KR102348623B1 - Motor drive circuit with fail safe function and operation method thereof - Google Patents
Motor drive circuit with fail safe function and operation method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR102348623B1 KR102348623B1 KR1020190174768A KR20190174768A KR102348623B1 KR 102348623 B1 KR102348623 B1 KR 102348623B1 KR 1020190174768 A KR1020190174768 A KR 1020190174768A KR 20190174768 A KR20190174768 A KR 20190174768A KR 102348623 B1 KR102348623 B1 KR 102348623B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- motor
- circuit
- short
- full
- failure
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
- H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
- H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
- H02P29/028—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the motor continuing operation despite the fault condition, e.g. eliminating, compensating for or remedying the fault
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- H02P7/03—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for controlling the direction of rotation of DC motors
- H02P7/04—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for controlling the direction of rotation of DC motors by means of a H-bridge circuit
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S388/00—Electricity: motor control systems
- Y10S388/90—Specific system operational feature
- Y10S388/903—Protective, e.g. voltage or current limit
Abstract
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 페일 세이프 기능을 구비한 모터 구동 회로는, 모터 제어 신호에 따라 동작하여 배터리 전압을 모터에 공급하는 제1 풀-브릿지 회로, 및 상기 모터의 단락 고장 발생시, 고장 제어 신호에 따라 동작하여 증폭된 배터리 전압을 상기 모터에 인가하거나, 또는 반전된 배터리 전압을 상기 모터에 공급하는 제2 풀-브릿지 회로를 포함한다.A motor driving circuit having a fail-safe function according to a preferred embodiment of the present invention includes a first full-bridge circuit for supplying a battery voltage to a motor by operating according to a motor control signal, and when a short-circuit failure of the motor occurs, failure control and a second full-bridge circuit that operates according to a signal to apply an amplified battery voltage to the motor or to supply an inverted battery voltage to the motor.
Description
본 발명은 모터 구동 회로에 관한 것으로, 일례로 페일 세이프 기능을 구비한 모터 구동 회로 및 그것의 페일 세이프 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a motor driving circuit and, for example, to a motor driving circuit having a fail-safe function and a fail-safe method thereof.
일반적으로 다양한 장치의 구동원으로서 모터가 이용되고 있다. 특히, 차량의 각종 액추에이터(예, 엔진)에 필요한 구동력을 제공하기 위해서 DC 모터가 이용되고 있다.In general, a motor is used as a driving source of various devices. In particular, a DC motor is used to provide a driving force required for various actuators (eg, an engine) of a vehicle.
차량의 각종 액추에이터에 적용되는 DC 모터는 차량의 현재 상태에 맞춰 최적의 동작 조건을 찾아 동작해야 한다.DC motors applied to various actuators of vehicles must find and operate optimal operating conditions according to the current state of the vehicle.
DC 모터는 외부 와이어와의 단락으로 의해 제어가 불가능한 상황이 발생할 수 있는데, 이때 액추에이터가 최대한 안전위치로 이동해야 더 큰 사고가 방지될 수 있다.A DC motor may have a situation where it cannot be controlled due to a short circuit with an external wire.
최근에는, DC 모터의 제어가 불가능한 상황의 경우, 스스로 안전위치로 이동하는 자체 안전 기능을 구비한 액추에이터가 개발 상용화되고 있다.Recently, in the case where the control of the DC motor is impossible, an actuator having a self-safety function that moves to a safe position by itself has been developed and commercialized.
그러나, 이러한 자체 안전 기능을 구비하지 않은 냉각수 순환밸브와 같은 액추에이터는, 배터리 또는 그라운드 단락 고장이 발생할 경우, DC 모터의 제어가 불가능한 상황에서 냉각수를 순환시키지 못하여 엔진 오버히팅과 같은 더 큰 고장을 야기하고 있다.However, actuators such as coolant circulation valves that do not have such a safety function cannot circulate coolant in a situation where the control of the DC motor is impossible in the event of a battery or ground short-circuit failure, resulting in larger failures such as engine overheating. are doing
이와 같이, 자체 안전 기능을 구비하지 못한 액추에이터에 대한 안전 방안이 요구된다.As such, a safety plan for an actuator that does not have its own safety function is required.
이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 단락 고장 발생시 모터에 흐르는 전류 방향을 제어함으로써 모터 제어가 가능한 페일 세이프 기능을 구비한 모터 구동 회로 및 그것의 페일 세이프 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention has been devised in view of the above circumstances, and it is to provide a motor driving circuit having a fail-safe function capable of controlling the motor by controlling the direction of current flowing through the motor when a short-circuit failure occurs, and a fail-safe method thereof. do.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 페일 세이프 기능을 구비한 모터 구동 회로는, 모터 제어 신호에 따라 동작하여 배터리 전압을 모터에 공급하는 제1 풀-브릿지 회로; 및 상기 모터의 단락 고장 발생시, 고장 제어 신호에 따라 동작하여 증폭된 배터리 전압을 상기 모터에 인가하거나, 또는 반전된 배터리 전압을 상기 모터에 공급하는 제2 풀-브릿지 회로;를 포함한다.A motor driving circuit having a fail-safe function according to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above object includes: a first full-bridge circuit that operates according to a motor control signal to supply a battery voltage to the motor; and a second full-bridge circuit for applying an amplified battery voltage to the motor or supplying an inverted battery voltage to the motor by operating according to a failure control signal when a short circuit failure of the motor occurs.
상기 제2 풀-브릿지 회로의 상위단에 연결되고 상기 배터리 전압을 증폭하여 전달하는 증폭회로; 및 상기 제2 풀-브릿지 회로의 하위단에 연결되고 상기 배터리 전압을 반전하여 전달하는 반전회로;를 더 포함할 수 있다.an amplifier circuit connected to the upper end of the second full-bridge circuit and amplifying and transmitting the battery voltage; and an inversion circuit connected to the lower end of the second full-bridge circuit and inverting and transferring the battery voltage.
상기 제2 풀-브릿지 회로는, 상기 증폭회로의 출력단과 상기 모터의 플러스단 사이에 연결되는 제1 스위치; 상기 증폭회로의 출력단과 상기 모터의 마이너스단 사이에 연결되는 제2 스위치; 상기 반전회로의 출력단과 상기 모터의 플러스단 사이에 연결되는 제3 스위치; 및 상기 반전회로의 출력단과 상기 모터의 마이너스단 사이에 연결되는 제4 스위치;를 포함할 수 있다.The second full-bridge circuit may include: a first switch connected between an output terminal of the amplifier circuit and a positive terminal of the motor; a second switch connected between the output terminal of the amplifier circuit and the minus terminal of the motor; a third switch connected between the output terminal of the inversion circuit and the positive terminal of the motor; and a fourth switch connected between the output terminal of the inversion circuit and the minus terminal of the motor.
상기 제1 스위치는, 상기 모터의 마이너스단에 배터리 단락 고장이 발생한 경우, 상기 제2 제어 신호에 따라 턴 온 동작하여 증폭된 배터리 전압을 상기 모터에 공급할 수 있다.The first switch may be turned on according to the second control signal to supply the amplified battery voltage to the motor when a battery short-circuit failure occurs at the negative terminal of the motor.
상기 제2 스위치는, 상기 모터의 플러스단에 배터리 단락 고장이 발생한 경우, 상기 제2 제어 신호에 따라 턴 온 동작하여 증폭된 배터리 전압을 상기 모터에 공급할 수 있다.The second switch may be turned on according to the second control signal to supply the amplified battery voltage to the motor when a battery short-circuit failure occurs at the positive terminal of the motor.
상기 제3 스위치는, 상기 모터의 마이너스단에 그라운드 단락 고장이 발생한 경우, 상기 제2 제어 신호에 따라 턴 온 동작하여 반전된 배터리 전압으로 상기 모터의 전류를 유도할 수 있다.When a ground short fault occurs in the negative terminal of the motor, the third switch may be turned on according to the second control signal to induce a current of the motor with an inverted battery voltage.
