KR102444416B1 - Soft switching method of motor providing kick-start - Google Patents

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Abstract

본 발명은 킥스타트를 제공하는 모터의 소프트 스위칭 방법으로서, 기설정된 제1 초기값에 따른 듀티비를 가지는 펄스폭변조 신호에 따라 모터를 구동하는 단계와, 상기 모터의 회전자 위치를 감지하여 상기 회전자 위치가 기설정된 범위 이내에서 변경된 경우는 정지 상태로 하고 기설정된 범위를 초과하여 변경된 경우는 회전 상태로 판단하는 단계와, 상기 모터가 정지 상태로 판단되는 경우 상기 모터를 구동하기 위한 상기 펄스폭변조 신호의 출력을 기설정된 지연시간만큼 차단하는 단계와, 상기 지연시간이 경과한 후 상기 제1 초기값 보다 큰 제2 초기값의 듀티비를 가지는 펄스폭변조 신호에 따라 상기 모터를 재구동하는 단계와, 상기 모터의 회전자 위치를 재감지하여 상기 모터가 회전 상태로 감지되는 경우 상기 모터를 구동하기 위한 펄스폭변조 신호의 듀티비를 상기 제2 초기값부터 기설정된 목표값까지 단계적으로 증감시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 모터의 초기 기동 토크를 충족시키면서 모터 시스템에 적합한 초기 듀티 구동을 찾아갈 수 있도록 해줌으로써 모터의 안정적인 시스템 구현이 가능하게 된다.
The present invention provides a soft switching method of a motor that provides a kickstart, comprising the steps of: driving a motor according to a pulse width modulation signal having a duty ratio according to a preset first initial value; When the rotor position is changed within a preset range, it is set to a stop state, and when it is changed beyond a preset range, it is determined as a rotating state; When the motor is determined to be in a stopped state, the pulse for driving the motor Blocking the output of the width modulation signal by a preset delay time, and after the delay time has elapsed, the motor is re-driven according to the pulse width modulation signal having a duty ratio of a second initial value greater than the first initial value and, by re-sensing the position of the rotor of the motor, and when the motor is detected as being in a rotating state, the duty ratio of a pulse width modulation signal for driving the motor from the second initial value to a preset target value in stages It is characterized in that it comprises the step of increasing or decreasing.
Accordingly, it is possible to realize a stable system of the motor by allowing an initial duty drive suitable for the motor system to be found while satisfying the initial starting torque of the motor.

Description

킥스타트를 제공하는 모터의 소프트 스위칭 방법{SOFT SWITCHING METHOD OF MOTOR PROVIDING KICK-START}SOFT SWITCHING METHOD OF MOTOR PROVIDING KICK-START

본 발명은 모터의 소프트 스위칭 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 모터의 파워스위치에 무리가 가지 않으면서 모터의 초기 기동 토크를 충족시키도록 킥스타트를 제공하는 모터의 스위칭 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for soft switching of a motor, and more particularly, to a method for switching a motor that provides a kickstart to satisfy an initial starting torque of a motor without straining a power switch of the motor.

스위치 제어방식을 가지는 모터 또는 전원장치의 경우 초기 구동시에 유입되는 돌입전류(Inrush current)에 의한 파워 스위치의 소손을 방지하기 위하여 일정시간(약 10ms) 동안 게이트 구동신호인 PWM(Pulse Width Modulation)신호의 듀티(duty)폭을 조금씩 증가시키는 방식으로 파워 스위치를 안정화한 후 정상동작을 수행하도록 한다. 이러한 제어방법을 소프트 스타트라고 하며 일정시간 동안 파워 스위치를 안정화하는 구간을 소프트 스타트 타임이라고 한다. 이러한 소프트 스타트 기능 구현을 통해 파워 스위치의 열화를 방지하며 스위치의 사용 수명을 연장시켜준다.In the case of a motor or power supply having a switch control method, a PWM (Pulse Width Modulation) signal, which is a gate driving signal, for a certain period of time (about 10 ms) in order to prevent the power switch from being damaged by an inrush current that is introduced during initial operation. After stabilizing the power switch by gradually increasing the duty width of This control method is called soft start, and the period in which the power switch is stabilized for a certain period of time is called soft start time. By implementing this soft-start function, the deterioration of the power switch is prevented and the service life of the switch is extended.

