KR20040024578A - 파워공구내 모터 샤프트의 속도와 주파수를 제어하기 위한마이크로프로세서 - Google Patents

파워공구내 모터 샤프트의 속도와 주파수를 제어하기 위한마이크로프로세서 Download PDF

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duty cycle
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제플리 엘. 헨드엘손
문홍
마크 올드루프
이반 리드
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타이코 일렉트로닉스 코포레이션
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Abstract

파워공구를 구동시키기 위한 제어 시스템은 파워소스와, 샤프트를 구동시키도록 채택된 모터와, 상기 파워소스와 모터를 상호연결시키는 파워 절환유니트와, 제어기로 구성되어 제공된다. 파워 절환유니트는 파워소스로부터 펄스폭변조 방식(PWM)의 구동신호를 모터에 인가한다. 제어기는 파워소스와, 모터와, 파워 절환유니트중 적어도 하나에서 적어도 하나의 전기적 특성을 감시하고, 전기적 특성에 근거하여 PWM의 구동신호의 동작 듀티 사이클을 조정한다.

Description

파워공구내 모터 샤프트의 속도와 주파수를 제어하기 위한 마이크로프로세서{MICROPROCESSOR FOR CONTROLLING THE SPEED AND FREQUENCY OF A MOTOR SHAFT IN A POWER TOOL}
전기드릴 스크류 드라이버 등과 같은 핸드헬드(hand held) 파워공구는 전기모터를 사용해서 공구를 유지하는 척(chuck)에 파워를 제공한다. 이러한 파워공구는 사용자에 의해서 수동으로 작동되는 트리거(trigger)를 포함하여 상기 모터는 상기 트리거를 압박하는 사용자에 의해서 제어된다. 트리거가 압박되는 정도에 근거해서 모터와 척 속도가 가변되는 파워공구는 가변속도형 파워공구로서 공지된다. 파워공구는 모터에 전류를 급전하는 AC 또는 DC 파워소스에 의해서 파워가 공급되는 모터를 포함한다. 사용자가 트리거를 쥠(squeeze)에 따라, 더 많은 파워가 상기 모터에 공급되어 샤프트가 더 빠르게 회전하도록 야기시킨다. 일단 트리거가해제되면, 전류는 더 이상 상기 모터에 급전되지 않는다.
전형적으로, 파워공구는 펄스폭변조(PWM) 방식을 사용하는 속도제어회로를 포함하여 모터에 인가되는 전압을 제어한다. 특히, PWM 방식 제어회로는 모터에 대한 파워의 온과 오프(on and off)를 신속하게 순환시킨다. PWM 방식 제어회로는 트리거 위치에 근거한 듀티 사이클(duty cycle)을 제어한다. 트리거가 더 많이 쥐어질수록, 온타임 듀티 사이클은 더 커지고 샤프트는 더 빨리 회전한다.
파워공구는 종종 작업하중이 모터 또는 밧데리의 용량을 초과하는 경우에 고전류 또는 실속된 조건(stalled conditions)을 경험한다. 이러한 조건들은 밧데리, 모터 및 공구의 다른 전장부품에 과도한 하중을 발생시킨다. 이러한 조건들은 또한 밧데리, 모터 및 공구의 다른 전장부품들을 손상시킴으로써 공구의 효율성을 감소시킨다.
종래의 파워공구는 닫혀졌을 때 가변속도 제어를 우회시키는 우회접점(by-pass contact)을 포함함으로써 실속된 조건의 부작용을 과장한다. 상기 우회접점은 요구된 파워출력이 소정 포인트를 초과한 경우에 닫혀진다. 우회접점이 닫혀진 때, 공구는 모터와 밧데리에 직접 접속되어 모든 입수가능한 파워를 모터에 공급한다. 소정의 조건하에서, 우회접점의 사용은 밧데리, 모터 및 공구내 다른 전장부품을 손상시킬 수 있기 때문에 부적합하다. 그러므로, 우회접점의 사용은 공구수명을 단축시킬 수 있고 또한 실속된 모터조건을 유도할 수 있다.
