 개의 포트를 통해 제어 펄스를 출력하고, 한 개의 포트를 통해 릴레이를 제어하여 제어 펄스를 구동 회로에 선택적으로 제공하는 컨트롤러를 포함함으로써, 스텝모터 제어에 필요한 포트 수를 줄일 수 있다.The step motor driving apparatus of the present invention includes a controller that outputs a control pulse through two ports and selectively provides a control pulse to a driving circuit by controlling a relay through one port, so that the number of ports required for controlling the step motor can reduce

또한, 본 발명의 스텝모터 구동장치는 상대적으로 듀티비가 작은 제어 펄스가 제공되는 구동회로의 입력단에 제어 펄스의 전압 유지를 위한 커패시터를 구비함으로써, 두 개의 포트를 통해 스텝모터를 1-2상 여자 방식으로 구동할 수 있다.In addition, the step motor driving apparatus of the present invention includes a capacitor for maintaining the voltage of the control pulse at the input terminal of the driving circuit to which the control pulse having a relatively small duty ratio is provided, thereby excitation of the step motor through two ports in 1-2 phases. method can be driven.

본 발명은 릴레이 제어를 통해 스텝모터 제어에 필요한 포트 수를 줄임으로써, 종래 기술 대비 하나 이상의 포트를 절약할 수 있고 이에 따라 스텝모터 구동장치의 PCB(Printed Circuit Board) 설계에 있어서 비용절감 및 추가적인 기능의 탑재가 가능한 장점이 있다.The present invention can save one or more ports compared to the prior art by reducing the number of ports required to control the stepper motor through relay control, thereby reducing cost and additional functions in the PCB (Printed Circuit Board) design of the stepper motor driving device It has the advantage that it can be mounted.

또한, 본 발명은 두 개의 제어 신호를 통해 스텝모터를 1-2상 여자 방식으로 구동함으로써, 포트를 절약하면서도 스텝모터의 효율적인 구동이 가능한 장점이 있다.In addition, the present invention has the advantage of efficiently driving the stepper motor while saving ports by driving the stepper motor in a 1-2 phase excitation method through two control signals.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, the specific effects of the present invention will be described together while describing specific details for carrying out the invention below.

도 1은 종래의 스텝모터 구동 방법을 설명하기 위한 도면.
도 2는 도 1에 도시된 MCU에서 출력되는 제어 펄스를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스텝모터 구동장치를 도시한 도면.
도 4는 도 3에 도시된 스텝모터의 일 예를 도시한 도면.
도 5는 도 3에 도시된 구동회로의 일 예를 도시한 도면.
도 6 및 도 7은 구동회로에 제공되는 구동 펄스의 각 예를 도시한 도면.
도 8은 도 3에 도시된 릴레이에 제공되는 스위칭 펄스의 일 예를 도시한 도면.
도 9a 및 도 9b는 도 8에 도시된 스위칭 펄스에 따른 릴레이의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 10은 하이 구간이 중첩되지 않는 두 제어 펄스 및 스위칭 펄스와, 이에 기초하여 생성되는 구동 펄스를 도시한 파형도.
도 11은 하이 구간이 일부 중첩되는 두 제어 펄스를 도시한 파형도.
도 12는 어느 한 제어 펄스가 제공되는 구동회로의 입력단에 커패시터가 구비된 모습을 도시한 도면.
도 13은 하이 구간이 일부 중첩되는 두 제어 펄스 및 스위칭 펄스와, 이에 기초하여 생성되는 구동 펄스를 도시한 파형도.
1 is a view for explaining a conventional step motor driving method.
FIG. 2 is a diagram illustrating a control pulse output from the MCU shown in FIG. 1; FIG.
3 is a view showing a stepper motor driving device according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing an example of the step motor shown in FIG.
5 is a view showing an example of the driving circuit shown in FIG.
6 and 7 are views showing examples of driving pulses provided to a driving circuit.
8 is a view showing an example of a switching pulse provided to the relay shown in FIG.
9A and 9B are diagrams for explaining the operation of the relay according to the switching pulse shown in FIG.
10 is a waveform diagram illustrating two control pulses and a switching pulse that do not overlap a high section, and a driving pulse generated based thereon;
11 is a waveform diagram illustrating two control pulses in which a high section partially overlaps;
12 is a diagram illustrating a state in which a capacitor is provided at an input terminal of a driving circuit to which any one control pulse is provided.
13 is a waveform diagram illustrating two control pulses and a switching pulse in which a high section partially overlaps, and a driving pulse generated based thereon;

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above-described objects, features and advantages will be described below in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to easily implement the technical idea of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to refer to the same or similar components.

이하에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.Hereinafter, when it is described that a component is “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the components may be directly connected or connected to each other, but other components may be interposed between each component. It should be understood that each component may be “interposed” or “connected,” “coupled,” or “connected” through another component.

본 발명은 스텝모터 제어에 필요한 포트 수를 줄일 수 있는 스텝모터 구동장치에 관한 것이다. 이하, 도 3 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 스텝모터 구동장치를 구체적으로 설명하도록 한다.The present invention relates to a stepper motor driving device capable of reducing the number of ports required for controlling the stepper motor. Hereinafter, a step motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 13 .

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스텝모터 구동장치를 도시한 도면이다. 도 4는 도 3에 도시된 스텝모터의 일 예를 도시한 도면이고, 도 5는 도 3에 도시된 구동회로의 일 예를 도시한 도면이다.3 is a view showing a stepper motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a view showing an example of the step motor shown in FIG. 3 , and FIG. 5 is a view showing an example of the driving circuit shown in FIG. 3 .

도 6 및 도 7은 구동회로에 제공되는 구동 펄스의 각 예를 도시한 도면이다. 도 8은 도 3에 도시된 릴레이에 제공되는 스위칭 펄스의 일 예를 도시한 도면이고, 도 9a 및 도 9b는 도 8에 도시된 스위칭 펄스에 따른 릴레이의 동작을 설명하기 위한 도면이다.6 and 7 are diagrams illustrating examples of driving pulses provided to a driving circuit. 8 is a diagram illustrating an example of a switching pulse provided to the relay illustrated in FIG. 3 , and FIGS. 9A and 9B are diagrams for explaining an operation of the relay according to the switching pulse illustrated in FIG. 8 .

도 10은 하이 구간이 중첩되지 않는 두 제어 펄스 및 스위칭 펄스와, 이에 기초하여 생성되는 구동 펄스를 도시한 파형도이다.10 is a waveform diagram illustrating two control pulses and a switching pulse that do not overlap a high section, and a driving pulse generated based thereon.

도 11은 하이 구간이 일부 중첩되는 두 제어 펄스를 도시한 파형도이다.11 is a waveform diagram illustrating two control pulses in which a high section partially overlaps.

도 12는 어느 한 제어 펄스가 제공되는 구동회로의 입력단에 커패시터가 구비된 모습을 도시한 도면이다. 또한, 도 13은 하이 구간이 일부 중첩되는 두 제어 펄스 및 스위칭 펄스와, 이에 기초하여 생성되는 구동 펄스를 도시한 파형도이다.12 is a diagram illustrating a state in which a capacitor is provided at an input terminal of a driving circuit to which one control pulse is provided. Also, FIG. 13 is a waveform diagram illustrating two control pulses and a switching pulse in which a high section partially overlaps, and a driving pulse generated based thereon.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스텝모터 구동장치(100)는 컨트롤러(110), 구동회로(120), 스텝모터(130) 및 구동전원(140)을 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 스텝모터 구동장치(100)는 일 실시예에 따른 것이고, 그 구성요소들이 도 3에 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 일부 구성요소가 부가, 변경 또는 삭제될 수 있다.Referring to FIG. 3 , the step motor driving apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may include a controller 110 , a driving circuit 120 , a step motor 130 , and a driving power source 140 . The step motor driving device 100 shown in FIG. 3 is according to an embodiment, and its components are not limited to the embodiment shown in FIG. 3 , and some components may be added, changed or deleted as necessary. can

스텝모터(130)는 회전자(132)가 특정한 각도만큼 단계(step)적으로 회전하는 모터로서, 정확한 위치 제어가 가능하며 다른 모터에 비해 비용이 상대적으로 저렴한 장점이 있어 다양한 분야에서 널리 사용되고 있다.The step motor 130 is a motor in which the rotor 132 rotates step by step by a specific angle, accurate position control is possible, and has the advantage of being relatively inexpensive compared to other motors, so it is widely used in various fields. .

