KR20010011524A - The protection circuit of over current about switched reluctance motor - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A circuit for protecting a switched reluctance motor from an over current is provided to reduce the manufacture cost of the switched reluctance motor and to save the installation space by substituting a current sensing part for three PTC thermistors. CONSTITUTION: A circuit for protecting a switched reluctance motor from an over current includes a current sensing part(28), a sensor(23), an inverter driving part(27), and a motor driving circuit. The motor driving circuit includes an inverter(22), a rotation sensing part(24), and a control part(26). The current sensing part(28) senses a current passing through motor windings. The current sensing part(28) determines whether the current passing through the motor windings is an over current or not, and outputs an interrupt signal when an over current passes through the motor windings. The inverter driving part(27) causes the inverter(22) to be stopped when the interrupt signal is inputted from the current sensing part(28).

Description

에스알엠의 과전류 보호회로{THE PROTECTION CIRCUIT OF OVER CURRENT ABOUT SWITCHED RELUCTANCE MOTOR}SRM's over current protection circuit {THE PROTECTION CIRCUIT OF OVER CURRENT ABOUT SWITCHED RELUCTANCE MOTOR}

본 발명은 N상의 에스알엠(SRM: SWITCHED RELUCTANCE MOTOR) 구동에 있어서, 팬(FAN) 구속이나 마이크로 컴퓨터 폭주에 의해서 각 상에 전류를 지속적으로 출력할 때에 모터 권선의 코일의 온도 상승이 급격히 발생하여 발생할 수 있는 화재를 방지하기 위하여 모터의 협소한 모터내부에 PTC 써미스터를 설치하는 대신 간단한 과전류 보호회로를 설치하여 공간활용에 유리하도록 한 에스알엠의 과전류 보호회로에 관한 것으로, 특히 피씨비에 설치할 수 있는 전류 검지부를 사용하여 가격면에서 유리하도록 한 에스알엠의 과전류 보호회로에 관한 것이다.In the present invention, in the driving of an N phase SRM (Switch Recession Motor), a temperature rise of a coil of a motor winding suddenly occurs when a current is continuously output by each fan due to a fan restraint or a microcomputer runaway. In order to prevent possible fires, instead of installing PTC thermistors in the motor's narrow motor, it is related to the overcurrent protection circuit of SLM that installs a simple overcurrent protection circuit, which is advantageous for space utilization. The present invention relates to an overcurrent protection circuit of SLM which is advantageous in terms of price using a current detector.

도 1은 종래 에스알엠의 과온 보호회로에 대한 블럭 구성도로서, 이에 도시된 바와같이, 입력되는 교류전원을 직류전압으로 정류하는 정류부(11)와, 상기 정류부(11)에서 제공하는 직류전압을 다시 교류전압으로 변환시켜 에스알엠(19)을 구동하기 위한 인버터(12)와, 상기 에스알엠(19) 구동시 회전자의 위치 및 회전수를 감지하는 센서(13) 및 회전 검지부(14)와, 사용자가 선택한 풍량에 대응하는 신호를 출력하는 입력부(15)와, 상기 회전 검지부(14)에서 검지신호에 따라 모터가 한 방향으로 회전할 수 있도록 하고, 상기 입력부(15)에서 입력된 풍량에 맞는 신호를 출력하는 제어부(16)와, 상기 제어부(16)의 출력에 의해 상기 인버터(12)의 스위칭소자를 온/오프시키는 구동부(17)와, 상기 에스알엠(19)의 모터권선에 일정한 온도가 상승할 때, 상기 모터권선의 전류를 제한하여 온도 상승을 방지하는 PTC 써미스터(18)로 구성된다.FIG. 1 is a block diagram of an over temperature protection circuit of a conventional SM. As shown in FIG. 1, the rectifier 11 rectifies the input AC power into a DC voltage and a DC voltage provided from the rectifier 11. An inverter 12 for converting the AC voltage back to drive the SM 19, a sensor 13 and a rotation detecting unit 14 for detecting the position and the rotational speed of the rotor when the SM 19 is driven; The input unit 15 outputs a signal corresponding to the air volume selected by the user, and the rotation detection unit 14 allows the motor to rotate in one direction according to the detection signal, and the air volume input from the input unit 15 A control unit 16 for outputting a matching signal, a drive unit 17 for turning on / off the switching element of the inverter 12 by the output of the control unit 16, and the motor winding of the SM 19 When the temperature rises, the current of the motor winding It consists of a PTC thermistor 18 to limit the temperature rise.

이와같이 구성된 종래기술에 대하여 살펴보면 다음과 같다.Looking at the prior art configured as described above is as follows.

에스알엠(19)의 모터권선은 3상으로 La,Lb,Lc로 구성되어 있으며, 이를 구동하기 위해서 교류전원이 인가된다.The motor winding of the SM 19 is composed of La, Lb, and Lc in three phases, and an AC power source is applied to drive the motor windings.