상기 제4 스위치는, 상기 모터의 플러스단에 그라운드 단락 고장이 발생한 경우, 상기 제2 제어 신호에 따라 턴 온 동작하여 반전된 배터리 전압으로 상기 모터의 전류를 유도할 수 있다.When a ground short fault occurs in the positive terminal of the motor, the fourth switch may be turned on according to the second control signal to induce a current of the motor with an inverted battery voltage.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 페일 세이프 기능을 구비한 모터 구동 회로는, 모터 제어 신호에 따라 동작하여 배터리 전압을 모터에 공급하는 풀-브릿지 회로; 상기 풀-브릿지 회로의 상위단에 연결되고 상기 배터리 전압을 증폭하여 전달하는 증폭회로; 및 상기 풀-브릿지 회로의 하위단에 연결되고 상기 배터리 전압을 반전하여 전달하는 반전회로;를 포함한다.A motor driving circuit having a fail-safe function according to another embodiment of the present invention for achieving the above object includes: a full-bridge circuit that operates according to a motor control signal to supply a battery voltage to the motor; an amplifier circuit connected to the upper end of the full-bridge circuit and amplifying and transmitting the battery voltage; and an inversion circuit connected to the lower end of the full-bridge circuit and inverting and transferring the battery voltage.
상기 증폭회로의 출력단과 상기 모터의 플러스단 사이에 연결되는 제1 구동 스위치; 상기 증폭회로의 출력단과 상기 모터의 마이너스단 사이에 연결되는 제2 구동 스위치; 상기 반전회로의 출력단과 상기 모터의 플러스단 사이에 연결되는 제3 구동 스위치; 및 상기 반전회로의 출력단과 상기 모터의 마이너스단 사이에 연결되는 제4 구동 스위치;를 포함할 수 있다.a first driving switch connected between an output terminal of the amplifying circuit and a positive terminal of the motor; a second driving switch connected between the output terminal of the amplifying circuit and the minus terminal of the motor; a third driving switch connected between the output terminal of the inversion circuit and the positive terminal of the motor; and a fourth driving switch connected between the output terminal of the inversion circuit and the minus terminal of the motor.
상기 제1 스위치는, 상기 모터의 마이너스단에 배터리 단락 고장이 발생한 경우, 고장 제어 신호에 따라 턴 온 동작하여 증폭된 배터리 전압을 상기 모터에 공급할 수 있다.When a battery short-circuit failure occurs at the negative terminal of the motor, the first switch may be turned on according to a failure control signal to supply the amplified battery voltage to the motor.
상기 제2 스위치는, 상기 모터의 플러스단에 배터리 단락 고장이 발생한 경우, 고장 제어 신호에 따라 턴 온 동작하여 증폭된 배터리 전압을 상기 모터에 공급할 수 있다.The second switch may supply the amplified battery voltage to the motor by turning on according to a failure control signal when a battery short-circuit failure occurs at the positive terminal of the motor.
상기 제3 스위치는, 상기 모터의 마이너스단에 그라운드 단락 고장이 발생한 경우, 고장 제어 신호에 따라 턴 온 동작하여 반전된 배터리 전압으로 상기 모터의 전류를 유도할 수 있다.When a ground short fault occurs at the minus terminal of the motor, the third switch may be turned on according to a fault control signal to induce a current of the motor with an inverted battery voltage.
상기 제4 스위치는, 상기 모터의 플러스단에 그라운드 단락 고장이 발생한 경우, 고장 제어 신호에 따라 턴 온 동작하여 반전된 배터리 전압으로 상기 모터의 전류를 유도할 수 있다.When a ground short fault occurs in the positive terminal of the motor, the fourth switch may be turned on according to a fault control signal to induce a current of the motor with an inverted battery voltage.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 페일 세이프 기능을 구비한 모터 구동 회로의 동작 방법은, 모터의 단락 고장 상황을 판단하는 단락 상황 판단 단계; 단락 고장 상황 별로 증폭전압 또는 반전전압을 출력하는 전압 제어 단계; 단락 고장 상황 별로 상기 모터에 연결된 풀-브릿지 회로가 스위칭 동작하여 상기 증폭전압 또는 상기 반전전압을 상기 모터에 인가하는 스위치 제어 단계; 및 상기 증폭전압 또는 상기 반전전압에 의해 상기 모터가 회전 동작하는 모터 구동 단계;를 포함한다.In accordance with a preferred embodiment of the present invention for achieving the above object, there is provided a method of operating a motor driving circuit having a fail-safe function, comprising: a short-circuit condition determination step of determining a short-circuit failure condition of a motor; A voltage control step of outputting an amplified voltage or an inverted voltage for each short-circuit failure situation; a switch control step of applying the amplified voltage or the inverted voltage to the motor by performing a switching operation of a full-bridge circuit connected to the motor for each short-circuit failure situation; and a motor driving step in which the motor rotates by the amplified voltage or the inverted voltage.
상기 단락 고장 상황은, 상기 모터의 플러스단의 배터리 단락 고장, 상기 모터의 플러스단의 그라운드 단락 고장, 상기 모터의 마이너스단의 배터리 단락 고장, 및 상기 모터의 마이너스단의 그라운드 단락 고장을 포함할 수 있다.The short-circuit failure situation may include a battery short-circuit failure of a positive terminal of the motor, a ground short-circuit failure of a positive terminal of the motor, a battery short-circuit failure of a negative terminal of the motor, and a ground short-circuit failure of the negative terminal of the motor. have.
상기 전압 제어 단계는, 배터리 단락 고장 상황인 경우, 배터리 전압을 증폭하여 상기 증폭전압을 상기 풀-브릿지 회로에 인가하는 전압 증폭 단계를 포함할 수 있다.The voltage control step may include a voltage amplification step of amplifying a battery voltage and applying the amplified voltage to the full-bridge circuit in case of a battery short circuit failure situation.
상기 전압 제어 단계는, 그라운드 단락 고장 상황인 경우, 배터리 전압을 반전하여 상기 반전전압을 상기 풀-브릿지 회로에 인가하는 전압 반전 단계를 포함할 수 있다.The voltage control step may include a voltage inversion step of inverting a battery voltage and applying the inverted voltage to the full-bridge circuit in case of a ground short fault condition.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 페일 세이프 기능을 구비한 모터 구동 회로 및 그것의 페일 세이프 방법에 의하면, 단락 고장 발생시 모터에 흐르는 전류 방향을 제어함으로써 모터 제어가 가능한 효과가 있다.According to a motor driving circuit having a fail-safe function and a fail-safe method thereof according to a preferred embodiment of the present invention, it is possible to control the motor by controlling the direction of the current flowing through the motor when a short-circuit failure occurs.
또한, 단락 고장 발생시 동작 전원을 변경함으로써 액추에이터 제어가 가능한 효과가 있다.In addition, there is an effect that the actuator can be controlled by changing the operating power when a short circuit failure occurs.
또한, 모터의 단락 고장으로 인해 액추에이터 고장을 야기할 수 있는 문제를 차단함으로써 AS 비용 절감 및 운전자의 안전을 확보할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect of reducing AS cost and securing driver safety by blocking problems that may cause actuator failure due to short circuit failure of the motor.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 페일 세이프 기능을 구비한 모터 구동 회로의 회로도이다.
도 2는 도 1의 단락 고장 상황 별 전류 제어 방향을 나타내는 제1 도면이다.
도 3은 도 1의 단락 고장 상황 별 전류 제어 방향을 나타내는 제2 도면이다.
도 4는 도 1의 단락 고장 상황 별 전류 제어 방향을 나타내는 제3 도면이다.
도 5는 도 1의 단락 고장 상황 별 전류 제어 방향을 나타내는 제4 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 페일 세이프 기능을 구비한 모터 구동 회로의 회로도이다.
도 7은 도 6의 단락 고장 상황 별 전류 제어 방향을 나타내는 제1 도면이다.
도 8은 도 6의 단락 고장 상황 별 전류 제어 방향을 나타내는 제2 도면이다.
도 9는 도 6의 단락 고장 상황 별 전류 제어 방향을 나타내는 제3 도면이다.
도 10은 도 6의 단락 고장 상황 별 전류 제어 방향을 나타내는 제4 도면이다.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 구동 회로의 페일 세이프 방법의 순서도이다.1 is a circuit diagram of a motor driving circuit having a fail-safe function according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a first diagram illustrating a current control direction for each short circuit failure situation of FIG. 1 .
3 is a second diagram illustrating a current control direction for each short-circuit failure situation of FIG. 1 .
FIG. 4 is a third diagram illustrating a current control direction for each short-circuit failure situation of FIG. 1 .
FIG. 5 is a fourth diagram illustrating a current control direction for each short-circuit failure situation of FIG. 1 .
6 is a circuit diagram of a motor driving circuit having a fail-safe function according to another embodiment of the present invention.
7 is a first diagram illustrating a current control direction for each short-circuit failure situation of FIG. 6 .
8 is a second diagram illustrating a current control direction for each short-circuit failure situation of FIG. 6 .