스텝모터(130)는 코일이 권선된 고정자(stator, 131)와, 고정자(131) 내에서 회전하는 회전자(rotor, 132)로 구성될 수 있다. 이러한 스텝모터(130)는 고정자(131)에 권선된 코일의 수(극의 수)에 따라 단상, 1상, 2상, 3상, 4상, … 등으로 구분되며, 코일의 수(극의 수)에 따라 단일 스텝에서 회전자(132)의 회전 각도(이하, 스텝각)가 달라질 수 있다.The step motor 130 may include a stator 131 in which a coil is wound, and a rotor 132 rotating in the stator 131 . This stepper motor 130 is single-phase, 1-phase, 2-phase, 3-phase, 4-phase, ... depending on the number of coils wound on the stator 131 (the number of poles). and the like, and the rotation angle (hereinafter, step angle) of the rotor 132 in a single step may vary according to the number of coils (the number of poles).

후술하는 본 발명의 스텝모터(130)는 4상 스텝모터(130)로서, 네 개의 상에 각각 대응하는 코일이 권선된 고정자(131)와, 고정자(131) 내에 배치되어 각 코일에서 발생하는 자기장에 의해 회전하는 회전자(132)를 포함할 수 있다.The step motor 130 of the present invention to be described later is a four-phase step motor 130, a stator 131 in which coils corresponding to each of the four phases are wound, and a magnetic field generated in each coil disposed in the stator 131. It may include a rotor 132 that rotates by.

스텝모터(130)는 코일의 권선 방법 및 코일에 어떤 방법으로 전류를 공급하는지에 따라 다양한 형태를 가질 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해 본 발명의 스텝모터(130)가 4상 영구 자석 타입(permanent type; PM)의 스텝모터(130)인 것으로 가정하여 설명하도록 한다.The stepper motor 130 may have various shapes depending on the winding method of the coil and the method of supplying current to the coil. However, hereinafter, for convenience of description, it is assumed that the step motor 130 of the present invention is a step motor 130 of a four-phase permanent magnet type (PM).

도 4를 참조하면, 스텝모터(130)는 네 개의 이빨(131a~131d)을 갖는 고정자(131)를 포함할 수 있다. 서로 대향 배치되는 두 이빨에는 두 상에 대응하는 코일이 권선될 수 있다. 예를 들어, 도 4에서 y축 방향으로 대향 배치된 두 이빨에는 A상 및 C상에 대응하는 코일(A-A', C-C')이 권선될 수 있고, x축 방향으로 대향 배치된 두 이빨에는 B상 및 D상에 대응하는 코일(B-B', D-D')이 권선될 수 있다.Referring to FIG. 4 , the stepper motor 130 may include a stator 131 having four teeth 131a to 131d. Coils corresponding to the two phases may be wound on the two teeth disposed opposite to each other. For example, coils (A-A', C-C') corresponding to phases A and C may be wound on two teeth disposed oppositely in the y-axis direction in FIG. 4 , and are disposed oppositely in the x-axis direction. Coils (B-B', D-D') corresponding to phase B and phase D may be wound on the two teeth.

이 때, A상에 대응하는 코일(A-A')과 C상에 대응하는 코일(C-C')은 서로 반대 방향으로 권선될 수 있고, B상에 대응하는 코일(B-B')과 D상에 대응하는 코일(D-D') 또한 서로 반대 방향으로 권선될 수 있다.At this time, the coil A-A' corresponding to the A phase and the coil C-C' corresponding to the C phase may be wound in opposite directions, and the coil corresponding to the B phase (B-B') and the coils D-D' corresponding to the phase D may also be wound in opposite directions.

각 상에 대응하는 코일에 전류가 흐르면 해당 코일이 권선된 고정자(131)의 이빨에서는 자기장이 발생할 수 있다. 자성을 띄는 회전자(132)는 고정자(131) 내에 배치되어 고정자(131)의 이빨에서 발생하는 자기장에 의해 회전할 수 있다.When a current flows in the coil corresponding to each phase, a magnetic field may be generated in the teeth of the stator 131 in which the coil is wound. The magnetic rotor 132 is disposed in the stator 131 and can be rotated by a magnetic field generated from the teeth of the stator 131 .

고정자(131)에 자기장을 발생시키기 위해 구동회로(120)는 각 상에 대응하는 코일에 전류를 공급할 수 있다. 보다 구체적으로, 구동회로(120)는 네 개의 입력단을 통해 제공되는 각 구동 펄스(D1~D4)에 따라 동작하여 고정자(131)에 권선된 각 코일에 전류를 공급할 수 있다.In order to generate a magnetic field in the stator 131 , the driving circuit 120 may supply a current to a coil corresponding to each phase. More specifically, the driving circuit 120 may supply current to each coil wound around the stator 131 by operating according to each driving pulse D1 to D4 provided through four input terminals.

도 3에 도시된 바와 같이, 구동회로(120)는 네 개의 입력단(#1'~#4')을 구비할 수 있고, 각 코일에 대한 구동 펄스(D1~D4)를 네 개의 입력단(#1'~#4')을 통해 각각 제공받을 수 있다. 구동회로(120)는 각 구동 펄스(D1~D4)에 따라 동작하여 구동전원(140)에서 출력되는 전류를 각 코일에 공급할 수 있다.As shown in FIG. 3 , the driving circuit 120 may include four input terminals #1' to #4', and transmit driving pulses D1 to D4 for each coil to the four input terminals #1. It can be provided through '~#4'). The driving circuit 120 may operate according to each driving pulse D1 to D4 to supply current output from the driving power source 140 to each coil.

이를 위해, 구동회로(120)는 구동 펄스(D1~D4)에 따라 스위칭하여 구동전원(140)에서 공급되는 전류를 각 코일에 공급하는 구동 트랜지스터를 포함할 수 있다.To this end, the driving circuit 120 may include a driving transistor that switches according to the driving pulses D1 to D4 and supplies the current supplied from the driving power 140 to each coil.

도 5를 참조하면, 구동회로(120)는 유니폴러(unipolar) 방식의 회로로서, A, B, C 및 D상에 각각 대응하는 코일(A-A', B-B', C-C', D-D')과, 코일에 흐르는 전류의 방향을 제한하는 다이오드 및 구동전원(140)과 코일을 선택적으로 연결하는 구동 트랜지스터를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5 , the driving circuit 120 is a unipolar circuit, and coils A-A', B-B', C-C' corresponding to phases A, B, C, and D, respectively. , D-D′), a diode limiting the direction of current flowing in the coil, and a driving transistor selectively connecting the driving power source 140 and the coil.

구동 트랜지스터는 A, B, C 및 D상에 각각 대응하는 제1 내지 제4 구동 트랜지스터(Tr1~Tr4)로 이루어질 수 있다. 이 때, 제1 내지 제4 구동 트랜지스터(Tr1~Tr4)는 각각 A, B, C 및 D상에 대한 구동 펄스(D1~D4)에 따라 동작할 수 있다.The driving transistor may include first to fourth driving transistors Tr1 to Tr4 corresponding to phases A, B, C, and D, respectively. In this case, the first to fourth driving transistors Tr1 to Tr4 may operate according to the driving pulses D1 to D4 for the A, B, C, and D phases, respectively.

보다 구체적으로, 구동회로(120)에 제공되는 구동 펄스(D1~D4)는 구동 트랜지스터의(Tr1~Tr4) 게이트 단자에 인가되고, 구동 트랜지스터는 구동 펄스(D1~D4)의 하이 구간(HR)에서 구동전원(140)과 코일을 연결할 수 있다.More specifically, the driving pulses D1 to D4 provided to the driving circuit 120 are applied to the gate terminals of the driving transistors Tr1 to Tr4, and the driving transistor has a high section HR of the driving pulses D1 to D4. may connect the driving power source 140 and the coil.

구동 펄스(D1~D4)는, 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 초과하는 하이값(high value)을 갖거나, 구동 트랜지스터의 문턱 전압 미만인 로우값(low value)을 가질 수 있다. 이 때, 구동 펄스(D1~D4)에서 하이값이 지속되는 구간을 하이 구간(HR)으로 정의할 수 있다.The driving pulses D1 to D4 may have a high value exceeding the threshold voltage of the driving transistor or a low value less than the threshold voltage of the driving transistor. In this case, a section in which a high value is maintained in the driving pulses D1 to D4 may be defined as a high section HR.

하이 구간(HR)에서는 하이값이 구동 트랜지스터의 게이트 단자에 인가되므로, 구동 트랜지스터는 턴 온되어 구동전원(140)과 코일을 연결시킬 수 있다. 반면에, 하이 구간(HR) 이외의 구간에서는 로우값이 구동 트랜지스터의 게이트 단자에 인가되므로, 구동 트랜지스터는 턴 오프되어 구동전원(140)과 코일의 연결을 차단시킬 수 있다.In the high period HR, since a high value is applied to the gate terminal of the driving transistor, the driving transistor is turned on to connect the driving power 140 and the coil. On the other hand, since the low value is applied to the gate terminal of the driving transistor in a section other than the high section HR, the driving transistor is turned off to cut off the connection between the driving power source 140 and the coil.