이 인가된 교류전원을 정류부(11)에서 직류전압으로 정류하여 에스알엠(19)을 구동하기 위한 인버터(12)로 출력시킨다.The applied AC power is rectified by the rectifying unit 11 to a DC voltage and output to the inverter 12 for driving the SM 19.

그러면 상기 인버터(12)는 상기 직류전압을 다시 교류전원으로 변환시켜 에스알엠(19)으로 공급하여 구동시킨다.Then, the inverter 12 converts the DC voltage back into AC power and supplies it to the SM 19 to drive it.

상기 에스알엠(19)은 고정자와 회전자로 구성되는데, 각 상의 권선은 고정자의 권선이 되고, 이 권선에 온도가 상승되어 약 120℃까지 이르면 PTC 써미스터(18)의 저항이 급격히 상승하여 모터권선의 전류를 제한하여 온도 상승을 방지한다.The SM 19 is composed of a stator and a rotor. The windings of each phase become the windings of the stator, and when the temperature rises to about 120 ° C., the resistance of the PTC thermistor 18 rises rapidly and the motor windings Limit the current to prevent temperature rise.

이때 온도 상승을 방지하는 PTC 써미스터(18)는 각 상의 모터 권선(La,Lb,Lc)과 직렬로 연결되는 구조로 3개가 필요하다.At this time, three PTC thermistors 18 to prevent the temperature rise is required to be connected in series with the motor windings La, Lb, and Lc in each phase.

상기 에스알엠(19)이 구동되어 회전할 때, 센서(13)는 모터의 회전자 위치와 회전수를 감지하여 회전 검지부(14)로 제공한다.When the SM 19 is driven and rotated, the sensor 13 detects the rotor position and the rotation speed of the motor and provides the rotation detection unit 14.

그러면 상기 회전 검지부(14)는 검지된 회전자 위치 및 회전수를 제어부(16)로 전달한다.Then, the rotation detecting unit 14 transmits the detected rotor position and the number of rotations to the controller 16.

이때 입력부(15)는 사용자에 의해 선택된 풍량에 해당하는 신호를 제어부(16)로 전달한다.At this time, the input unit 15 transmits a signal corresponding to the air volume selected by the user to the controller 16.

이에따라 상기 제어부(16)는 사용자에 의해 선택된 풍량신호와 회전 검지부(14)를 통해 검지된 회전자의 위치 및 회전수를 이용하여 모터속도를 결정하고, 그에따른 구동신호를 구동부(17)로 제공한다.Accordingly, the control unit 16 determines the motor speed by using the wind speed signal selected by the user and the position and the rotation speed of the rotor detected by the rotation detecting unit 14, and provides the corresponding driving signal to the driving unit 17. do.

그러면 상기 구동부(17)는 에스알엠의 특성에 맞는 인버터(12)를 구동하기 위한 스위치 제어신호를 인버터(12)로 인가한다.Then, the driving unit 17 applies a switch control signal for driving the inverter 12 suitable for the characteristics of the SM to the inverter 12.

따라서 상기 인버터(12)의 스위칭소자는 온 또는 오프되어 에스알엠(19)의 모터권선(La,Lb,Lc)에 전류를 여자시킴으로써 모터를 회전시킨다.Accordingly, the switching element of the inverter 12 is turned on or off to rotate the motor by exciting current to the motor windings La, Lb, and Lc of the SM 19.

이와같은 동작에 의한 에스알엠(19)의 회전중에 모터가 어떤 원인에 의해 구속되는 경우가 발생할 때, 제어부(16)에서는 원하는 회전수를 위해 모터의 각상에 전류여자시간을 늘리기 위한 신호를 내보낸다.When the motor is constrained by some cause during the rotation of the SM 19 due to such an operation, the controller 16 sends a signal for increasing the current excitation time on each of the motors for the desired rotational speed. .

이렇게 하여 모터권선에 전류의 상승폭이 증가하게 되고, 이에따라 모터권선의 온도가 상승한다.In this way, an increase in the current of the motor windings increases, and thus the temperature of the motor windings increases.

또한 마이크로 컴퓨터의 폭주 즉, 제어부가 어떤 원인에 의해 폭주하는 경우가 발생하여 모터 각상에 전류를 여자시키는 신호가 지속적으로 온되는 경우 모터권선에 온도가 상승하여 화재가 발생할 수 있다.In addition, when the microcomputer is congested, that is, when the controller is congested due to some cause and the signal that excites the current on each motor is continuously turned on, the temperature may increase in the motor windings and a fire may occur.

이를 방지하기 위하여 모터 내부의 모터권선과 직렬로 PTC 써미스터를 설치하여, 모터의 각 상을 지속적으로 온시키는 신호가 발생하더라도 앞에서 설명한 바와같이 모터권선의 전류를 제한하여 온도상승 및 화재를 방지한다.In order to prevent this, PTC thermistors are installed in series with the motor windings inside the motor, so as to prevent the temperature rise and the fire by limiting the current of the motor windings as described above even if a signal for continuously turning on each phase of the motor occurs.