일반적으로 모터 제어의 경우 입력 제어신호에 따라 모터의 속도를 제어하는 PWM의 듀티(duty) 제어를 수행함에 있어서 초기 구동 이후에 큰 폭의 변화가 없는 스위치 제어방식 전원장치와 다르게 입력 제어신호에 따라 큰 폭의 변화를 필요하게 된다. 따라서 순간적인 속도 변경을 위한 듀티(duty) 제어 폭의 변화는 모터 제어용 스위치에 무리를 줌으로써 수명 단축의 원인이 되기도 하며, 모터 고장의 원인이 되기도 한다.In general, in the case of motor control, in performing the duty control of PWM, which controls the speed of the motor according to the input control signal, unlike the switch control type power supply device, which does not change significantly after the initial operation, it depends on the input control signal. A large change is required. Therefore, a change in the duty control width for an instantaneous speed change may cause a reduction in the life span of the switch for controlling the motor and cause a motor failure.

종래기술에 따르면, 듀티의 큰 폭의 변화를 방지하기 위하여 소프트 스타트를 위한 컨버터 등이 제안되고 있으나, 이러한 종래기술에 의해서는 소프트 스타트 또는 소프트 스위칭을 위한 스위칭 단계를 쉽게 조절할 수 없다는 문제점이 있으며, 초기 구동 이후에는 듀티의 변화에 대응하기 어렵다는 단점이 있다.According to the prior art, a converter for soft start has been proposed in order to prevent a large change in duty, but there is a problem that the switching step for soft start or soft switching cannot be easily adjusted by this prior art There is a disadvantage in that it is difficult to respond to a change in duty after the initial driving.

KRUS 10-2007-011875210-2007-0118752 AA KRUS 10-2008-009556710-2008-0095567 AA

본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 모터의 파워스위치에 무리가 가지 않으면서 모터의 초기 기동 토크를 충족시키도록 킥스타트를 제공하는 모터의 소프트 스위칭 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method for soft switching of a motor that provides a kickstart to satisfy the initial starting torque of the motor without straining the power switch of the motor.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 킥스타트를 제공하는 모터의 소프트 스위칭 방법은, 기설정된 제1 초기값에 따른 듀티비를 가지는 펄스폭변조 신호에 따라 모터를 구동하는 단계와, 상기 모터의 회전자 위치를 감지하여 상기 회전자 위치가 기설정된 범위 이내에서 변경된 경우는 정지 상태로 하고 기설정된 범위를 초과하여 변경된 경우는 회전 상태로 판단하는 단계와, 상기 모터가 정지 상태로 판단되는 경우 상기 모터를 구동하기 위한 상기 펄스폭변조 신호의 출력을 상기 모터에 공급되는 토크가 급격하게 감소하여 0에 가까워지게 기설정된 지연시간만큼 차단하는 단계와, 상기 지연시간이 경과한 후 상기 제1 초기값 보다 큰 제2 초기값의 듀티비를 가지는 펄스폭변조 신호에 따라 상기 모터를 재구동하는 단계와, 상기 모터의 회전자 위치를 재감지하여 상기 모터가 회전 상태로 감지되는 경우 상기 모터를 구동하기 위한 펄스폭변조 신호의 듀티비를 상기 제2 초기값부터 기설정된 목표값까지 단계적으로 증감시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a soft switching method for a motor that provides a kickstart, comprising the steps of: driving the motor according to a pulse width modulation signal having a duty ratio according to a predetermined first initial value; , detecting the rotor position of the motor and determining that the rotor position is in a stopped state when the position is changed within a preset range and is in a rotating state when it is changed beyond the preset range; blocking the output of the pulse width modulation signal for driving the motor by a preset delay time so that the torque supplied to the motor rapidly decreases and approaches zero when it is determined, and after the delay time has elapsed Re-driving the motor according to a pulse width modulation signal having a duty ratio of a second initial value greater than a first initial value; and increasing or decreasing the duty ratio of the pulse width modulation signal for driving the motor from the second initial value to a preset target value in stages.

본 발명에 따르면, 모터의 초기 기동 토크를 충족시키면서 모터 시스템에 적합한 초기 듀티 구동을 찾아갈 수 있도록 해줌으로써 모터의 안정적인 시스템 구현이 가능하게 된다.According to the present invention, it is possible to realize a stable system of a motor by allowing an initial duty drive suitable for a motor system to be found while satisfying the initial starting torque of the motor.