9 is a third diagram illustrating a current control direction for each short-circuit failure situation of FIG. 6 .
FIG. 10 is a fourth diagram illustrating a current control direction for each short-circuit failure situation of FIG. 6 .
11 is a flowchart of a fail-safe method of a motor driving circuit according to a preferred embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, it should be noted that in adding reference numerals to the components of each drawing, the same components are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, preferred embodiments of the present invention will be described below, but the technical spirit of the present invention is not limited thereto or may be variously implemented by those skilled in the art without being limited thereto.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 페일 세이프 기능을 구비한 모터 구동 회로의 회로도이다.1 is a circuit diagram of a motor driving circuit having a fail-safe function according to a preferred embodiment of the present invention.
도 1을 참고하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 페일 세이프 기능을 구비한 모터 구동 회로(100)는, 모터(M)의 단락 상황 발생시 페일 세이프 방식으로 모터(M)의 제어가 가능한 것으로서, 제1 풀-브릿지 회로(110), 제2 풀-브릿지 회로(120), 증폭회로(130), 및 반전회로(140)를 포함한다.1, the
제1 풀-브릿지 회로(110)는, 배터리 전원(UBR)에 연결되는 제1 구동 스위치(T5)와 제2 구동 스위치(T6)를 포함하고, 접지단에 연결되는 제3 구동 스위치(T7)와 제4 구동 스위치(T8)를 포함한다.The first full-
제1 구동 스위치(T5)와 제3 구동 스위치(T7)는 모터(M)의 플러스단(+)에 연결되고, 제2 구동 스위치(T6)와 제4 구동 스위치(T8)는 모터(M)의 마이너스단(-)에 연결된다.The first driving switch T5 and the third driving switch T7 are connected to the positive terminal (+) of the motor M, and the second driving switch T6 and the fourth driving switch T8 are connected to the motor M It is connected to the minus terminal (-) of
일 실시예에 있어서, 제1 구동 스위치(T5), 제2 구동 스위치(T6), 제3 구동 스위치(T7), 및 제4 구동 스위치(T8)는, 모스펫(MOSFET) 소자일 수 있다.In an embodiment, the first driving switch T5 , the second driving switch T6 , the third driving switch T7 , and the fourth driving switch T8 may be a MOSFET device.
상기한 구성으로 이루어진 제1 풀-브릿지 회로(110)는, 평상시 제어부(미도시)의 모터 제어 신호에 따라 스위칭 동작하여 배터리 전원(UBR)의 전압을 인가함으로써 모터(M)를 구동할 수 있다.The first full-
또한, 제1 풀-브릿지 회로(110)는, 모터(M)의 단락 고장 발생시 제어부의 고장 제어 신호에 따라 스위칭 동작하여 모터(M)에 흐르는 전류 방향을 제어함으로써 모터(M)를 구동할 수 있다.In addition, the first full-
제2 풀-브릿지 회로(120)는, 증폭회로(130)의 출력단(V1)에 연결되는 제1 스위치(T1)와 제2 스위치(T2)를 포함하고, 반전회로(140)의 출력단(V2)에 연결되는 제3 스위치(T3)와 제4 스위치(T4)를 포함한다.The second full-
제1 스위치(T1)와 제3 스위치(T3)는, 제1 구동 스위치(T5), 제3 구동 스위치(T7), 및 모터(M)의 플러스단(+) 각각에 연결될 수 있다.The first switch T1 and the third switch T3 may be connected to the first driving switch T5 , the third driving switch T7 , and the positive terminal (+) of the motor M, respectively.
제2 스위치(T2)와 제4 스위치(T4)는, 제2 구동 스위치(T6), 제4 구동 스위치(T8), 및 모터(M)의 마이너스단(-) 각각에 연결될 수 있다.The second switch T2 and the fourth switch T4 may be connected to each of the second driving switch T6 , the fourth driving switch T8 , and the minus terminal (-) of the motor M.
일 실시예에 있어서, 제1 스위치(T1), 제2 스위치(T3), 제3 스위치(T3), 및 제4 스위치(T4)는, 모스펫(MOSFET) 소자일 수 있다.In one embodiment, the first switch T1 , the second switch T3 , the third switch T3 , and the fourth switch T4 may be a MOSFET device.
상기한 구성으로 이루어진 제2 풀-브릿지 회로(120)는, 모터(M)의 단락 고장 발생시 제어부(미도시)의 고장 제어 신호에 따라 스위칭 동작하여 모터(M)에 흐르는 전류 방향을 제어함으로써 모터(M)를 구동할 수 있다.The second full-
증폭회로(130)는, 배터리 전원(UBR)에 연결되는 입력단과, 증폭된 배터리 전원(UBR)의 전압이 출력되는 출력단(V1)을 구비할 수 있다. 증폭회로(130)는 배터리 전원(UBR)의 전압을 증폭하도록 구성될 수 있다. 증폭회로(130)는 출력단(V1)이 제2 풀-브릿지 회로(120)의 상위단에 연결될 수 있다. 증폭회로(130)는 이미 알려진 다양한 전압 증폭 구성 중에서 선택 적용될 수 있으며, 이에 대한 상세 구성 설명은 생략한다.The amplification circuit 130 may include an input terminal connected to the battery power source UBR and an output terminal V1 through which the amplified voltage of the battery power source UBR is output. The amplifying circuit 130 may be configured to amplify the voltage of the battery power UBR. The amplification circuit 130 may have an output terminal V1 connected to an upper terminal of the second full-
반전회로(140)는, 배터리 전원(UBR)에 연결되는 입력단과, 반전된 배터리 전원(UBR)의 전압이 출력되는 출력단(V2)을 구비할 수 있다. 반전회로(140)는 배터리 전원(UBR)의 전압을 반전하도록 구성될 수 있다. 반전회로(140)는 출력단(V2)이 제2 풀-브릿지 회로(120)의 하위단에 연결될 수 있다. 반전회로(140)는 이미 알려진 다양한 전압 반전 구성 중에서 선택 적용될 수 있으며, 이에 대한 상세 구성 설명은 생략한다.The
도 2는 도 1의 단락 고장 상황 별 전류 제어 방향을 나타내는 제1 도면이다.FIG. 2 is a first diagram illustrating a current control direction for each short circuit failure situation of FIG. 1 .
도 2를 참고하면, 모터(M)의 플러스단(+)에 배터리 단락 고장이 발생한 것을 확인할 수 있다. 이때 제어부(미도시)는 별도의 센싱 장치(미도시)를 통해 배터리 단락 고장을 감지할 수 있다.Referring to FIG. 2 , it can be confirmed that a battery short-circuit failure has occurred in the positive terminal (+) of the motor (M). In this case, the controller (not shown) may detect a battery short-circuit failure through a separate sensing device (not shown).
제어부는, 모터(M)의 플러스단(+)에 배터리 단락 고장이 발생한 상태에서 모터(M)의 구동이 계속해서 필요하다고 판단되면, 제1 풀-브릿지 회로(110)와 제2 풀-브릿지 회로(120)의 동작 제어를 위한 고장 제어 신호를 생성할 수 있다.The control unit, if it is determined that the driving of the motor M is continuously necessary in a state where a battery short-circuit failure occurs in the positive terminal (+) of the motor M, the first full-
제2 풀-브릿지 회로(120)의 제2 스위치(T2)는 고장 제어 신호가 인가되면 턴 온(Turn On) 동작할 수 있다.The second switch T2 of the second full-
증폭회로(130)는 제어부에 의해 동작하여 배터리 전압을 대략 2 배 증폭시킬 수 있다.The amplification circuit 130 may be operated by the controller to amplify the battery voltage by approximately two times.
증폭된 배터리 전압은 제2 스위치(T2)를 통해 모터(M)에 인가되어 모터(M)의 역방향 회전이 가능하게 한다.The amplified battery voltage is applied to the motor M through the second switch T2 to enable reverse rotation of the motor M.
한편, 제1 풀-브릿지 회로(110)의 제4 구동 스위치(T8)는 고장 제어 신호가 인가되면 턴 온(Turn On) 동작할 수 있다.Meanwhile, the fourth driving switch T8 of the first full-
모터(M)의 플러스단(+)에 단락된 배터리 전압이 모터(M)에 인가되어 모터(M)의 정방향 회전이 가능하게 한다.A battery voltage shorted to the positive terminal (+) of the motor M is applied to the motor M to enable forward rotation of the motor M.