구동전원(140)과 코일이 연결된 경우에 한해 코일에는 구동전원(140)에서 출력된 전류가 흐를 수 있다. 코일에 전류가 흐르면 코일이 권선된 고정자(131)의 이빨에는 자기장이 발생할 수 있고, 자기장의 발생 위치에 따라 회전자(132)는 고정자(131) 내에서 회전할 수 있다.Only when the driving power source 140 and the coil are connected, the current output from the driving power source 140 may flow through the coil. When a current flows in the coil, a magnetic field may be generated in the teeth of the stator 131 on which the coil is wound, and the rotor 132 may rotate in the stator 131 according to a location of the magnetic field.

회전자(132)를 일정 방향 및 토크로 회전시키기 위해 구동회로(120)는, 동일한 간격의 하이 구간(HR)을 순차적으로 갖는 각 구동 펄스(D1~D4)에 따라 동작하여 각 코일에 전류를 공급할 수 있다.In order to rotate the rotor 132 in a predetermined direction and torque, the driving circuit 120 operates according to each driving pulse D1 to D4 sequentially having the high section HR of the same interval to apply a current to each coil. can supply

이하에서는, A상에 대응하는 구동 펄스를 제1 구동 펄스(D1)로, B상에 대응하는 구동 펄스를 제2 구동 펄스(D2)로, C상에 대응하는 구동 펄스를 제3 구동 펄스(D3)로, D상에 대응하는 구동 펄스를 제4 구동 펄스(D4)로 설명하도록 한다.Hereinafter, the driving pulse corresponding to the A phase is the first driving pulse D1, the driving pulse corresponding to the B phase is the second driving pulse D2, and the driving pulse corresponding to the C phase is the third driving pulse (D1). With reference to D3), a driving pulse corresponding to the D phase will be described as a fourth driving pulse D4.

도 6을 참조하면, 제1 내지 제4 구동 펄스(D1~D4)는 순차적으로 연속되는 동일 간격의 하이 구간(HR)을 가질 수 있다. 다시 말해, 제1 구동 펄스(D1)의 하강 엣지(falling edge)와 제2 구동 펄스(D2)의 상승 엣지(rising edge)는 동일 시점에 발생할 수 있고, 제2 구동 펄스(D2)의 하강 엣지와 제3 구동 펄스(D3)의 상승 엣지는 동일 시점에 발생할 수 있다. 마찬가지로 제3 구동 펄스(D3)의 하강 엣지와 제4 구동 펄스(D4)의 상승 엣지도 동일 시점에 발생할 수 있다. 또한, 본 발명의 스텝모터(130)가 4상 스텝모터(130)이므로, 제4 구동 펄스(D4)의 하강 엣지와 제1 구동 펄스(D1)의 상승 엣지는 동일 시점에 발생할 수 있다.Referring to FIG. 6 , the first to fourth driving pulses D1 to D4 may have high sections HR at the same intervals that are sequentially continuous. In other words, a falling edge of the first driving pulse D1 and a rising edge of the second driving pulse D2 may occur at the same time point, and a falling edge of the second driving pulse D2 may occur at the same time. and the rising edge of the third driving pulse D3 may occur at the same time. Similarly, the falling edge of the third driving pulse D3 and the rising edge of the fourth driving pulse D4 may also occur at the same time. In addition, since the step motor 130 of the present invention is the four-phase step motor 130 , the falling edge of the fourth driving pulse D4 and the rising edge of the first driving pulse D1 may occur at the same time.

이 경우, 구동회로(120)는 하나의 상에 대응하는 코일에만 전류를 흐르게 하는 1상 여자 방식으로 스텝모터(130)를 구동할 수 있다.In this case, the driving circuit 120 may drive the step motor 130 in a one-phase excitation method in which a current flows only in a coil corresponding to one phase.

이하에서는 도 4 내지 도 6을 함께 참조하여, 1상 여자 방식에 따라 구동되는 스텝모터(130)의 동작 과정을 시계열적으로 설명하도록 한다. 한편, 아래에서는 고정자(131)의 이빨을 그 위치에 따라 제1 내지 제4 이빨(131a~131d)로 구분하여 설명하도록 한다.Hereinafter, an operation process of the step motor 130 driven according to the one-phase excitation method will be described in time series with reference to FIGS. 4 to 6 together. Meanwhile, in the following description, the teeth of the stator 131 are divided into first to fourth teeth 131a to 131d according to their positions.

첫 번째 스텝에서, 제1 구동 펄스(D1)에 따라 제1 구동 트랜지스터(Tr1)는 턴 온되고 A상에 대응하는 코일(A-A')에는 A상 전류(ia)가 흐를 수 있다. 이에 따라, 제1 이빨(131a) 및 제3 이빨(131c)은 각각 S극 및 N극의 자성을 띌 수 있고, 회전자(132)의 N극 및 S극은 각각 제1 이빨(131a) 및 제3 이빨(131c)에 인접하도록 회전할 수 있다.In the first step, the first driving transistor Tr1 is turned on according to the first driving pulse D1 , and the A-phase current ia may flow through the coils A-A′ corresponding to the A-phase. Accordingly, the first teeth (131a) and the third teeth (131c) may have an S pole and an N pole, respectively, and the N pole and the S pole of the rotor 132 are respectively the first teeth (131a) and It can rotate to be adjacent to the third tooth (131c).

두 번째 스텝에서, 제2 구동 펄스(D2)에 따라 제2 구동 트랜지스터(Tr2)는 턴 온되고 B상에 대응하는 코일(B-B')에는 B상 전류(ib)가 흐를 수 있다. 이에 따라, 제2 이빨(131b) 및 제4 이빨(131d)은 각각 S극 및 N극의 자성을 띌 수 있고, 회전자(132)의 N극 및 S극은 각각 제2 이빨(131b) 및 제4 이빨(131d)에 인접하도록 회전할 수 있다.In the second step, the second driving transistor Tr2 is turned on according to the second driving pulse D2 , and the B-phase current ib may flow through the coils B-B′ corresponding to the B-phase. Accordingly, the second teeth (131b) and the fourth teeth (131d) may have an S pole and an N pole, respectively, and the N pole and the S pole of the rotor 132 are respectively the second teeth (131b) and It can rotate to be adjacent to the fourth tooth (131d).

세 번째 스텝에서, 제3 구동 펄스(D3)에 따라 제3 구동 트랜지스터(Tr3)는 턴 온되고 C상에 대응하는 코일(C-C')에는 C상 전류(ic)가 흐를 수 있다. 이에 따라, 제1 이빨(131a) 및 제3 이빨(131c)은 각각 N극 및 S극의 자성을 띌 수 있고, 회전자(132)의 N극 및 S극은 각각 제3 이빨(131c) 및 제1 이빨(131a)에 인접하도록 회전할 수 있다.In the third step, the third driving transistor Tr3 is turned on according to the third driving pulse D3 and the C-phase current ic may flow through the coils C-C′ corresponding to the C-phase. Accordingly, the first teeth (131a) and the third teeth (131c) may have an N pole and an S pole, respectively, and the N pole and the S pole of the rotor 132 are the third teeth 131c and It can rotate to be adjacent to the first tooth (131a).

마지막 스텝에서, 제4 구동 펄스(D4)에 따라 제4 구동 트랜지스터(Tr4)는 턴 온되고 D상에 대응하는 코일(D-D')에는 D상 전류(id)가 흐를 수 있다. 이에 따라, 제2 이빨(131b) 및 제4 이빨(131d)은 각각 N극 및 S극의 자성을 띌 수 있고, 회전자(132)의 N극 및 S극은 각각 제4 이빨(131d) 및 제2 이빨(131b)에 인접하도록 회전할 수 있다.In the last step, the fourth driving transistor Tr4 is turned on according to the fourth driving pulse D4 and the D-phase current id may flow through the coils D-D′ corresponding to the D-phase. Accordingly, the second teeth (131b) and the fourth teeth (131d) may have an N pole and an S pole, respectively, and the N pole and the S pole of the rotor 132 are respectively a fourth tooth (131d) and It can rotate to be adjacent to the second tooth (131b).

전술한 각 스텝에 따라 회전자(132)는 고정자(131) 내부에서 90도 간격으로 회전할 수 있고, 전술한 네 스텝이 반복됨으로써 회전자(132)는 지속적으로 회전할 수 있다.According to each of the steps described above, the rotor 132 may rotate at intervals of 90 degrees inside the stator 131 , and by repeating the above four steps, the rotor 132 may continuously rotate.