또한, 본 발명에 따르면, 펄스폭변조 신호의 스위칭 듀티비를 모터의 초기 구동이 개시되는 시점의 듀티비로부터 모터의 이상적인 목표 듀티비까지 단계별로 증감하기 때문에 모터의 파워스위치에 무리가 가지 않게 된다.In addition, according to the present invention, since the switching duty ratio of the pulse width modulation signal is increased or decreased step by step from the duty ratio at the time when the initial driving of the motor is started to the ideal target duty ratio of the motor, there is no strain on the power switch of the motor. .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 킥스타트를 제공하는 모터의 소프트 스위칭 방법을 나타내는 순서도이고,
도 2는 도 1을 적용한 모터의 구동 회로를 간략하게 나타내는 블록도이고,
도 3은 도 2의 듀티비 증감부의 내부 구성을 간략하게 나타내는 블록도이다.
1 is a flowchart illustrating a method for soft switching of a motor providing a kickstart according to an embodiment of the present invention;
2 is a block diagram schematically showing a driving circuit of a motor to which FIG. 1 is applied;
3 is a block diagram schematically illustrating an internal configuration of the duty ratio increase/decrease unit of FIG. 2 .

이상과 같은 본 발명에 대한 해결하려는 과제, 과제의 해결수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Specific details including the problems to be solved for the present invention as described above, the means for solving the problems, and the effects of the invention are included in the embodiments and drawings to be described below. Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. Like reference numerals refer to like elements throughout.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 킥스타트를 제공하는 모터의 소프트 스위칭 방법을 나타내는 순서도이고, 본 발명의 일 실시예에 따른 킥스타트를 제공하는 모터의 소프트 스위칭 방법은 도 2에 도시된 모터의 구동회로를 이용하여 구현할 수 있다.1 is a flowchart illustrating a method of soft switching of a motor providing a kickstart according to an embodiment of the present invention, and the method of soft switching of a motor providing a kickstart according to an embodiment of the present invention is shown in FIG. It can be implemented using the driving circuit of the motor.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 킥스타트를 제공하는 모터의 소프트 스위칭 방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of soft switching of a motor for providing a kickstart according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

먼저, 기설정된 제1 초기값에 따른 듀티비를 가지는 펄스폭변조(PWM) 신호에 따라 모터(10)를 구동한다(S100).First, the motor 10 is driven according to a pulse width modulation (PWM) signal having a duty ratio according to a preset first initial value (S100).

예컨대, PWM 생성부(50)는 상기 제1 초기값에 따른 듀티비를 가지는 PWM 신호를 생성하여 구동부(60)로 출력하고, 구동부(60)는 입력된 PWM 신호에 포함된 듀티비에 기초하여 모터(10)를 구동시킨다.For example, the PWM generating unit 50 generates a PWM signal having a duty ratio according to the first initial value and outputs it to the driving unit 60 , and the driving unit 60 based on the duty ratio included in the input PWM signal. The motor 10 is driven.

본 발명의 일 실시예에 따른 킥스타트를 제공하는 모터의 소프트 스위칭 방법은 모터의 구동 명령에 대응하는 PWM 신호의 듀티비에 대한 목표값이 기설정된 상태이며, 이때 상기 제1 초기값은 상기 목표값보다 작게 설정되는 것이 바람직하다.In the method of soft switching of a motor providing kickstart according to an embodiment of the present invention, a target value for a duty ratio of a PWM signal corresponding to a driving command of the motor is preset, and the first initial value is the target value. It is preferable to set it smaller than the value.

예컨대, 상기 목표값이 10%로 설정되는 경우, 상기 제1 초기값은 2.5%로 설정될 수 있다.For example, when the target value is set to 10%, the first initial value may be set to 2.5%.

다음으로, 상기 모터의 회전자 위치를 감지하여 상기 회전자 위치가 기설정된 범위 이내에서 변경된 경우는 정지 상태로 하고 기설정된 범위를 초과하여 변경된 경우는 회전 상태로 판단한다(S200).Next, by detecting the rotor position of the motor, when the rotor position is changed within a preset range, it is set to a stop state, and when it is changed beyond the preset range, it is determined as a rotating state (S200).

