KR20080023887A - 펄스폭 변조 모터의 역전압 방지장치 - Google Patents

펄스폭 변조 모터의 역전압 방지장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 펄스폭 변조 모터의 역전압 방지장치에 관한 것으로, 모터의 펄스폭 변조 제어를 위한 프리휠 다이오드와 직류 링크 전해커패시터를 구비한 모터 구동장치에 있어서, 일측을 승압, 반전시켜주는 차지펌프 및 접지에 연결하고, 일측을 프리휠 다이오드의 출력단에 연결하며, 타측을 프리휠 다이오드와 노드를 통해 배터리에 각각 연결하여 정상 전압시에는 차지펌프의 씨피단 및 출력단으로부터 하이 신호를 받아 프리휠 기능을 유지시키고, 배터리의 역전압 시에는 접지로부터 인가되는 전류를 이용하여 프리휠 다이오드 및 직류 링크 전해커패시터로 역전압이 인가되는 것을 차단하는 역전압방지부; 및 일측을 차지펌프에 연결하고, 타측을 직류 링크 전해커패시터 및 상기 역전압방지부에 연결하여 정상 전압시에는 차지펌프의 씨피단으로부터 하이 신호를 받아 직류 링크 전해커패시터를 통전시키고, 역전압시에는 상기 차지펌프의 씨피단으로부터의 로우신호를 받아 상기 직류 링크 전해커패시터의 누설전류를 차단하는 누설전류방지부로 구성한 장치를 제공함으로써, 소자의 크기 및 비용이 역전압방지 다이오드를 사용하는 것보다 저렴하게 들고, 직류 링크 전해 커패시터에 의한 누설 전류를 차단하는 등의 효과가 있다.
팔스폭 변조 모터, 역전압, 프리휠(Freewheel) 다이오드

Description

펄스폭 변조 모터의 역전압 방지장치{Reverse Voltage Prevention Apparatus of PWM Motor}
도 1은 종래의 ESP용 모터 구동 회로의 일실시예를 나타내는 회로도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 펄스폭 변조 모터의 역전압 방지를 위한 회로의 구성을 보인 예시도.
*** 도면의 주요부분에 대한 설명 ***
200 : 제1 역전압방지부 210 : 제2 역전압방지부
220 : 누설전류방지부 F1,F2,F3 : N-MOS FET
T1, T2 : 바이폴라 접합 트렌지스터 R1 ~ R4 : 저항
D4,D5 : 다이오드 C2 : 직류 링크 커패시터
본 발명은 펄스폭 변조 모터의 역전압 방지회로에 관한 것으로, 특히 모터의 펄스폭 변조(PWM) 동작시 모터 전원부에 프리휠(Freewheel) 다이오드와 직류 링크 전해 캐패시터를 사용하는데 있어서, 전압 인가시에 전계 효과 트랜지스터(FET)를 이용하여 과전류를 방지하기 위한 회로에 관한 것이다.
일반적으로, 차체자세 제어장치(Electronic Stability Program, ESP)는 가속시나 제동시 또는 코너링시의 극도의 불안정한 상황에서 발생하는 차량의 미끄러짐을 앞,뒤,좌,우 필요한 제동의 바퀴를 선택적으로 작동시킴으로써, 자동차의 자세를 안정적으로 잡아주고 운전자의 실수까지도 보정해주는 시스템으로, 상기 제동을 위한 유압 펌프의 토출량을 결정하는 ESP용 모터를 구동하기 위한 구동 회로는 종래에 몇 가지가 제안되었다.
도 1은 종래의 ESP용 모터 구동 회로의 일실시예를 나타내는 회로도로서, 이에 도시된 바와 같이 모터를 펄스폭 변조(PWM) 동작시 모터(110)에 프리휠 다이오드(D3)와 직류 링크 전해커패시터(C2)를 연결하게 되는데, 역전압 인가시에 과전류를 방지하기 위해 직렬로 역전압방지 다이오드(D1)를 삽입하여 이를 보호하도록 하고 있다.
