KR20030097564A - 모스팻을 이용한 브로워 팬 모터 구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모스팻을 이용한 브로워 팬 모터 구동장치에 관한 것으로서, 특히 팬모터를 구동시키는 구동회로에 입력전압에 대한 출력전압의 기울기가 완만하여 팬모터의 구동속도 정밀제어를 위한 입력값 설정이 매우 용이하고, 내구성이 우수한 모스팻(MOSFET: Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)을 적용하며, 또한 상기 모스팻의 방열특성 향상을 위해 모스팻을 알루미늄 재질의 기판에 장착하면서 모스팻 상측으로 별도의 방열판을 결합하므로서, 브로워 팬 모터의 회전속도 제어를 정밀하게 구현할 수 있고, 효과적인 방열에 의해 열폭주에 의한 모스팻의 파손을 방지하며, 모스팻에 과부하가 걸리더라도 모스팻이 파괴되기 전에 휴즈가 절단되면서 모스팻을 보호할 수 있도록 한 모스팻을 이용한 브로워 팬 모터 구동장치에 관한 것이다.

Description

모스팻을 이용한 브로워 팬 모터 구동장치{Blower fan motor driving device using MOSFET}

본 발명은 모스팻을 이용한 브로워 팬 모터 구동장치에 관한 것으로서, 특히브로워 팬 모터의 회전속도 제어를 정밀하게 구현할 수 있고, 효과적인 방열에 의해 열폭주에 의한 모스팻의 파손을 방지하며, 모스팻에 과부하가 걸리더라도 모스팻이 파괴되기 전에 휴즈가 절단되면서 모스팻을 보호할 수 있도록 한 모스팻을 이용한 브로워 팬 모터 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 차내 송풍을 위한 브로워가 설치되고 있으며, 이러한 브로워는 팬모터의 구동에 의해 고속회전하게된다.

상기한 팬모터의 회전속도를 제어하기위한 구동회로로서 종래에는 주로 파워트랜지스터를 사용하고 있다.

파워트랜지스터는 도 4 에 도시된 바와같이 입력신호에 대한 출력특성(기울기)이 매우 민감하여 팬모터의 회전속도를 정밀하게 제어하기위한 입력신호를 설정하기가 매우 어려운 단점을 가지고 있다.

또한, 파워트랜지스터는 내구성이 떨어지기 때문에 파워트랜지스터에 과부하가 걸릴경우 파워트랜지스터가 쉽게 파손되어 제품의 수명이 매우 단축되는 문제점이 발생하고 있으며, 기존의 파워트랜지스터가 파워트랜지스터로 입력되는 전류값을 조절하여 출력을 가변시키는 전류제어방식을 채택하고 있기 때문에 파워트랜지스터의 구동을 위한 전류제어가 매우 어려운 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 팬모터를 구동시키는 구동회로에 입력전압에 대한 출력전압의 기울기가 선형적으로 안정되어 팬모터의 구동속도 정밀제어를 위한 입력값 설정이 매우 용이하고, 내구성이 우수한모스팻(MOSFET: Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)을 적용하며, 또한 상기 모스팻의 방열특성 향상을 위해 모스팻을 알루미늄 재질의 기판에 장착하면서 모스팻 상측으로 별도의 방열판을 결합하므로서, 브로워 팬 모터의 회전속도 제어를 정밀하게 구현할 수 있고, 효과적인 방열에 의해 열폭주에 의한 모스팻의 파손을 방지하며, 모스팻에 과부하가 걸리더라도 모스팻이 파괴되기 전에 휴즈가 절단되면서 모스팻을 보호할 수 있도록 한 모스팻을 이용한 브로워 팬 모터 구동장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은,

브로워 팬 모터의 구동을 위한 제어신호를 입력받아 소정의 증폭율로 증폭하여 팬 모터를 구동시키는 팬모터 구동회로를 구성함에 있어서,

회로의 입력단에 휴즈를 형성하고, 상기 휴즈에 제어전압을 증폭시켜 브로워 팬모터 구동을 위한 구동전압으로 출력하는 모스팻을 연결설치하되,

상기 모스팻의 출력단에 출력전압을 입력측으로 궤환시키기 위한 피드백용 저항을 연결하여 펄스폭변조방식의 정밀제어가 가능토록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 기판의 장착을 위한 하우징을 구비하고, 상기 기판에 모스팻을 비롯한 전자부품을 장착하며, 기판의 상측으로 모스팻을 감싸면서 그 외측으로 다수의 방열핀이 돌출형성된 방열판을 결합한 것을 특징으로 하며, 상기 기판을 알루미늄 재질로서 형성하여 모스팻의 방열효율이 향상되도록 한 것을 특징으로 한다.