도 3은 도 1의 단락 고장 상황 별 전류 제어 방향을 나타내는 제2 도면이다.3 is a second diagram illustrating a current control direction for each short-circuit failure situation of FIG. 1 .
도 3을 참고하면, 모터(M)의 플러스단(+)에 그라운드 단락 고장이 발생한 것을 확인할 수 있다. 이때 제어부는 별도의 센싱 장치를 통해 그라운드 단락 고장을 감지할 수 있다.Referring to FIG. 3 , it can be confirmed that a ground short-circuit failure has occurred in the positive terminal (+) of the motor M. As shown in FIG. In this case, the control unit may detect a ground short-circuit failure through a separate sensing device.
제어부는, 모터(M)의 플러스단(+)에 그라운드 단락 고장이 발생한 상태에서 모터(M)의 구동이 계속해서 필요하다고 판단되면, 제1 풀-브릿지회로(110)와 제2 풀-브릿지회로(120)의 동작 제어를 위한 고장 제어 신호를 생성할 수 있다.The control unit, if it is determined that the driving of the motor (M) is continuously necessary in a state in which a ground short fault occurs in the positive terminal (+) of the motor (M), the first full-
제2 풀-브릿지 회로(120)의 제4 스위치(T4)는 고장 제어 신호가 인가되면 턴 온(Turn On) 동작할 수 있다.The fourth switch T4 of the second full-
반전회로(140)는 제어부에 의해 동작하여 배터리 전압을 반전하여 출력할 수 있다.The
그라운드 단락 전압과 반전된 배터리 전압에 의해 모터(M)에서 제4 스위치(T4)로 전류 흐름이 나타나게 되어 모터(M)의 정방향 회전이 가능하게 한다.A current flow appears from the motor M to the fourth switch T4 by the ground short voltage and the inverted battery voltage, thereby enabling the forward rotation of the motor M.
한편, 제1 풀-브릿지 회로(110)의 제2 구동 스위치(T6)는 고장 제어 신호가 인가되면 턴 온(Turn On) 동작할 수 있다.Meanwhile, the second driving switch T6 of the first full-
배터리 전압은 제2 구동 스위치(T6)를 통해 모터(M)에 인가되어 모터(M)의 역방향 회전이 가능하게 한다.The battery voltage is applied to the motor M through the second driving switch T6 to enable reverse rotation of the motor M.
도 4는 도 1의 단락 고장 상황 별 전류 제어 방향을 나타내는 제3 도면이다.FIG. 4 is a third diagram illustrating a current control direction for each short-circuit failure situation of FIG. 1 .
도 4를 참고하면, 모터(M)의 마이너스단(-)에 배터리 단락 고장이 발생한 것을 확인할 수 있다. 이때 제어부는 별도의 센싱 장치를 통해 배터리 단락 고장을 감지할 수 있다.Referring to FIG. 4 , it can be confirmed that a battery short-circuit failure has occurred at the minus terminal (-) of the motor M. In this case, the controller may detect a battery short-circuit failure through a separate sensing device.
제어부는, 모터(M)의 마이너스단(-)에 배터리 단락 고장이 발생한 상태에서 모터(M)의 구동이 계속해서 필요하다고 판단되면, 제1 풀-브릿지회로(110)와 제2 풀-브릿지회로(120)의 동작 제어를 위한 고장 제어 신호를 생성할 수 있다.When the control unit determines that it is necessary to continue driving the motor M in a state where a battery short-circuit failure occurs in the negative terminal (-) of the motor M, the first full-
제2 풀-브릿지 회로(120)의 제1 스위치(T1)는 고장 제어 신호가 인가되면 턴 온(Turn On) 동작할 수 있다.The first switch T1 of the second full-
증폭회로(130)는 제어부에 의해 동작하여 배터리 전압을 대략 2 배 증폭하여 출력할 수 있다.The amplifying circuit 130 may be operated by the controller to amplify the battery voltage by approximately 2 times and output it.
증폭된 배터리 전압은 제1 스위치(T1)를 통해 모터(M)에 인가되어 모터(M)의 정방향 회전이 가능하게 한다.The amplified battery voltage is applied to the motor M through the first switch T1 to enable forward rotation of the motor M.
한편, 제1 풀-브릿지 회로(110)의 제3 구동 스위치(T7)는 고장 제어 신호가 인가되면 턴 온(Turn On) 동작할 수 있다. 이때 모터(M)의 마이너스단(-)에 단락된 배터리 전압은 모터(M)에 인가되어 모터(M)의 역방향 회전이 가능하게 한다.Meanwhile, the third driving switch T7 of the first full-
도 5는 도 1의 단락 고장 상황 별 전류 제어 방향을 나타내는 제4 도면이다.FIG. 5 is a fourth diagram illustrating a current control direction for each short-circuit failure situation of FIG. 1 .
도 5를 참고하면, 모터(M)의 마이너스단(-)에 그라운드 단락 고장이 발생한 것을 확인할 수 있다. 이때 제어부는 별도의 센싱 장치를 통해 그라운드 단락 고장을 감지할 수 있다.Referring to FIG. 5 , it can be confirmed that a ground short-circuit failure occurs at the minus terminal (-) of the motor M. As shown in FIG. In this case, the control unit may detect a ground short-circuit failure through a separate sensing device.
제어부는, 모터(M)의 마이너스단(-)에 그라운드 단락 고장이 발생한 상태에서 모터(M)의 구동이 계속해서 필요하다고 판단되면, 제1 풀-브릿지회로(110)와 제2 풀-브릿지회로(120)의 동작 제어를 위한 고장 제어 신호를 생성할 수 있다.The control unit, if it is determined that the driving of the motor (M) is continuously necessary in a state in which a ground short fault occurs in the minus terminal (-) of the motor (M), the first full-
제2 풀-브릿지 회로(120)의 제3 스위치(T3)는 고장 제어 신호가 인가되면 턴 온(Turn On) 동작할 수 있다.The third switch T3 of the second full-
반전회로(140)는 제어부에 의해 동작하여 배터리 전압을 반전하여 출력할 수 있다.The
그라운드 단락 전압과 반전된 배터리 전압에 의해 모터(M)에서 제3 스위치(T3)로 전류 흐름이 나타나게 되어 모터(M)의 역방향 회전이 가능하게 한다.A current flow appears from the motor M to the third switch T3 by the ground short voltage and the inverted battery voltage, thereby enabling the reverse rotation of the motor M.
한편, 제1 풀-브릿지 회로(110)의 제1 구동 스위치(T5)는 고장 제어 신호가 인가되면 턴 온(Turn On) 동작할 수 있다. 이때 배터리 전압은 제1 구동 스위치(T5)를 통해 모터(M)에 인가되어 모터(M)의 정방향 회전이 가능하게 한다.Meanwhile, the first driving switch T5 of the first full-
다음 표 1은, 고장 유형 별 모터 방향 제어를 위한 제1 풀-브릿지 회로(110), 제2 풀-브리짓 회로(120)의 상태 변화를 나타낸다.Table 1 below shows state changes of the first full-
모터 방향Failure type/
motor direction
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 페일 세이프 기능을 구비한 모터 구동 회로(100)는, 모터(M) 구동 중에 배터리 단락 또는 그라운드 단락 고장이 발생하더라도, 추가적인 회로 구성을 통해 모터(M)의 동작을 계속해서 유지시킬 수 있으며, 예기치 않은 모터(M)의 동작 중단으로 인해 액추에이터(미도시)가 멈추어 차량에 큰 손실이 발생하는 것을 사전에 예방할 수 있는 효과가 있다.As described above, in the
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 페일 세이프 기능을 구비한 모터 구동 회로의 회로도이다.6 is a circuit diagram of a motor driving circuit having a fail-safe function according to another embodiment of the present invention.
도 6을 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 페일 세이프 기능을 구비한 모터 구동 회로(200)는, 도 1의 모터 구동 회로(100)의 제2 풀-브릿지 회로(120) 구성이 제외된 것으로서, 풀-브릿지 회로(210), 증폭회로(220), 및 반전회로(230)를 포함한다.Referring to FIG. 6 , in the motor driving circuit 200 having a fail-safe function according to another embodiment of the present invention, the second full-
풀-브릿지 회로(210)는, 증폭회로(220)의 출력단(V1)에 연결되는 제1 구동 스위치(FET1)와 제2 구동 스위치(FET2)를 포함하고, 반전회로의 출력단(V2)에 연결되는 제3 구동 스위치(FET3)와 제4 구동 스위치(FET4)를 포함한다.The full-
제1 구동 스위치(FET1)와 제3 구동 스위치(FET3)는 모터(M)의 플러스단(+)에 연결되고, 제2 구동 스위치(FET2)와 제4 구동 스위치(FET4)는 모터(M)의 마이너스단(-)에 연결된다.The first driving switch FET1 and the third driving switch FET3 are connected to the positive terminal (+) of the motor M, and the second driving switch FET2 and the fourth driving switch FET4 are connected to the motor M It is connected to the minus terminal (-) of
일 실시예에 있어서, 제1 구동 스위치(FET1), 제2 구동 스위치(FET2), 제3 구동 스위치(FET3), 및 제4 구동 스위치(FET4)는, 모스펫(MOSFET) 소자일 수 있다.In an embodiment, the first driving switch FET1 , the second driving switch FET2 , the third driving switch FET3 , and the fourth driving switch FET4 may be a MOSFET device.