그러나 상기에서와 같은 종래기술에 있어서, 모터권선은 고정자의 각 상마다 따로 권선하고, 각 상의 권선을 따로 여자시키기 위해 각 상의 권선은 독립적으로 제어하게 되므로 각 상의 권선은 독립적으로 PTC 써미스를 직렬로 갖는 구성을 가져야한다. 띠라서 에스알엠이 3상인 경우 3개의 PTC 써미스터를 가져야 한다. 따라서 3개의 PTC 써미스터를 모터내부에 설치해야 하므로 장착공간이 협소하여 장착위치의 어려움이 있고, PTC 써미스터를 3개 설치해야 하므로 가격이 상승하는 문제점이 있다.However, in the prior art as described above, the motor windings are wound separately for each phase of the stator, and the windings of each phase are independently controlled to excite the windings of each phase separately, so that each phase winding independently series PTC thermistors. Should have a configuration to have. Therefore, if SM has three phases, it must have three PTC thermistors. Therefore, since three PTC thermistors must be installed inside the motor, the mounting space is narrow, so that the mounting position is difficult, and three PTC thermistors must be installed, thereby increasing the price.

따라서 상기에서와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 PTC 써미스터 대신 전류 검지부를 설치하여 과전류를 보호할 수 있도록 한 에스알엠의 과전류 보호회로를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention for solving the conventional problems as described above is to provide an overcurrent protection circuit of the SM to install the current detector instead of the PTC thermistor to protect the overcurrent.

본 발명의 다른 목적은 전류 검지부는 피씨비 상에 설치하므로 모터 내부의 공간을 사용하지 않아도 되므로 모터의 컴팩트화가 가능하도록 한 에스알엠의 과전류 보호회로를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an overcurrent protection circuit of the SLM to enable the compactness of the motor because the current detection unit is installed on the PCB do not need to use the space inside the motor.

본 발명의 또 다른 목적은 PTC 써미스터를 사용하지 않음으로써, 가격면에서 훨씬 저렴한 가격으로 설계할 수 있도록 한 에스알엠의 과전류 보호회로를 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to provide an overcurrent protection circuit of SLM that can be designed at a much lower cost in terms of cost by not using a PTC thermistor.

도 1은 종래 에스알엠(SRM)의 과온 보호회로에 대한 블럭 구성도.1 is a block diagram of an over temperature protection circuit of a conventional SRM (SRM).

도 2는 본 발명 에스알엠의 과전류 보호회로에 대한 블럭 구성도.Figure 2 is a block diagram of an overcurrent protection circuit of the present invention SM.

도 3은 본 발명 에스알엠의 과전류 보호회로에 대한 상세도.Figure 3 is a detailed view of the overcurrent protection circuit of the present invention SM.

도 4는 본 발명 에스알엠의 과전류 보호회로에 대한 다른 실시예.Figure 4 is another embodiment of the overcurrent protection circuit of the present invention SM.

도 5는 도 3에서, 전류검지부의 전달함수(히스테리시스)에 대한 특성도.5 is a characteristic diagram of a transfer function (hysteresis) of the current detection unit in FIG. 3;

***** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ********** Explanation of symbols for the main parts of the drawing *****

21 : 정류부 22 : 인버터21: rectifier 22: inverter

23 : 센서 24 : 회전 검지부23: sensor 24: rotation detection unit

25 : 입력부 26 : 제어부25 input unit 26 control unit

27 : 구동부 28 : 전류 검지부27: drive unit 28: current detection unit

29 : 리셋부 Buf1,Buf2,Buf3 : 버퍼29: reset unit Buf1, Buf2, Buf3: buffer

Chys : 히스테리시스 비교기Chys: Hysteresis Comparator

La,Lb,Lc : 모터 권선La, Lb, Lc: Motor Winding

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 입력 교류전원을 정류하는 정류부에서 출력되는 직류전압을 다시 교류전원으로 변환시켜 에스알엠을 구동시키는 인버터와, 상기 에스알엠의 회전자 위치를 검지하고 그에따른 회전자 위치신호를 출력하는 센서 및 회전 검지부와, 상기 회전자 위치신호에 따라 상기 인버터의 스위치소자를 온,오프시키는 제어부로 구성된 에스알엠 구동회로에 있어서, 상기 인버터에서 각 상의 전류를 검지하여 모터권선에 과전류가 흐른다고 판단되면 구동정지신호를 출력하는 전류 검지부와, 상기 전류 검지부에서 구동정지신호 입력시 상기 인버터의 동작을 정지시키기 위한 구동부를 포함한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention converts a DC voltage output from the rectifying unit rectifying the input AC power back to AC power to drive an SM, and the rotor position of the SM to detect the rotor accordingly In the SM drive circuit comprising a sensor for outputting a position signal and a rotation detection unit, and a control unit for turning on and off the switch element of the inverter in accordance with the rotor position signal, the inverter detects the current in each phase to the motor winding And a current detector for outputting a driving stop signal when it is determined that an overcurrent flows, and a driver for stopping the operation of the inverter when the driving stop signal is input by the current detector.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings in detail as follows.