예컨대, 만일 상기 기설정된 범위가 0° 내지 10°일 때, 감지부(20)에 의해 감지된 모터(10)의 회전자 위치에 대응하는 각도가 8°이면 모터(10)가 정지 상태인 것으로 판단한다.For example, if the preset range is 0° to 10°, if the angle corresponding to the rotor position of the motor 10 sensed by the sensing unit 20 is 8°, the motor 10 is in a stopped state. judge

다음으로, 상기 모터가 정지 상태로 판단되는 경우 상기 모터를 구동하기 위한 상기 PWM 신호의 출력을 기설정된 지연시간만큼 차단하고(S300), 상기 지연시간이 경과한 후 상기 제1 초기값 보다 큰 제2 초기값의 듀티비를 가지는 PWM 신호에 따라 상기 모터를 재구동한다(S400).Next, when it is determined that the motor is in a stopped state, the output of the PWM signal for driving the motor is cut off by a preset delay time (S300), and after the delay time has elapsed, a second value greater than the first initial value is blocked. 2 The motor is re-driven according to the PWM signal having the duty ratio of the initial value (S400).

이 경우, 상기 지연시간 동안 상기 모터(10)에 공급되는 토크는 급격하게 감소하여 0에 가까워지고, 상기 지연시간 경과 후 상기 모터(10)를 재구동하게 되면, 거의 정지된 상태에 있던 모터(10)의 운동량의 변화량, 즉, 충격량이 증가하여 상기 모터(10)에 높은 크기의 최대 토크가 순간적으로 발생하게 됨으로써, 듀티비의 증가량이 작은 경우에도 효과적으로 모터의 초기 기동 토크를 충족시킬 수 있게 된다.In this case, the torque supplied to the motor 10 during the delay time sharply decreases and approaches zero. 10), the amount of change in momentum, that is, the amount of impact, is increased to instantaneously generate a high maximum torque in the motor 10, so that even when the increase in the duty ratio is small, it is possible to effectively meet the initial starting torque of the motor do.

다음으로, 상기 모터의 회전자 위치를 재감지하여 상기 모터가 회전 상태로 감지되는 경우 상기 모터를 구동하기 위한 PWM 신호의 듀티비를 상기 제2 초기값부터 기설정된 목표값까지 단계적으로 증감시킨다(S600).Next, the duty ratio of the PWM signal for driving the motor is increased or decreased in stages from the second initial value to a preset target value when the motor is detected as rotating by re-sensing the position of the rotor ( S600).

여기서, 상기 증감시키는 단계(S600)는, 상기 제2 초기값과 상기 목표값의 차이값을 계산하는 단계(S601)와, 상기 차이값을 기설정된 비트값만큼 비트 오른쪽 쉬프트 연산하여 스텝 사이즈를 구하는 단계(S602)와, 상기 제2 초기값으로부터 상기 목표값까지를 상기 스텝 사이즈만큼 증감함에 따른 복수 개의 증감 단계에 기초하여 단계적으로 증감시키는 단계(S603)를 포함할 수 있다.Here, the increasing/decreasing step (S600) includes calculating a difference value between the second initial value and the target value (S601), and bit-right shifting the difference value by a preset bit value to obtain a step size. It may include step S602 and step S603 of increasing/decreasing in stages from the second initial value to the target value based on a plurality of increasing/decreasing steps according to increasing/decreasing by the step size.

이때, 상기 증감시키는 단계(S600)는 도 2의 듀티비 증감부(40)에 의해 수행되는데, 듀티비 증감부(40)는 도 3에 도시된 바와 같이 신호검출기(110), 뺄셈기(120), 쉬프터(130), 가감산기(150), 소프트 스위칭 레지스터(160), 피연산자 레지스터(170), 멀티플렉서(180) 및 스텝 제어부(190)의 구성을 구비한 상태일 수 있다.At this time, the increasing/decreasing step ( S600 ) is performed by the duty ratio increase/decrease unit 40 of FIG. 2 , which includes a signal detector 110 and a subtractor 120 as shown in FIG. 3 . ), the shifter 130 , the adder/subtractor 150 , the soft switching register 160 , the operand register 170 , the multiplexer 180 , and the step control unit 190 may be provided.