그러나, 상기 역전압방지 다이오드(D1)는 모터(110)의 전류가 록(Lock)이 걸리는 경우 등 특수한 상황에서는 100A 이상 흐르게 되므로, 이를 견디기 위해 용량이 커져야 하므로 크기가 커지고, 일반적이지 않기 때문에 특수하게 제작을 해야 하므로 비용이 많이 소비되며, 0.7~1.1V 정도의 다이오드의 순방향 전압 강하(Forward voltage drop)가 일어나는데, 예를 들어 P = V*I = 0.7(V)*20A(모터의 평균전류) = 14W가 되는 경우처럼 다이오드에 큰 전류가 흐르게 되어 발열이 생성되므로 제어기의 온도를 상승시키게 되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 전압 인가시에 다수의 N-MOS 전계 효과 트랜지스터(FET)를 통한 기생다이오드를 이용하여 과전류를 방지하도록 하는 회로를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, N-MOS 전계 효과 트랜지스터(FET)를 이용하여 직류 링크 전해 커패시터의 누설 전류를 차단하는 회로를 제공함에 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 펄스폭 변조 모터의 역전압 방지회로는, 모터의 펄스폭 변조(PWM) 제어를 위한 프리휠(Freewheel) 다이오드와 직류 링크(Link) 전해커패시터를 구비한 모터 구동장치에 있어서, 일측을 승압, 반전시켜주는 차지펌프(Charge Pump) 및 접지에 연결하고, 일측을 프리휠 다이오드의 출력단에 연결하며, 타측을 상기 프리휠 다이오드와 노드(node)를 통해 배터리에 각각 연결하여 정상 전압시에는 상기 차지펌프의 씨피(cp)단 및 출력단으로부터 하이 신호를 받아 프리휠 기능을 유지시키고, 배터리의 역전압 시에는 상기 접지로부터 인가되는 전류를 이용하여 상기 프리휠 다이오드 및 직류 링크 전해커패시터로 역전압이 인가되는 것을 차단하는 역전압방지부; 및 일측을 상기 차지펌프에 연결하고, 타측을 상기 직류 링크 전해커패시터 및 상기 역전압방지부에 연결하여 정상 전압시에는 상기 차지펌프의 씨피단으로부터 하이 신호를 받아 직류 링크 전해커패시터를 통전시키고, 역전압시에는 상기 차지펌프의 씨피단으로부터의 로우신호를 받아 상기 직류 링크 전해커패시터의 누설전류를 차단하는 누설전류방지부로 구성한 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 펄스폭 변조 모터의 역전압 방지를 위한 회로의 구성을 보인 예시도로서, 이에 도시한 바와 같이 게이트는 노드2를 통해 제1 저항(R1)의 일측에 연결하고, 드레인은 노드1에 연결하며, 소오스는 상기 프리휠 다이오드(D3)의 출력단에 연결한 N-MOS 전계효과트랜지스터(FET, F1)와; 게이트를 제2 저항(R2)의 일측에 연결하고, 드레인은 상기 노드2에 연결하며, 소오스는 출력단을 노드1에 연결한 제1 다이오드(D4)의 입력단에 연결한 바이폴라 접합 트랜지스터(BJT, T1); 및 상기 제1 저항(R1) 및 제2 저항(R2)의 타측을 각각 차지펌프의 출력단(out1) 및 접지에 연결하여 구성한 제1 역전압방지부(200)와; 게이트는 노드3을 통해 제3 저항(R3)의 일측에 연결하고, 드레인은 상기 노드1에 연결하며, 소오스는 N-MOS FET(F3)의 드레인에 연결한 N-MOS FET(F2)와; 게이트를 제4 저항(R4)의 일측에 연결하고, 드레인은 상기 노드2에 연결하며, 소오스는 출력단을 노드1에 연결한 제2 다이오드(D5)의 입력단에 연결한 바이폴라 접합 트랜지스터(BJT, T2); 및 상기 제3 저항(R3) 및 제4 저항(R4)의 타측을 각각 차지펌프의 씨피단(c.p) 및 접지에 연결하여 구성한 제2 역전압방지부(210); 및 게이트는 상기 제3 저항(R3)의 일측에 연결하고, 드레인은 상기 직류 링크 전해커패시터(C2)에 연결하며, 소오스는 상기 제2 역전압방지부(210)의 N-MOS FET(F2)의 소오스에 연결한 N-MOS FET(F3)로 구성한다.