도 2 및 도 3은 본 발명 에스알엠의 과전류 보호회로에 대한 구성도로서, 이에 도시한 바와같이, 입력되는 교류전원을 직류전압으로 정류시키는 정류부(21)와, 상기 정류부(21)에서 직류전압 공급시 병렬로 N상의 수 만큼 각각 연결되는 N개의 모터 권선(La,Lb,Lc)과 이 모터 권선(La,Lb,Lc)에 상,하로 직렬연결된 스위치소자(Q1a,Q1b,Q1c) (Q2a,Q2b,Q2c)로 교류전원으로 다시 변환시켜 에스알엠을 구동하기 위한 인버터부(22)와, 상기 에스알엠 구동시 회전자의 위치 및 회전수를 감지하는 센서(23) 및 회전 검지부(24)와, 사용자가 선택한 풍량에 대응하는 신호를 출력하는 입력부(25)와, 상기 회전 검지부(24)에서 검지신호에 따라 모터가 한 방향으로 회전할 수 있도록 하고, 상기 입력부(25)에서 입력된 풍량에 맞는 신호를 출력하는 제어부(26)와, 상기 제어부(26)에서 출력하는 신호와 기준신호를 비교하여 상기 인버터부(22)의 스위치소자를 제어하기 위한 구동부(27)와, 상기 인버터부(22)의 하측단 스위치소자에 직렬로 연결된 전류검지용 저항(Rs1,Rs2,Rs3)을 통해 모터에 흐르는 전류를 감지하고, 그 감지한 전류에 비례하는 전압값으로 변환시켜 상기 구동부(27)로 출력하여, 그 구동부(27)의 동작을 제어하는 전류 검지부(28)로 구성한다.2 and 3 are schematic diagrams of the overcurrent protection circuit of the present invention, as shown in the rectifier 21 for rectifying the input AC power to a DC voltage, and the DC voltage at the rectifier 21. When supplied, N motor windings La, Lb, Lc connected in parallel with each other by the number of N phases, and switch elements Q1a, Q1b, Q1c connected in series with the motor windings La, Lb, and Lc (Q2a). Inverter unit 22 for converting AC power to Q2b and Q2c again to drive an SM, a sensor 23 and a rotation detecting unit 24 for detecting the position and the number of rotations of the rotor when the SM is driven. And an input unit 25 for outputting a signal corresponding to the air volume selected by the user, and allowing the motor to rotate in one direction according to the detection signal by the rotation detecting unit 24, and the air volume input from the input unit 25. A control unit 26 for outputting a signal conforming to the The drive unit 27 for controlling the switch element of the inverter unit 22 by comparing the signal with the reference signal, and the current detecting resistors Rs1, Rs2, which are connected in series to the lower switch element of the inverter unit 22, Rs3) detects the current flowing through the motor, converts it into a voltage value proportional to the detected current, outputs to the drive unit 27, and constitutes a current detection unit 28 that controls the operation of the drive unit 27 do.

이와같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용 효과에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effect of the present invention configured as described in detail as follows.

에스알엠(SRM)의 3상으로 구성되는 La,Lb,Lc의 모터권선을 구동시키기 위하여 교류전원이 입력되면, 이를 정류부(21)에서 입력받아 직류전압으로 정류하여 인버터(25)로 제공한다.When AC power is input to drive the motor windings of La, Lb, and Lc constituted by three phases of the SRM, the rectifier 21 is inputted to rectify the DC voltage to the inverter 25.

그러면 상기 인버터(22)는 직류전압을 교류전원으로 다시 변환시켜 에스알엠으로 공급하여 회전시킨다.Then, the inverter 22 converts the DC voltage back into the AC power and supplies it to the SM to rotate.

이에따라 센서(23) 및 회전 검지부(24)는 회전자의 위치를 검출하여 상기 제어부(26)로 제공한다.Accordingly, the sensor 23 and the rotation detector 24 detect the position of the rotor and provide it to the controller 26.

이때 사용자가 입력부(25)를 통해 풍량을 선택하면, 제어부(26)는 상기 입력부(25)를 통해 입력되는 풍량과 회전 검지부(24)를 통해 입력되는 회전자 위치에 따라 모터를 구동하기 위한 신호를 그의 출력포트(Port1,Port2,Port)를 통해 구동부(27)로 출력한다.At this time, if the user selects the air volume through the input unit 25, the control unit 26 is a signal for driving the motor according to the air flow rate input through the input unit 25 and the rotor position input through the rotation detection unit 24 Is outputted to the drive unit 27 through its output ports Port1, Port2, and Port.