여기서, 신호 검출기(110)는 상기 제2 초기값과 상기 목표값을 이진화하여 저장하고, 뺄셈기(120)는 저장된 제2 초기값과 상기 목표값의 차이값을 계산하고, 쉬프터(130)는 계산된 차이값을 기설정된 비트값만큼 비트 오른쪽 방향 연산하여 스텝 사이즈를 구하고, 가감산기(150)는 입력되는 이진수값을 스텝 사이즈만큼 더하거나 빼고, 소프트 스위칭 레지스터(160)는 가감산기(150)의 출력값을 저장 및 출력하고, 피연산자 레지스터(170)는 소프트 스위칭 레지스터(160)의 출력값을 입력받아 기저장된 피연산자값을 소프트 스위칭 레지스터(160)의 출력값으로 변경하거나 유지하고, 멀티플렉서(180)는 상기 제2 초기값과 피연산자 레지스터(170)로부터 피연산자값을 입력받아 선택신호에 기초하여 상기 제2 초기값 또는 피연산자값을 가감산기(150)로 출력하도록 하고, 스텝 제어부(190)는 상기 제2 초기값부터 상기 목표값까지의 스텝 사이즈만큼 증감함에 따른 복수 개의 증감 단계에 기초하여 선택신호를 생성하고 멀티플렉서(180)에 생성된 선택신호를 제공한다.Here, the signal detector 110 binarizes and stores the second initial value and the target value, the subtractor 120 calculates a difference between the stored second initial value and the target value, and the shifter 130 A step size is obtained by bitwisely calculating the calculated difference value by a preset bit value, the adder 150 adds or subtracts the input binary value by the step size, and the soft switching register 160 adds or subtracts the The output value is stored and output, and the operand register 170 receives the output value of the soft switching register 160 and changes or maintains the stored operand value to the output value of the soft switching register 160, and the multiplexer 180 is the first 2 The initial value and the operand value are received from the operand register 170 to output the second initial value or the operand value to the adder/subtractor 150 based on a selection signal, and the step control unit 190 controls the second initial value A selection signal is generated based on a plurality of increasing/decreasing steps according to the step size from to the target value, and the generated selection signal is provided to the multiplexer 180 .

이하, 도 3을 참조하여 듀티비 증감부(40)를 이용하여 상기 증감시키는 단계(S600)를 수행하는 구체적인 동작 예시를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a detailed operation example of performing the increasing/decreasing step ( S600 ) using the duty ratio increasing/decreasing unit 40 will be described with reference to FIG. 3 .

만일 신호 검출기(110)가 상기 제2 초기값으로 6비트로 이루어지는 010100(십진수 값은 20)과, 상기 목표값으로 101000(십진수 값은 40)을 입력받는 경우, 뺄셈기(120)는 101000과 010100의 차이를 계산하여, 010100(십진수 값은 20)이라는 차이값을 계산하게 된다.If the signal detector 110 receives 010100 (a decimal value of 20) composed of 6 bits as the second initial value and 101000 (a decimal value of 40) as the target value, the subtractor 120 performs 101000 and 010100 By calculating the difference between , a difference value of 010100 (decimal value is 20) is calculated.

이후, 쉬프터(130)에서 2단계 소프트 스위칭을 위해 차이값인 010100을 기설정된 비트값(예를 들어, 1bit)만큼 비트 오른쪽 연산을 하면 001010(십진수 값은 10)이라는 스텝 사이즈를 구할 수 있게 된다.Thereafter, if the shifter 130 performs bit right operation on the difference value 010100 by a preset bit value (eg, 1 bit) for two-step soft switching, a step size of 001010 (decimal value is 10) can be obtained. .

이때, 스위칭 스텝 레지스터(140)는 스텝 사이즈인 000101을 저장한다.At this time, the switching step register 140 stores the step size of 000101.

한편, 멀티플렉서(180)는 상기 제2 초기값인 010100(십진수 값은 20)을 신호검출기(110)로부터 입력받으며, 스텝 제어부(190)에서 생성된 제1 선택신호를 제공받아 상기 제2 초기값인 010100을 최초 단계(step1)로서 출력한다.Meanwhile, the multiplexer 180 receives the second initial value of 010100 (the decimal value is 20) from the signal detector 110 and receives the first selection signal generated by the step control unit 190 to receive the second initial value. 010100 is output as the first step (step1).