이와 같이 구성한 본 발명의 실시예에 따른 동작 설명을 상세히 설명하면 다 음과 같다.
도 2에 도시한 바와 같이 정상 전압시에는 차지펌프의 출력단(out1)으로부터 하이 신호가 제1 역전압방지부(200)의 N-MOS FET(F1)의 게이트로 인가되어 턴-온(turn-on)되어, 프리휠 다이오드(D3)의 프리휠 기능을 유지시키며, 이때 바이폴라 접합 트랜지스터(BJT, T1)는 턴-오프(turn-off) 상태를 유지한다.
또한, 제2 역전압방지부(210)의 N-MOS FET(F2)의 게이트와 누설전류방지부(220)의 N-MOS FET(F3)의 게이트로 차지펌프의 씨피단(c.p)으로부터 하이신호가 인가되어 턴-온되고, 이에 따라 직류 링크 전해커패시터(C2)가 통전된다.
이때, 상기 제2 역전압방지부(210)의 바이폴라 접합 트랜지스터(BJT, T2)도 턴-오프 상태를 유지한다.
그러나, 배터리의 역전압 시에는 상기 차지펌프의 출력단(out1)으로부터 로우 신호가 상기 제1 역전압방지부(200)의 N-MOS FET(F1)의 게이트로 인가되어 턴-오프되고, 이때 상기 바이폴라 접합 트랜지스터(BJT, T1)는 접지로부터의 접지 전류가 게이트로 인가되어 턴-온 상태가 되며, 이로 인하여 상기 프리휠 다이오드(D3)로 역전압이 인가되는 것을 차단한다.
또한, 상기 제2 역전압방지부(210)의 N-MOS FET(F2)의 게이트와 누설전류방지부(220)의 N-MOS FET(F3)의 게이트에도 차지펌프의 씨피단(c.p)으로부터 로우신호가 인가되어 턴-오프되고, 상기 바이폴라 접합 트랜지스터(BJT, T2)는 접지로부터의 접지 전류가 게이트로 인가되어 턴-온 상태가 되며, 이로 인하여 상기 직류 링크 전해커패시터()로 역전압이 인가되는 것을 차단한다.
이때, 상기 N-MOS FET(F3)는 오프 시 발생하는 기생 다이오드에 의해 직류 링크 전해커패시터(C2)로부터의 누설전류를 차단한다.