한편, 도 7을 참조하면, 제1 내지 제4 구동 펄스(D1~D4)는 순차적으로 중첩되는 동일 간격의 하이 구간(HR)을 가질 수 있다. 다시 말해, 제1 내지 제4 구동 펄스(D1~D4)는 순차적으로 하이 구간(HR)을 갖되, 제1 구동 펄스(D1)의 하이 구간(HR)에서 제2 구동 펄스(D2)의 상승 엣지가 발생할 수 있고, 제2 구동 펄스(D2)의 하이 구간(HR)에서 제3 구동 펄스(D3)의 상승 엣지가 발생할 수 있다. 마찬가지로 제3 구동 펄스(D3)의 하이 구간(HR)에서 제4 구동 펄스(D4)의 상승 엣지가 발생할 수 있다. 또한, 본 발명의 스텝모터(130)가 4상 스텝모터(130)이므로, 제4 구동 펄스(D4)의 하이 구간(HR)에서 제1 구동 펄스(D1)의 상승 엣지가 발생할 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 7 , the first to fourth driving pulses D1 to D4 may have high sections HR at the same interval that are sequentially overlapped. In other words, the first to fourth driving pulses D1 to D4 sequentially have a high section HR, and a rising edge of the second driving pulse D2 in the high section HR of the first driving pulse D1. may occur, and a rising edge of the third driving pulse D3 may occur in the high period HR of the second driving pulse D2 . Similarly, a rising edge of the fourth driving pulse D4 may occur in the high period HR of the third driving pulse D3 . In addition, since the step motor 130 of the present invention is the four-phase step motor 130 , a rising edge of the first driving pulse D1 may occur in the high section HR of the fourth driving pulse D4 .

이 경우, 구동회로(120)는 특정 상에 대응하는 코일과, 특정 상 및 특정 상에 인접하는 상에 각각 대응하는 두 코일에 순차적으로 전류를 흐르게 하는 1-2상 여자 방식으로 스텝모터(130)를 구동할 수 있다.In this case, the driving circuit 120 sequentially flows currents in a coil corresponding to a specific phase and two coils corresponding to a specific phase and a phase adjacent to the specific phase, respectively, in a 1-2 phase excitation method for the step motor 130 ) can be driven.

이하에서는, 도 4, 도 5 및 도 7을 함께 참조하여, 1-2상 여자 방식에 따라 구동되는 스텝모터(130)의 동작 과정을 시계열적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, an operation process of the step motor 130 driven according to the 1-2 phase excitation method will be described in time series with reference to FIGS. 4, 5 and 7 together.

첫 번째 스텝에서, 제1 구동 펄스(D1)에 따라 제1 구동 트랜지스터(Tr1)는 턴 온되고 A상에 대응하는 코일(A-A')에는 A상 전류(ia)가 흐를 수 있다. 이에 따라, 제1 이빨(131a) 및 제3 이빨(131c)은 각각 S극 및 N극의 자성을 띌 수 있고, 회전자(132)의 N극 및 S극은 각각 제1 이빨(131a) 및 제3 이빨(131c)에 인접하도록 회전할 수 있다.In the first step, the first driving transistor Tr1 is turned on according to the first driving pulse D1 , and the A-phase current ia may flow through the coils A-A′ corresponding to the A-phase. Accordingly, the first teeth (131a) and the third teeth (131c) may have an S pole and an N pole, respectively, and the N pole and the S pole of the rotor 132 are respectively the first teeth (131a) and It can rotate to be adjacent to the third tooth (131c).

두 번째 스텝에서, 제1 구동 트랜지스터(Tr1)가 턴 온 상태일 때, 제2 구동 펄스(D2)에 따라 제2 구동 트랜지스터(Tr2)는 턴 온되고 B상에 대응하는 코일(B-B')에는 B상 전류(ib)가 흐를 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 이빨(131a, 131b)은 S극의 자성을 띌 수 있고, 제3 및 제4 이빨(131c, 131d)은 N극의 자성을 띌 수 있다. 회전자(132)의 N극 및 S극은 첫 번째 스텝에 대해 시계 방향으로 45도 회전할 수 있다.In the second step, when the first driving transistor Tr1 is in the turned-on state, the second driving transistor Tr2 is turned on according to the second driving pulse D2 and the coils B-B' corresponding to the phase B are turned on. ), a B-phase current (ib) may flow. Accordingly, the first and second teeth 131a and 131b may exhibit S-pole magnetism, and the third and fourth teeth 131c and 131d may exhibit N-pole magnetism. The N and S poles of the rotor 132 may rotate 45 degrees clockwise for the first step.

세 번째 스텝에서, 제2 구동 트랜지스터(Tr2)가 턴 온 상태일 때, 제1 구동 트랜지스터(Tr1)가 턴 오프되어 B상에 대응하는 코일(B-B')에만 전류가 흐를 수 있다. 이에 따라, 제2 이빨(131b) 및 제4 이빨(131d)은 각각 S극 및 N극의 자성을 띌 수 있고, 회전자(132)의 N극 및 S극은 각각 제2 이빨(131b) 및 제4 이빨(131d)에 인접하도록 회전할 수 있다.In the third step, when the second driving transistor Tr2 is turned on, the first driving transistor Tr1 is turned off so that current can flow only through the coils B-B′ corresponding to the B-phase. Accordingly, the second teeth (131b) and the fourth teeth (131d) may have an S pole and an N pole, respectively, and the N pole and the S pole of the rotor 132 are respectively the second teeth (131b) and It can rotate to be adjacent to the fourth tooth (131d).

네 번째 스텝에서, 제2 구동 트랜지스터(Tr2)가 턴 온 상태일 때, 제3 구동 펄스(D3)에 따라 제3 구동 트랜지스터(Tr3)는 턴 온되고 C상에 대응하는 코일(C-C')에는 C상 전류(ic)가 흐를 수 있다. 이에 따라, 제2 및 제3 이빨(131b, 131c)은 S극의 자성을 띌 수 있고, 제1 및 제4 이빨(131a, 131d)은 N극의 자성을 띌 수 있다. 회전자(132)의 N극 및 S극은 세 번째 스텝에 대해 시계 방향으로 45도 회전할 수 있다.In the fourth step, when the second driving transistor Tr2 is in the turned-on state, the third driving transistor Tr3 is turned on according to the third driving pulse D3 and the coil C-C' corresponding to the C phase ), a C-phase current (ic) may flow. Accordingly, the second and third teeth 131b and 131c may exhibit S-pole magnetism, and the first and fourth teeth 131a and 131d may exhibit N-pole magnetism. The N and S poles of the rotor 132 may rotate 45 degrees clockwise for the third step.

즉, 1-2상 여자 방식에서 S극을 띄는 고정자(131)의 이빨은 제1 이빨(131a), 제1 및 제2 이빨(131a, 131b), 제2 이빨(131b), 제2 및 제3 이빨(131b, 131c), 제3 이빨(131c), 제3 및 제4 이빨(131c, 131d), 제4 이빨(131d), 제4 및 제1 이빨(131d, 131a)로 여덟 번의 스텝에 따라 순차적으로 전환됨으로써, 회전자(132)는 각 스텝에서 시계 방향으로 45도씩 회전할 수 있고, 이와 같은 여덟 번의 스텝이 반복됨으로써 회전자(132)는 지속적으로 회전할 수 있다. That is, the teeth of the stator 131 having an S pole in the 1-2 phase excitation method are first teeth 131a, first and second teeth 131a and 131b, second teeth 131b, second and second teeth. 3 teeth (131b, 131c), 3rd teeth (131c), 3rd and 4th teeth (131c, 131d), 4th teeth (131d), 4th and 1st teeth (131d, 131a) in eight steps By sequentially switching accordingly, the rotor 132 can rotate 45 degrees clockwise in each step, and by repeating these eight steps, the rotor 132 can continuously rotate.

이러한 1-2상 여자 방식은 회전자(132)의 스텝각이 전술한 1상 여자 방식에 비해 작으므로, 회전자(132)의 정지 시 오버 슈트(over shoot) 및 언더 슈트(under shoot)가 상대적으로 작고, 과도 특성(transient characteristic)이 향상된다.In this 1-2-phase excitation method, since the step angle of the rotor 132 is smaller than the above-described 1-phase excitation method, over shoot and under shoot are reduced when the rotor 132 is stopped. It is relatively small, and the transient characteristic is improved.