가감산기(150)는 최초 단계로서 멀티플렉서(180)에서 출력된 010100(십진수로 20)로부터 스텝 사이즈인 001010(십진수로 10)만큼 증가시켜 011110(십진수로 30)을 최초 단계(step1)로서 저장하게 된다.The adder 150 increases the step size by 001010 (10 in decimal) from 010100 (20 in decimal) output from the multiplexer 180 as the first step, and stores 011110 (30 in decimal) as the first step (step1). do.

피연산자 레지스터(170)는 최초 단계(step1)에서는 기저장된 피연산자값으로 각각의 비트별로 0인 값인 000000을 저장하고 있으며, 가감산기(150) 또는 소프트 스위칭 레지스터(160)에서 출력값이 011110(십진수로 30)으로 바뀌면, 두번째 단계(step2)로서 기저장된 피연산자값(000000)을 소프트 스위칭 레지스터(160)의 출력값(011110)으로 변경하고 변경된 피연산자값(011110(십진수로 30))을 멀티플렉서(180)로 출력한다.The operand register 170 stores 000000, which is a value of 0 for each bit, as a pre-stored operand value in the first step (step 1), and the output value is 011110 (30 in decimal) from the addition/subtractor 150 or the soft switching register 160 ), as a second step (step2), the previously stored operand value (000000) is changed to the output value (011110) of the soft switching register 160, and the changed operand value (011110 (30 in decimal)) is output to the multiplexer 180. do.

멀티플렉서(180)는 피연산자 레지스터(170)로부터 피연산자값을 입력받으며, 스텝 제어부(190)는 두번째 단계(step2)에서는 멀티플렉서(180)가 피연산자 레지스터(170)의 피연산자값을 출력하도록 하는 제2 선택신호를 생성하고, 제2 선택신호를 멀티플렉서(180)에 제공한다.The multiplexer 180 receives an operand value from the operand register 170, and the step control unit 190 causes the multiplexer 180 to output the operand value of the operand register 170 in the second step (step2). , and provides a second selection signal to the multiplexer 180 .

멀티플렉서(180)는 제2 선택신호에 따라 두번째 단계(step2)로서 011110(십진수로 30)을 출력한다.The multiplexer 180 outputs 011110 (30 in decimal) as the second step (step 2) according to the second selection signal.

이후, 가감산기(150)는 멀티플렉서(180)의 출력으로부터 스텝 사이즈만큼 값이 증가되도록 연산하여 두번째 단계(step2)의 출력값인 101000(십진수로 40)을 출력하고, 소프트 스위칭 레지스터(170)는 이 값을 저장한다.Thereafter, the addition/subtractor 150 operates to increase the value by the step size from the output of the multiplexer 180 and outputs 101000 (40 in decimal), which is the output value of the second step (step2), and the soft switching register 170 is this Save the value.

스텝 제어부(190)는 증감 단계 중 마지막 단계(step2)인 경우 피연산자 레지스터(170)에 디스에이블 신호를 인가한다.The step controller 190 applies a disable signal to the operand register 170 in the last step (step2) of the increase/decrease steps.

이 경우, 피연산자 레지스터(170)의 출력값은 011110을 유지하게 되며, 가감산기(150)에서는 011110에서 스텝 사이즈만큼을 더한 값인 101000(십진수로 40)을 출력하게 되므로, 소프트 스위칭 레지스터(160)의 출력값도 101000(십진수로 40)을 유지하게 된다.In this case, the output value of the operand register 170 is maintained at 011110, and the addition/subtractor 150 outputs 101000 (40 in decimal), which is a value obtained by adding the step size from 011110 to the output value of the soft switching register 160. 101000 (40 in decimal) is maintained.

이에 따라, 펄스폭변조 신호의 스위칭 듀티비를 모터의 초기 구동이 개시되는 시점의 듀티비로부터 모터의 이상적인 목표 듀티비까지 단계별로 증감하기 때문에 모터의 파워스위치에 무리가 가지 않게 된다.Accordingly, since the switching duty ratio of the pulse width modulation signal is increased or decreased step by step from the duty ratio at the time when the initial driving of the motor is started to the ideal target duty ratio of the motor, there is no strain on the power switch of the motor.