상기 제어부(26)의 출력포트(Port1,Port2,Port)를 통해 출력되는 신호는 구동부(27)내 버퍼(Buf1,Buf2,Buf3)의 비반전 입력단자(+)로 입력된다.Signals output through the output ports Port1, Port2, and Port of the controller 26 are input to the non-inverting input terminals (+) of the buffers Buf1, Buf2, and Buf3 in the driver 27.

그리고 상기 버퍼(Buf1,Buf2,Buf3)의 반전 입력단자(-)로는 저항(R51,R52)에 의해 설정되는 기준전압이 입력된다.A reference voltage set by the resistors R51 and R52 is input to the inverting input terminals (−) of the buffers Buf1, Buf2, and Buf3.

따라서 상기 버퍼(Buf1,Buf2,Buf3)는 반전 입력단자(-)로 입력되는 기준전압과 비반전 입력단자(+)로 입력되는 전압을 각각 비교하여 인버터(22)의 하측 스위치(Q2a,Q2b,Q2c)로 각각 제공한다.Accordingly, the buffers Buf1, Buf2, and Buf3 compare the reference voltages input to the inverting input terminal (-) and the voltages input to the non-inverting input terminal (+), respectively, so that the lower switches Q2a, Q2b, Q2c).

예를들어, 제어부(26)에서 A상을 온시켜야 하는 신호를 발생시키면, 버퍼(Buf1)의 비반전 입력단자(+)로 입력되는 전압이 반전 입력단자(-)로 입력되면 기준전압 보다 높아 인버터(22)의 a상의 하측 스위치(Q2a)가 온된다.For example, when the control unit 26 generates a signal to turn on the A phase, when the voltage input to the non-inverting input terminal (+) of the buffer Buf1 is input to the inverting input terminal (-), the voltage is higher than the reference voltage. The lower switch Q2a on a of the inverter 22 is turned on.

이때 제어부(26)에서 B,C상을 오프시키야 하는 신호를 발생시킴에 따라 버퍼(Buf2,Buf3)의 비반전 입력단자(+)로 입력되는 전압이 반전 입력단자(-)로 입력되는 기준전압 보다 낮아 인버터(22)의 b,c상의 하측 스위치(Q2b,Q2c)는 각각 오프상태가 된다.At this time, as the control unit 26 generates a signal to turn off the B and C phases, the voltage input to the non-inverting input terminal (+) of the buffers Buf2 and Buf3 is input to the inverting input terminal (-). Lower, the lower switches Q2b and Q2c on b and c of the inverter 22 are turned off, respectively.

상기 a상의 하측 스위치(Q2a)가 온되는 순간 상측 스위치(Q1a)의 베이스 전압이 온될 수 있는 드레쉬홀드 전압이 되면, 상기 상측 스위치(Q1a)는 온하게 된다.The upper switch Q1a is turned on when the base voltage of the upper switch Q1a becomes a threshold voltage at which the lower switch Q2a of the a phase is turned on.

그러면 모터의 권선 La에는 전류가 흘러 고정자의 A상은 자속을 발생하게 되고, 따라서 회전자는 딸려오고 연속적 회전을 위해서 다음 상에 전류를 흘려주어야 하므로 제어부(26)는 그의 출력포트(Port1)로 권선 La에 전류가 흐르지 않도록 하는 신호를 출력한다.Then, the current flows through the winding La of the motor, and the A phase of the stator generates the magnetic flux. Therefore, the rotor is accompanied and the current must be flowed to the next phase for continuous rotation, so that the controller 26 passes the winding La to its output port Port1. Outputs a signal that prevents current from flowing through.

이에 버퍼(Buf1)는 로우신호를 출력하여 하측 스위치(Q2a)를 오프시킨다.Accordingly, the buffer Buf1 outputs a low signal to turn off the lower switch Q2a.

이때 A상에 유기된 자속을 제거해주어야 하는데, 그 자속은 프리휠 다이오드(D1a,D2a)에 의해 제거된다.At this time, the magnetic flux induced in phase A must be removed, and the magnetic flux is removed by the freewheel diodes D1a and D2a.

이어서 제어부(26)의 제어에 의해 구동부(27)의 버퍼(Buf2)가 하이신호를 출력하고, 이 신호는 인버터(22)의 b상의 하측 스위치(Q2b)를 온시키고 이에따라 상측 스위치(Q1b)도 온되어 모터권선 Lb에는 전류가 흐른다.Subsequently, the buffer Buf2 of the driving unit 27 outputs a high signal under the control of the control unit 26, which turns on the lower switch Q2b on the b phase of the inverter 22 and accordingly the upper switch Q1b. On, current flows in the motor winding Lb.