한편, 컨트롤러(110)는 두 개의 출력단(#1, #2)을 통해 하이 구간(HR)이 서로 다른 제1 및 제2 제어 펄스(S1, S2)를 각각 출력하고, 두 개의 출력단(#1, #2)과 구동회로(120)의 어느 두 입력단을 선택적으로 연결하는 릴레이(150)를 제어하여 구동회로(120)에 각 구동 펄스(D1~D4)를 제공할 수 있다.Meanwhile, the controller 110 outputs the first and second control pulses S1 and S2 having different high sections HR through the two output terminals #1 and #2, respectively, and the two output terminals #1 , #2) and the relay 150 selectively connecting any two input terminals of the driving circuit 120 may be controlled to provide each driving pulse D1 to D4 to the driving circuit 120 .

컨트롤러(110)는 복수의 출력단(예컨대, 포트(port), 핀(pin) 등)을 통해 신호를 출력하는 MCU(Micro Controller Unit)일 수 있다. 본 발명의 컨트롤러(110)는 적어도 세 개의 출력단(#1~#3)을 구비할 수 있고, 두 개의 출력단(#1, #2)을 통해 제1 및 제2 제어 펄스(S1, S2)를 출력하고, 하나의 출력단(#3)을 통해 릴레이(150)를 제어할 수 있다.The controller 110 may be a microcontroller unit (MCU) that outputs a signal through a plurality of output terminals (eg, a port, a pin, etc.). The controller 110 of the present invention may include at least three output terminals #1 to #3, and transmits the first and second control pulses S1 and S2 through the two output terminals #1 and #2. output, and the relay 150 may be controlled through one output terminal #3.

릴레이(150)는 컨트롤러(110)의 제어에 따라 전술한 구동회로(120)의 네 개의 입력단(#1'~#4') 중 어느 두 입력단과 컨트롤러(110)의 두 개의 출력단(#1, #2)을 선택적으로 연결할 수 있다. 예컨대, 릴레이(150)는 그 동작 상태에 따라 컨트롤러(110)의 두 개의 출력단(#1, #2)을 구동회로(120)의 네 개의 입력단(#1'~#4') 중 어느 두 입력단과 연결하거나 다른 두 입력단과 연결할 수 있다.The relay 150 includes any two input terminals of the four input terminals #1 ' to #4' of the driving circuit 120 and two output terminals #1 of the controller 110 according to the control of the controller 110 . #2) can be optionally connected. For example, the relay 150 connects the two output terminals #1 and #2 of the controller 110 to any two input terminals among the four input terminals #1' to #4' of the driving circuit 120 according to its operation state. can be connected with or with the other two inputs.

보다 구체적으로, 컨트롤러(110)는 릴레이(150)에 하이값(H) 또는 로우값(L)을 갖는 스위칭 펄스(Sp)를 제공하고, 릴레이(150)는 스위칭 펄스(Sp)가 하이값(H)을 가질 때 컨트롤러(110)의 두 개의 출력단(#1, #2)과 구동회로(120)의 어느 두 입력단을 연결하고, 스위칭 펄스(Sp)가 로우값(L)을 가질 때 컨트롤러(110)의 두 개의 출력단(#1, #2)과 구동회로(120)의 다른 두 입력단(#1'~#4')을 연결할 수 있다.More specifically, the controller 110 provides the relay 150 with a switching pulse Sp having a high value (H) or a low value (L), and the relay 150 causes the switching pulse Sp to a high value ( H) when the two output terminals #1 and #2 of the controller 110 and any two input terminals of the driving circuit 120 are connected, and when the switching pulse Sp has a low value L, the controller ( The two output terminals #1 and #2 of 110 and the other two input terminals #1' to #4' of the driving circuit 120 may be connected.

도 8을 참조하면, 컨트롤러(110)에서 출력되는 스위칭 펄스(Sp)는 그 값이 하이값(H) 또는 로우값(L)인 구형파일 수 있다. 릴레이(150)는 인가되는 전압의 크기에 따라 상태가 전환됨으로써, 컨트롤러(110)의 출력단(#1, #2)과 구동회로(120)의 입력단을 연결할 수 있다.Referring to FIG. 8 , the switching pulse Sp output from the controller 110 may have a rectangular shape having a high value (H) or a low value (L). The relay 150 may change a state according to the magnitude of the applied voltage, thereby connecting the output terminals #1 and #2 of the controller 110 and the input terminal of the driving circuit 120 .

도 9a 및 도 9b를 참조하여 설명하면, 릴레이(150)는 스위칭 펄스(Sp)가 로우값(L)일 때 제1 및 제2 구동 펄스(D1, D2)가 입력되는 구동회로(120)의 제1 및 제2 입력단(#1', #2')에 연결될 수 있다. 반대로, 릴레이(150)는 스위칭 펄스(Sp)가 하이값(H)일 때 제3 및 제4 구동 펄스(D3, D4)가 입력되는 구동 회로의 제3 및 제4 입력단(#3', #4')에 연결될 수 있다.Referring to FIGS. 9A and 9B , the relay 150 is a driving circuit 120 to which the first and second driving pulses D1 and D2 are input when the switching pulse Sp is a low value (L). It may be connected to the first and second input terminals #1' and #2'. Conversely, the relay 150 has the third and fourth input terminals #3' and # of the driving circuit to which the third and fourth driving pulses D3 and D4 are input when the switching pulse Sp is the high value H. 4') can be connected.

보다 구체적으로, 릴레이(150)는 제1 제어 펄스(S1)가 출력되는 제1 출력단(#1)에 구비된 제1 릴레이(151)와, 제2 제어 펄스(S2)가 출력되는 제2 출력단(#2)에 구비된 제2 릴레이(152)로 구성될 수 있다.More specifically, the relay 150 includes a first relay 151 provided at the first output terminal #1 to which the first control pulse S1 is output, and a second output terminal to which the second control pulse S2 is output. It may be configured by the second relay 152 provided in (#2).

이 때, 제1 릴레이(151)는 스위칭 펄스(Sp)가 로우값(L)일 때는 제1 출력단(#1)과 제2 입력단(#2')을 연결할 수 있고, 스위칭 펄스(Sp)가 하이값(H)일 때는 제1 출력단(#1)과 제3 입력단(#3')을 연결할 수 있다. 또한, 제2 릴레이(152)는 스위칭 펄스(Sp)가 로우값(L)일 때는 제2 출력단(#2)과 제2 입력단(#2')을 연결할 수 있고, 스위칭 펄스(Sp)가 하이값(H)일 때는 제2 출력단(#2)과 제4 입력단(#4')을 연결할 수 있다.At this time, the first relay 151 may connect the first output terminal #1 and the second input terminal #2' when the switching pulse Sp is the low value L, and the switching pulse Sp At the high value H, the first output terminal #1 and the third input terminal #3' may be connected. In addition, the second relay 152 may connect the second output terminal #2 and the second input terminal #2' when the switching pulse Sp is the low value L, and the switching pulse Sp is the high When the value is H, the second output terminal #2 and the fourth input terminal #4' may be connected.

한편, 이와 같은 릴레이(150)의 동작 상태에 따라 컨트롤러(110)의 두 출력단(#1, #2)은 구동회로(120)의 어느 두 입력단과 연결될 수 있다.Meanwhile, according to the operation state of the relay 150 , the two output terminals #1 and #2 of the controller 110 may be connected to any two input terminals of the driving circuit 120 .

제1 및 제2 제어 펄스(S1, S2)는 서로 다른 하이 구간(HR)을 갖도록 생성되어 각 출력단(#1, #2)을 통해 출력될 수 있다. 여기서, 하이 구간(HR)이 서로 다르다는 것의 의미는 하이 구간(HR)의 너비가 다르다는 것이 아닌 하이 구간(HR)이 형성되는 시점이 서로 다르다는 것을 의미할 수 있다. 즉, 제1 및 제2 제어 펄스(S1, S2)는 한 주기 내에서 하이 구간(HR)이 서로 어긋나도록 생성되어 각 출력단(#1, #2)을 통해 출력될 수 있다.The first and second control pulses S1 and S2 may be generated to have different high periods HR and may be output through respective output terminals #1 and #2. Here, the different high sections HR may mean that the high sections HR are formed at different times, not that the high sections HR have different widths. That is, the first and second control pulses S1 and S2 may be generated so that the high period HR is shifted from each other within one period, and may be output through the respective output terminals #1 and #2.