한편, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 킥스타트를 제공하는 모터의 소프트 스위칭 방법은 제1 스텝 및 제2 스텝이 기설정된 상태일 때, 상기 차단하는 단계(S300)와 상기 재구동하는 단계(S400) 사이에, 상기 제1 스텝에서 상기 제2 스텝으로 스텝 업(step up)하는 단계를 더 포함할 수 있다.On the other hand, in the soft switching method of the motor providing kickstart according to another embodiment of the present invention, when the first step and the second step are in a preset state, the blocking step (S300) and the re-driving step ( S400), the method may further include stepping up from the first step to the second step.

여기서, 상기 제1 스텝은 상기 제1 초기값부터 상기 목표값까지 단계적으로 증감하는 복수 개의 증감 단계를 포함하고, 상기 제2 스텝은 상기 제2 초기값부터 상기 목표값까지 단계적으로 증감하는 복수 개의 증감 단계를 포함할 수 있다.Here, the first step includes a plurality of increasing/decreasing steps of increasing or decreasing stepwise from the first initial value to the target value, and the second step includes a plurality of increasing/decreasing steps increasing/decreasing stepwise from the second initial value to the target value. It may include an increase/decrease step.

이때, 상기 제2 스텝은 상기 제1 스텝보다 우선순위가 낮은 것이 바람직하다.In this case, it is preferable that the second step has a lower priority than the first step.

예컨대, 스텝 선택부(30)는 우선순위에 따라 초기 상태로 제1 스텝이 설정된 상태로, 감지부(20)에 의해 모터(10)의 회전자 위치를 감지하여 상기 모터(10)가 정지 상태로 판단되면 스텝 선택부(30)는 상기 초기 상태를 유지하나, 만일 상기 모터(10)가 회전 상태로 판단되면 스텝 선택부(30)는 상기 제1 스텝에서 스텝 업(Step-up)하여 상기 제2 스텝을 선택하게 된다.For example, the step selection unit 30 detects the position of the rotor of the motor 10 by the detection unit 20 in a state in which the first step is set to the initial state according to the priority, and the motor 10 is stopped. If it is determined that the step selector 30 maintains the initial state, but if it is determined that the motor 10 is in the rotating state, the step selector 30 steps up in the first step and The second step is selected.

한편, 전술한 바에 따르면, 본 발명의 실시예에 따른 킥스타트를 제공하는 모터의 소프트 스위칭 방법의 경우, 제1 초기값 및 제2 초기값이 기설정된 상태이거나, 상기 제1 초기값을 가지는 제1 단계와 상기 제2 초기값을 가지는 제2 단계가 기설정된 상태만을 고려하고 있긴 하나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 필요에 따라 초기값 또는 단계들을 추가하는 것도 가능하다.Meanwhile, according to the foregoing, in the case of the soft switching method of a motor providing kickstart according to an embodiment of the present invention, the first initial value and the second initial value are in a preset state, or a second initial value having the first initial value Although only a preset state is considered in the first step and the second step having the second initial value, the present invention is not limited thereto, and initial values or steps may be added as necessary.

이에 따라, 전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 킥스타트를 제공하는 모터의 소프트 스위칭 방법을 이용하면, 모터의 초기 기동 토크를 충족시키면서 모터 시스템에 적합한 초기 듀티 구동을 찾아갈 수 있도록 해줌으로써 모터의 안정적인 시스템 구현이 가능하게 될 뿐 아니라, 펄스폭변조 신호의 스위칭 듀티비를 모터의 초기 구동이 개시되는 시점의 듀티비로부터 모터의 이상적인 목표 듀티비까지 단계별로 증감하기 때문에 모터의 파워스위치에 무리가 가지 않게 된다.Accordingly, as described above, by using the soft switching method of the motor providing kickstart according to the present invention, it is possible to find the initial duty driving suitable for the motor system while satisfying the initial starting torque of the motor. It not only makes it possible to implement a stable system, but also increases or decreases the switching duty ratio of the pulse width modulation signal from the duty ratio at the time the initial driving of the motor starts to the ideal target duty ratio of the motor. won't go

이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위 내에서 다양하게 실시될 수 있다.As mentioned above, although the present invention has been described in detail through preferred embodiments, the present invention is not limited thereto and may be variously practiced within the scope of the claims.