상기 모터 권선 Lb에는 전류가 흘러 고정자의 B상은 자속을 발생하게 되고, 따라서 회전자는 딸려오고 연속적 회전을 위해서 다음 상에 전류를 흘려주기 위해 제어부(26)에서 그의 출력포트(Port2)로 권선 Lb에 전류가 흐르지 않도록 하는 신호를 출력하면, 버퍼(Buf2)는 로우신호를 출력하여 b상의 하측 스위치(Q2b)를 오프시킨다.The current flows through the motor winding Lb, and the B phase of the stator generates magnetic flux, so that the rotor comes with the winding Lb from the control unit 26 to its output port Port2 to flow current in the next phase for continuous rotation. When outputting a signal to prevent current from flowing, the buffer Buf2 outputs a low signal to turn off the lower switch Q2b on b.

이때 B상에 유기된 자속은 프리휠 다이오드(D1b,D2b)에 의해 제거된다.At this time, the magnetic flux induced on phase B is removed by the freewheel diodes D1b and D2b.

다시 제어부(26)의 제어에 의해 구동부(27)의 버퍼(Buf3)가 하이신호를 출력하고, 이 신호는 인버터(22)의 c상의 하측 스위치(Q2c)를 온시키고 이에따라 상측 스위치(Q1c)도 온되어 모터권선 Lc에는 전류가 흐른다.Under the control of the control unit 26, the buffer Buf3 of the driving unit 27 outputs a high signal, which turns on the lower switch Q2c of the c phase of the inverter 22 and thus the upper switch Q1c. On, current flows in the motor winding Lc.

상기 모터 권선 Lc에는 전류가 흘러 고정자의 C상은 자속을 발생하게 되고, 따라서 회전자는 딸려오고 연속적 회전을 위해서 다음 상에 전류를 흘려주기 위해 제어부(26)에서 그의 출력포트(Port3)로 권선 Lc에 전류가 흐르지 않도록 하는 신호를 출력하면, 버퍼(Buf3)는 로우신호를 출력하여 c상의 하측 스위치(Q2c)를 오프시킨다.The current flows through the motor winding Lc, and the phase C of the stator generates magnetic flux, so that the rotor comes with the winding Lc from the control section 26 to its output port Port3 to flow current in the next phase for continuous rotation. When outputting a signal that prevents current from flowing, the buffer Buf3 outputs a low signal to turn off the lower switch Q2c of c phase.

이때 C상에 유기된 자속은 프리휠 다이오드(D1c,D2c)에 의해 제거된다.At this time, the magnetic flux induced on C is removed by the freewheel diodes D1c and D2c.

이상에서와 같이 모터권선 La,Lb,Lc에 순차적으로 자속을 유기시켜 에스알엠을 회전시킨다.As described above, the magnetic flux is induced in the motor windings La, Lb, and Lc sequentially to rotate the SM.

상기 모터권선 La,Lb,Lc에 인가되는 전류를 검지하기 위하여, 상기 인버터(22)내 하측 스위치(Q2a,Q2b,Q2c)의 에미터와 접지 사이에 직렬로 전류 검지용 저항(Rs1,Rs2,Rs3)을 설치하여 양의 전압을 검출하도록 한다.In order to detect the current applied to the motor windings La, Lb, and Lc, the current detecting resistors Rs1, Rs2, in series between the emitters of the lower switches Q2a, Q2b, Q2c in the inverter 22 and ground. Rs3) is installed to detect positive voltage.

이렇게 설치된 전류 검지용 저항(Rs1,Rs2,Rs3)에 의해 검지된 전류에 비례하는 전압값은 전류 검지부(28)의 고주파 필터(R2,C3)를 통해 노이즈가 제거된다.The voltage value proportional to the current detected by the current detection resistors Rs1, Rs2, and Rs3 provided in this way is removed by noise through the high frequency filters R2 and C3 of the current detection unit 28.

상기에서 노이즈가 제거된 전압값은 다시 다이오드(D2,D3)를 거쳐 5V이상, 0V이하의 전압을 필터링하여 히스테리시스 비교기(Chys)의 비반전 입력단자(+)로 제공한다.The voltage value from which the noise is removed is again supplied to the non-inverting input terminal (+) of the hysteresis comparator (Chys) by filtering voltages of 5 V or more and 0 V or less through the diodes D2 and D3.

이때 상기 히스테리시스 비교기(Chys)의 반전 입력단자(-)로 입력되는 기준전압은 저항(Ri,R1)에 의해 결정되고, 히스테리시스 폭은 저항(Rf,Rp)에 의해서 Vu와 VL이 결정된다.In this case, the reference voltage input to the inverting input terminal (−) of the hysteresis comparator (Chys) is determined by the resistors Ri and R1, and the hysteresis width is determined by the resistors Rf and Rp.