도 10을 참조하면, 일 예에서 제1 및 제2 제어 펄스(S1, S2)는 동일한 펄스 주기(T) 및 듀티비를 가질 수 있고, 제2 제어 펄스(S2)는 제1 제어 펄스(S1)의 하강 엣지에서 상승 엣지를 가질 수 있다. 즉, 제1 및 제2 제어 펄스(S1, S2)는 동일한 펄스 주기(T)에서 50%의 듀티비를 가지면서, 하이 구간(HR)이 서로 어긋나도록 생성될 수 있다.Referring to FIG. 10 , in an example, the first and second control pulses S1 and S2 may have the same pulse period T and duty ratio, and the second control pulse S2 may include the first control pulse S1 . ) may have a rising edge at the falling edge. That is, the first and second control pulses S1 and S2 may be generated to have a duty ratio of 50% in the same pulse period T and to have a high period HR shifted from each other.

이 때, 컨트롤러(110)는 제1 및 제2 제어 펄스(S1, S2)의 펄스 주기(T)와 동일한 주기로 릴레이(150)를 제어하여 제1 및 제2 제어 펄스(S1, S2)를 네 개의 입력단(#1'~#4')을 통해 구동회로(120)에 제공할 수 있다. 이를 위해, 스위칭 펄스(Sp)의 주기는 제1 및 제2 제어 펄스(S1, S2)의 펄스 주기(T)와 동일할 수 있다.At this time, the controller 110 controls the relay 150 at the same period as the pulse period T of the first and second control pulses S1 and S2 to generate the first and second control pulses S1 and S2. It may be provided to the driving circuit 120 through the input terminals #1' to #4'. To this end, the period of the switching pulse Sp may be the same as the pulse period T of the first and second control pulses S1 and S2.

이에 따라, 제1 및 제2 제어 펄스(S1, S2)의 한 펄스 주기(T)가 도과할 때마다 릴레이(150)의 동작 상태가 전환될 수 있고, 제1 및 제2 제어 펄스(S1, S2)는 구동회로(120)의 어느 두 입력단 및 나머지 입력단에 교번적으로 제공될 수 있다.Accordingly, whenever one pulse period T of the first and second control pulses S1 and S2 elapses, the operation state of the relay 150 may be switched, and the first and second control pulses S1 and S2 S2) may be alternately provided to any two input terminals and the other input terminals of the driving circuit 120 .

보다 구체적으로, 릴레이(150)의 동작 상태는 제1 제어 펄스(S1)의 상승 에지와 제2 제어 펄스(S2)의 하강 엣지가 일치하는 시점(t1, t2, t3)에 전환될 수 있다. 즉, 스위칭 펄스(Sp)의 값이 변화하는 시점은 제1 제어 펄스(S1)의 상승 에지와 제2 제어 펄스(S2)의 하강 엣지가 일치하는 시점(t1, t2, t3)일 수 있다.More specifically, the operation state of the relay 150 may be switched at time points t1, t2, and t3 at which the rising edge of the first control pulse S1 and the falling edge of the second control pulse S2 coincide. That is, the time point at which the value of the switching pulse Sp changes may be the time point ( t1 , t2 , t3 ) at which the rising edge of the first control pulse S1 and the falling edge of the second control pulse S2 coincide.

도 9a, 도 9b 및 도 10을 함께 참조하면, 스위칭 펄스(Sp)가 로우값(L)일 때 제1 및 제2 제어 펄스(S1, S2)는 구동회로(120)의 제1 및 제2 입력단(#1', #2')으로 출력될 수 있다. 이에 따라, 첫 번째 펄스 주기(T)에서 제1 및 제2 구동 펄스(D1, D2)는 각각 제1 및 제2 제어 펄스(S1, S2)와 동일할 수 있다. 이 때, 개방 상태인 제3 및 제4 입력단(#3', #4')에는 제어 펄스가 제공되지 않을 수 있다. 9A, 9B, and 10 together, when the switching pulse Sp is a low value (L), the first and second control pulses S1 and S2 are the first and second control pulses of the driving circuit 120 . It may be output to the input terminals #1' and #2'. Accordingly, in the first pulse period T, the first and second driving pulses D1 and D2 may be the same as the first and second control pulses S1 and S2, respectively. In this case, the control pulse may not be provided to the third and fourth input terminals #3' and #4' in the open state.

이어서, 스위칭 펄스(Sp)가 하이값(H)으로 전환되면 제1 및 제2 제어 펄스(S1, S2)는 구동회로(120)의 제3 및 제4 입력단(#3', #4')으로 출력될 수 있다. 이에 따라, 두 번째 펄스 주기(T)에서 제3 및 제4 구동 펄스(D3, D4)는 각각 제1 및 제2 제어 펄스(S1, S2)와 동일할 수 있다. 이 때, 개방 상태인 제1 및 제2 입력단(#1', #2')에는 제어 펄스가 제공되지 않을 수 있다.Subsequently, when the switching pulse Sp is switched to the high value H, the first and second control pulses S1 and S2 are applied to the third and fourth input terminals #3' and #4' of the driving circuit 120 . can be output as Accordingly, in the second pulse period T, the third and fourth driving pulses D3 and D4 may be the same as the first and second control pulses S1 and S2, respectively. In this case, the control pulse may not be provided to the first and second input terminals #1' and #2' in the open state.

이어서, 스위칭 펄스(Sp)가 다시 로우값(L)으로 전환되면 제1 및 제2 제어 펄스(S1, S2)는 다시 구동회로(120)의 제1 및 제2 입력단(#1', #2')으로 출력될 수 있다. 이에 따라, 세 번째 펄스 주기(T)에서 제1 및 제2 구동 펄스(D1, D2)는 각각 제1 및 제2 제어 펄스(S1, S2)와 동일할 수 있다. 전술한 것과 마찬가지로, 개방 상태인 제3 및 제4 입력단(#3', #4')에는 제어 펄스가 제공되지 않을 수 있다.Subsequently, when the switching pulse Sp is switched back to the low value L, the first and second control pulses S1 and S2 are again applied to the first and second input terminals #1' and #2 of the driving circuit 120 . ') can be output. Accordingly, in the third pulse period T, the first and second driving pulses D1 and D2 may be the same as the first and second control pulses S1 and S2, respectively. As described above, the control pulse may not be provided to the third and fourth input terminals #3' and #4' in the open state.

이와 같이 릴레이(150)를 통해 제1 및 제2 제어 펄스(S1, S2)를 구동회로(120)의 어느 두 입력단에 교번적으로 제공함으로써, 제1 내지 제4 구동 펄스(D1~D4)는 도 6에 도시된 바와 같이 순차적으로 연속되는 동일 간격의 하이 구간(HR)을 가질 수 있고, 이에 따라 스텝모터(130)는 전술한 1상 여자 방식으로 구동될 수 있다.As described above, by alternately providing the first and second control pulses S1 and S2 to any two input terminals of the driving circuit 120 through the relay 150, the first to fourth driving pulses D1 to D4 are As shown in FIG. 6 , it may have a high section HR of the same interval consecutively and continuously, and accordingly, the stepper motor 130 may be driven in the above-described one-phase excitation method.

도 11을 참조하면, 다른 예에서 제1 및 제2 제어 펄스(S1, S2)는 동일한 펄스 주기(T)를 갖되, 서로 다른 듀티비를 가질 수 있고, 제1 제어 펄스(S1)의 하이 구간(HR1)과 제2 제어 펄스(S2)의 하이 구간(HR2)은 일부 중첩될 수 있다. 즉, 제1 및 제2 제어 펄스(S1, S2)는 동일한 펄스 주기(T)에서 서로 다른 듀티비를 가지면서, 각각의 하이 구간(HR1, HR2)이 일부 어긋나도록 생성될 수 있다.Referring to FIG. 11 , in another example, the first and second control pulses S1 and S2 have the same pulse period T, but may have different duty ratios, and the high period of the first control pulse S1 is The high period HR2 of the HR1 and the second control pulse S2 may partially overlap. That is, the first and second control pulses S1 and S2 may be generated to have different duty ratios in the same pulse period T, and the respective high sections HR1 and HR2 may be partially shifted.

제1 제어 펄스(S1)와 제2 제어 펄스(S2)의 듀티비는 스텝모터(130)의 제어 방법에 따라 다르게 사용자에 의해 임의로 설정될 수 있다. 다만, 이하에서는 제1 제어 펄스(S1)의 듀티비가 제2 제어 펄스(S2)의 듀티비보다 큰 것으로 가정하여 설명하도록 한다.The duty ratio of the first control pulse S1 and the second control pulse S2 may be arbitrarily set by a user differently according to a control method of the step motor 130 . However, in the following description, it is assumed that the duty ratio of the first control pulse S1 is greater than the duty ratio of the second control pulse S2.