10: 모터 20: 감지부
30: 스텝 선택부 40: 듀티비 증감부
50: PWM 생성부 60: 구동부
110: 신호검출기 120: 뺄셈기
130: 쉬프터 135: 비트값 설정부
140: 스위칭 스텝 레지스터 150: 가감산기
160: 소프트 스위칭 레지스터 170: 피연산자 레지스터
180: 멀티플렉서 190: 스텝 제어부
10: motor 20: sensing unit
30: step selection unit 40: duty ratio increase/decrease unit
50: PWM generating unit 60: driving unit
110: signal detector 120: subtractor
130: shifter 135: bit value setting unit
140: switching step register 150: addition and subtraction
160: soft switching register 170: operand register
180: multiplexer 190: step control unit

Claims (3)

기설정된 제1 초기값에 따른 듀티비를 가지는 펄스폭변조 신호에 따라 모터를 구동하는 단계;
상기 모터의 회전자 위치를 감지하여 상기 회전자 위치가 기설정된 범위 이내에서 변경된 경우는 정지 상태로 하고 기설정된 범위를 초과하여 변경된 경우는 회전 상태로 판단하는 단계;
상기 모터가 정지 상태로 판단되는 경우 상기 모터를 구동하기 위한 상기 펄스폭변조 신호의 출력을, 상기 모터에 공급되는 토크가 급격하게 감소하여 0에 가까워지게 기설정된 지연시간만큼 차단하는 단계;
상기 지연시간이 경과한 후 상기 제1 초기값 보다 큰 제2 초기값의 듀티비를 가지는 펄스폭변조 신호에 따라 상기 모터를 재구동하는 단계; 및
상기 모터의 회전자 위치를 재감지하여 상기 모터가 회전 상태로 감지되는 경우 상기 모터를 구동하기 위한 펄스폭변조 신호의 듀티비를 상기 제2 초기값부터 기설정된 목표값까지 단계적으로 증감시키는 단계를 포함하며,
상기 제1 초기값부터 상기 목표값까지 단계적으로 증감하는 복수 개의 증감 단계를 포함하는 제1 스텝과, 상기 제2 초기값부터 상기 목표값까지 단계적으로 증감하는 복수 개의 증감 단계를 포함하되 상기 제1 스텝보다 우선순위가 낮은 제2 스텝이 기설정된 상태일 때,
상기 차단하는 단계와 상기 재구동하는 단계 사이에,
상기 제1 스텝에서 상기 제2 스텝으로 스텝 업(step up)하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 킥스타트를 제공하는 모터의 소프트 스위칭 방법.
driving a motor according to a pulse width modulation signal having a duty ratio according to a preset first initial value;
detecting the rotor position of the motor and determining that the rotor position is in a stopped state when the position is changed within a preset range and is in a rotating state when the position of the rotor is changed within a preset range;
blocking the output of the pulse width modulation signal for driving the motor by a preset delay time so that the torque supplied to the motor rapidly decreases and approaches zero when it is determined that the motor is in a stopped state;
re-driving the motor according to a pulse width modulation signal having a duty ratio of a second initial value greater than the first initial value after the delay time has elapsed; and
Step by step increasing/decreasing a duty ratio of a pulse width modulation signal for driving the motor from the second initial value to a preset target value when the motor is detected as rotating by re-sensing the rotor position of the motor includes,
A first step comprising a plurality of increasing/decreasing steps of increasing/decreasing in steps from the first initial value to the target value, and a plurality of increasing/decreasing steps of increasing/decreasing stepwisely from the second initial value to the target value, wherein the first When the second step having a lower priority than the step is in a preset state,
Between the step of shutting down and the step of re-driving,
The soft switching method of the motor providing a kickstart further comprising the step of step-up (step up) from the first step to the second step.
제1항에 있어서,
상기 증감시키는 단계는,
상기 제2 초기값과 상기 목표값의 차이값을 계산하는 단계;
상기 차이값을 기설정된 비트값만큼 비트 오른쪽 쉬프트 연산하여 스텝 사이즈를 구하는 단계; 및
상기 제2 초기값으로부터 상기 목표값까지를 상기 스텝 사이즈만큼 증감함에 따른 복수 개의 증감 단계에 기초하여 단계적으로 증감시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 킥스타트를 제공하는 모터의 소프트 스위칭 방법.





According to claim 1,
The increasing or decreasing step is
calculating a difference between the second initial value and the target value;
calculating a step size by performing a bit-right shift operation on the difference value by a preset bit value; and
and increasing or decreasing from the second initial value to the target value in stages based on a plurality of increasing/decreasing steps according to the step size.





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