상기한 구성으로 이루어진 풀-브릿지 회로(210)는, 평상시 제어부(MCU)의 모터 제어 신호에 따라 스위칭 동작하여 배터리 전원의 전압을 인가함으로써 모터(M)를 구동할 수 있다.The full-
풀-브릿지 회로(210)는, 모터(M)의 단락 고장 발생시 제어부(MCU)의 고장 제어 신호에 따라 스위칭 동작하여 모터(M)에 흐르는 전류 방향을 제어함으로써 모터(M)를 구동할 수 있다.The full-
증폭회로(220)는, 배터리 전원(UBR)에 연결되는 입력단과, 증폭된 배터리 전원(UBR)의 전압이 출력되는 출력단(V1)을 구비할 수 있다. 증폭회로(220)는 제어부(MCU)에 의해 동작하여 배터리 전원(UBR)의 전압을 증폭하도록 구성될 수 있다. 증폭회로(220)는 출력단(V1)이 풀-브릿지 회로(210)의 상위단에 연결될 수 있다. 증폭회로(220)는 이미 알려진 다양한 전압 증폭 구성 중에서 선택 적용될 수 있으며, 이에 대한 상세 구성 설명은 생략한다.The
반전회로(230)는, 배터리 전원(UBR)에 연결되는 입력단과, 반전된 배터리 전원(UBR)의 전압이 출력되는 출력단(V2)을 구비할 수 있다. 반전회로(230)는 제어부(MCU)에 의해 동작하여 배터리 전원(UBR)의 전압을 반전하도록 구성될 수 있다. 반전회로(230)는 출력단(V2)이 풀-브릿지 회로(210)의 하위단에 연결될 수 있다. 반전회로(230)는 이미 알려진 다양한 전압 반전 구성 중에서 선택 적용될 수 있으며, 이에 대한 상세 구성 설명은 생략한다.The
도 7은 도 6의 단락 고장 상황 별 전류 제어 방향을 나타내는 제1 도면이다.7 is a first diagram illustrating a current control direction for each short-circuit failure situation of FIG. 6 .
도 7을 참고하면, 모터(M)의 플러스단(+)에 배터리 단락 고장이 발생한 것을 확인할 수 있다. 이때 제어부(MCU)는 별도의 센싱 장치를 통해 배터리 단락 고장을 감지할 수 있다.Referring to FIG. 7 , it can be confirmed that a battery short-circuit failure has occurred in the positive terminal (+) of the motor M. In this case, the control unit (MCU) may detect a battery short-circuit failure through a separate sensing device.
제어부는, 모터(M)의 플러스단(+)에 배터리 단락 고장이 발생한 상태에서 모터(M)의 구동이 계속해서 필요하다고 판단되면, 풀-브릿지회로(210)의 동작 제어를 위한 고장 제어 신호를 생성할 수 있다.When the control unit determines that driving of the motor M is continuously required in a state where a battery short-circuit failure occurs in the positive terminal (+) of the motor M, a failure control signal for controlling the operation of the full-
풀-브릿지 회로(210)의 제2 구동 스위치(FET2)는 고장 제어 신호가 인가되면 턴 온(Turn On) 동작할 수 있다.The second driving switch FET2 of the full-
증폭회로(220)는 제어부에 의해 동작하여 배터리 전압을 대략 2배 증폭하여 출력할 수 있다.The
증폭된 배터리 전압은 제2 구동 스위치(FET2)를 통해 모터(M)에 인가되어 모터(M)의 역방향 회전이 가능하게 한다.The amplified battery voltage is applied to the motor M through the second driving switch FET2 to enable reverse rotation of the motor M.
한편, 풀-브릿지 회로(210)의 제4 구동 스위치(FET4)는 고장 제어 신호가 인가되면 턴 온(Turn On) 동작할 수 있다. 이때 모터(M)의 플러스단(+)에 단락된 배터리 전압이 모터(M)에 인가되어 모터(M)의 정방향 회전이 가능하게 한다.Meanwhile, the fourth driving switch FET4 of the full-
도 8은 도 6의 단락 고장 상황 별 전류 제어 방향을 나타내는 제2 도면이다.8 is a second diagram illustrating a current control direction for each short-circuit failure situation of FIG. 6 .
도 8을 참고하면, 모터(M)의 플러스단(+)에 그라운드 단락 고장이 발생한 것을 확인할 수 있다. 이때 제어부(MCU)는 별도의 센싱 장치를 통해 그라운드 단락 고장을 감지할 수 있다.Referring to FIG. 8 , it can be confirmed that a ground short-circuit failure has occurred in the positive terminal (+) of the motor M. As shown in FIG. In this case, the control unit (MCU) may detect a ground short-circuit failure through a separate sensing device.
제어부는, 모터(M)의 플러스단(+)에 그라운드 단락 고장이 발생한 상태에서 모터(M)의 구동이 계속해서 필요하다고 판단되면, 풀-브릿지회로(210)의 동작 제어를 위한 고장 제어 신호를 생성할 수 있다.When the control unit determines that driving of the motor M is continuously required in a state where a ground short fault occurs in the positive terminal (+) of the motor M, a fault control signal for controlling the operation of the full-
풀-브릿지 회로(210)의 제2 구동 스위치(FET2)는 고장 제어 신호가 인가되면 턴 온(Turn On) 동작할 수 있다.The second driving switch FET2 of the full-
배터리 전압은 제2 구동 스위치(FET2)를 통해 모터(M)에 인가되어 모터(M)의 역방향 회전이 가능하게 한다.The battery voltage is applied to the motor M through the second driving switch FET2 to enable reverse rotation of the motor M.
한편, 풀-브릿지 회로(210)의 제4 구동 스위치(FET4)는 고장 제어 신호가 인가되면 턴 온(Turn On) 동작할 수 있다.Meanwhile, the fourth driving switch FET4 of the full-
반전회로(230)는 제어부에 의해 동작하여 배터리 전압을 반전하여 출력할 수 있다.The
모터(M)의 플러스단(+)에 단락된 그라운드 전압과 반전된 배터리 전압에 의해 모터(M)에서 제4 구동 스위치(FET4)로 전류 흐름이 나타나게 되어 모터(M)의 정방향 회전이 가능하게 한다.A current flow appears from the motor M to the fourth driving switch FET4 by the ground voltage shorted to the positive terminal (+) of the motor M and the inverted battery voltage, so that the forward rotation of the motor M is possible. do.
도 9는 도 6의 단락 고장 상황 별 전류 제어 방향을 나타내는 제3 도면이다.9 is a third diagram illustrating a current control direction for each short-circuit failure situation of FIG. 6 .
도 9를 참고하면, 모터(M)의 마이너스단(-)에 배터리 단락 고장이 발생한 것을 확인할 수 있다. 이때 제어부(MCU)는 별도의 센싱 장치를 통해 배터리 단락 고장을 감지할 수 있다.Referring to FIG. 9 , it can be confirmed that a battery short-circuit failure has occurred in the minus terminal (-) of the motor M. As shown in FIG. In this case, the control unit (MCU) may detect a battery short-circuit failure through a separate sensing device.
제어부는, 모터(M)의 마이너스단(-)에 배터리 단락 고장이 발생한 상태에서 모터(M)의 구동이 계속해서 필요하다고 판단되면, 풀-브릿지회로(210)의 동작 제어를 위한 고장 제어 신호를 생성할 수 있다.When the controller determines that it is necessary to continue driving the motor M in a state where a battery short-circuit failure occurs in the minus terminal (-) of the motor M, a failure control signal for controlling the operation of the full-
풀-브릿지 회로(210)의 제1 구동 스위치(FET1)는 고장 제어 신호가 인가되면 턴 온(Turn On) 동작할 수 있다.The first driving switch FET1 of the full-
증폭회로(220)는 제어부에 의해 동작하여 배터리 전압을 대략 2배 증폭하여 출력할 수 있다.The
증폭된 배터리 전압은 제1 구동 스위치(FET1)를 통해 모터(M)에 인가되어 모터(M)의 정방향 회전이 가능하게 한다.The amplified battery voltage is applied to the motor M through the first driving switch FET1 to enable forward rotation of the motor M.