한편, 전술한 예와 마찬가지로 릴레이(150)는 제1 및 제2 제어 펄스(S1, S2)의 펄스 주기(T)와 동일한 주기로 제어되며, 릴레이(150)의 동작 상태는 제1 제어 펄스(S1)의 상승 에지와 제2 제어 펄스(S2)의 하강 엣지가 일치하는 시점(t1, t2, t3)에 전환될 수 있다.On the other hand, as in the above example, the relay 150 is controlled with the same period as the pulse period T of the first and second control pulses S1 and S2, and the operation state of the relay 150 is the first control pulse S1 ) may be switched at time points t1, t2, and t3 at which the rising edge of the second control pulse S2 coincides with the falling edge of the second control pulse S2.

이에 따라, 제2 제어 펄스(S2)의 듀티비가 제1 제어 펄스(S1)의 듀티비보다 작은 경우, 제2 제어 펄스(S2)에 의해 생성되는 제2 및 제4 구동 펄스(D2, D4)는 제1 및 제3 구동 펄스(D1, D3)보다 듀티비가 작을 수 있다. 이와 같은 구동 펄스의 듀티비 불균형에 의해 각 상에 대응하는 코일에 흐르는 전류에도 불균형이 발생하고, 이 경우 스텝모터(130)의 토크가 일정하게 유지될 수 없다.Accordingly, when the duty ratio of the second control pulse S2 is smaller than the duty ratio of the first control pulse S1 , the second and fourth driving pulses D2 and D4 generated by the second control pulse S2 are may have a duty ratio smaller than that of the first and third driving pulses D1 and D3. Due to such an imbalance in the duty ratio of the driving pulses, an imbalance occurs in the current flowing in the coil corresponding to each phase, and in this case, the torque of the step motor 130 cannot be constantly maintained.

이를 방지하기 위해, 본 발명의 구동회로(120)의 입력단 중에서 제2 제어 펄스(S2)가 제공되는 어느 두 입력단에는 제2 제어 펄스(S2)의 전압 유지를 위한 커패시터가 더 구비될 수 있다.To prevent this, a capacitor for maintaining the voltage of the second control pulse S2 may be further provided at any two input terminals to which the second control pulse S2 is provided among the input terminals of the driving circuit 120 of the present invention.

도 12를 참조하면, 컨트롤러(110)의 제2 출력단(#2)을 통해 출력되는 제2 제어 펄스(S2)는 릴레이(150)의 동작 상태에 따라 구동회로(120)의 제2 입력단(#2') 또는 제4 입력단(#4')에 제공될 수 있다. 이 때, 제2 입력단(#2') 및 제4 입력단(#4')에는 제2 제어 펄스(S2)의 전압을 유지시키기 위한 커패시터(C1, C2)가 각각 구비될 수 있다.Referring to FIG. 12 , the second control pulse S2 output through the second output terminal #2 of the controller 110 is the second input terminal # of the driving circuit 120 according to the operation state of the relay 150 . 2') or the fourth input terminal (#4'). In this case, capacitors C1 and C2 for maintaining the voltage of the second control pulse S2 may be provided at the second input terminal #2' and the fourth input terminal #4', respectively.

도 12 및 도 13을 함께 참조하면, 스위칭 펄스(Sp)가 로우값(L)일 때 제1 및 제2 제어 펄스(S1, S2)는 구동회로(120)의 제1 및 제2 입력단(#1', #2')으로 출력될 수 있다. 이에 따라, 첫 번째 펄스 주기(T)에서 제1 및 제2 구동 펄스(D1, D2)는 각각 제1 및 제2 제어 펄스(S1, S2)와 동일할 수 있다. 이 때, 제2 입력단(#2')에 구비된 제1 커패시터(C1)는 제2 제어 펄스(S2)의 전압을 저장할 수 있다. 한편, 개방 상태인 제3 및 제4 입력단(#3', #4')에는 제어 펄스가 제공되지 않을 수 있다.12 and 13 together, when the switching pulse Sp is a low value (L), the first and second control pulses S1 and S2 are applied to the first and second input terminals # of the driving circuit 120 . 1', #2'). Accordingly, in the first pulse period T, the first and second driving pulses D1 and D2 may be the same as the first and second control pulses S1 and S2, respectively. In this case, the first capacitor C1 provided at the second input terminal #2' may store the voltage of the second control pulse S2. Meanwhile, the control pulse may not be provided to the third and fourth input terminals #3' and #4' in the open state.

이어서, 스위칭 펄스(Sp)가 하이값(H)으로 전환되면 제1 및 제2 제어 펄스(S1, S2)는 구동회로(120)의 제3 및 제4 입력단(#3', #4')으로 출력될 수 있다. 이에 따라, 두 번째 펄스 주기(T)에서 제3 및 제4 구동 펄스(D3, D4)는 제1 및 제2 제어 펄스(S1, S2)와 동일할 수 있다. 이 때, 제4 입력단(#4')에 구비된 제2 커패시터(C2)는 제2 제어 펄스(S2)의 전압을 저장할 수 있다.Subsequently, when the switching pulse Sp is switched to the high value H, the first and second control pulses S1 and S2 are applied to the third and fourth input terminals #3' and #4' of the driving circuit 120 . can be output as Accordingly, in the second pulse period T, the third and fourth driving pulses D3 and D4 may be the same as the first and second control pulses S1 and S2 . In this case, the second capacitor C2 provided at the fourth input terminal #4' may store the voltage of the second control pulse S2.

한편, 두 번째 펄스 주기(T)에서 개방 상태인 제1 및 제2 입력단(#1', #2')에는 제어 펄스가 제공되지는 않으나, 제2 입력단(#2')에 구비된 제1 커패시터(C1)는 스위칭 펄스(Sp)가 하이값(H)으로 전환된 이후에도 일정 방전 시간(tc) 동안 제2 제어 펄스(S2)의 전압을 구동회로(120)에 출력할 수 있다. 이에 따라, 두 번째 펄스 주기(T)에서 제2 구동 펄스(D2)는 제1 커패시터(C1)의 방전 시간(tc) 동안 일정 전압값을 가질 수 있다.Meanwhile, although no control pulse is provided to the first and second input terminals #1' and #2' that are open in the second pulse period T, the first input terminal provided in the second input terminal #2' The capacitor C1 may output the voltage of the second control pulse S2 to the driving circuit 120 for a predetermined discharge time tc even after the switching pulse Sp is converted to the high value H. Accordingly, in the second pulse period T, the second driving pulse D2 may have a constant voltage value during the discharge time tc of the first capacitor C1 .

이어서, 스위칭 펄스(Sp)가 다시 로우값(L)으로 전환되면 제1 및 제2 제어 펄스(S1, S2)는 다시 구동회로(120)의 제1 및 제2 입력단(#1', #2')으로 출력될 수 있다. 이에 따라, 세 번째 펄스 주기(T)에서 제1 및 제2 구동 펄스(D1, D2)는 각각 제1 및 제2 제어 펄스(S1, S2)와 동일할 수 있다.Subsequently, when the switching pulse Sp is switched back to the low value L, the first and second control pulses S1 and S2 are again applied to the first and second input terminals #1' and #2 of the driving circuit 120 . ') can be output. Accordingly, in the third pulse period T, the first and second driving pulses D1 and D2 may be the same as the first and second control pulses S1 and S2, respectively.

한편, 세 번째 펄스 주기(T)에서 개방 상태인 제3 및 제4 입력단(#3', #4')에는 제어 펄스가 제공되지는 않으나, 제4 입력단(#4')에 구비된 제2 커패시터(C2)는 스위칭 펄스(Sp)가 로우값(L)으로 전환된 이후에도 일정 방전 시간(tc) 동안 제2 제어 펄스(S2)의 전압을 구동회로(120)에 출력할 수 있다. 이에 따라, 세 번째 펄스 주기(T)에서 제4 구동 펄스(D4)는 제2 커패시터(C2)의 방전 시간(tc) 동안 일정 전압값을 가질 수 있다.On the other hand, although no control pulse is provided to the third and fourth input terminals #3' and #4' that are open in the third pulse period T, the second input terminal provided in the fourth input terminal #4' The capacitor C2 may output the voltage of the second control pulse S2 to the driving circuit 120 for a predetermined discharge time tc even after the switching pulse Sp is converted to the low value L. Accordingly, in the third pulse period T, the fourth driving pulse D4 may have a constant voltage value during the discharge time tc of the second capacitor C2.