도 1 은 본 발명의 브로워 팬 모터 구동장치를 보인 회로도.

도 2 는 본 발명에 적용된 모스팻이 기판에 장착된 상태를 보인 단면도.

도 3 은 본 발명에 적용된 모스팻의 출력특성을 보인 그래프.

도 4 는 종래 브로워 팬 모터 구동장치에 적용되는 파워트랜지스터의 출력특성을 보인 그래프.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 하우징, 2: 기판,

3: 방열판, 4: 방열핀,

f: 휴즈, FET: 모스팻,

R1~R3: 저항, C1: 콘덴서,

D1 : 다이오드.

이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 3 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 브로워를 고속회전시키는 팬모터의 구동제어를 위한 구동장치에 관한 것으로서, 도 1 에 도시한 바와같이 내구성이 뛰어나고 출력값 제어가 용이한 모스팻(FET)을 적용하고, 상기한 모스팻(FET)의 제어신호 입력단에 휴즈(f)를 연결하며, 모스팻(FET)의 출력단(out1)에는 출력전압을 제어신호 입력단으로 궤환시키는 피드백용 저항(R3)을 연결하여 구성한다.

상기한 모스팻(FET)의 출력특성은 도 3 에 도시된 바와같이 입력값에 비해 출력값의 변화가 종래의 파워트랜지스터에 비해 선형적으로 안정적이다.

이것은 종래의 파워트랜지스터에 비해 모스팻(FET)이 원하는 출력값을 얻기 위한 입력값의 설정이 용이하다는 것을 의미하며, 또한 그만큼 팬모터의 정밀제어가 용이해짐을 의미하게 된다.

그리고, 상기한 모스팻(FET)은 파워트랜지스터에 비해 열폭주현상에 대한 내구성이 우수한 특징을 갖고 있고, 전류제어가 아닌 전압제어방식이므로 그 제어가 더욱 용이해지는 효과를 기대할 수 있다.

이와같이 구성되는 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.

팬모터의 구동을 위한 제어전압이 입력되면, 그 제어전압은 휴즈(f)를 통해 입력된 후 저항(R1,R2)을 통해 분압되어 모스팻(FET)으로 공급되며, 상기 모스팻(FET)은 입력되는 제어전압을 소정의 증폭율로 증폭하여 팬모터로 공급하므로서 팬모터를 구동시키게 된다.

이때, 상기 모스팻(FET)에서 출력된 전압은 그 출력단(out1)으로부터 분기접속되는 피드백용 저항(R3)에 의해 다시 회로의 입력측으로 피드백되며, 입력측의 제어장치는 상기 피드백되는 출력전압을 이용하여 보다 정밀한 출력제어, 즉 브로워의 회전속도를 안정적으로 제어가능토록 한다.

한편, 본 발명과같이 구동회로를 설계하면, 모스팻(FET)에 과부하가 걸려 열폭주현상이 발생하게되더라도 상기 모스팻(FET)이 파손되기 전에 휴즈(f)가 먼저 절단되어 전압의 회로내 입력을 차단하게되므로 모스팻(FET)의 파손을 미연에 방지할 수 있게 된다.

본 발명에서는 통상이 기판에 장착된 모스팻(FET)의 경우 모스팻에 직접 방열판을 결합시켜서 모스팻에서 발생되는 열이 기판으로 전달되지 않게 하는 방식이 사용되고, 알루미늄기판을 이용하는 경우 모스팻이 장착된 기판의 배면, 즉 알루미늄기판의 배면에 방열판을 직접 결합시키는 방식에 의해 모스팻에서 발생되는 열을 보다 효과적으로 외부로 방출시킬 수 있다.

기판(2)에는 모스팻(FET)을 비롯한 전자부품을 장착한다.