이상에서 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 펄스폭 변조 모터의 역전압 방지회로는 전계 효과 트랜지스터를 이용함으로써, 소자의 크기 및 비용이 역전압방지 다이오드를 사용하는 것보다 저렴하게 들고, 발열에 따른 온도 상승이 적어지며, 직류 링크 전해 커패시터에 의한 누설 전류를 차단하는 등의 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 모터의 펄스폭 변조(PWM) 제어를 위한 프리휠(Freewheel) 다이오드와 직류 링크(Link) 전해커패시터를 구비한 모터 구동장치에 있어서,
    일측을 승압, 반전시켜주는 차지펌프(Charge Pump) 및 접지에 연결하고, 일측을 프리휠 다이오드의 출력단에 연결하며, 타측을 상기 프리휠 다이오드와 노드(node)를 통해 배터리에 각각 연결하여 정상 전압시에는 상기 차지펌프의 씨피(cp)단 및 출력단으로부터 하이 신호를 받아 프리휠 기능을 유지시키고, 배터리의 역전압 시에는 상기 접지로부터 인가되는 전류를 이용하여 상기 프리휠 다이오드 및 직류 링크 전해커패시터로 역전압이 인가되는 것을 차단하는 역전압방지부; 및
    상기 역전압방지부에 연결하여 정상 전압시에는 상기 차지펌프의 씨피단으로부터 하이 신호를 받아 직류 링크 전해커패시터를 통전시키고, 역전압시에는 상기 차지펌프의 씨피단으로부터의 로우신호를 받아 상기 직류 링크 전해커패시터의 누설전류를 차단하는 누설전류방지부로 구성한 것을 특징으로 하는 펄스폭 변조 모터의 역전압 방지회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 역전압방지부는
    게이트는 노드2를 통해 제1 저항의 일측에 연결하고, 드레인은 노드1에 연결하며, 소오스는 상기 프리휠 다이오드의 출력단에 연결한 N-MOS 전계효과트랜지스 터(FET)와;
    게이트를 제2 저항의 일측에 연결하고, 드레인은 상기 노드2에 연결하며, 소오스는 출력단을 노드1에 연결한 제1 다이오드의 입력단에 연결한 바이폴라 접합 트랜지스터(BJT); 및
    상기 제1 저항 및 제2 저항의 타측을 각각 차지펌프의 출력단 및 접지에 연결하여 구성한 제1 역전압방지부를 포함한 것을 특징으로 하는 펄스폭 변조 모터의 역전압 방지회로.
  3. 제1항에 있어서, 상기 역전압방지부는
    게이트는 노드3을 통해 제3 저항의 일측에 연결하고, 드레인은 상기 노드1에 연결하며, 소오스는 상기 누설전류방지부에 연결한 N-MOS 전계효과 트랜지스터(FET)와;
    게이트를 제4 저항의 일측에 연결하고, 드레인은 상기 노드2에 연결하며, 소오스는 출력단을 노드1에 연결한 제2 다이오드의 입력단에 연결한 바이폴라 접합 트랜지스터(BJT); 및
    상기 제3 저항 및 제4 저항의 타측을 각각 차지펌프의 씨피단 및 접지에 연결하여 구성한 제2 역전압방지부를 포함한 것을 특징으로 하는 펄스폭 변조 모터의 역전압 방지회로.
  4. 제1항에 있어서, 누설전류방지부는
    게이트는 상기 제3 저항의 일측에 연결하고, 드레인은 상기 직류 링크 전해커패시터에 연결하며, 소오스는 상기 제2 역전압방지부의 N-MOS 전계효과 트랜지스터의 소오스에 연결한 N-MOS 전계효과 트랜지스터(FET)인 것을 특징으로 하는 펄스폭 변조 모터의 역전압 방지회로.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101128288B1 (ko) * 2008-04-23 2012-03-28 주식회사 만도 모터구동장치
CN103812198A (zh) * 2014-03-05 2014-05-21 宁波市安博应急品有限公司 一种电池充电防反电路
CN117559611A (zh) * 2024-01-10 2024-02-13 江西朴拙医疗设备有限公司 一种眼部电刺激治疗装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000074986A (ko) * 1999-05-27 2000-12-15 김덕중 2상 비엘디시 모터 구동 장치

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101128288B1 (ko) * 2008-04-23 2012-03-28 주식회사 만도 모터구동장치
CN103812198A (zh) * 2014-03-05 2014-05-21 宁波市安博应急品有限公司 一种电池充电防反电路
CN103812198B (zh) * 2014-03-05 2015-09-02 宁波市安博新能源科技有限公司 一种电池充电防反电路
CN117559611A (zh) * 2024-01-10 2024-02-13 江西朴拙医疗设备有限公司 一种眼部电刺激治疗装置
CN117559611B (zh) * 2024-01-10 2024-03-22 江西朴拙医疗设备有限公司 一种眼部电刺激治疗装置

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