이와 같이, 릴레이(150)를 통해 제1 및 제2 제어 펄스(S1, S2)를 구동회로(120)의 어느 두 입력단에 교번적으로 제공함과 동시에, 상대적으로 듀티비가 작은 제어 펄스가 입력되는 단자에 커패시터를 구비하여 제어 펄스의 차단 이후에도 구동 펄스를 생성함으로써, 제1 내지 제4 구동 펄스(D1~D4)는 도 7에 도시된 바와 같이 순차적으로 중첩되는 동일 간격의 하이 구간(HR)을 가질 수 있고, 이에 따라 스텝모터(130)는 전술한 1-2상 여자 방식으로 구동될 수 있다. In this way, the first and second control pulses S1 and S2 are alternately provided to any two input terminals of the driving circuit 120 through the relay 150 and at the same time, a terminal to which a control pulse having a relatively small duty ratio is input. By providing a capacitor to generate a driving pulse even after the control pulse is blocked, the first to fourth driving pulses D1 to D4 have high sections HR of the same interval that are sequentially overlapped as shown in FIG. 7 . and, accordingly, the stepper motor 130 may be driven in the above-described 1-2 phase excitation method.

결국, 본 발명은 릴레이(150) 제어를 통해 스텝모터(130) 제어에 필요한 포트 수를 줄임으로써, 종래 기술 대비 하나 이상의 포트를 절약할 수 있고 이에 따라 스텝모터 구동장치(100)의 PCB(Printed Circuit Board) 설계에 있어서 비용절감 및 추가적인 기능의 탑재가 가능한 장점이 있다.As a result, the present invention can save one or more ports compared to the prior art by reducing the number of ports required to control the step motor 130 through the relay 150 control, and accordingly, the printed circuit board (PCB) of the step motor driving device 100 Circuit Board) has the advantage of cost reduction and mounting of additional functions.

또한, 본 발명은 두 개의 제어 신호를 통해 스텝모터(130)를 1-2상 여자 방식으로 구동함으로써, 포트를 절약하면서도 스텝모터(130)의 효율적인 구동이 가능한 장점이 있다.In addition, the present invention has the advantage of enabling efficient driving of the step motor 130 while saving ports by driving the step motor 130 in a 1-2 phase excitation method through two control signals.

전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.For those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, various substitutions, modifications and changes are possible within the scope of the present invention without departing from the technical spirit of the present invention. is not limited by

Claims (10)

네 개의 상에 각각 대응하는 코일이 권선된 고정자와, 상기 고정자 내에 배치되어 상기 코일에서 발생하는 자기장에 의해 회전하는 회전자를 포함하는 스텝모터(step motor);
네 개의 입력단을 통해 제공되는 각 구동 펄스에 따라 동작하여 상기 고정자에 권선된 각 코일에 전류를 공급하는 구동회로; 및
두 개의 출력단을 통해 하이 구간이 서로 다른 제1 및 제2 제어 펄스를 각각 출력하고, 상기 두 개의 출력단과 상기 구동회로의 어느 두 입력단을 선택적으로 연결하는 릴레이를 제어하여 상기 구동회로에 상기 각 구동 펄스를 제공하는 컨트롤러를 포함하되,
상기 제1 및 제2 제어 펄스는 동일한 펄스 주기 및 듀티비를 갖고, 상기 제2 제어 펄스는 상기 제1 제어 펄스의 하강 엣지에서 상승 엣지를 갖는 스텝모터 구동장치.
a step motor including a stator in which a coil corresponding to each of four phases is wound, and a rotor disposed in the stator and rotated by a magnetic field generated from the coil;
a driving circuit for supplying current to each coil wound around the stator by operating according to each driving pulse provided through the four input terminals; and
Each of the first and second control pulses having different high sections is output through two output terminals, and a relay selectively connecting the two output terminals and any two input terminals of the driving circuit is controlled to provide the driving circuit with the respective driving a controller for providing a pulse;
The first and second control pulses have the same pulse period and duty ratio, and the second control pulse has a rising edge from a falling edge of the first control pulse.
제1항에 있어서,
상기 구동회로는, 상기 구동 펄스에 따라 스위칭하여 구동전원에서 공급되는 전류를 상기 코일에 공급하는 구동 트랜지스터를 포함하는 스텝모터 구동장치.
According to claim 1,
and the driving circuit includes a driving transistor configured to supply a current supplied from a driving power supply to the coil by switching according to the driving pulse.
제2항에 있어서,
상기 구동 펄스는 상기 구동 트랜지스터의 게이트 단자에 인가되고,
상기 구동 트랜지스터는 상기 구동 펄스의 하이 구간에서 상기 구동전원과 상기 코일을 연결하는 스텝모터 구동장치.
3. The method of claim 2,
The driving pulse is applied to the gate terminal of the driving transistor,
The driving transistor is a step motor driving device for connecting the driving power and the coil in a high section of the driving pulse.
제1항에 있어서,
상기 구동회로는 동일한 간격의 하이 구간을 순차적으로 갖는 각 상에 대한 구동 펄스에 따라 동작하여 상기 각 코일에 전류를 공급하는 스텝모터 구동장치.
According to claim 1,
The driving circuit is a step motor driving device for supplying current to each of the coils by operating according to driving pulses for each phase sequentially having a high section of the same interval.
제1항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 릴레이에 하이값 또는 로우값을 갖는 스위칭 펄스를 제공하고,
상기 릴레이는 상기 스위칭 펄스가 하이값을 가질 때 상기 컨트롤러의 두 개의 출력단과 상기 구동회로의 어느 두 입력단을 연결하고, 상기 스위칭 펄스가 로우값을 가질 때 상기 컨트롤러의 두 개의 출력단과 상기 구동회로의 다른 두 입력단을 연결하는 스텝모터 구동장치.
According to claim 1,
the controller provides a switching pulse having a high value or a low value to the relay;
The relay connects the two output terminals of the controller and any two input terminals of the driving circuit when the switching pulse has a high value, and connects the two output terminals of the controller and the driving circuit when the switching pulse has a low value. A stepper motor drive that connects the other two inputs.
제1항에 있어서,
상기 릴레이의 동작 상태는 상기 제1 제어 펄스의 상승 에지(rising edge)와 상기 제2 제어 펄스의 하강 엣지(falling edge)가 일치하는 시점에 전환되는 스텝모터 구동장치.
According to claim 1,
The operation state of the relay is switched when a rising edge of the first control pulse coincides with a falling edge of the second control pulse.
제1항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 제1 및 제2 제어 펄스의 펄스 주기와 동일한 주기로 상기 릴레이를 제어하여 상기 제1 및 제2 제어 펄스를 네 개의 입력단을 통해 상기 구동회로에 제공하는 스텝모터 구동장치.
According to claim 1,
The controller controls the relay with the same period as the pulse period of the first and second control pulses to provide the first and second control pulses to the driving circuit through four input terminals.
삭제delete 네 개의 상에 각각 대응하는 코일이 권선된 고정자와, 상기 고정자 내에 배치되어 상기 코일에서 발생하는 자기장에 의해 회전하는 회전자를 포함하는 스텝모터(step motor);
네 개의 입력단을 통해 제공되는 각 구동 펄스에 따라 동작하여 상기 고정자에 권선된 각 코일에 전류를 공급하는 구동회로; 및
두 개의 출력단을 통해 하이 구간이 서로 다른 제1 및 제2 제어 펄스를 각각 출력하고, 상기 두 개의 출력단과 상기 구동회로의 어느 두 입력단을 선택적으로 연결하는 릴레이를 제어하여 상기 구동회로에 상기 각 구동 펄스를 제공하는 컨트롤러를 포함하되,
상기 제1 및 제2 제어 펄스는 동일한 펄스 주기와 서로 다른 듀티비를 갖고, 상기 제1 및 제2 제어 펄스 각각의 하이 구간은 일부 중첩되는 스텝모터 구동장치.
a step motor including a stator in which a coil corresponding to each of four phases is wound, and a rotor disposed in the stator and rotated by a magnetic field generated from the coil;
a driving circuit for supplying current to each coil wound around the stator by operating according to each driving pulse provided through the four input terminals; and
Each of the first and second control pulses having different high sections is output through two output terminals, and a relay selectively connecting the two output terminals and any two input terminals of the driving circuit is controlled to provide the driving circuit with the respective driving a controller for providing a pulse;
The first and second control pulses have the same pulse period and different duty ratios, and a high section of each of the first and second control pulses partially overlaps.
제9항에 있어서,
상기 제1 제어 펄스의 듀티비는 상기 제2 제어 펄스의 듀티비보다 크고,
상기 구동회로의 입력단 중에서 상기 제2 제어 펄스가 제공되는 어느 두 입력단에는 상기 제2 제어 펄스의 전압 유지를 위한 커패시터가 더 구비되는 스텝모터 구동장치.
10. The method of claim 9,
a duty ratio of the first control pulse is greater than a duty ratio of the second control pulse;
A capacitor for maintaining the voltage of the second control pulse is further provided at any two input terminals to which the second control pulse is provided among the input terminals of the driving circuit.
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