한편, 풀-브릿지 회로(210)의 제3 구동 스위치(FET3)는 고장 제어 신호가 인가되면 턴 온(Turn On) 동작할 수 있다.Meanwhile, the third driving switch FET3 of the full-
모터(M)의 마이너스단(-)에 단락된 배터리 전압이 모터(M)에 인가되어 모터(M)의 역방향 회전이 가능하게 한다.A battery voltage shorted to the minus terminal (-) of the motor M is applied to the motor M to enable the reverse rotation of the motor M.
반전된 배터리 전압에 의해 모터(M)에서 제4 구동 스위치(FET4)로 전류 흐름이 나타나게 되어 모터(M)의 정방향 회전이 가능하게 한다.A current flow appears from the motor M to the fourth driving switch FET4 by the inverted battery voltage, thereby enabling the forward rotation of the motor M.
도 10은 도 6의 단락 고장 상황 별 전류 제어 방향을 나타내는 제4 도면이다.FIG. 10 is a fourth diagram illustrating a current control direction for each short-circuit failure situation of FIG. 6 .
도 10을 참고하면, 모터(M)의 마이너스단(-)에 그라운드 단락 고장이 발생한 것을 확인할 수 있다. 이때 제어부(MCU)는 별도의 센싱 장치를 통해 배터리 단락 고장을 감지할 수 있다.Referring to FIG. 10 , it can be confirmed that a ground short-circuit failure has occurred in the minus terminal (-) of the motor M. As shown in FIG. In this case, the control unit (MCU) may detect a battery short-circuit failure through a separate sensing device.
제어부는, 모터(M)의 마이너스단(-)에 그라운드 단락 고장이 발생한 상태에서 모터(M)의 구동이 계속해서 필요하다고 판단되면, 풀-브릿지회로(210)의 동작 제어를 위한 고장 제어 신호를 생성할 수 있다.When the control unit determines that driving of the motor M is continuously required in a state where a ground short fault occurs in the minus terminal (-) of the motor M, a fault control signal for controlling the operation of the full-
풀-브릿지 회로(210)의 제1 구동 스위치(FET1)는 고장 제어 신호가 인가되면 턴 온(Turn On) 동작할 수 있다.The first driving switch FET1 of the full-
배터리 전압은 제1 구동 스위치(FET1)를 통해 모터(M)에 인가되어 모터(M)의 정방향 회전이 가능하게 한다.The battery voltage is applied to the motor M through the first driving switch FET1 to enable forward rotation of the motor M.
한편, 풀-브릿지 회로(210)의 제3 구동 스위치(FET3)는 고장 제어 신호가 인가되면 턴 온(Turn On) 동작할 수 있다.Meanwhile, the third driving switch FET3 of the full-
반전회로(230)는 제어부에 의해 동작하여 배터리 전압을 반전하여 출력할 수 있다.The
모터(M)의 마이너스단(-)에 단락된 그라운드 단락 전압과 반전된 배터리 전압에 의해 모터(M)에서 제3 구동 스위치(FET3)로 전류 흐름이 나타나게 되어 모터(M)의 역방향 회전이 가능하게 한다.A current flow appears from the motor M to the third drive switch FET3 by the ground short-circuit voltage shorted to the minus terminal (-) of the motor M and the inverted battery voltage, allowing the motor M to rotate in the reverse direction. make it
다음 표 2는, 고장 유형 별 모터 방향 제어를 위한 풀-브리짓 회로(210), 증폭회로(220), 및 반전회로(230)의 상태 변화를 나타낸다.Table 2 below shows the state changes of the full-
모터 방향Failure type/
motor direction
V1(증폭전압)FET2(ON),
V1 (amplified voltage)
V1(배터리전압)FET2(ON),
V1 (battery voltage)
V2(그라운드 전압)FET3(ON),
V2 (ground voltage)
V2(반전전압)FET3(ON),
V2 (reverse voltage)
상술한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 페일 세이프 기능을 구비한 모터 구동 회로(200)는, 모터(M) 구동 중에 배터리 단락 또는 그라운드 단락 고장이 발생하더라도, 추가적인 회로 구성을 통해 모터(M)의 동작을 계속해서 유지시킬 수 있으며, 예기치 않은 모터(M)의 동작 중단으로 인해 액추에이터(미도시)가 멈추어 차량에 큰 손실이 발생하는 것을 사전에 예방할 수 있는 효과가 있다.As described above, in the motor driving circuit 200 having a fail-safe function according to another embodiment of the present invention, even if a battery short-circuit or a ground short-circuit failure occurs while the motor M is driven, the motor ( The operation of M) can be continuously maintained, and the actuator (not shown) stops due to an unexpected operation stop of the motor M, thereby preventing a large loss to the vehicle from occurring in advance.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 구동 회로의 페일 세이프 방법의 순서도이다.11 is a flowchart of a fail-safe method of a motor driving circuit according to a preferred embodiment of the present invention.
도 1 및 도 11을 참고하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 구동 회로의 페일 세이프 방법은, 단락 고장 감지 단계(S1110), 단락 상황 판단 단계(S1120), 스위치 제어 단계(S1130), 및 모터 구동 단계(S1140)를 포함할 수 있다.1 and 11 , the fail-safe method of a motor driving circuit according to a preferred embodiment of the present invention includes a short-circuit fault detection step (S1110), a short-circuit condition determination step (S1120), a switch control step (S1130), and It may include a motor driving step (S1140).
단락 고장 감지 단계(S1110)에서, 제어부(미도시)는 센싱 장치를 통해 모터(M)의 단락 고장을 감지한다.In the short-circuit failure detection step (S1110), the controller (not shown) detects a short-circuit failure of the motor M through a sensing device.
단락 상황 판단 단계(S1120)에서, 제어부는 감지된 단락 고장의 상황을 판단한다. 제어부는 미리 마련된 알고리즘을 통해 모터(M)의 플러스단(+)의 배터리 단락 고장, 모터(M)의 플러스단(+)의 그라운드 단락 고장, 모터(M)의 마이너스단(-)의 배터리 단락 고장, 및 모터(M)의 마이너스단(-)의 그라운드 단락 고장을 판단할 수 있다.In the short-circuit condition determination step (S1120), the controller determines the detected short-circuit failure condition. The control unit, through a pre-prepared algorithm, a short circuit failure of the battery of the positive terminal (+) of the motor (M), a short circuit failure of the positive terminal (+) of the motor (M), and a short circuit of the battery of the negative terminal (-) of the motor (M). A fault and a ground short fault of the minus terminal (-) of the motor M may be determined.
전압 제어 단계(S1130)에서, 제어부는 단락 고장 상황 별로 증폭회로(130) 또는 반전회로(140)의 동작을 제어한다. 증폭회로(130)는 배터리 단락 고장 상황이 발생한 경우, 배터리 전압을 증폭하여 증폭전압을 출력할 수 있다. 반전회로(140)는 그라운드 단락 고장 상황이 발생한 경우, 배터리 전압을 반전하여 반전전압을 출력할 수 있다.In the voltage control step (S1130), the controller controls the operation of the amplifier circuit 130 or the
스위치 제어 단계(S1140)에서, 제어부는 단락 고장 상황 별로 고장 제어 신호를 생성하여 제1 풀-브릿지 회로(110)와 제2 풀-브릿지 회로(120)의 스위칭 동작을 제어한다.In the switch control step (S1140), the control unit controls the switching operation of the first full-
모터 구동 단계(S1140)에서, 모터(M)는 제1 풀-브릿지 회로(110)와 제2 풀-브릿지 회로(120)의 스위칭 동작에 의해 역방향 회전 및 정방향 회전 동작을 수행한다.In the motor driving step S1140 , the motor M performs reverse rotation and forward rotation operation by the switching operation of the first full-
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.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may make various modifications, changes and substitutions within the scope without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are for explaining, not limiting, the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings .
본 발명에 따른 단계들 및/또는 동작들은 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해될 수 있는 것과 같이, 다른 순서로, 또는 병렬적으로, 또는 다른 에포크(epoch) 등을 위해 다른 실시 예들에서 동시에 일어날 수 있다.Steps and/or operations according to the present invention may occur concurrently in different embodiments, either in a different order, or in parallel, or for different epochs, etc., as would be understood by one of ordinary skill in the art. can
실시 예에 따라서는, 단계들 및/또는 동작들의 일부 또는 전부는 하나 이상의 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체에 저장된 명령, 프로그램, 상호작용 데이터 구조(interactive data structure), 클라이언트 및/또는 서버를 구동하는 하나 이상의 프로세서들을 사용하여 적어도 일부가 구현되거나 또는 수행될 수 있다. 하나 이상의 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체는 예시적으로 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 및/또는 그것들의 어떠한 조합일 수 있다. 또한, 본 명세서에서 논의된 "모듈"의 기능은 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 및/또는 그것들의 어떠한 조합으로 구현될 수 있다.Depending on the embodiment, some or all of the steps and/or operations run instructions, a program, an interactive data structure, a client and/or a server stored in one or more non-transitory computer-readable media. At least some may be implemented or performed using one or more processors. The one or more non-transitory computer-readable media may be illustratively software, firmware, hardware, and/or any combination thereof. Further, the functionality of a “module” discussed herein may be implemented in software, firmware, hardware, and/or any combination thereof.
100: 모터 구동 회로
110: 제1 풀-브릿지 회로
120: 제2 풀-브릿지 회로
130: 증폭회로
140: 반전회로
200: 모터 구동 회로
210: 풀-브릿지 회로
220: 증폭회로
230: 반전회로100: motor drive circuit
110: first full-bridge circuit
120: second full-bridge circuit
130: amplification circuit
140: inversion circuit
200: motor drive circuit
210: full-bridge circuit
220: amplification circuit
230: inversion circuit
Claims (17)
상기 모터의 단락 고장 발생시, 고장 제어 신호에 따라 동작하여 증폭된 배터리 전압을 상기 모터에 인가하거나, 또는 반전된 배터리 전압을 상기 모터에 공급하는 제2 풀-브릿지 회로;
상기 제2 풀-브릿지 회로의 상위단에 연결되고 상기 배터리 전압을 증폭하여 전달하는 증폭회로; 및
상기 제2 풀-브릿지 회로의 하위단에 연결되고 상기 배터리 전압을 반전하여 전달하는 반전회로;
를 포함하고,
상기 제2 풀-브릿지 회로는,
상기 증폭회로의 출력단과 상기 모터의 플러스단 사이에 연결되는 제1 스위치;
상기 증폭회로의 출력단과 상기 모터의 마이너스단 사이에 연결되는 제2 스위치;
상기 반전회로의 출력단과 상기 모터의 플러스단 사이에 연결되는 제3 스위치; 및
상기 반전회로의 출력단과 상기 모터의 마이너스단 사이에 연결되는 제4 스위치;
를 포함하는 페일 세이프 기능을 구비한 모터 구동 회로.a first full-bridge circuit that operates according to a motor control signal to supply a battery voltage to the motor;
a second full-bridge circuit for applying an amplified battery voltage to the motor or supplying an inverted battery voltage to the motor by operating according to a failure control signal when a short circuit failure of the motor occurs;
an amplifier circuit connected to the upper end of the second full-bridge circuit and amplifying and transmitting the battery voltage; and
an inversion circuit connected to a lower end of the second full-bridge circuit and inverting and transferring the battery voltage;
including,
The second full-bridge circuit,
a first switch connected between an output terminal of the amplifier circuit and a positive terminal of the motor;
a second switch connected between the output terminal of the amplifier circuit and the minus terminal of the motor;
a third switch connected between the output terminal of the inversion circuit and the positive terminal of the motor; and
a fourth switch connected between the output terminal of the inversion circuit and the minus terminal of the motor;
A motor drive circuit with a fail-safe function comprising a.
상기 제1 스위치는,
상기 모터의 마이너스단에 배터리 단락 고장이 발생한 경우, 상기 고장 제어 신호에 따라 턴 온 동작하여 증폭된 배터리 전압을 상기 모터에 공급하는 것을 특징으로 하는 페일 세이프 기능을 구비한 모터 구동 회로.The method of claim 1,
The first switch is
When a battery short-circuit failure occurs in the negative terminal of the motor, the motor driving circuit having a fail-safe function, characterized in that the turn-on operation according to the failure control signal to supply the amplified battery voltage to the motor.
상기 제2 스위치는,
상기 모터의 플러스단에 배터리 단락 고장이 발생한 경우, 상기 고장 제어 신호에 따라 턴 온 동작하여 증폭된 배터리 전압을 상기 모터에 공급하는 것을 특징으로 하는 페일 세이프 기능을 구비한 모터 구동 회로.The method of claim 1,
The second switch is
When a battery short-circuit failure occurs in the positive terminal of the motor, the motor driving circuit having a fail-safe function, characterized in that the turn-on operation according to the failure control signal to supply the amplified battery voltage to the motor.
상기 제3 스위치는,
상기 모터의 마이너스단에 그라운드 단락 고장이 발생한 경우, 상기 고장 제어 신호에 따라 턴 온 동작하여 반전된 배터리 전압으로 상기 모터의 전류를 유도하는 것을 특징으로 하는 페일 세이프 기능을 구비한 모터 구동 회로.The method of claim 1,
The third switch is
When a ground short fault occurs in the minus terminal of the motor, the motor driving circuit having a fail-safe function, characterized in that the turn-on operation is performed according to the fault control signal to induce the current of the motor with an inverted battery voltage.
상기 제4 스위치는,
상기 모터의 플러스단에 그라운드 단락 고장이 발생한 경우, 상기 고장 제어 신호에 따라 턴 온 동작하여 반전된 배터리 전압으로 상기 모터의 전류를 유도하는 것을 특징으로 하는 페일 세이프 기능을 구비한 모터 구동 회로.The method of claim 1,
The fourth switch is
When a ground short fault occurs in the positive terminal of the motor, the motor driving circuit having a fail-safe function, characterized in that the turn-on operation is performed according to the fault control signal to induce a current of the motor with an inverted battery voltage.
상기 풀-브릿지 회로의 상위단에 연결되고 상기 배터리 전압을 증폭하여 전달하는 증폭회로; 및
상기 풀-브릿지 회로의 하위단에 연결되고 상기 배터리 전압을 반전하여 전달하는 반전회로;
를 포함하고,
상기 풀-브릿지 회로는,
상기 증폭회로의 출력단과 상기 모터의 플러스단 사이에 연결되는 제1 구동 스위치;
상기 증폭회로의 출력단과 상기 모터의 마이너스단 사이에 연결되는 제2 구동 스위치;
상기 반전회로의 출력단과 상기 모터의 플러스단 사이에 연결되는 제3 구동 스위치; 및
상기 반전회로의 출력단과 상기 모터의 마이너스단 사이에 연결되는 제4 구동 스위치;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 페일 세이프 기능을 구비한 모터 구동 회로.a full-bridge circuit that operates according to a motor control signal to supply a battery voltage to the motor;
an amplifier circuit connected to the upper end of the full-bridge circuit and amplifying and transmitting the battery voltage; and
an inversion circuit connected to a lower end of the full-bridge circuit and inverting and transferring the battery voltage;
including,
The full-bridge circuit is
a first driving switch connected between an output terminal of the amplifying circuit and a positive terminal of the motor;
a second driving switch connected between the output terminal of the amplifying circuit and the minus terminal of the motor;
a third driving switch connected between the output terminal of the inversion circuit and the positive terminal of the motor; and
a fourth driving switch connected between the output terminal of the inversion circuit and the minus terminal of the motor;
A motor driving circuit having a fail-safe function comprising a.
상기 제1 스위치는,
상기 모터의 마이너스단에 배터리 단락 고장이 발생한 경우, 고장 제어 신호에 따라 턴 온 동작하여 증폭된 배터리 전압을 상기 모터에 공급하는 것을 특징으로 하는 페일 세이프 기능을 구비한 모터 구동 회로.9. The method of claim 8,
The first switch is
When a battery short-circuit failure occurs in the negative terminal of the motor, the motor driving circuit having a fail-safe function, characterized in that the turn-on operation according to the failure control signal to supply the amplified battery voltage to the motor.