듀티 사이클을 측정하는 데 파워공구의 전기 조건을 보다 효과적으로 감시하는 제어회로를 필요로 한다. 듀티 사이클의 주파수를 측정하는 데 파워공구의 전기 조건을 감시하는 제어회로를 필요로 한다. 밧데리를 손상시키지 않고 모터에 파워의 최대량을 제공하고 실속된 모터조건을 제거 또는 감소시키는 파워공구 제어기를 필요로 한다.
본 발명의 적어도 일실시예는 가변속도형 파워공구(variable speed power tool)에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 적어도 일실시예는 파워공구내 전기모터의 속도와 주파수를 제어하는 것에 관한 것이다.
상기 요약 뿐만 아니라 본 발명의 바람직한 실시예의 하기 상세한 설명은 첨부도면과 관련하여 해석하는 경우에 보다 잘 이해할 것이다. 본 발명의 예시 목적을 위해서, 도면에는 현재 바람직한 실시예가 도시된다. 그러나, 본 발명은 첨부도면에 도시된 정확한 배열 및 기구에 한정되지 않는다는 것을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 제작된 파워공구를 예시한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 제어회로의 개략적인 다이어그램을 예시한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다른 파워공구의 인가전압대 시간의 그래프이다.
본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 파워소스(power source)와, 샤프트를 구동시키도록 채택된 모터와, 상기 파워소스와 모터를 상호연결시키는 파워 절환유니트로 이루어진 제어 시스템은 파워공구를 구동시키기 위해 제공된다. 상기 파워 절환유니트는 상기 파워소스로부터 모터에 펄스폭변조(PWM) 방식의 구동신호를 인가한다. 제어기는 파워소스와, 모터와, 파워 절환유니트 중 적어도 하나에서 적어도 하나의 전기적 특성을 감시하고, 전기적 특성에 근거하여 PWM 구동신호의 동작 듀티 사이클을 조정한다.
본 발명의 다른 실시예의 한 특징은 파워소스, 모터 또는 파워 절환유니트의 전압을 감시하는 것이다. 임시적으로, 상기 시스템은 파워소스, 모터 또는 파워 절환유니트의 전류를 감시할 수 있다.
본 발명의 실시예의 다른 특징은 파워소스에서의 전압강하를 검출하는 제어기의 사용이다. 임시적으로, 제어기는 상기 파워소스와 모터에서의 전압강하를 검출한다.
본 발명의 일실시예에서, 파워 절환유니트는 파워소스와 모터 사이에 직렬로 연결된 파워 MOSFET를 포함한다. 파워 MOSFET는 ON 상태와 OFF 상태 사이에서 절환하여 상기 PWM 구동신호의 펄스폭을 가변시킨다. 임시적으로, 제어기에 연결된 입력 도입선(input lead)은 트리거 위치 또는 모터속도를 나타내는 트리거 신호를 사용자에게 제공한다. 대안으로, PWM 구동신호는 모터속도를 조정한다.
본 발명의 실시예의 다른 특징은 파워소스, 모터 및 제어기의 적어도 하나에서의 전압강하를 감시하기 위한 전압센서의 사용이다. 임시적으로, 제어기는 사용자에 의해서 선택된 대상(target) 모터조건을 나타내는 대상 듀티 사이클을 측정하고 상기 대상 듀티 사이클의 아래 또는 상기 대상 듀티 사이클에 일치하지 않는 값으로 동작 듀티 사이클(operating duty cycle)을 설정한다. 임시적으로, 상기 대상 모터조건은 모터속도 또는 토크로 구성될 수 있다. 대안으로, 상기 동작 듀티 사이클은 피크전류와 파워소스가 피크전류에 근접한 전류를 급전하는 시간으로부터 설정될 수 있다.