상기 히스테리시스 비교기(Chys)의 반전 입력단자(-)로 입력되는 전압이, 도 5에서와 같이, 입력전압 Vu를 넘지않게 되면, 상기 히스테리시스 비교기(Chys)의 출력은 0V가 되어 트랜지스터(Q2)를 오프시켜 구동부(27)의 버퍼가 정상동작하도록 한다.When the voltage input to the inverting input terminal (-) of the hysteresis comparator (Chys) does not exceed the input voltage Vu, as shown in FIG. 5, the output of the hysteresis comparator (Chys) becomes 0V, thereby turning on the transistor Q2. By turning off, the buffer of the driving unit 27 is operated normally.

그리고, 상기 히스테리시스 비교기(Chys)의 반전 입력단자(-)로 입력되는 전압이, 도 5에서와 같이, 입력전압 Vu를 넘게되면(또는 과전류가 흐르게 되면) 비교기(Chys)의 출력은 5V가 되어 트랜지스터(Q2)를 온시킨다.When the voltage input to the inverting input terminal (-) of the hysteresis comparator (Chys) exceeds the input voltage Vu (or when an overcurrent flows) as shown in FIG. 5, the output of the comparator (Chys) becomes 5V. Turn on transistor Q2.

상기 트랜지스터(Q2)가 온됨에 따라 구동부(27)내 버퍼(Buf1,Buf2,Buf3)의 기준전압을 5V로 만들어준다.As the transistor Q2 is turned on, the reference voltages of the buffers Buf1, Buf2, and Buf3 in the driver 27 are set to 5V.

따라서 상기 버퍼(Buf1,Buf2,Buf3)의 출력이 5V를 출력하지 않도록 하는 특성을 갖는다.Therefore, the outputs of the buffers Buf1, Buf2, and Buf3 do not output 5V.

따라서 인버터(22)의 하측 스위치(Q2a,Q2b,Q2c)는 모두 오프상태가 되어 전류는 전류 검지용 저항(Rs1,Rs2,Rs3)를 통해 흐르지 않게 되고, 이것은 다시 히스테리시스 비교기(Chys)로 입력되나 이 비교기를 다시 오프할 수 있는 전압은 도 5에 도시한 바와같이 VL을 음의 전압으로 설정함으로써, 전원을 리셋시키지 않는 한 오프되지 않는 동작 특성을 보인다.Therefore, the lower switches Q2a, Q2b, and Q2c of the inverter 22 are all turned off so that current does not flow through the current detecting resistors Rs1, Rs2, and Rs3, which are again input to the hysteresis comparator (Chys). The voltage capable of turning off the comparator again shows an operating characteristic that is not turned off unless the power is reset by setting VL to a negative voltage as shown in FIG.

이렇게 함으로써 모터가 회전중에 모터가 어떤 원인에 의해 구속되는 경우가 발생할 때, 제어부(26)가 원하는 회전수를 위해 모터의 각 상에 전류여자시간을 늘리므로 인한 전류의 상승폭이 증가하므로 모터권선 온도가 상승하고 , 또는 마이크로 컴퓨터(본 발명에서는 제어부(26))가 어떤 원인에 의해 폭주하는 경우가 발생하여 모터 각상에 전류를 여자시키는 신호가 지속적으로 온되는 경우가 발생할 수 있음으로 모터에 화재가 발생할 수 있는 경우가 생기는 것을 방지할 수 있다.By doing so, when the motor is constrained for some reason while the motor is rotating, the controller 26 increases the current excitation time for each phase of the motor for the desired number of revolutions, thereby increasing the amount of increase in the current resulting in the motor winding temperature. Rises, or the microcomputer (controller 26 in the present invention) may run out for some reason, and a signal may be continuously turned on to excite a current in each motor motor. The occurrence that can occur can be prevented.

그리고, 또다른 방법으로 도 4에 도시한 바와같이 리셋부(29)를 설치한다.And as another method, as shown in Fig. 4, the reset section 29 is provided.

따라서 인버터(22)에 과전류가 흘러 히스테리시스 비교기(Chys)가 하이신호를 출력하여 트랜지스터(Q2)를 온시킨다.Therefore, an overcurrent flows to the inverter 22, and the hysteresis comparator (Chys) outputs a high signal to turn on the transistor Q2.

이때 트랜지스터(Q2)를 구동부(27)의 버퍼에 연결하지 않고, 리셋부(29)에 연결한다.At this time, the transistor Q2 is not connected to the buffer of the driver 27, but is connected to the reset unit 29.

따라서 상기 트랜지스터(Q2)가 온되어 하이신호가 리셋부(29)로 인가되면, 상기 리셋부(29)는 제어부(26)를 리셋시켜 과전류로 부터 회로를 보호한다.Therefore, when the transistor Q2 is turned on and a high signal is applied to the reset unit 29, the reset unit 29 resets the control unit 26 to protect the circuit from overcurrent.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 PTC 써어미스터 대신 과전류 보호용으로 전류 검지부를 설치하여 모터 내부의 공간을 사용하지 않고, 피씨비(PCB)에 설치가능하여 모터의 컴팩트화가 가능하고, PTC 써어미스터에 비해 가격면에서도 훨씬 저렴한 가격으로 설계할 수 있도록 한 효과가 있다.As described in detail above, the present invention installs a current detector for overcurrent protection instead of a PTC thermistor, so that the motor can be installed in a PCB without using a space inside the motor, and thus the motor can be made compact, compared to a PTC thermistor. In terms of price, it is possible to design at a much lower price.

Claims (5)

입력 교류전원을 정류하는 정류부에서 출력되는 직류전압을 다시 교류전원으로 변환시켜 에스알엠을 구동시키는 인버터와, 상기 에스알엠의 회전자 위치를 검지하고 그에따른 회전자 위치신호를 출력하는 센서 및 회전 검지부와, 상기 회전자 위치신호에 따라 상기 인버터의 스위치소자를 온,오프시키는 제어부로 구성된 에스알엠 구동회로에 있어서, 상기 인버터에서 각 상의 전류를 검지하여 모터권선에 흐르는 전류가 정상전류인지 과전류인지를 판단하여 과전류로 판단시 구동정지신호를 출력하는 전류 검지부와, 상기 전류 검지부에서 구동정지신호 입력시 상기 인버터의 동작을 정지시키기 위한 구동부를 포함한 것을 특징으로 하는 에스알엠의 과전류 보호회로.Inverter which converts the DC voltage output from the rectifying unit rectifying the input AC power to AC power to drive the SM, and the sensor and the rotation detecting unit which detects the rotor position of the SM and outputs the rotor position signal accordingly. And a control unit for turning on and off the switch element of the inverter according to the rotor position signal, wherein the inverter detects the current of each phase to determine whether the current flowing through the motor winding is a normal current or an overcurrent. And a current detecting unit for outputting a driving stop signal when judged to be an overcurrent, and a driving unit for stopping the operation of the inverter when the driving detection signal is input from the current detecting unit. 제1항에 있어서, 전류 검지부는 인버터에서 각 상에 흐르는 전류를 감지하고, 이 감지한 전류에 비례하는 전압값으로 변환시켜 출력하는 전류 검지용 저항과, 상기 전류 검지용 저항에서 출력되는 전압값을 필터링하여 노이즈의 영향을 배제시키기 위한 고주파 필터와, 상기 고주파 필터의 출력을 5V 이상, 0V 이하의 전압을 필터링하기 위한 필터와, 상기 필터의 출력전압과 기준전압을 비교하여 인버터 각 상에 흐르는 전류가 과전류인지 정상전류인지를 판단하는 비교기와, 상기 비교기의 출력에 따라 구동부의 출력을 제어하는 출력제어용 트랜지스터를 포함한 것을 특징으로 하는 에스알엠의 과전류 보호회로.The current detecting unit of claim 1, wherein the current detecting unit senses a current flowing in each phase in the inverter, converts the current into a voltage value proportional to the detected current, and outputs the current detecting resistor, and the voltage value output from the current detecting resistor. A high frequency filter for filtering out the effects of noise, a filter for filtering the output of the high frequency filter to a voltage of 5 V or more and 0 V or less, and comparing the output voltage and the reference voltage of the filter to each phase of the inverter. And a comparator for determining whether the current is an overcurrent or a steady current, and an output control transistor for controlling the output of the driver in accordance with the output of the comparator. 제2항에 있어서, 전류 검지용 저항은 인버터의 각상의 하측 스위치의 에미터와 접지사이에 설치하여 양의 전압을 검출하도록 한 것을 특징으로 하는 에스알엠의 과전류 보호회로.The over-current protection circuit of SM, characterized in that the current detection resistor is installed between the emitter of the lower switch of each phase of the inverter and the ground to detect a positive voltage. 제2항에 있어서, 비교기는 히스테리시스 비교기인 것을 특징으로 하는 에스알엠의 과전류 보호회로.3. The overcurrent protection circuit of SLM according to claim 2, wherein the comparator is a hysteresis comparator. 제1항에 있어서, 전류 검지부에서 구동정지신호 입력시 상기 제어부의 동작을 리셋시키는 리셋부를 포함한 것을 특징으로 하는 에스알엠의 과전류 보호회로.The overcurrent protection circuit of claim 1, further comprising a reset unit for resetting the operation of the controller when the driving stop signal is input by the current detection unit.
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KR100669015B1 (en) * 2000-01-14 2007-01-16 삼성전자주식회사 Apparatus and method of controlling wash motor for a washing machine
KR101074671B1 (en) * 2004-06-30 2011-10-19 아스콜 홀딩 에스.알.엘. Driving Method of A Synchronous Electric Motor

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