상기 기판(2)은 도 2 에 도시된 바와같이 기판(2)과 방열판(3)의 장착이 가능하도록 형성된 별도의 하우징(1)에 장착되며, 또한 상기 기판(2)에는 그 외각으로 다수의 방열핀(4)이 돌출 형성되어 있는 방열판(3)을 결합하되, 상기 방열판(3)이 모스팻(FET)을 상측으로부터 감싸도록 하여 모스팻(FET)의 구동시 발산되는 열이 상기 방열판(3)으로 직접 전달되어 모스팻(FET)에서 발산되는 열이 효과적으로 발산되게 한다.

또한, 도3에 도시된 바와같이, 기판(2)과 방열판(3)의 장착이 가능하도록 형성된 별도의 하우징(1)에 장착되며, 기판(2)에 장착된 모스팻(FET)이 장착된 기판(2)의 배면에 다수의 방열핀(4a)이 돌출형성된 방열판(3a)을 결합하여 모스팻(FET)에서 발생되는 열이 방열판(3a)의 방열핀(4a)을 통해서 발산되게 한다. 그리고, 상기 기판(2)은 기판(2)과 방열판(3) 사이에 열전달이 원활하게 이루어지도록 알루미늄과 같은 재질의 금속으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기설명된 것과 같은 방열동작에 의해 모스팻(FET)의 과열을 보다 효과적으로 방지할 수 있게되고, 이에의해 모스팻(FET)의 과열에 의한 파손을 예방할 수 있게되는 것이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 팬모터를 구동시키는 구동회로에 입력전압에 대한 출력전압의 기울기가 완만하여 팬모터의 구동속도 정밀제어를 위한 입력값 설정이 매우 용이하고, 내구성이 우수한 모스팻(MOSFET: Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)을 적용하며, 또한 상기 모스팻의 방열특성 향상을 위해 모스팻을 알루미늄 재질의 기판에 장착하면서 모스팻 상측으로 별도의 방열판을 결합하므로서, 브로워 팬 모터의 회전속도 제어를 정밀하게 구현할 수 있고, 효과적인 방열에 의해 열폭주에 의한 모스팻의 파손을 방지하며, 모스팻에 과부하가 걸리더라도 모스팻이 파괴되기 전에 휴즈가 절단되면서 모스팻을 보호할 수 있도록 한 모스팻을 이용한 브로워 팬 모터 구동장치를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (4)

1. 브로워 팬 모터의 구동을 위한 제어신호를 입력받아 소정의 증폭율로 증폭하여 팬 모터를 구동시키는 팬모터 구동회로를 구성함에 있어서,

   회로의 입력단에 휴즈(f)를 형성하고, 상기 휴즈(f)에 제어전압을 증폭시켜 브로워 팬모터 구동을 위한 구동전압으로 출력하는 모스팻(FET)을 연결설치하며,

   상기 모스팻(FET)의 출력단에 출력전압을 입력측으로 궤환시키기 위한 피드백용 저항(R3)을 연결하여 펄스폭변조(PWM)방식의 정밀제어가 가능토록 한 것을 특징으로 하는 모스팻을 이용한 브로워 팬모터 구동장치.
2. 제 1 항에 있어서, 기판(2)의 장착을 위한 하우징(1)을 구비하고, 상기 기판(2)에 모스팻(FET)을 비롯한 전자부품을 장착하며, 기판(2)의 상측으로 모스팻(FET)을 감싸면서 그 외측으로 다수의 방열핀(4)이 돌출형성된 방열판(3)을 결합한 것을 특징으로 하는 모스팻을 이용한 브로워 팬모터 구동장치.
3. 제 1 항에 있어서, 기판(2)의 장착을 위한 하우징(1)을 구비하고, 상기 기판(2)에 모스팻(FET)을 비롯한 전자부품을 장착하며, 모스팻(FET)이 장착된 기판(2)의 배면에 다수의 방열핀(4a)이 돌출형성된 방열판(3a)을 결합한 것을 특징으로 하는 모스팻을 이용한 브로워 팬모터 구동장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 기판(2)을 알루미늄 재질로서 형성하여 모스팻(FET)의 방열효율이 향상되도록 한 것을 특징으로하는 모스팻을 이용한 브로워 팬모터 구동장치.