도 1은 본체(70)와, 트리거(80)와, 순방향/역방향 콘트롤(90)과, 가변속도 모터(20)와, 공구를 보유하기 위한 척(30)과, DC 밧데리(40)와, 구동 샤프트(60)와, 모터(20)를 구동시키기 위한 제어 시스템(50)을 구비한 전기 파워공구(10)를 예시한다. 공구(10)의 모터(20)는 샤프트(60)를 통해서 척(30)을 구동시키도록 채택된다. 트리거(80)는 사용자가 트리거(80)를 쥐는 정도에 근거하여 밧데리(40)로부터 모터(20)에 급전되는 전류를 제어함으로써 사용자가 척(30)의 속도를 가변시키도록 허용한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 구성된 제어 시스템(50)을 예시한다. 제어 시스템(50)은 DC 밧데리(40)와 모터(20)에 직렬로 연결된다. DC 밧데리(40)는 제1세트의 접점(100)들에 전기적으로 연결된 양극단자(41)와 음극단자(42)를 갖는다. 밧데리(40)의 단자(41, 42)들은 제1세트의 접점(100)들에 연결되고 온-오프 스위치(110)와 직렬로 배열된다. 브레이크 스위치(115)와 파워 MOSFET(130)는 서로 직렬로 배열되고 접점(100)들 및 밧데리(40)에 연결된다.
전압 레귤레이터(140)는 하나의 접점(100)을 통해서 밧데리(40)의 하나의 단자에 연결된 입력부(input)를 포함한다. 전압 레귤레이터(140)의 출력단자는 마이크로프로세서(120)의 파워 입력단자(VCC)에 연결된다. 전압 레귤레이터(140)는 마이크로프로세서(120)에 공급된 전압을 조절한다. 전압 레귤레이터(140)는 또한 포텐쇼미터(150; potentiometer)의 일단부에 연결된 접지단자(GND)를 포함한다. 포텐쇼미터(150)의 타단부는 마이크로프로세서(120)의 입력단자(VCC)에 연결된다. 포텐쇼미터(150)의 중앙 탭(center tap)은 마이크로프로세서(120)의 기준 입력단자(GP 4; reference input terminal)에 연결되어 전압 레귤레이터(140)의 출력전압을 감시한다. 마이크로프로세서(120)는 오디오 출력부(160)에 연결된다.
제1전압 분배기(170, 171)는 밧데리(40)의 단자들 사이에 제공된다. 전압 분배기(170, 171)의 중앙 탭(172)은 마이크로프로세서(120)의 입력단자(GP 1)에 연결되어 밧데리(40)에서의 전압 포텐셜을 감시한다. 제2전압 분배기(180, 181)는 파워 MOSFET(130)의 단자들을 가로질러 제공된다. 전압 분배기(180, 181)의 중앙 탭(182)은 마이크로프로세서(120)의 입력단자(GP 2)에 연결되어 파워 MOSFET(130)에서의 전압 포텐셜을 감시한다. 임시적으로, AC 파워소스에는 제1세트의 접점들에 DC 파워를 공급하도록 교류/직류 변환기(AC to DC converter)가 사용될 수 있다.
제어 시스템(50)은 사용자가 트리거(80)를 쥐는 경우에, 모터(20)의 듀티 사이클 및/또는 주파수를 측정한다. 온-오프 스위치(110)는 트리거(80)에 의해서 제어되어 트리거(80)가 해제되는 경우에 개방하고, 트리거(80)가 쥐어지는 경우에 닫혀진다. 임시적으로, 온-오프 스위치(110)는 또한 부가된 소페트(sofets)를 제공하도록 트리거(80)에 인접해서 위치된 버튼에 근거하여 개폐될 수 있다. DC 밧데리(40)는 온-오프 스위치(110)에 의해서 모터(20)에 연결되거나 또는 이로부터 해제될 수 있다. 모터(20)의 인덕턴스와 레지스턴스는 코일 인덕턴스(21)와 코일 레지스턴스(22)로서 도 2에 개략적으로 모델화된다. 모터(20)는 또한 사용자가 순방향/역방향 콘트롤(90)을 통해서 공구의 방향을 절환시키도록 허용하는 순방향/역방향 스위치(25)를 포함한다. 사용자가 트리거(80)를 완전히 해제하는 경우에, 온-오프 스위치(110)는 개방하게 되고 브레이크 스위치(115)는 닫혀지게 된다. 브레이크 스위치(115)가 닫혀지는 경우에, 모터(20)의 단자에 단락회로(short circuit)를 발생한다. 온-오프 스위치(110)가 개방되는 경우에, 파워는 더 이상 모터(20)에 공급되지 않는다. 그러나, 모터(20)는 계속 회전하고 따라서 제너레이터로서 작용한다. 모터(20)가 제너레이터로서 동작하는 동안, 브레이크 스위치(115)에 의해서 단락된 전류를 발생한다. 단락회로는 권선에 의해서 생성된 자기장을 주변 영구자석의 자기장과 간섭하도록 야기시키고 이에 의해서 구동 샤프트(60)와 척(30)에 제동력(braking force)을 유도하는 모터(20)로부터의 전류흐름을 저지한다.
제어 시스템은 또한 모터(20)에 전기적으로 연결된 플라이휠 다이오드(200; fly wheel diode)를 포함한다. 전류가 인덕터(21)를 통과하는 경우에, 파워 MOSFET(130)가 턴오프되었지만, 전류는 플라이휠 다이오드(200)를 통해 소산된다. 2개의 다이오드(210, 220)는 파워 MOSFET(130)가 너무 신속하게 턴오프하는 것을 방지하도록 제공된다.
파워 MOSFET(130)와 마이크로프로세서(120)는 제어 시스템에 전기적으로 연결된다. 마이크로프로세서(120)는 파워 MOSFET(130)의 온과 오프를 순환시켜모터(20)에 PWM 전류/전압을 발생시킨다. 마이크로프로세서(120)는 8핀 마이크로프로세서와 같이 상업적으로 입수가능한 마이크로프로세서일 수 있다. 마이크로프로세서(120)는 부품수 또는 공구(10)의 구조에 따라서 크거나 또는 작아질 수 있다.
제어 시스템(50)은 공구의 전장부품의 전압을 감지하는 2개의 전압 분배기 네트워크(170~172, 180~182)를 포함한다. 하나의 전압 분배기 네트워크(180~182)는 밧데리(40)에 전기적으로 연결되어, 밧데리(40)에서의 전압을 감지하고, 밧데리 전압을 마이크로프로세서(120)에 제공한다. 다른 전압 분배기 네트워크(170~172)는 파워 MOSFET(130)에 전기적으로 연결되어, MOSFET(130)에서의 전압을 감지하고, 파워 MOSFET(130)에서의 전압을 마이크로프로세서(120)에 제공한다.
제어 시스템(50)은 안정한 동작전압을 감시하고 이를 마이크로프로세서(120) 및 공구의 다른 전장부품에 제공하는 전압 레귤레이터(140)를 포함한다. 또한, 제어 시스템(50)은 전압 레귤레이터(140)로부터의 최대 전압을 측정하고, 트리거(80)로부터 입력에 근거하여 최대 입력전압을 측정하고 이를 마이크로프로세서(120)에 제공하는 포텐쇼미터(150)를 포함한다. 제어 시스템(50)은 또한 오디오 출력부(160)를 포함할 수 있다. 오디오 출력부(160)는 오디오 신호를 사용자에게 제공하는 압전-스피커(piezo-speaker) 또는 다른 장치일 수 있다.
작동시, 사용자가 트리거(80)를 압박하는 경우에, 온-오프 스위치(110)는 닫혀지고 밧데리(40)로부터의 전류는 (경로 A의 방향을 따라서) 모터(20)로 흐른다. 마이크로프로세서(120)는 트리거(80)의 위치에 근거하여 요구된 듀티 사이클을 측정한다. 마이크로프로세서(120)는 밧데리(40)와 파워 MOSFET(130)에서의 전압을 감시하고, (사용자의 입력에 근거한) 요구된 듀티 사이클이 최대 안전출력(safe output)을 초과하는 지 여부를 측정한다.
마이크로프로세서(120)가 요구된 출력이 안전범위 내에 있는 것으로 측정하면, 실제 듀티 사이클은 사용자에 의해서 선택된 요구된 듀티 사이클에 해당할 것이다. 제어 시스템(50)은 사용자가 듀티 사이클을 선택함에 따라서 PWM 전류/전압 신호를 모터(20)에 전송하고, 모터(20)는 구동 샤프트(60)를 구동시켜서 척(30)을 회전시킨다. 그러나, 마이크로프로세서(120)가 요구된 듀티 사이클이 안전 작동변수에서 벗어나는 것으로 측정하면, 마이크로프로세서(120)는 밧데리(40), 모터(20) 또는 파워 MOSFET(130)에 대한 손상을 제한하거나 또는 제거하기 위하여 듀티 사이클을 조정할 것이다. 마이크로프로세서(120)가 안전 작동범위 내의 듀티 사이클을 측정한 후에, 마이크로프로세서(120)는 파워 MOSFET(130)의 온과 오프를 순환시킴으로써 PWM 전류/전압을 모터(20)에 제공한다. 사용자가 트리거(80)를 완전하게 해제하는 경우에, 온-오프 스위치(110)는 개방하게 된다.
단지 예시의 목적으로, 사용자는 구동 샤프트(60)가 최대 회전용량의 75%로 회전하는 요구를 나타내기 위하여 트리거(80)를 쥘 수 있다. 그러나, 마이크로프로세서(120)는 최대 속도의 75%에 해당하는 구동 샤프트(60)의 회전속도와 관련된 듀티 사이클이 획득가능하지 않거나 또는 밧데리(40)의 현재조건, 구동 샤프트(60)에 유도되는 현재 힘(force), 모터(20) 및 파워 MOSFET(130)에 현재 부여될려는 요구사항, 그리고 다른 고려사항이 바람직하게 제공되지 않는다고 측정할 수 있다.이러한 입력에 근거하여, 마이크로프로세서(120)는 75% 미만의 회전속도와 관련된 낮은 듀티 사이클이 바람직할 수 있다고 측정할 수 있다. 따라서, 마이크로프로세서(120)는 단지 예시의 목적으로, 구동 샤프트(60)에 적합한 최대 회전속도의 약 50%의 회전속도를 제공하는 경우에만 모터(20)에 PWM 전류/전압을 제공하도록 파워 MOSFET(130)를 구동시킨다.
제어 시스템은 과도한 전류가 모터(20), 밧데리(40) 및 공구의 다른 전장부품에 인가되는 것을 감시하고 이를 제한한다. 제어 시스템은 또한 밧데리(40)에서의 충전 감소를 감시하고 소정레벨 이하로 밧데리(40)의 방전을 방지한다.
마이크로프로세서(120)는 전압 분배기(170~172, 180~182)를 통해서 밧데리(40)의 전압과 파워 MOSFET(130)에서의 전압을 감시한다. 이들 입력은 마이크로프로세서(120)가 밧데리(40)의 조건과 모터(20)에 인가된 전류를 측정하도록 허용한다. 예를 들어, 마이크로프로세서(120)는 모터(20), 밧데리(40) 및 다른 전장부품에서의 과도한 전류를 검출할 수 있다. 마이크로프로세서(120)가 모터(20), 밧데리(40) 및 다른 전장부품에서의 과도한 전류를 검출하는 경우, 듀티 사이클은 낮아질 수 있고 이에 의해서 전류를 허용가능한 레벨까지 저하시킨다. 마이크로프로세서(120)는 또한 밧데리(40)에서의 전압 강하를 검출할 수 있다. 마이크로프로세서(120)가 밧데리(40)에서의 전압 강하를 검출하는 경우, 마이크로프로세서(120)는 밧데리(40) 상의 전압 드레인을 감소시키도록 듀티 사이클을 저하시킬 수 있다.
제어 시스템(50)은 또한 공구(10)가 실속하였는 지 여부를 측정하기 위하여 공구의 전기조건을 감시한다. 공구(10)가 실속되었음을 마이크로프로세서(120)가일단 측정하면, 이는 "래취모드"(ratchet mode)로 절환하고, 구동신호가 모터(20)에 공급되는 주파수를 변경시킨다. 구동신호의 주파수를 변경시킴으로써, 제어 시스템은 허용가능한 전류를 최대화시키고 실속된 조건을 제거하기 위하여 공구의 능력을 증대시킨다.
예를 들어, 사용자가 트리거(80)를 쥐면 마이크로프로세서(120)는 50%의 듀티 사이클이 인가되어야 하는 것을 측정한다. 파워 MOSFET(130)는 펄스폭변조 방식에서 온과 오프를 전환시키고 50%의 시간동안 모터(20)에 전류를 급전한다. 파워 MOSFET(130)가 온(on)인 경우에, 밧데리(40)로부터 고전류를 유도하고, 그러므로 MOSFET(130)에서의 전압은 증가하고 밧데리(40)에서의 전압은 감소한다. 이 상황은 공구가 고전류를 끌어당기는 것을 나타낸다. 이 후에, 다음 반쪽 사이클에서, MOSFET(130)은 턴오프된다. 모터(20)가 회전하지 않으면, 즉 모터(20)에서 전압이 발생하지 않으면, 이 상황은 모터(20)가 실속된 조건에 있음을 나타낸다. 마이크로프로세서(120)가 실속된 모터(20)의 조건을 검출하는 경우에, 마이크로프로세서(120)는 공구(10)를 래취모드로 절환시킬 것이다. 래취모드에서, 마이크로프로세서(120)는 전류가 모터(20)에 인가되는 주파수를 변경시킨다. 다른 방식으로 언급하면, 래취모드에서 마이크로프로세서(120)는 주기 또는 듀티 사이클을 연장시킨다. 예를 들어, 보통의 동작동안, 주파수는 0.1미리초의 주기에 대응하는 10kHz일 수 있다. 래취모드동안, 주파수는 1초의 주기 또는 듀티 사이클에 해당하는 1Hz로 낮추어진다.
모터(20)에 대한 전류의 주파수를 더 낮은 주파수로 변경시킴으로써, 짧은고전류 버스트(burst)가 모터(20)에 전달된다. 래취모드 동작은 밧데리(40)로부터 드레인된 전압의 양을 감소시킨다. 래취모드는 또한 실속된 모터(20)의 조건을 제거하기 위하여 공구의 능력을 증대시킨다. 일실시예에서, 마이크로프로세서(120)가 실속된 조건을 감지한 후에 그리고 마이크로프로세서(120)가 래취모드로 절환하기 전에 마이크로프로세서는 미리정해진 사이클의 수를 대기하도록 설정될 수 있다.
도 3은 a) 온/오프 상태를 갖는 공구, b) PWM으로 제어된 공구, c) 래취모드로 제어된 공구에 적합한 전압과 시간의 일련의 그래프를 예시한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 래취모드로 동작된 공구는 전압에서의 더 긴 펄스를 모터에 제공하고, 이어서 0 또는 낮은 전압상태의 더 긴 주기만큼 제공한다.
임시적으로, 다른 구성요소 또는 측정방법은 공구의 듀티 사이클 또는 주파수(즉, 래취모드)가 마이크로프로세서(120)에 의해서 조정되어야 하는 지 여부를 측정하기 위하여 감시될 수 있다. 예를 들어, 모터(20)의 속도는 마이크로프로세서(120)에 의해서 감시될 수 있다. 부가적으로, 스피커(160)는 듀티 사이클이 조정되는 경우 또는 공구가 래취모드에 있는 경우 또는 밧데리(40) 또는 다른 부품이 변경될 필요가 있는 경우를 나타내도록 사용될 수 있다.
임시적으로, 제어 시스템(50)은 스크류 드라이버, 톱(saw) 등과 같은 파워공구의 다른 형태에 사용될 수 있다.
본 발명은 바람직한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명의 요지로부터 벗어나지 않고 다양한 수정이 이루어질 수 있고 등가물이 대체될 수 있다는 것을 기술분야의 숙련된 당업자들에 의해서 이해될 것이다. 부가적으로, 많은 변형은 본 발명의 요지로부터 벗어나지 않고 특정 상황 또는 재료를 본 발명의 교시에 채택하도록 만들어질 수 있다. 그러므로, 본 발명은 개시된 특정 실시예에 한정되지 않지만, 본 발명은 첨부된 청구범위의 요지에 일치하는 모든 실시예를 포함할 것으로 의도된다.

Claims (41)

  1. 파워공구를 구동하기 위한 제어 시스템에 있어서,
    파워소스;
    샤프트를 구동시키도록 채택된 모터;
    상기 파워소스와 상기 모터를 상호연결시키고, 상기 파워소스로부터 펄스폭변조 방식 구동신호를 상기 모터에 인가하는 파워 절환유니트;
    상기 파워소스, 모터 및 파워 절환유니트중 적어도 하나에서 적어도 하나의 전기적 특성을 감시하고, 상기 전기적 특성에 근거하여 상기 펄스폭변조 방식 구동신호의 동작 듀티 사이클을 조정하는 제어기로 이루어진 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전기적 특성은 전압인 제어 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전기적 특성은 전류인 제어 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 파워소스에서의 전압강하를 검출하는 제어 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 파워소스와 상기 모터에서의 전압강하를 검출하는 제어 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 파워 절환유니트는 상기 파워소스와 상기 모터 사이에서 직렬로 연결된 파워 MOSFET로 이루어지고, 상기 파워 MOSFET는 상기 펄스폭변조 방식 구동신호의 펄스폭을 가변시키기 위하여 온과 오프 상태 사이에서 절환하는 제어 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어기에 연결되어 트리거 위치를 나타내는 사용자의 트리거 신호를 제공하는 입력 도입선을 더 포함하는 제어 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어기에 연결되어 사용자의 요구된 모터 속도의 위치를 나타내는 사용자의 트리거 신호를 제공하는 입력 도입선을 더 포함하는 제어 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 펄스폭변조 방식 구동신호는 상기 모터 속도를 조정하는 제어 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 파워소스, 상기 모터 및 상기 제어기중 적어도 하나에서의 전압강하를 감시하는 전압센서를 더 포함하는 제어 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는 사용자에 의해서 선택된 대상 모터조건을 나타내는 대상 듀티 사이클을 측정하고, 동작 듀티 사이클을 상기 대상 듀티 사이클의 아래에 설정하는 제어 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는 사용자에 의해서 선택된 대상 모터조건을 나타내는 대상 듀티 사이클을 측정하고, 동작 듀티 사이클을 상기 대상 듀티 사이클에 동일하지 않은 값으로 설정하는 제어 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 대상 모터조건은 모터 속도로 구성되는 제어 시스템.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 대상 모터조건은 토크로 구성되는 제어 시스템.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 동작 듀티 사이클은 피크전류와 파워소스가 피크전류에 근접한 전류를 급전하는 시간으로부터 설정되는 제어 시스템.
  16. 파워공구에 있어서,
    공구를 보유하는 척;
    모터;
    파워소스;
    상기 파워소스와 상기 모터를 상호연결하고, 상기 파워소스로부터 상기 모터에 펄스폭변조 방식 구동신호를 인가하는 파워 절환유니트;
    상기 파워소스, 모터 및 파워 절환유니트중 적어도 하나에서 적어도 하나의 전기적 특성을 감시하고, 상기 전기적 특성에 근거하여 상기 펄스폭변조 방식 구동신호의 동작 듀티 사이클을 조정하는 제어기로 이루어진 파워공구.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 파워소스에서의 전압강하를 검출하는 파워공구.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 파워소스와 상기 모터에서의 전압강하를 검출하는 파워공구.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 파워 절환유니트는 상기 파워소스와 상기 모터 사이에서 직렬로 연결된 파워 MOSFET로 이루어지고, 상기 파워 MOSFET는 상기 펄스폭변조 방식 구동신호의 펄스폭을 가변시키기 위하여 온과 오프 상태 사이에서 절환하는 파워공구.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 제어기에 연결되어 트리거 위치를 나타내는 사용자의 트리거 신호를 제공하는 입력 도입선을 더 포함하는 파워공구.
  21. 제16항에 있어서,
    상기 제어기에 연결되어 사용자의 요구된 모터 속도의 위치를 나타내는 사용자의 트리거 신호를 제공하는 입력 도입선을 더 포함하는 파워공구.
  22. 제16항에 있어서,
    상기 펄스폭변조 방식 구동신호는 상기 모터 속도를 조정하는 파워공구.
  23. 제16항에 있어서,
    상기 파워소스, 상기 모터 및 상기 제어기중 적어도 하나에서의 전압강하를 감시하는 전압센서를 더 포함하는 파워공구.
  24. 제16항에 있어서,
    상기 제어기는 사용자에 의해서 선택된 대상 모터조건을 나타내는 대상 듀티 사이클을 측정하고, 동작 듀티 사이클을 상기 대상 듀티 사이클의 아래에 설정하는 파워공구.
  25. 제16항에 있어서,
    상기 제어기는 사용자에 의해서 선택된 대상 모터조건을 나타내는 대상 듀티 사이클을 측정하고, 동작 듀티 사이클을 상기 대상 듀티 사이클에 동일하지 않은 값으로 설정하는 파워공구.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 대상 모터조건은 모터 속도로 구성되는 파워공구.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 대상 모터조건은 토크로 구성되는 파워공구.
  28. 제25항에 있어서,
    상기 동작 듀티 사이클은 피크전류와 파워소스가 피크전류에 근접한 전류를 급전하는 시간으로부터 설정되는 파워공구.
  29. 파워공구를 구동하기 위한 제어 시스템에 있어서,
    파워소스;
    샤프트를 구동시키도록 채택된 모터;
    상기 파워소스와 상기 모터를 상호연결시키고, 상기 파워소스로부터 펄스폭변조 방식 구동신호를 상기 모터에 인가하는 파워 절환유니트;
    상기 파워소스, 모터 및 파워 절환유니트중 적어도 2개에서 적어도 하나의 전기적 특성을 감시하고, 상기 파워소스, 모터 및 파워 절환유니트중 적어도 2개에서의 감시된 전기적 특성에 근거하여 래취모드로 진입하도록 상기 구동신호의 동작 주파수를 조정하는 제어기로 이루어진 제어 시스템.
  30. 제16항에 있어서,
    상기 제어기는 고전류를 끌어당기는 모터 상태를 나타내는 상기 파워소스에서의 전압 포텐셜 감소와 상기 파워 절환유니트에서의 전압 포텐셜 증가를 검출하는 경우에 상기 래취모드로 진입하는 제어 시스템.
  31. 제16항에 있어서,
    상기 제어기는 실속된 모터상태를 나타내는 상기 파워소스에서의 전압 포텐셜 증가와 상기 파워 절환유니트에서의 전압 포텐셜 감소를 검출하는 경우에 상기 래취모드로 진입하는 제어 시스템.
  32. 제29항에 있어서,
    상기 파워 절환유니트는 상기 파워소스와 상기 모터 사이에 직렬로 연결된 파워 MOSFET로 구성되는 제어 시스템.
  33. 제29항에 있어서,
    상기 전기적 특성은 전압인 제어 시스템.
  34. 제29항에 있어서,
    상기 전기적 특성은 전류인 제어 시스템.
  35. 제29항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 파워소스에서의 전압강하를 검출하는 제어 시스템.
  36. 제29항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 파워소스와 상기 모터에서의 전압강하를 검출하는 제어 시스템.
  37. 제29항에 있어서,
    상기 제어기에 연결되어 트리거 위치를 나타내는 사용자의 트리거 신호를 제공하는 입력 도입선을 더 포함하는 제어 시스템.
  38. 제29항에 있어서,
    상기 제어기에 연결되어 사용자의 요구된 모터 속도의 위치를 나타내는 사용자의 트리거 신호를 제공하는 입력 도입선을 더 포함하는 제어 시스템.
  39. 제29항에 있어서,
    상기 파워소스, 상기 모터 및 상기 제어기중 적어도 하나에서의 전압강하를 감시하는 전압센서를 더 포함하는 제어 시스템.
  40. 파워공구를 구동하기 위한 제어 시스템에 있어서,
    파워소스;
    샤프트를 구동시키도록 채택된 모터;
    상기 파워소스와 상기 모터를 상호연결시키고, 상기 파워소스로부터 구동신호를 상기 모터에 인가하는 파워 절환유니트;
    상기 파워소스의 적어도 하나의 전기적 특성을 감시하고, 상기 파워소스의 전기적 특성에 근거하여 상기 구동신호의 주파수를 조정하는 제어기로 이루어진 제어 시스템.
  41. 제26항에 있어서,
    상기 전기적 특성은 상기 파워소스에 의해 전송된 최대 전류와 상기 최대 전류가 전송가능한 시간주기를 포함하는 제어 시스템.
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