상기 제2 스위치는,
상기 모터의 플러스단에 배터리 단락 고장이 발생한 경우, 고장 제어 신호에 따라 턴 온 동작하여 증폭된 배터리 전압을 상기 모터에 공급하는 것을 특징으로 하는 페일 세이프 기능을 구비한 모터 구동 회로.9. The method of claim 8,
The second switch is
When a battery short-circuit failure occurs in the positive terminal of the motor, the motor driving circuit having a fail-safe function, characterized in that the turn-on operation according to the failure control signal to supply the amplified battery voltage to the motor.
상기 제3 스위치는,
상기 모터의 마이너스단에 그라운드 단락 고장이 발생한 경우, 고장 제어 신호에 따라 턴 온 동작하여 반전된 배터리 전압으로 상기 모터의 전류를 유도하는 것을 특징으로 하는 페일 세이프 기능을 구비한 모터 구동 회로.9. The method of claim 8,
The third switch is
Motor driving circuit with a fail-safe function, characterized in that when a ground short fault occurs in the minus terminal of the motor, the motor is turned on according to a fault control signal to induce a current of the motor with an inverted battery voltage.
상기 제4 스위치는,
상기 모터의 플러스단에 그라운드 단락 고장이 발생한 경우, 고장 제어 신호에 따라 턴 온 동작하여 반전된 배터리 전압으로 상기 모터의 전류를 유도하는 것을 특징으로 하는 페일 세이프 기능을 구비한 모터 구동 회로.9. The method of claim 8,
The fourth switch is
When a ground short fault occurs in the positive terminal of the motor, the motor driving circuit having a fail-safe function, characterized in that the turn-on operation is performed according to a fault control signal to induce a current of the motor with an inverted battery voltage.
모터의 단락 고장 상황을 판단하는 단락 상황 판단 단계;
단락 고장 상황 별로 상기 증폭회로의 증폭전압 또는 상기 반전회로의 반전전압을 출력하는 전압 제어 단계;
단락 고장 상황 별로 상기 모터에 연결된 상기 풀-브릿지 회로가 스위칭 동작하여 상기 증폭전압 또는 상기 반전전압을 상기 모터에 인가하는 스위치 제어 단계; 및
상기 증폭전압 또는 상기 반전전압에 의해 상기 모터가 회전 동작하는 모터 구동 단계;
를 포함하고,
상기 풀-브릿지 회로는,
상기 증폭회로의 출력단과 상기 모터의 플러스단 사이에 연결되는 제1 구동 스위치, 상기 증폭회로의 출력단과 상기 모터의 마이너스단 사이에 연결되는 제2 구동 스위치, 상기 반전회로의 출력단과 상기 모터의 플러스단 사이에 연결되는 제3 구동 스위치, 및 상기 반전회로의 출력단과 상기 모터의 마이너스단 사이에 연결되는 제4 구동 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 회로의 페일 세이프 방법.A full-bridge circuit, an amplification circuit connected to the upper end of the full-bridge circuit and amplifying and transmitting a battery voltage, and an inverting circuit connected to a lower end of the full-bridge circuit and inverting and transferring the battery voltage In the fail-safe method of a motor driving circuit,
A short circuit condition determination step of determining a short circuit failure condition of the motor;
a voltage control step of outputting an amplified voltage of the amplifying circuit or an inverted voltage of the inverting circuit for each short-circuit failure situation;
a switch control step of applying the amplified voltage or the inverted voltage to the motor by switching the full-bridge circuit connected to the motor for each short-circuit failure situation; and
a motor driving step of rotating the motor by the amplified voltage or the inverted voltage;
including,
The full-bridge circuit is
A first drive switch connected between the output terminal of the amplification circuit and the positive terminal of the motor, a second drive switch connected between the output terminal of the amplifier circuit and the negative terminal of the motor, the output terminal of the inversion circuit and the positive terminal of the motor A fail-safe method of a motor driving circuit comprising a third driving switch connected between the terminals, and a fourth driving switch connected between the output terminal of the inversion circuit and the minus terminal of the motor.
상기 단락 고장 상황은,
상기 모터의 플러스단의 배터리 단락 고장, 상기 모터의 플러스단의 그라운드 단락 고장, 상기 모터의 마이너스단의 배터리 단락 고장, 및 상기 모터의 마이너스단의 그라운드 단락 고장을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 회로의 페일 세이프 방법.15. The method of claim 14,
The short circuit failure situation is
Motor driving circuit, characterized in that it includes a short circuit failure of the battery of the positive terminal of the motor, a short circuit failure of the ground of the positive terminal of the motor, a short circuit failure of the battery of the negative terminal of the motor, and a short circuit failure of the ground of the negative terminal of the motor. 's fail-safe method.
상기 전압 제어 단계는,
배터리 단락 고장 상황인 경우, 상기 증폭회로가 배터리 전압을 증폭하여 상기 증폭전압을 상기 풀-브릿지 회로에 인가하는 전압 증폭 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 회로의 페일 세이프 방법.16. The method of claim 15,
The voltage control step is
In case of a battery short-circuit failure situation, the fail-safe method of a motor driving circuit comprising the step of amplifying, by the amplifying circuit, the battery voltage and applying the amplified voltage to the full-bridge circuit.
상기 전압 제어 단계는,
그라운드 단락 고장 상황인 경우, 상기 반전회로가 배터리 전압을 반전하여 상기 반전전압을 상기 풀-브릿지 회로에 인가하는 전압 반전 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 회로의 페일 세이프 방법.16. The method of claim 15,
The voltage control step is
In the case of a ground short fault condition, the fail-safe method of a motor driving circuit comprising: the inverting circuit inverting the battery voltage and applying the inverted voltage to the full-bridge circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190174768A KR102348623B1 (en) | 2019-12-26 | 2019-12-26 | Motor drive circuit with fail safe function and operation method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190174768A KR102348623B1 (en) | 2019-12-26 | 2019-12-26 | Motor drive circuit with fail safe function and operation method thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20210082635A KR20210082635A (en) | 2021-07-06 |
KR102348623B1 true KR102348623B1 (en) | 2022-01-06 |
Family
ID=76860762
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020190174768A KR102348623B1 (en) | 2019-12-26 | 2019-12-26 | Motor drive circuit with fail safe function and operation method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102348623B1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019071754A (en) * | 2017-10-11 | 2019-05-09 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Motor drive control device and abnormality detection method of motor power supply line |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5872494B2 (en) * | 2013-01-24 | 2016-03-01 | 株式会社東芝 | Power converter for vehicle |
KR101909068B1 (en) | 2018-08-21 | 2018-10-17 | 주식회사 경신 | Device for protecting the short-circuit of the motor for vehicle |
-
2019
- 2019-12-26 KR KR1020190174768A patent/KR102348623B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019071754A (en) * | 2017-10-11 | 2019-05-09 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Motor drive control device and abnormality detection method of motor power supply line |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20210082635A (en) | 2021-07-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10093351B2 (en) | Electronic control unit and electric power steering apparatus equipped with the same | |
US10673371B2 (en) | Motor control device | |
US8525451B2 (en) | Motor control device, electric power steering system, and vehicle steering system | |
JP5743934B2 (en) | Inverter device and power steering device | |
JP4294039B2 (en) | Power steering device | |
JPWO2017115411A1 (en) | Steer-by-wire type electric power steering apparatus and control method thereof | |
KR102637569B1 (en) | Motor control system and method for selectively shorting motor windings | |
JP6428457B2 (en) | Motor control device | |
JP7124716B2 (en) | Motor drive device and electric power steering device | |
US10840899B2 (en) | Motor drive device and electric power steering device | |
KR102348623B1 (en) | Motor drive circuit with fail safe function and operation method thereof | |
JP2013247693A (en) | Power converter for motor drive | |
CN113696739B (en) | Pantograph selection control method and system | |
KR102407760B1 (en) | Electric parking brake system with fail safe function and control method thereof | |
KR102501577B1 (en) | Motor drive circuit and control method thereof | |
US11381195B2 (en) | Apparatus for operating phase cut switch in motor driven power steering apparatus | |
KR102640428B1 (en) | Circuit for protecting Electronic Controller Unit, Electronic Controller Unit thereof, and system for assisting steering | |
WO2020217780A1 (en) | Load driving device | |
KR102313672B1 (en) | Motor Driving Circuit of Electric Power Steering System | |
JP3755219B2 (en) | Electric motor control equipment for industrial machinery | |
JP2022178481A (en) | Actuator driving device and steering system provided with the same | |
JP2005295655A (en) | State detecting circuit for driving circuit | |
JPS5875417A (en) | Load driving circuit | |
JP4471188B2 (en) | Control signal output circuit from computer system | |
JP2020048371A (en) | Electronic control unit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |